基于物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)校安防體系架構(gòu)和智能中間件研究

于茜

摘 要：學(xué)校安防是近年國(guó)家亟待解決的重要問(wèn)題，文章從技防角度出發(fā)，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)校安防體系三層架構(gòu)。從節(jié)約成本易于推廣的角度的出發(fā)，提出了智能中間件，智能中間件通過(guò)與安全事件知識(shí)庫(kù)的交互完成對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的智能分析，當(dāng)超出某一預(yù)警值，觸發(fā)智能警報(bào)器進(jìn)行預(yù)警，觸發(fā)自動(dòng)報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，從而保證學(xué)校安全。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；學(xué)校安防；智能中間件

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)環(huán)境和背景演變，學(xué)校安防問(wèn)題呈現(xiàn)日趨復(fù)雜化。尤其是近年，國(guó)外校園槍擊事件頻發(fā)，國(guó)內(nèi)校園兇殺、食品安全、衛(wèi)生安全問(wèn)題也層出不窮，學(xué)校安全問(wèn)題一旦發(fā)生，其特點(diǎn)是社會(huì)關(guān)注度高，傳播速度快，輿論導(dǎo)向多傾向于負(fù)面，成為影響社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的不利因素。所以學(xué)校安全問(wèn)題成為國(guó)家和社會(huì)近年來(lái)日漸關(guān)注的重大問(wèn)題之一。解決學(xué)校安全問(wèn)題要從防范入手，避免危害發(fā)生，如果危害不可避免也要將損失降到最低，所以學(xué)校安防具有提前預(yù)警、快速反應(yīng)和及時(shí)報(bào)警的功能，其特點(diǎn)是“快”，核心是“防”。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使學(xué)校智能安防成為可能，擺脫了傳統(tǒng)人防、物防的缺陷，實(shí)現(xiàn)真正的技防。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可通過(guò)大量傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，收集包括光、火、聲、電、空氣等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。例如采用RFID標(biāo)簽可以追溯學(xué)校食堂采買(mǎi)的蔬菜來(lái)源，監(jiān)控其新鮮程度；在校園電器上加溫度傳感器可監(jiān)控用電設(shè)備狀態(tài)，一旦溫度過(guò)高可自動(dòng)斷電；煙霧報(bào)警器也是一種對(duì)空氣進(jìn)行監(jiān)督的傳感器，還可安裝光感傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)窗、關(guān)門(mén)確保安全。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為學(xué)校智能安防體系搭建奠定了物理基礎(chǔ)。

1 介紹

本文基于物聯(lián)網(wǎng)的上述特性，對(duì)學(xué)校現(xiàn)有資源進(jìn)行整合，通過(guò)教育網(wǎng)、公共網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)施搭建基礎(chǔ)平臺(tái)，為學(xué)校安防體系架構(gòu)節(jié)約資源；此外提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)校安防體系架構(gòu)，對(duì)學(xué)校安防體系的搭建提出了新的思考。第三，考慮到安防系統(tǒng)的普及、推廣、維護(hù)和應(yīng)用，對(duì)公用模塊采取中間件技術(shù)進(jìn)行封裝，形成智能中間件，為系統(tǒng)拓展、升級(jí)、推廣奠定了基礎(chǔ)。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)校安防體系架構(gòu)

本文提出的學(xué)校安防體系主要側(cè)重6個(gè)方面的監(jiān)控、分析、預(yù)警和處理，包括人身安全、食品安全、防盜監(jiān)控、火災(zāi)監(jiān)控、防水防電、交通安全六大模塊，針對(duì)每一模塊特點(diǎn)構(gòu)建智能分析器。

該學(xué)校安防體系包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層3個(gè)部分：（1）感知層是學(xué)校智能安防體系的物理基礎(chǔ)，即由電子設(shè)備和傳感器構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，是智能分析的數(shù)據(jù)來(lái)源和基礎(chǔ)。（2）網(wǎng)絡(luò)層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性和有效性等方面的驗(yàn)證，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并傳輸數(shù)據(jù)至通用數(shù)據(jù)接口，以便進(jìn)行智能分析和處理。（3）應(yīng)用層包括智能中間件，它由智能分析器、智能警報(bào)器、自動(dòng)報(bào)警器：3個(gè)部分組成?；谖锫?lián)網(wǎng)的學(xué)校安防體系架構(gòu)如圖1所示。

3 智能中間件

智能中間件是整個(gè)體系架構(gòu)的核心，而重中之重是智能分析器。網(wǎng)絡(luò)層的通用數(shù)據(jù)接口向計(jì)算中心——智能分析器輸送數(shù)據(jù)，智能分析器進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和分析。人身安全、食品安全、防盜監(jiān)控、火災(zāi)監(jiān)控、防水防電、交通安全六大模塊的知識(shí)模型存儲(chǔ)在安全事件知識(shí)庫(kù)中，在智能分析器將處理完畢的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與知識(shí)庫(kù)的知識(shí)模型進(jìn)行比較分析時(shí)，可發(fā)現(xiàn)是否達(dá)到預(yù)警要求，如果達(dá)到預(yù)警要求，則觸發(fā)智能警報(bào)器，向相關(guān)人員實(shí)時(shí)發(fā)布預(yù)警，當(dāng)超出危險(xiǎn)界限，觸發(fā)自動(dòng)報(bào)警器，向公安局報(bào)警。

由于智能中間件是一個(gè)封裝完好的模塊，輸入是實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，然后能自動(dòng)進(jìn)行智能分析、預(yù)警和報(bào)警，可將其移植到任何學(xué)校進(jìn)行應(yīng)用。同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)和維護(hù)時(shí)也只需調(diào)整智能中間件即可，非常便利。智能中間件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

4 結(jié)語(yǔ)

本文研究將新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與知識(shí)庫(kù)等知識(shí)相結(jié)合，提出基于物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)校安防體系架構(gòu)和智能中間件，為物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)校應(yīng)用開(kāi)辟了新的思路，為基于物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)校智能管理體系等研究奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。本文強(qiáng)調(diào)技防在當(dāng)前學(xué)校安防中的重要作用，并提出基于技防的學(xué)校安防解決方案。提出易于維護(hù)和移植的智能中間件技術(shù)，使得本文研究更易于在各個(gè)學(xué)校推廣使用，為學(xué)校搭建智能安防體系節(jié)約了大量成本。

[參考文獻(xiàn)]

[1]劉衍挺，侯立波.基于物聯(lián)網(wǎng)的校園安全防控體系的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)外資，2010（8）：117-119.

[2]袁曉明，黃亦明.基于物聯(lián)網(wǎng)的校園安全防范體系研究[J].INTELLIGENT BUILDING，2010（9）：123-124.

[3]韓金輝.校園安防的特性與需求分析[J].中國(guó)安防，2009（3）：90-91.

[4]吳剛.校園安防監(jiān)控體系的構(gòu)建與創(chuàng)新分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009（11）：88-89.

[5]盧野，倪錦麗.基于物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)校智能數(shù)字校園體系研究[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（3）：12-15.

[6]楊丙根.物聯(lián)網(wǎng)在平安校園建設(shè)中的應(yīng)用[J].無(wú)錫南業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（6）：90-91.

Research on the School Security Architecture Based on Internet of Things and Intelligent Middleware

Yu Xi

（Dalian Institute of Science and Technology， Dalian 116052， China）

Abstract： The school security is an important problem of countries need to be addressed this year， in this paper， from the Angle of the dimension， based on the Internet of things is proposed three-tier architecture school security system. Starting from the Angle of cost savings is easy to promote， put forward the intelligent middleware， intelligent middleware through interaction with security incident knowledge base of intelligent analysis of real-time data， when more than one warning value， trigger alert， intelligent alarm trigger automatic alarm system for alarm， to ensure the safety of the school.

Key words： the Internet of things； the school security； intelligent middleware