智慧校園建設(shè)中定位識(shí)別服務(wù)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李良

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算、人臉識(shí)別、人工智能等新一代信息技術(shù)的應(yīng)用，教育信息化迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，高校數(shù)字化校園建設(shè)逐步邁向智慧校園建設(shè)。該文主要對(duì)智慧校園建設(shè)中通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等應(yīng)用進(jìn)行研究和探索。

關(guān)鍵詞：數(shù)字校園；智慧校園；定位識(shí)別

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）30-0077-02

1 概述

隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算、人臉識(shí)別、人工智能等新一代信息技術(shù)的應(yīng)用，教育信息化迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，高校數(shù)字化校園建設(shè)逐步邁向智慧校園建設(shè)。經(jīng)過(guò)近年來(lái)我校數(shù)字化校園建設(shè)，校內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)已比較全面，基本解決數(shù)據(jù)孤島問(wèn)題，目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實(shí)現(xiàn)了校園全面覆蓋，并實(shí)現(xiàn)了每間教室、會(huì)議室、宿舍樓宇的多AP部署。同時(shí)一卡通系統(tǒng)、車載ETC、無(wú)障礙通道、門禁系統(tǒng)已在校內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。如何利用和依托這些信息技術(shù)為廣大師生提供全面、協(xié)同的智能化感知環(huán)境，為教學(xué)、管理和生活提供智能化、個(gè)性化、便捷化的信息服務(wù)，智慧校園建設(shè)需求應(yīng)運(yùn)而生。在這樣的背景下，本文主要對(duì)智慧校園建設(shè)中通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等應(yīng)用進(jìn)行研究和探索。

2 定位識(shí)別服務(wù)分析系統(tǒng)

我校定位識(shí)別服務(wù)分析系統(tǒng)，指的是基于校內(nèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)（如人臉識(shí)別系統(tǒng)、無(wú)線AP、一卡通系統(tǒng)、車載ETC、無(wú)障礙通道、門禁系統(tǒng)、人工錄入等多元采集形式），采集用戶信息，再經(jīng)過(guò)與校內(nèi)的人事數(shù)據(jù)、學(xué)生教學(xué)活動(dòng)安排，以及課程表、會(huì)議表、宿舍分配表、工作安排表、黑名單表等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理分析，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)人員上課考勤、會(huì)議考勤、工作考勤、安防監(jiān)控、軌跡分析等應(yīng)用的分析處理，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)師生員工的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析與查詢、統(tǒng)計(jì)與展示，該系統(tǒng)為我校信息化特色應(yīng)用的一種表現(xiàn)方式。本期規(guī)劃建設(shè)的是由多個(gè)不同的功能區(qū)交互組成，如課堂考勤、教工考勤、會(huì)議考勤、宿舍區(qū)智能身份識(shí)別、圖書館學(xué)習(xí)軌跡追溯。主要涵蓋了考勤業(yè)務(wù)處理、實(shí)時(shí)考勤統(tǒng)計(jì)以及數(shù)據(jù)分析、預(yù)警等，極大簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)課堂、會(huì)議考勤的處理方式，對(duì)教學(xué)、管理與生活提供新型服務(wù)。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 總體設(shè)計(jì)

通過(guò)校內(nèi)建設(shè)的各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可獲取校內(nèi)人員相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)本系統(tǒng)加工處理，實(shí)現(xiàn)人員、課堂考勤、教工考勤、會(huì)議考勤、宿舍區(qū)智能身份識(shí)別、圖書館學(xué)習(xí)軌跡追溯等管理。建設(shè)方案中要考慮人臉識(shí)別、無(wú)線AP、一卡通系統(tǒng)、車載ETC、無(wú)障礙通道、門禁系統(tǒng)、人工錄入（以及將來(lái)引入其他采集方式）等多種采集方式的無(wú)縫對(duì)接。

3.2 外部數(shù)據(jù)接口管理

由學(xué)校整合相應(yīng)系統(tǒng)的外部數(shù)據(jù)源，本系統(tǒng)通過(guò)技術(shù)手段主動(dòng)讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行合理數(shù)據(jù)整合，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)使用視圖等。包括：用戶無(wú)線上網(wǎng)記錄、宿舍信息、不在校師生名單（校外實(shí)習(xí)、請(qǐng)假等、出國(guó)等等）、學(xué)期班級(jí)課表、學(xué)生選課結(jié)果表、宿舍分配表等，具體以學(xué)校要求為準(zhǔn)。

3.3 主動(dòng)推送及開(kāi)關(guān)設(shè)置

系統(tǒng)可對(duì)考勤、會(huì)議簽到、夜不歸宿等結(jié)果進(jìn)行定向推送。如：可將上課遲到、早退人員名單推送給輔導(dǎo)員；可將會(huì)議未簽到人員及早退人員名單推送給會(huì)議主持人及相關(guān)人員。提供短信、郵件、個(gè)人門戶通知等多種渠道的推送服務(wù)。推送服務(wù)提供開(kāi)關(guān)設(shè)置，可根據(jù)實(shí)際需要打開(kāi)或關(guān)閉推送。

3.4 統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理中心

統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理中心應(yīng)包括用戶身份數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)等，同時(shí)要與數(shù)字化校園平臺(tái)以及教務(wù)系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、學(xué)工系統(tǒng)、會(huì)議系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)等多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。平臺(tái)要具有兼容性和可擴(kuò)展性，便于與其他平臺(tái)和采集系統(tǒng)的對(duì)接?？梢詫⒍喾N采集系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)以及獲取的其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，供系統(tǒng)統(tǒng)一使用，無(wú)縫融合，能夠?qū)崟r(shí)獲取和分析處理無(wú)線數(shù)據(jù)采集、人臉識(shí)別數(shù)據(jù)采集、一卡通數(shù)據(jù)采集、車載ETC、無(wú)障礙通道、門禁系統(tǒng)、人工錄入（以及將來(lái)引入其他采集方式）等多個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)各類考勤、簽到、定位、統(tǒng)計(jì)分析等功能，并可將數(shù)據(jù)按需推送到校內(nèi)其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)。通過(guò)統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理中心，可以獲得系統(tǒng)必需的數(shù)據(jù)并按需處理，可以將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行按需推送。

數(shù)據(jù)同步要具有實(shí)時(shí)性。數(shù)據(jù)可以通過(guò)如ODI等技術(shù)實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)間的數(shù)據(jù)同步，也需要發(fā)布WEB服務(wù)、公共接口，供其他系統(tǒng)調(diào)用，同時(shí)也可以調(diào)用其他系統(tǒng)提供的接口和WEB服務(wù)。舉例如調(diào)用無(wú)線AP服務(wù)的WEB服務(wù)，獲取指定會(huì)議室AP設(shè)備的連接數(shù)據(jù)，進(jìn)行會(huì)議簽到分析。

應(yīng)用場(chǎng)景舉例，如要實(shí)現(xiàn)學(xué)生考勤，需要從教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲得課表（含地點(diǎn)、任課教師、班級(jí)、學(xué)生名單），從學(xué)工系統(tǒng)獲得學(xué)生的請(qǐng)假信息，從采集平臺(tái)獲得采集設(shè)備和教室的對(duì)應(yīng)表，所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取完畢后，形成考勤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表，通過(guò)采集設(shè)備返回的簽到用戶信息，對(duì)學(xué)生和教師進(jìn)行考勤，形成考勤報(bào)表。學(xué)生可以查看自己是否簽到，教師可以修改簽到信息，簽到數(shù)據(jù)可以同步到數(shù)字化校園平臺(tái)、教務(wù)、學(xué)工等相關(guān)系統(tǒng)，遲到、早退、曠課信息可發(fā)送通知給相關(guān)人員。其他應(yīng)用場(chǎng)景如教工考勤、會(huì)議考勤、軌跡分析等參照上述模式。

數(shù)據(jù)可以通過(guò)多種采集形式采集，同時(shí)使用，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)整合和分析，舉例如上課考勤時(shí)，無(wú)線AP采集到學(xué)生的連接信息、一卡通采集到學(xué)生的刷卡信息、人臉識(shí)別獲取學(xué)生信息，可以將采集到的信息進(jìn)行整合，形成簽到數(shù)據(jù)。并通過(guò)多種采集信息判斷學(xué)生是否簽到。如果識(shí)別到學(xué)生在宿舍上網(wǎng)或?qū)W生被人臉識(shí)別系統(tǒng)捕獲，可又在教室實(shí)現(xiàn)了刷卡簽到，則判定為異常記錄，可發(fā)送異常信息給相關(guān)人員。

3.5 系統(tǒng)管理中心

能夠進(jìn)行系統(tǒng)資源配置、人員分組、角色設(shè)置、權(quán)限分配等。對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化設(shè)置，如無(wú)線AP分配表，攝像頭分配表、一卡通設(shè)備表等，要求系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，易于配置，便于新的數(shù)據(jù)和應(yīng)用的添加或修改等，具體以建設(shè)需求為準(zhǔn)，有些可以放置到子模塊中配置。

為支持系統(tǒng)的靈活性，在做配置表時(shí)（如設(shè)備與教室、會(huì)議室、辦公區(qū)等的配置表），支持1對(duì)1、1對(duì)多、多對(duì)多等模式，具體以實(shí)際要求的配置為準(zhǔn)。假設(shè)的場(chǎng)景如下：1）每個(gè)教室有唯一的考勤設(shè)備，僅供本教室使用；2）本教室有多個(gè)設(shè)備，僅供本教室使用；3）多個(gè)教室有1個(gè)設(shè)備共用4.多個(gè)教室有多個(gè)設(shè)備，可共用（如設(shè)置通過(guò)無(wú)線AP采集數(shù)據(jù)時(shí)，連接到本區(qū)域的任意一臺(tái)設(shè)備，均可認(rèn)為是已簽到）；5）學(xué)生通過(guò)教學(xué)樓考勤設(shè)備識(shí)別后，實(shí)現(xiàn)本樓宇內(nèi)教室上課的簽到。其他應(yīng)用場(chǎng)景如教工考勤、會(huì)議考勤等參照上述模式。

系統(tǒng)管理員可以設(shè)置分組，按角色為不同的人員或群組分配權(quán)限，可以逐級(jí)授權(quán)進(jìn)行管理和系統(tǒng)操作。

3.6 各類應(yīng)用子系統(tǒng)

根據(jù)學(xué)校需要，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)各類應(yīng)用子系統(tǒng)，利用采集數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析。主要應(yīng)用場(chǎng)景有會(huì)議考勤、學(xué)生課堂考勤、員工考勤、宿舍考勤（如宿舍晚歸（不歸）人員統(tǒng)計(jì)）、進(jìn)出學(xué)校車輛統(tǒng)計(jì)、人員分布狀態(tài)分析、曠課學(xué)生查詢與分析、未在校學(xué)生預(yù)警、缺勤次數(shù)排名和統(tǒng)計(jì)等，還可以從學(xué)校安保需要設(shè)置維護(hù)“黑名單”，學(xué)校在主要出入口通過(guò)采集平臺(tái)進(jìn)行進(jìn)出人員數(shù)據(jù)采集（如在校內(nèi)校門主要出入口處架設(shè)人臉識(shí)別設(shè)備，用于采集進(jìn)出人員的面部信息），對(duì)進(jìn)出校門和主要樓宇的人員進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，凡是監(jiān)測(cè)屬于“黑名單”的人員出現(xiàn)，則給予預(yù)警，將信息即時(shí)發(fā)送到相關(guān)管理人員和保衛(wèi)人員，避免治安事件的發(fā)生。數(shù)據(jù)可按學(xué)校要求同步推送到其他系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，智慧校園的構(gòu)建是高校信息化建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，如何準(zhǔn)確理解智慧校園的內(nèi)涵與特征，融合利用信息化熱點(diǎn)技術(shù)，科學(xué)制定智慧校園的發(fā)展策略成為學(xué)校在大信息時(shí)代的重要課題，也是高校教育管理創(chuàng)新發(fā)展的需要。建設(shè)規(guī)劃過(guò)程中，要根據(jù)學(xué)校的自身實(shí)際情況制定適宜的發(fā)展措施，調(diào)動(dòng)各方面的參與積極性，促進(jìn)智慧校園的良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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