創(chuàng)建“赤峰市校園平安云”的構(gòu)想及方案

黃春剛

（寧城高級(jí)中學(xué) 內(nèi)蒙古赤峰 024200）

一、創(chuàng)建“赤峰市校園平安云”的項(xiàng)目論證

（一）必要性

生命至上，安全第一。把教育安全放在首位是赤峰市教育主管部門一以貫之追求的目標(biāo)。黨的十八大以來，市教育局出臺(tái)了以“一崗雙責(zé)”“黨政同責(zé)”為核心的一系列校園安全管理政策文件，不遺余力地推進(jìn)全市“中、小、幼”學(xué)校“平安校園”建設(shè)，在安全管理硬件建設(shè)方面的投入力度越來越大。一系列校園安全管理信息系統(tǒng)相繼投入使用，大大提高了各校安全管理水平。安全管理最基本的要求是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、信息準(zhǔn)確、通報(bào)及時(shí)、反應(yīng)迅速。但目前各旗縣區(qū)、各學(xué)校系統(tǒng)數(shù)據(jù)獨(dú)立而分散，遇到棘手緊迫的安全問題時(shí)仍然需要逐級(jí)上報(bào)、請(qǐng)示，管理系統(tǒng)效率低下，沒有發(fā)揮出到應(yīng)有的作用，未能挖掘利用好安全管理系統(tǒng)的潛能，不能滿足安全管理者設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的初衷。鑒于此，急需一個(gè)應(yīng)急管理中心——大數(shù)據(jù)安全管理平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)全市“中、小、幼”學(xué)校安全管理的扁平化，提升學(xué)校安全治理的應(yīng)急反應(yīng)能力。隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及人工智能等新型信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)字校園的信息系統(tǒng)呈現(xiàn)復(fù)合、立體、多維度架構(gòu)，現(xiàn)行校園網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式遠(yuǎn)不能跟上“5G”時(shí)代。為了讓“平安校園”建設(shè)更有效率，創(chuàng)建“赤峰市校園平安云”成為擺在我們面前的一種合理而現(xiàn)實(shí)的選擇。

（二）可行性

首先，全市幾乎所有“中、小、幼”的學(xué)校都經(jīng)歷了一至兩輪的“數(shù)字校園”“平安校園”建設(shè)，一卡通系統(tǒng)、人臉識(shí)別系統(tǒng)、一鍵報(bào)警系統(tǒng)、AI宿舍管理系統(tǒng)、AI校車管理系統(tǒng)等校園安全管理信息系統(tǒng)相繼投入使用。因此，創(chuàng)建安全管理云平臺(tái)具有堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，云平臺(tái)草創(chuàng)已初具雛形。其次，近年來赤峰市政府對(duì)“平安校園”建設(shè)全面提質(zhì)增效，安全教育經(jīng)費(fèi)投入持續(xù)增大。創(chuàng)建“赤峰市校園平安云”項(xiàng)目契合教育施政理念，一定會(huì)得到政府大力支持，資金可以得到充裕保障。再次，云平臺(tái)項(xiàng)目順民心、符民意，民意基礎(chǔ)深厚，學(xué)校必將衷心擁護(hù)和積極響應(yīng)。最后，尤其值得一提的是，近年來赤峰市“大數(shù)據(jù)”產(chǎn)業(yè)方興未艾，朝氣蓬勃，技術(shù)支持足夠，人才儲(chǔ)備充足。“中、小、幼”各學(xué)校信息電教教師人才濟(jì)濟(jì)。這些因素都能為運(yùn)行、維護(hù)云平臺(tái)提供智力支持，因此建設(shè)安全管理云平臺(tái)可謂正逢其時(shí)。

二、“赤峰市校園平安云”需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

（一）重新定位、完善校園安全管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)

盡管全市各校在安全管理硬件建設(shè)取得了很好的成績(jī)，但在系統(tǒng)軟件方面仍然存在明顯不足。其表現(xiàn)為安全業(yè)務(wù)條目設(shè)置不充分，容易造成管理缺失、缺位；條目劃分不科學(xué)，容易造成資源浪費(fèi)，效率低下。借助“赤峰市校園平安云”建設(shè)項(xiàng)目，學(xué)?？梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)補(bǔ)齊軟件方面的短板，實(shí)現(xiàn)安全管理業(yè)務(wù)全覆蓋、科學(xué)化。

（二）整合全市各旗縣區(qū)各學(xué)校孤立分散的安保系統(tǒng)

“赤峰市校園平安云”將以物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的形式將分系統(tǒng)連接在一起，實(shí)現(xiàn)校園中機(jī)物聯(lián)通、人機(jī)對(duì)話，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人與人交流溝通的高效方式——智慧感知校園動(dòng)態(tài)；“赤峰校園平安云”具有一切云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及人工智能等“5G”時(shí)代網(wǎng)絡(luò)特征，讓各校協(xié)同從本地拓展到網(wǎng)絡(luò)虛擬空間；“赤峰校園平安云”將重新定義安全管理業(yè)務(wù)，徹底打破信息“孤島”式信息化架構(gòu)，建構(gòu)大開大合、復(fù)合立體的多維度網(wǎng)絡(luò)空間；“赤峰校園平安云”將真正利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)校園安全管理的“人工智能化”，實(shí)現(xiàn)多方參與、群策群力、社會(huì)共享式的校園治理方式，從而更好地發(fā)揮云平臺(tái)整體效能。

（三）實(shí)時(shí)進(jìn)行安全管理輿情分析、決策，做出快速反應(yīng)

“赤峰市校園平安云”綜合多方面的安全問題來源為安保管理者提供建議；幫助安保人員自動(dòng)上報(bào)安保信息材料；能夠幫助研究人員方便、快捷、精確地獲取詳細(xì)資料。同時(shí)，“赤峰市校園平安云”還能利用云計(jì)算對(duì)校園安全管理過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)為云平臺(tái)各業(yè)務(wù)部門生成智慧成果，為學(xué)校綜合治理創(chuàng)新等戰(zhàn)略管理決策提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持；云平臺(tái)還必須能提供面向?qū)W校資源的管理和調(diào)度，為全市各學(xué)校、各部門安保系統(tǒng)的整合統(tǒng)一、協(xié)同合作提供科學(xué)的決策支持。

（四）設(shè)計(jì)、擁有與外部智慧融會(huì)貫通的各類接口

“平安校園”不是孤立的，需要和外部世界聯(lián)通?！俺喾迨行@平安云”提前設(shè)計(jì)、預(yù)留出與外部智慧的融會(huì)貫通的接口，實(shí)現(xiàn)“平安校園”建設(shè)的持續(xù)、創(chuàng)新發(fā)展。各學(xué)校、各相關(guān)部門通過“赤峰市校園平安云”實(shí)現(xiàn)資源共享、互相學(xué)習(xí)、交流、對(duì)比和借鑒，實(shí)現(xiàn)與“平安社區(qū)”“平安社會(huì)”“平安城市”的融合。安全管理云平臺(tái)還可以融入智慧校園，可以接入智慧城市，為全市更高層次的社會(huì)治理做好基礎(chǔ)性工作。[1-4]

三、“赤峰市校園平安云”的結(jié)構(gòu)設(shè)想與關(guān)鍵技術(shù)分析

“赤峰市校園平安云”采用目前大數(shù)據(jù)平臺(tái)通行、成熟的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)方案如下：

（一）“赤峰市校園平安云”體系硬件結(jié)構(gòu)

1.云平臺(tái)主體框架

平臺(tái)主體框架可按照安全管理云平臺(tái)業(yè)務(wù)劃分為人臉識(shí)別系統(tǒng)、巡課系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)。安防系統(tǒng)由Al黑名單預(yù)警系統(tǒng)、可視化一鍵報(bào)警系統(tǒng)、AI周界管理系統(tǒng)、AI危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)警系統(tǒng)、AI宿舍管理系統(tǒng)、AI校車管理系統(tǒng)等構(gòu)成。它們是平安校園建設(shè)的重點(diǎn)，也是“赤峰市校園平安云”建設(shè)需要技術(shù)突破的關(guān)鍵。

（1)表層智慧感知系統(tǒng)

系統(tǒng)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)，機(jī)物相連，并采集實(shí)時(shí)安全數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)校園安全環(huán)境全方位監(jiān)測(cè)、感知?，F(xiàn)實(shí)物質(zhì)基礎(chǔ)就是數(shù)字校園的監(jiān)控系統(tǒng)。

（2)中層信息傳輸系統(tǒng)

信息傳輸系統(tǒng)通過架構(gòu)“5G”網(wǎng)絡(luò)高速通道，運(yùn)用光纜和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，及時(shí)傳輸各種數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)與各個(gè)系統(tǒng)高效聯(lián)通。

（3）深層大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是云平臺(tái)的核心，包括處理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算、收集、管理、分析、應(yīng)用的各類架構(gòu)。“平安校園”各部門業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)都將在這里匯聚處理，并把處理結(jié)果智慧地呈現(xiàn)。該系統(tǒng)是云平臺(tái)人工智能的最高端部分。

2.云平臺(tái)后臺(tái)保障

云平臺(tái)的后臺(tái)保障主要包括信息安全保障體系、系統(tǒng)運(yùn)維服務(wù)體系，確保云平臺(tái)安全、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。

（二）“赤峰市校園平安云”大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)

1.“平安云”軟硬件配置搭建：

操作系統(tǒng)軟件 Red Hat 方便高效數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) HAProxy+Keepalived+Flume-NG 高性能高可用分布式大數(shù)據(jù)平臺(tái) Hadoop 提供PB 級(jí)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分布式計(jì)算。數(shù)據(jù)清洗引擎 Hive 提供 PB級(jí)數(shù)據(jù)預(yù)處理、加工、整合服務(wù)。大數(shù)據(jù)分析引擎 Spark R 組件 Spark R 提供了 Spark中彈性分布式數(shù)據(jù)集的API，用戶可以在集群上通過 R shell 交互性的運(yùn)行 job。數(shù)據(jù)挖掘模型以 Spark On Yarn 的yarn-cluster 方式構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析引擎。數(shù)據(jù)的發(fā)布 HBase 高效“平安云”硬件配置x86架構(gòu) PC Server 服務(wù)器 2 路 8 核CPU、128GB內(nèi)存、千兆網(wǎng)卡

2.“平安云”大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)分析

四、結(jié)束語(yǔ)

在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能蓬勃發(fā)展的背景下，筆者根據(jù)多年的“平安校園”建設(shè)實(shí)踐和對(duì)教育信息化的研究，論證了構(gòu)建“赤峰市校園平安云”的必要性、可能性；針對(duì)目前赤峰市校園安全管理現(xiàn)狀及發(fā)展要求，提出了“赤峰市校園平安云”發(fā)展目標(biāo)；參照目前通行成熟的各類“云”建設(shè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了搭建“赤峰市校園平安云”軟硬件配置方案，并對(duì)大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，供云平臺(tái)項(xiàng)目建設(shè)者借鑒參考。