基于智連互通的智慧少年宮建設(shè)與應(yīng)用研究

張翼翀

(浙江省青少年校外教育中心，浙江 杭州 310012)

近年來(lái)，青少年宮作為未成年人思想道德教育活動(dòng)基地，發(fā)展迅猛，服務(wù)對(duì)象呈現(xiàn)出大流量、高頻次、高變化等特點(diǎn)。新冠肺炎疫情暴發(fā)之后，青少年宮的場(chǎng)地管理、安全管理、服務(wù)效能等問(wèn)題愈發(fā)突出，加上青少年宮的園區(qū)智慧化一直照搬學(xué)校做法，導(dǎo)致實(shí)用度和集成度較低，業(yè)務(wù)貼合度差。因此，基于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)手段，探究如何構(gòu)建集管理、服務(wù)和場(chǎng)所于一體的智慧少年宮有著積極意義。

一、智慧少年宮建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需求

(一)提升青少年宮場(chǎng)所管理和服務(wù)效能的需求

相比學(xué)校，青少年宮具有以下三個(gè)特點(diǎn)：一是學(xué)員人數(shù)眾多。中等規(guī)模的區(qū)、縣級(jí)青少年宮年度培訓(xùn)服務(wù)的學(xué)員人數(shù)超過(guò)1萬(wàn)人次。二是學(xué)員變化快速。青少年宮每學(xué)期新生比例高達(dá)30%以上，并且會(huì)持續(xù)出現(xiàn)新報(bào)、退學(xué)和轉(zhuǎn)班等變化。三是學(xué)員流量集中。特別在周末等固定時(shí)段，學(xué)員進(jìn)出頻繁、流量巨大。因此，必須建設(shè)新型智慧少年宮，推進(jìn)場(chǎng)館基礎(chǔ)設(shè)施智能化、軟硬件一體化建設(shè)，提升青少年宮在“互聯(lián)網(wǎng)+”條件下的信息化應(yīng)用水平、場(chǎng)館服務(wù)水平和智慧管理水平。

(二)構(gòu)建平安青少年宮的需求

在安全防疫要求下，面對(duì)大流量、高變化的服務(wù)人群，青少年宮園區(qū)場(chǎng)館智能化建設(shè)成為構(gòu)建園區(qū)安全防護(hù)體系的必要環(huán)節(jié)。沒(méi)有高水平的智慧化管理能力，是無(wú)法為園區(qū)提供充分的安全保障的。構(gòu)建現(xiàn)代化的青少年宮園區(qū)安全技術(shù)防范管理體系，推進(jìn)人臉識(shí)別、行為識(shí)別等人工智能技術(shù)的應(yīng)用，提升安全管理水平和應(yīng)急處理能力，實(shí)現(xiàn)安全隱患發(fā)現(xiàn)、整治、驗(yàn)收的全流程，讓可溯源閉環(huán)管理成為青少年宮場(chǎng)所安全管理的必備要求和發(fā)展方向。

(三)推動(dòng)青少年宮服務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求

智慧少年宮能有效地服務(wù)青少年宮的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，順應(yīng)教育教學(xué)線上、線下融合發(fā)展的新趨勢(shì)，推動(dòng)青少年宮優(yōu)質(zhì)校外教育資源的網(wǎng)絡(luò)化供給，構(gòu)建青少年宮在線教育技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)、活動(dòng)、競(jìng)賽等優(yōu)質(zhì)校外服務(wù)資源的數(shù)字化。

二、智慧少年宮的建設(shè)歷程和難點(diǎn)

(一)智慧少年宮的建設(shè)歷程

1.孤立設(shè)施的智慧少年宮。青少年宮的信息化進(jìn)程相比學(xué)校要緩慢很多。2000年左右，部分青少年宮開(kāi)始嘗試電子化收費(fèi)。2010年左右，青少年新宮建設(shè)中開(kāi)始出現(xiàn)“數(shù)字園區(qū)”的基礎(chǔ)概念。數(shù)字園區(qū)的主要產(chǎn)品包括學(xué)員一卡通、門(mén)禁卡、監(jiān)控?cái)z像和培訓(xùn)管理系統(tǒng)等，其后逐步豐富，運(yùn)用了電子班牌、人行閘機(jī)、叫號(hào)機(jī)等設(shè)備。這一階段的核心特征是點(diǎn)狀數(shù)字化，以單獨(dú)服務(wù)場(chǎng)景或者部門(mén)需求為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)局部的服務(wù)能力提升。但由于青少年宮教師人數(shù)偏少，對(duì)數(shù)字化的整體應(yīng)用能力不強(qiáng)，系統(tǒng)、設(shè)備之間的“孤島”現(xiàn)象顯著，使教師需要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入，直接導(dǎo)致設(shè)備的逐步閑置、作用難以發(fā)揮。

2.互通互聯(lián)的智慧少年宮。2015年之后，以浙江省的青少年宮為代表的“數(shù)字少年宮”建設(shè)開(kāi)始逐步呈現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，建立了全省青少年宮統(tǒng)一的SaaS化服務(wù)平臺(tái)，并從培訓(xùn)管理系統(tǒng)逐步延伸到活動(dòng)、競(jìng)賽、在線課堂、流動(dòng)少年宮、電子獎(jiǎng)狀、考級(jí)和數(shù)據(jù)駕駛窗等青少年宮全業(yè)務(wù)領(lǐng)域的數(shù)字化。在統(tǒng)一的“數(shù)字少年宮”軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，集成和融合人臉識(shí)別、數(shù)字班牌、自助機(jī)、軌跡分析、電子門(mén)禁、人行通道、大屏等各項(xiàng)硬件設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了管理、數(shù)據(jù)和應(yīng)用的一體化，初步實(shí)現(xiàn)了智慧少年宮1.0版本的建設(shè)。數(shù)據(jù)一體化建設(shè)大幅度降低了教師在設(shè)備應(yīng)用中的工作量，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入分散到家長(zhǎng)手中，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和硬件設(shè)備中相互流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用閉環(huán)；數(shù)據(jù)分析應(yīng)用開(kāi)始呈現(xiàn)價(jià)值，青少年宮園區(qū)安全水平得到極大提升，基本解決了青少年宮的管理問(wèn)題。但是，本階段的核心問(wèn)題是智慧化程度不夠，更多在于提升青少年宮的管理能力和事務(wù)性服務(wù)效能，對(duì)于校外教育的教育過(guò)程智慧化支撐不多，在教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)、學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)識(shí)別等方面的應(yīng)用成效不佳。

3.未來(lái)發(fā)展的智慧少年宮。隨著中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見(jiàn)》的發(fā)布，校外教育進(jìn)入了新的發(fā)展階段，固有模式被打破，區(qū)域的校外服務(wù)、資源匯聚和組織協(xié)調(diào)變得尤為重要。智慧少年宮將會(huì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多級(jí)外延，在青少年宮、學(xué)校、各類(lèi)型實(shí)踐教育基地的數(shù)據(jù)融合、業(yè)務(wù)串聯(lián)等方面發(fā)揮更大的作用，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)各場(chǎng)館的教育教學(xué)、硬件服務(wù)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，更好地服務(wù)青少年成長(zhǎng)。

(二)智慧少年宮的建設(shè)難點(diǎn)

1.核心業(yè)務(wù)數(shù)字化平臺(tái)較弱。青少年宮屬于相對(duì)小眾的細(xì)分行業(yè)領(lǐng)域，在信息化上缺乏整體的研究設(shè)計(jì)和專(zhuān)項(xiàng)指導(dǎo)。特別是在核心業(yè)務(wù)軟件平臺(tái)的建設(shè)上，由于開(kāi)發(fā)公司規(guī)模一般都比較小，技術(shù)能力和持續(xù)研究能力有限，使得業(yè)務(wù)平臺(tái)建設(shè)的完整度較差，在架構(gòu)和功能上無(wú)法支撐智慧少年宮的建設(shè)需要；也容易出現(xiàn)換一任領(lǐng)導(dǎo)就換一個(gè)技術(shù)平臺(tái)的情況，缺少長(zhǎng)期積累，進(jìn)而導(dǎo)致重復(fù)低水平的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

2.適合校外教育的智慧化硬件較少。市場(chǎng)上大部分是面向?qū)W校的硬件產(chǎn)品，青少年宮的數(shù)字化和園區(qū)智慧化項(xiàng)目很難實(shí)現(xiàn)定制化的開(kāi)發(fā)。例如，采用學(xué)校版本的電子班牌后，課程排布、管理重點(diǎn)等的差異導(dǎo)致班牌顯示不合理，無(wú)法與業(yè)務(wù)管理軟件數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)互通，硬件采購(gòu)后很難真正發(fā)揮作用。

3.不具備各種硬件集成開(kāi)發(fā)的能力。智慧少年宮的建設(shè)重設(shè)備采購(gòu)、輕開(kāi)發(fā)集成的現(xiàn)象非常突出。青少年宮采購(gòu)了不少園區(qū)、教學(xué)智慧化設(shè)備，這些設(shè)備自帶管理平臺(tái)、獨(dú)立運(yùn)營(yíng)，與單位的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)脫節(jié)，導(dǎo)致青少年宮存在硬件設(shè)備“多”而難“智”、硬件平臺(tái)“大”而不“通”、硬件數(shù)據(jù)“擁”而難“用”的現(xiàn)象。

三、基于智聯(lián)互通的智慧少年宮設(shè)計(jì)思想

在青少年宮場(chǎng)館的智慧化建設(shè)中，大部分青少年宮都是按需而建、隨心而為、因時(shí)而變的。通常以買(mǎi)設(shè)備的思路在建設(shè)，往往班牌、電子門(mén)禁、閘機(jī)都是各自獨(dú)立的一套系統(tǒng)，系統(tǒng)之間相互孤立，單位的業(yè)務(wù)管理軟件系統(tǒng)和這些硬件系統(tǒng)沒(méi)有關(guān)聯(lián)，硬件和硬件之間也沒(méi)有關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不通、業(yè)務(wù)孤立。教師需要把數(shù)據(jù)輸進(jìn)每個(gè)系統(tǒng)，工作量巨大且不能準(zhǔn)確反映實(shí)際情況，如班牌顯示的學(xué)員實(shí)際已換班或退費(fèi)，系統(tǒng)中未能及時(shí)更新。硬件設(shè)施的建設(shè)成為智慧少年宮建設(shè)的累贅，因此，明確智慧少年宮的設(shè)計(jì)思想是首要的。

(一)以業(yè)務(wù)軟件為龍頭的平臺(tái)化架構(gòu)設(shè)計(jì)

業(yè)務(wù)信息化是青少年宮場(chǎng)所智慧化建設(shè)的基礎(chǔ)，需要圍繞培訓(xùn)、活動(dòng)等核心業(yè)務(wù)搭建數(shù)字化管理系統(tǒng)，建立學(xué)員、課程、教師等統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。智慧少年宮在此基礎(chǔ)上建立園區(qū)服務(wù)、安全防護(hù)、教務(wù)服務(wù)、設(shè)備管理等應(yīng)用，讓軟件和硬件充分集成，通過(guò)接口系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一和管理一體。硬件設(shè)備能有效獲取單位的業(yè)務(wù)運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括班級(jí)、教師、學(xué)員、通知、考勤等信息，業(yè)務(wù)平臺(tái)作為智慧少年宮的中樞平臺(tái)，能實(shí)時(shí)獲取硬件設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)循環(huán)、應(yīng)用閉環(huán)，促進(jìn)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的智慧化。因此，單位的業(yè)務(wù)系統(tǒng)須采取合適的技術(shù)框架，具備標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)接口服務(wù)能力，支持前后端分離，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用分布式部署和集成。

(二)以“用戶(hù)通、應(yīng)用通、數(shù)據(jù)通、資源通”為原則的四通設(shè)計(jì)

不論是園區(qū)新建、續(xù)建或改造，青少年宮智慧化建設(shè)過(guò)程中都需要遵循“四通設(shè)計(jì)”：一是用戶(hù)通，即統(tǒng)一用戶(hù)，實(shí)現(xiàn)青少年在各個(gè)服務(wù)端的統(tǒng)一認(rèn)證，避免人員信息的不匹配；二是應(yīng)用通，即把各應(yīng)用管理集成到數(shù)字化管理平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)管理人員在數(shù)字化管理平臺(tái)中的統(tǒng)一操作，避免管理人員在多平臺(tái)的重復(fù)工作；三是數(shù)據(jù)通，即把在業(yè)務(wù)流程和感知終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)匯聚到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接，避免業(yè)務(wù)的隔斷；四是資源通，即把各系統(tǒng)中的人臉圖像、視頻資源等匯聚在一起，形成統(tǒng)一的資源中心，以便更好地用于認(rèn)證和信息化資源庫(kù)的建設(shè)。

(三)以人臉識(shí)別為基準(zhǔn)的貫穿全場(chǎng)的認(rèn)證設(shè)計(jì)

人臉識(shí)別技術(shù)是通過(guò)機(jī)器自動(dòng)對(duì)批定圖像或視頻中的人臉進(jìn)行定位、身份識(shí)別，具有鮮明的自動(dòng)化特征[1]。青少年宮的園區(qū)智慧化和統(tǒng)一管理，需要有統(tǒng)一的認(rèn)證設(shè)計(jì)。在實(shí)踐應(yīng)用中，人臉識(shí)別是目前最為可靠和方便的識(shí)別方式。通過(guò)統(tǒng)一的認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)各設(shè)備和各系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的串聯(lián)。

(四)以場(chǎng)景化服務(wù)為核心的軟硬互聯(lián)設(shè)計(jì)

軟硬互聯(lián)和場(chǎng)景貫通是青少年宮園區(qū)智慧化的亮點(diǎn)和難點(diǎn)之一。例如，如何通過(guò)在班牌上的人臉識(shí)別實(shí)現(xiàn)對(duì)電子門(mén)禁的驅(qū)動(dòng)、對(duì)學(xué)員考勤的精準(zhǔn)把握，以降低操作復(fù)雜性和建設(shè)成本。

(五)以智能識(shí)別為核心的場(chǎng)館安全管理設(shè)計(jì)

安全管理主要依靠攝像頭監(jiān)控和紅外周邊越界等常規(guī)措施。青少年宮現(xiàn)有攝像頭多用于事前威懾和事后查找，例如，某個(gè)小朋友找不到，教師需要翻閱大量的攝像視頻來(lái)查找，此時(shí)安全管理就顯得尤為重要。因此，智能識(shí)別、智能判斷和智能查找成為智慧少年宮安全管理提升的核心舉措。通過(guò)人臉信息、課程信息等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和硬件集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)人臉測(cè)溫閘機(jī)的出入管理，實(shí)現(xiàn)園區(qū)門(mén)口、重要路段、各教室的安防監(jiān)控和教室的人臉考勤等，完成進(jìn)出園區(qū)、路徑跟蹤和重點(diǎn)區(qū)塊的一體化安全管理。

(六)以教育教學(xué)提升為目標(biāo)的智慧化串聯(lián)設(shè)計(jì)

以青少年宮數(shù)字化管理平臺(tái)為基礎(chǔ)，集成人臉道閘、數(shù)字班牌、智能門(mén)禁、人臉點(diǎn)到、人臉軌跡、學(xué)員服務(wù)自助機(jī)和數(shù)字廣播等應(yīng)用，服務(wù)于教育教學(xué)。一是提升學(xué)員、家長(zhǎng)的自主性，主動(dòng)獲取青少年宮的教學(xué)信息與服務(wù)；二是實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別和教務(wù)工作的結(jié)合，減少教學(xué)教務(wù)領(lǐng)域中教師工作量；三是通過(guò)智慧設(shè)備構(gòu)建集教學(xué)、活動(dòng)、競(jìng)賽等核心業(yè)務(wù)于一體的數(shù)字化轉(zhuǎn)型平臺(tái)，對(duì)優(yōu)質(zhì)的視頻資源實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化供給，推動(dòng)部分課程的網(wǎng)絡(luò)直播應(yīng)用；四是通過(guò)場(chǎng)館安防和教學(xué)教務(wù)等業(yè)務(wù)的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)員異常情況的監(jiān)控報(bào)警，包括未到課、非本課程人員聽(tīng)課、課程中間外出玩耍以及課后教室躲藏或逗留等。

(七)基于軟硬一體的數(shù)據(jù)管理和提升設(shè)計(jì)

智慧少年宮設(shè)計(jì)要非常注重?cái)?shù)據(jù)資源，因?yàn)閳@區(qū)智慧化后會(huì)帶來(lái)大量的設(shè)備感知數(shù)據(jù)，包括出入園人員情況、青少年活動(dòng)情況、園區(qū)情況以及教室情況等，需要在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)符合單位管理要求的專(zhuān)項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)用。通過(guò)數(shù)據(jù)分析教師的到課情況和教學(xué)時(shí)間、學(xué)員的流動(dòng)情況和上課情況，用以調(diào)配教師，建立預(yù)警，滿足青少年宮教育教學(xué)、安全管理的需要。只有通過(guò)構(gòu)建服務(wù)數(shù)據(jù)大屏，才能進(jìn)一步推動(dòng)青少年宮深化數(shù)據(jù)應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)用數(shù)據(jù)說(shuō)話、用數(shù)據(jù)決策。

四、智慧少年宮的建設(shè)內(nèi)容和實(shí)施策略

智慧少年宮的建設(shè)包括青少年宮數(shù)字化管理平臺(tái)、智慧少年宮設(shè)施管理平臺(tái)、園區(qū)服務(wù)管理平臺(tái)、安防管理平臺(tái)和教務(wù)服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)，同時(shí)為了更好地實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能，建議對(duì)單位的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的改造提升。

(一)青少年宮數(shù)字化管理平臺(tái)

青少年宮數(shù)字化管理平臺(tái)是智慧少年宮的基礎(chǔ)和核心組成部分。青少年宮數(shù)字化管理平臺(tái)的建設(shè)不僅需要覆蓋培訓(xùn)、活動(dòng)、競(jìng)賽、場(chǎng)館服務(wù)和考級(jí)等校外教育的核心業(yè)務(wù)板塊，而且需要具備良好的服務(wù)負(fù)載能力，能有效支撐突發(fā)性的網(wǎng)絡(luò)報(bào)名要求，適應(yīng)教育政策變化、共青團(tuán)改革和少先隊(duì)改革等帶來(lái)的業(yè)務(wù)變動(dòng)。總體來(lái)說(shuō)，青少年宮數(shù)字化管理平臺(tái)生產(chǎn)屬性強(qiáng)、拓展要求強(qiáng)，需要一個(gè)面向未來(lái)的、可生長(zhǎng)的、隨需而變的、可靠的柔性設(shè)計(jì)，構(gòu)建一云多端、前后分離的泛應(yīng)用前臺(tái)，分析各業(yè)務(wù)中公共部分并形成對(duì)應(yīng)的技術(shù)支持能力和復(fù)用能力的支撐中臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能分析、智能搜索、智能用戶(hù)引導(dǎo)、智能推薦、智能報(bào)表等的智能化后臺(tái)。在實(shí)施策略上建議：

實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的基礎(chǔ)架構(gòu)，包括統(tǒng)一配置、統(tǒng)一編碼、統(tǒng)一接口、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一測(cè)試、統(tǒng)一導(dǎo)入導(dǎo)出設(shè)計(jì)等。

建立信息化基礎(chǔ)設(shè)施，包括授權(quán)服務(wù)、消息橋服務(wù)、數(shù)據(jù)交換、文件服務(wù)、配置服務(wù)、日志服務(wù)、查詢(xún)服務(wù)、報(bào)表等。

形成公共的基礎(chǔ)信息化服務(wù)能力，包括支付服務(wù)、賬戶(hù)服務(wù)、消息服務(wù)、報(bào)名服務(wù)、知識(shí)服務(wù)、評(píng)論服務(wù)、積分服務(wù)、數(shù)據(jù)報(bào)表服務(wù)等。

提升基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)信息化服務(wù)能力。結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)流程，形成系統(tǒng)的各項(xiàng)應(yīng)用，包括信息管理、活動(dòng)管理、班級(jí)管理、項(xiàng)目管理、評(píng)測(cè)管理、考勤管理、直播管理、點(diǎn)播管理、競(jìng)賽管理、區(qū)域管理、協(xié)會(huì)管理等。

實(shí)施中注重集群、分布式技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)多數(shù)據(jù)源、分表分庫(kù)應(yīng)用，在提升系統(tǒng)靈活性的同時(shí)，保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的高性能和高安全。

(二)智慧少年宮設(shè)施管理平臺(tái)

智慧少年宮設(shè)施管理平臺(tái)是青少年宮的物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，通過(guò)這個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各類(lèi)型設(shè)備間的對(duì)接，并通過(guò)接口體系和青少年宮數(shù)字化管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一體，形成智能化管理。在實(shí)施策略上建議：

1.以完善的業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口為基礎(chǔ)。對(duì)接青少年宮數(shù)字化管理平臺(tái)，建設(shè)智慧園區(qū)應(yīng)用接口系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一體化。在不影響數(shù)字化管理平臺(tái)性能的基礎(chǔ)上，獲取班級(jí)的開(kāi)班信息、課程日歷、假期設(shè)定、發(fā)布狀態(tài)，教師的基本信息、課程信息、點(diǎn)到信息，學(xué)員的基礎(chǔ)信息、課表信息、考勤信息、課程信息、繳費(fèi)信息、打印信息以及通知通告、短信發(fā)送等數(shù)據(jù)。

2.以全面的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備控制系統(tǒng)為延伸。打通智慧園區(qū)相關(guān)硬件產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的軟件平臺(tái)接口和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各硬件平臺(tái)對(duì)門(mén)閘通道、班牌、教室攝像頭等信息的獲取，實(shí)現(xiàn)諸如某一個(gè)教室的區(qū)域點(diǎn)內(nèi)各設(shè)備的管理授權(quán)。

3.以可靠的性能和安全設(shè)計(jì)為保障。智慧園區(qū)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)高頻次應(yīng)用，人流進(jìn)入園區(qū)會(huì)觸發(fā)各類(lèi)型設(shè)備，設(shè)備之間會(huì)進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)交互。因此，設(shè)施管理平臺(tái)的建設(shè)需要考慮數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)流程、歷史數(shù)據(jù)的分表分庫(kù)、應(yīng)用系統(tǒng)的分布式部署等方面，在硬件設(shè)備的交互上須考慮傳輸加密、雙向驗(yàn)證，在硬件設(shè)備的選擇上能適應(yīng)各廠商的產(chǎn)品。

(三)智慧少年宮園區(qū)服務(wù)管理平臺(tái)

園區(qū)服務(wù)智慧化主要集中在園區(qū)的進(jìn)出、設(shè)備控制和通知通告等領(lǐng)域，通過(guò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)精準(zhǔn)化，降低園區(qū)的管理難度。園區(qū)服務(wù)管理平臺(tái)的建設(shè)主要包括人臉識(shí)別測(cè)溫閘機(jī)進(jìn)出系統(tǒng)、停車(chē)管理、媒體終端管理、相關(guān)設(shè)備控制等方面。

1.以多源數(shù)據(jù)融合應(yīng)用為核心的人臉識(shí)別測(cè)溫閘機(jī)進(jìn)出系統(tǒng)。出于常態(tài)化的防疫要求和青少年宮的安全防護(hù)需要，可以在單位出入口或教學(xué)點(diǎn)門(mén)口建設(shè)閘機(jī)通道，對(duì)人員進(jìn)出進(jìn)行控制、記錄。本系統(tǒng)的建設(shè)核心要求在于數(shù)據(jù)的匯聚和人臉識(shí)別的精準(zhǔn)性。

(1)做好服務(wù)管理平臺(tái)和數(shù)字化管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)銜接。通過(guò)數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理端與閘機(jī)端的人臉數(shù)據(jù)和二維碼數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步；通過(guò)相應(yīng)的進(jìn)制規(guī)則來(lái)控制閘機(jī)的進(jìn)入要求，比如，教學(xué)區(qū)域非當(dāng)日學(xué)員不能進(jìn)入。

(2)做好人臉識(shí)別應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)人臉采集接入。按設(shè)備提供的人臉采集標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理系統(tǒng)前端的采集功能開(kāi)發(fā)。學(xué)員自行錄入自己和家長(zhǎng)的人臉信息并形成對(duì)應(yīng)的學(xué)員電子碼，實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別和刷碼的雙重進(jìn)入方式。由于青少年的人臉識(shí)別比成年人的人臉識(shí)別要更為困難，因此，需要對(duì)不同廠商的技術(shù)進(jìn)行試用和甄別，對(duì)識(shí)別算法進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

(3)做好學(xué)生溫度記錄庫(kù)建設(shè)。按照當(dāng)?shù)胤酪咭螅趯W(xué)生體溫超標(biāo)時(shí)進(jìn)行報(bào)警并記錄。對(duì)接政府公共健康綠碼接口，對(duì)黃、紅碼人員進(jìn)行識(shí)別和提醒攔截。

(4)做好公共數(shù)據(jù)對(duì)接。支持訪客刷身份證進(jìn)入，驗(yàn)證人證合一，并自動(dòng)抓拍人臉信息存儲(chǔ)到系統(tǒng)中。

(5)做好數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。對(duì)上課前后、報(bào)名高峰期等較大流量進(jìn)出的時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)分析，精準(zhǔn)把握人流與時(shí)間的關(guān)系、學(xué)生年齡與上課時(shí)間的關(guān)系等，提升教師安排的有效性，避免大流量時(shí)間節(jié)點(diǎn)的人力安排脫節(jié)問(wèn)題。

2.以服務(wù)自動(dòng)化為核心的停車(chē)管理。停車(chē)場(chǎng)作為少年宮的常規(guī)應(yīng)用，需要結(jié)合培訓(xùn)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)扣費(fèi)和管理的自動(dòng)化。在實(shí)施策略上建議：

(1)實(shí)現(xiàn)車(chē)牌的自動(dòng)識(shí)別，記錄車(chē)牌進(jìn)出時(shí)間，實(shí)現(xiàn)停車(chē)費(fèi)用的自動(dòng)結(jié)算和無(wú)感扣費(fèi)。

(2)實(shí)現(xiàn)停車(chē)管理和學(xué)員車(chē)牌錄入綁定，學(xué)員可以輸入自身車(chē)牌號(hào)碼；實(shí)現(xiàn)停車(chē)規(guī)則的自動(dòng)設(shè)定，例如，對(duì)有半天課程的學(xué)員可以設(shè)定免費(fèi)停車(chē)兩小時(shí)的優(yōu)惠，在大型活動(dòng)期間可以設(shè)置拒絕外部車(chē)輛的進(jìn)入。

3.以集中管理為核心的媒體終端建設(shè)。媒體終端涉及廣告機(jī)、大屏外顯設(shè)備和數(shù)字廣播等，核心在于構(gòu)建能實(shí)現(xiàn)一體化管理的園區(qū)信息通告和宣傳管理平臺(tái)，對(duì)各種顯示終端能有較好的管理能力，實(shí)現(xiàn)立體化的宣傳和展示應(yīng)用。

4.以節(jié)能和遠(yuǎn)程控制為核心的環(huán)境設(shè)備管控建設(shè)。教室是青少年宮的核心場(chǎng)所，通過(guò)對(duì)教室的紅外、溫度、光線等的感應(yīng)，感知教室環(huán)境情況；通過(guò)指標(biāo)的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)教室內(nèi)空調(diào)、燈光、電動(dòng)窗簾等設(shè)備的管控。在具體建設(shè)中建議：

(1)實(shí)現(xiàn)環(huán)境設(shè)備和青少年宮數(shù)字化管理平臺(tái)的有效關(guān)聯(lián)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)教室異常狀態(tài)的監(jiān)控，包括課后學(xué)生滯留、教學(xué)設(shè)備未關(guān)、門(mén)鎖未關(guān)、異常人員進(jìn)入、非啟用時(shí)間啟用等情況。

(2)建立教室和設(shè)備應(yīng)用的整體分析，通過(guò)定時(shí)或者光感的整體燈控等提升節(jié)能效果，更好地推動(dòng)場(chǎng)地發(fā)揮作用。

(3)建立設(shè)備的遠(yuǎn)程控制能力，通過(guò)移動(dòng)端，實(shí)現(xiàn)對(duì)教室門(mén)禁和各項(xiàng)設(shè)備的開(kāi)關(guān)，比如，舞蹈教室可以在舞蹈教室內(nèi)任何地方控制音樂(lè)、燈光等。

(四)智慧少年宮安防管理平臺(tái)

安全防護(hù)是青少年宮工作的重中之重。安全工作強(qiáng)調(diào)“事前預(yù)警、事中處置、事后分析”，要求對(duì)日常安防常備不懈、對(duì)工作部署快速落實(shí)、對(duì)突發(fā)事件快速應(yīng)急。智慧少年宮在實(shí)現(xiàn)常規(guī)的視頻監(jiān)控安防外，強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的互通、人臉認(rèn)證的應(yīng)用，通過(guò)精準(zhǔn)識(shí)別和判斷來(lái)實(shí)現(xiàn)園區(qū)安防升級(jí)。智慧少年宮園區(qū)安防建設(shè)包括安防監(jiān)控、周邊越界、巡防報(bào)警等領(lǐng)域，在此基礎(chǔ)上可以對(duì)個(gè)人行為進(jìn)行人臉軌跡追蹤，對(duì)接公安，實(shí)現(xiàn)敏感人群報(bào)警、人員快速查找，也可以對(duì)人流堵點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)等形成分析。在實(shí)際建設(shè)中建議：

1.構(gòu)建統(tǒng)一的人臉認(rèn)證應(yīng)用?；谌四槑?kù)和數(shù)據(jù)應(yīng)用建立統(tǒng)一的園區(qū)人臉認(rèn)證系統(tǒng)，包括園區(qū)入口閘機(jī)、攝像頭、考勤點(diǎn)等涉及人臉識(shí)別的各種應(yīng)用。在園區(qū)新建或全區(qū)域改造中，做好產(chǎn)品規(guī)劃，采購(gòu)?fù)积堫^廠商的系列產(chǎn)品可以更好地實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一應(yīng)用；對(duì)于各種設(shè)備并存的老園區(qū)，則需要有較強(qiáng)軟硬件集成開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的公司，通過(guò)構(gòu)建智慧少年宮設(shè)施管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用的一體化，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備識(shí)別結(jié)果的集成應(yīng)用。

2.構(gòu)建服務(wù)于業(yè)務(wù)場(chǎng)景的識(shí)別應(yīng)用。在青少年宮的進(jìn)出口、各場(chǎng)景、拐角和教室等重點(diǎn)區(qū)域安裝智能結(jié)構(gòu)化攝像頭，實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄信息。特別是各教室前后門(mén)的安全監(jiān)控，通過(guò)安裝攝像頭，對(duì)人臉進(jìn)行識(shí)別，實(shí)現(xiàn)課程點(diǎn)到、識(shí)別課程學(xué)員和課程內(nèi)容，完成對(duì)視頻內(nèi)容的存放和青少年教學(xué)視頻基礎(chǔ)庫(kù)的建立。同時(shí)，按要求建立一個(gè)可靠、可用、易維護(hù)、安全、開(kāi)放、高性能、靈活可擴(kuò)展、易管理的存儲(chǔ)平臺(tái)。

3.實(shí)現(xiàn)軌跡應(yīng)用和精準(zhǔn)檢索。通過(guò)人臉抓拍，實(shí)現(xiàn)“人臉軌跡”的記錄。結(jié)合配套的攝像機(jī)、服務(wù)器設(shè)備和數(shù)字化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)人臉比對(duì)、人臉識(shí)別核驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合攝像機(jī)布控點(diǎn)和樓層平面圖，形成青少年的活動(dòng)軌跡圖。通過(guò)活動(dòng)軌跡圖，對(duì)活動(dòng)區(qū)域人數(shù)、活動(dòng)路徑、安全態(tài)勢(shì)等進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)異常聚集等特殊情況的分析和預(yù)警，方便人員查找。

(五)智慧少年宮教務(wù)服務(wù)平臺(tái)

教務(wù)服務(wù)的提升能有效減少教師的事務(wù)性工作量，提升青少年的服務(wù)滿意度。教務(wù)服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的核心內(nèi)容包含智慧班牌、教室門(mén)禁、學(xué)員服務(wù)一體機(jī)和綜合數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面。

1.特色的智慧班牌建設(shè)。智慧班牌是園區(qū)數(shù)字化的重要窗口，發(fā)揮了日常輻射、滲透的作用，代替并拓展了傳統(tǒng)班級(jí)黑板報(bào)、墻體宣傳的功能，是青少年宮數(shù)字化管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)端，也是人機(jī)交互的重要場(chǎng)景和數(shù)據(jù)的采集工具。智慧班牌的建設(shè)難點(diǎn)在于市面上缺乏符合青少年宮業(yè)務(wù)需求的班牌，青少年宮也難以應(yīng)用和集成學(xué)校版本的智慧班牌。

(1)開(kāi)發(fā)符合青少年宮業(yè)務(wù)需求的智慧班牌前端。青少年宮的班牌展示以教室為核心，而教室在不同時(shí)間段由不同的教師面向不同的學(xué)生教授不同的課程。因此，班牌設(shè)計(jì)的核心訴求是實(shí)現(xiàn)上課課程和對(duì)應(yīng)學(xué)員的顯示、上課學(xué)員的人臉識(shí)別簽到和考勤信息的顯示、視頻(圖文)與通知內(nèi)容的顯示。通過(guò)班牌還可以實(shí)現(xiàn)刷卡或人臉識(shí)別，完成對(duì)各教室的門(mén)禁控制。

(2)建設(shè)教室智能化控制中樞。常規(guī)班牌的作用過(guò)于單一，需要植入更多的業(yè)務(wù)，集成各類(lèi)硬件，成為教室智能化的控制中樞。班牌可以集成教室門(mén)禁控制、外聘教師考勤、學(xué)員考勤、積分錄入、緊急聯(lián)系、教室求助等各種應(yīng)用。

2.學(xué)員服務(wù)一體機(jī)建設(shè)。自助設(shè)備有助于提升青少年宮的社會(huì)服務(wù)能力，方便家長(zhǎng)和青少年完成服務(wù)預(yù)約、報(bào)名繳費(fèi)、信息查詢(xún)、憑據(jù)打印、活動(dòng)參與等事務(wù)，在硬件的選擇上需要充分考慮散熱、噪音和安全性要求。自助機(jī)可以分為：

(1)培訓(xùn)服務(wù)自助機(jī)，支持培訓(xùn)報(bào)名、繳費(fèi)、班級(jí)信息查詢(xún)、入學(xué)通知單打印等業(yè)務(wù)；

(2)活動(dòng)自助機(jī)，支持活動(dòng)設(shè)置和參與、活動(dòng)積分獲取和憑證打印等業(yè)務(wù)；

(3)積分兌換機(jī)，支持積分錄入(系統(tǒng)同步)、獎(jiǎng)品選擇和獎(jiǎng)品換取等業(yè)務(wù)。

3.教務(wù)服務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)用。圍繞核心教務(wù)服務(wù)訴求，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)專(zhuān)項(xiàng)管理、預(yù)警和數(shù)據(jù)應(yīng)用。

(1)教室使用管理：獲取門(mén)禁應(yīng)用數(shù)據(jù)和課程開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)，對(duì)教室未按時(shí)開(kāi)門(mén)、教室非正常啟用進(jìn)行提醒，統(tǒng)計(jì)教室使用情況等。

(2)學(xué)員行為分析：統(tǒng)計(jì)學(xué)員到課率，對(duì)學(xué)員上課積極性進(jìn)行分析，對(duì)人流量密集的時(shí)間段進(jìn)行提醒。

(3)教師到課管理：對(duì)教師考勤、換課情況進(jìn)行記錄，分析教師上課積極性。

(4)綜合教務(wù)管理：按照教室、日期等維度，對(duì)課程形成數(shù)據(jù)歸集；對(duì)教師和學(xué)員的遲到早退等情況進(jìn)行預(yù)警。

五、智慧少年宮的運(yùn)維機(jī)制

智慧少年宮是一個(gè)美好的設(shè)想，但是在建設(shè)過(guò)程中存在著設(shè)備間信息交互復(fù)雜、新設(shè)備使用率不高、設(shè)備維護(hù)不力等問(wèn)題，導(dǎo)致智慧少年宮的一些設(shè)備缺乏應(yīng)用效能，逐步變成擺設(shè)。

(一)運(yùn)維現(xiàn)狀

1.運(yùn)維職責(zé)不明。智慧化設(shè)備遍及青少年宮各業(yè)務(wù)場(chǎng)景，各部門(mén)交叉使用，大部分青少年宮不具備專(zhuān)業(yè)維護(hù)團(tuán)隊(duì)。因此，使用過(guò)程存在對(duì)設(shè)備有而不用、壞而不報(bào)的現(xiàn)象，部門(mén)之間容易出現(xiàn)推諉、扯皮現(xiàn)象，缺乏明確的運(yùn)維責(zé)任機(jī)制。

2.技術(shù)運(yùn)維不力。青少年宮在數(shù)字化建設(shè)中往往采購(gòu)了種類(lèi)繁多的產(chǎn)品設(shè)備，各項(xiàng)產(chǎn)品自帶管理平臺(tái)，存在設(shè)備應(yīng)用困難、維護(hù)工作量大、技術(shù)支撐乏力等問(wèn)題。同時(shí)，單位缺乏專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員，出現(xiàn)故障后問(wèn)題定位差，和廠商溝通不暢，容易對(duì)智慧化設(shè)備產(chǎn)生抵觸心理，導(dǎo)致設(shè)備有效利用率低等問(wèn)題。

3.效果預(yù)期不達(dá)。智慧設(shè)備硬件在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，如設(shè)備不兼容、因人員身高差異導(dǎo)致的測(cè)溫和人臉識(shí)別困難、設(shè)備操作不當(dāng)?shù)葐?wèn)題。在軟件集中管理平臺(tái)上，大部分具備智慧化設(shè)備的青少年宮并沒(méi)有建立相應(yīng)的集中管理平臺(tái)，對(duì)設(shè)備的可用性掌握不夠，業(yè)務(wù)和智慧化設(shè)備結(jié)合度差，教師在使用過(guò)程中體驗(yàn)感差，甚至導(dǎo)致局部工作量飆升的問(wèn)題。

因此，智慧教室的使用和維護(hù)需要投入大量資金和人力，定期組織設(shè)備使用相關(guān)的培訓(xùn)，定期對(duì)軟件、硬件進(jìn)行升級(jí)更新。智慧少年宮的運(yùn)維困難是一個(gè)體系性問(wèn)題，需要在建設(shè)規(guī)劃、教師培訓(xùn)、管理規(guī)定和后期投入等各環(huán)節(jié)上不斷改進(jìn)和完善。

(二)運(yùn)維建議

1.自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的自動(dòng)化應(yīng)用，包括班牌對(duì)班級(jí)等各種數(shù)據(jù)的自動(dòng)獲取，學(xué)員服務(wù)一體機(jī)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的自動(dòng)獲取，實(shí)現(xiàn)攝像頭、閘機(jī)等終端設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)資源的一體化應(yīng)用，支持教師在各個(gè)場(chǎng)景自動(dòng)化獲取數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)備的自動(dòng)化管控，包括各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、故障自動(dòng)反饋、遠(yuǎn)程控制等。

2.內(nèi)驅(qū)動(dòng)。建立明確的內(nèi)部管理制度，落實(shí)應(yīng)用要求和維護(hù)要求，結(jié)合青少年宮核心業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，如兼職教師的考勤必須通過(guò)授課教室的班牌進(jìn)行人臉驗(yàn)證，從而保障各個(gè)設(shè)備的有效應(yīng)用，提升內(nèi)部驅(qū)動(dòng)力。從單位數(shù)字化實(shí)際需求出發(fā)，圍繞教務(wù)教學(xué)管理難點(diǎn)、教師事務(wù)性工作重點(diǎn)、學(xué)員家長(zhǎng)集中的關(guān)注點(diǎn)，激發(fā)應(yīng)用人員的積極性和主觀能動(dòng)性，相互促進(jìn)，協(xié)同應(yīng)用。

3.可持續(xù)。建立可持續(xù)的專(zhuān)業(yè)服務(wù)能力，以青少年宮業(yè)務(wù)教師為核心，融合建設(shè)公司、維護(hù)公司的技術(shù)力量，形成專(zhuān)業(yè)化的運(yùn)維管理隊(duì)伍，持續(xù)做好建設(shè)和提升規(guī)劃。

六、結(jié) 語(yǔ)

智慧少年宮是以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，集管理、服務(wù)和場(chǎng)所為一體的系統(tǒng)，需要以軟件服務(wù)平臺(tái)為中樞，以應(yīng)用終端設(shè)備為載體，充分融合教學(xué)活動(dòng)、場(chǎng)所管理、學(xué)員服務(wù)等應(yīng)用，通過(guò)互聯(lián)互通和效能積聚，全面提升各場(chǎng)景的服務(wù)能力。本研究從設(shè)計(jì)思想、建設(shè)內(nèi)容、實(shí)施策略和運(yùn)維機(jī)制等方面提出以下建議：一是數(shù)據(jù)和平臺(tái)的統(tǒng)一建設(shè)，即在統(tǒng)一的規(guī)劃下，構(gòu)建一體化平臺(tái)和數(shù)據(jù)；二是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的多元化和協(xié)同化，以協(xié)同形成合力，推動(dòng)應(yīng)用的整體性和系統(tǒng)化；三是形成可持續(xù)的維護(hù)和改進(jìn)機(jī)制，通過(guò)多方聯(lián)動(dòng)、明確分工，不斷完善智慧少年宮的建設(shè)。