智慧校园内外生活区安全轨迹系统

智慧城市安全防范系统增强了社区治安 #生活知识# #生活感悟# #科技生活变迁# #智慧城市#

一.1 校园内建设背景

系统主要以RFID电子学生证为载体，运用物联网技术实现对校园的智能化管理，无障碍人员出入管理、生活区域活动轨迹管理、危险区域闯入预警管理、进出宿舍时间节点管理、人员运动行为轨迹查询与管理等，实现各类物联网应用与联动，为学校教育、教学工作提供智慧化管理手段，建立起“平安校园 绿色教室”的应用示范标准。同时结合公安城市物联网系统，生成学生校外安全出行轨迹，可为学校及家长提供管理、查询等服务。

一.2 建设目标

为了进一步解决全社会的校园安全管理问题，实现学生在校与离校的安全状态监控和信息管理，同时实现学生基本信息的管理、校园教学信息管理、校园新闻动态共享、学校和家长的沟通、家长对学生的监管、公安对校园安全的监控等全面综合管理，综上需求，绍兴信华教育信息咨询有限公司根据企业自身的高科技特点，结合公司先进技术优势，特发起平安校园智能化管理系统项目。该项目系统结合互联网技术、软件技术、物联网技术及通信技术的综合利用和高效结合，通过底层物联网智能设备获取学生相关数据信息，采集学生上学、放学途中的数据信息，通过对学生活动轨迹或实时定位海量信息的处理、存储和大数据分析计算，统计分析出学生地点出现频率和活动习惯，实现对学生上下学过程的远程监管，杜绝校园和学生的安全隐患。同时，实现和公安110报警系统的信息对接，并结合公安视频监控系统，为寻找走失学生，提供及时有效的技术手段。

平安校园智能化系统主要建设目标：

1、完成校内外物联网智慧网关设备、校门口进出门基站和系统物联网基础设备的安装部署，完成学生卡的制作和全员发放，保障系统网络的畅通和通信信号的稳定。

2、完成本系统和公安110报警系统及公安视频监控系统的信息对接。实现本系统和公安系统的有效交流和信息沟通，进一步辅助公安对校园安全的管控。

3、建设涵盖学校信息管理、年级信息管理、班级信息管理、教师信息管理、学科信息管理、学生信息管理和校园新闻信息管理等基于学校组织、信息管理结构的信息管理系统。实现学校的全面信息管理。建设智安校园、越警管家、同城学堂微信公众号应用，方便家长手机端和本系统的对接，实现对其子女的信息绑定、健康档案查询、位置查询、近期轨迹或定位信息统计、校园新闻浏览等相关服务。

一.3 系统概述

平安校园智能化系统项目解决方案，用以解决学校、家长(学生)、公安三者之间的安全信息互通问题，是一套集先进的物联网技术、RFID技术、无线通信技术和大数据分析技术于一体的智能化信息交流系统。

本系统可以通过智能化联网设备来远程读取佩戴电子学生证的学生出入校的记录（时间、位置）信息，并以微信公众号（短信）的方式及时推送给学生家长。同时在整个城市范围内，识别学生的轨迹或定位信息，将信息送到公安内网。无论是学校还是家长以及公安都能对学生的去向一目了然。特殊的双频识别卡技术同时也能实现学生学籍信息管理和消费支付的功能。利用现代信息技术架起学校、家庭之间实时、快捷、有效沟通的安全桥梁。

平安校园智能化系统项目包含以下几个方面的内容:

（1）对于学生家长的信息共享

学生家长能通过微信公众号，实时、便捷地了解学生出入学校的时间节点，不必再为无法实时掌握学生的日常动向而忧心，可以尽可能地安心投入工作。

系统能自动记录学生上学和放学的轨迹或定位信息，形成日常规律后，一旦出现轨迹偏离或定位异常，便及时推送给学生家长。

实现对学生在校园内学习、生活、活动三大区域的位置信息查询，帮助家长切实了解孩子在学校的学习、生活情况。

通过学生卡能了解学生在学校的生活轨迹和开支情况。

（2）对于公安业务

公安物联网系统将利用全市范围内的物联网网关设备，来采集学生在上学放学途中的活动轨迹和位置信息，形成学生信息大数据。

公安可以利用系统对学生进行模糊定位和位置信息查找，可以迅速寻找学生。

利用物联网网关采集的时间信息，可以精确调取视频监控信息，为寻找走失学生提供技术支持。

可以针对网吧、游戏厅等禁止未成年人的特殊场所，进行学生安全预警，方便对这些场所进行综合管理。

一.4 系统架构

4.4.1系统设计原则

当今计算机领域的技术状况和物联网发展趋势，系统的设计方案立足于当前先进、成熟的主流技术和主流产品，在技术开放和高度集成的基础上，进行高层次的应用开发。

本系统在规划设计和实施过程中，应遵循以下原则。

（1）技术先进

随着互联网技术、计算机技术、通信技术和物联网技术日新月异的发展，各种信息产品和服务也不断推出，在设计方案时必须考虑使用当前成熟的最新技术，同时考虑到技术的发展方向和趋势，使系统建设的投资能得到较长的软件产品生命周期。

（2）结构合理

项目系统建设必须有合理健壮的软硬件结构，合理的硬件结构可以作为后备支撑，是系统正常运营的保障；合理的软件结构可以使系统具备健壮性并容易使用。合理的软硬件结构，不留缺陷才会有好的性能和更高的效率，同时也才能在技术不断发展的过程中保持其活力。

（3）可管理性好

项目的目的是为了充分利用现有的数据和信息科技所带来的好处，打破传统的各个部门间的信息壁垒，使有限的投入产生的数据得到更为有效地利用。设计方案必须充分考虑到与管理办法的结合能力，要能够充分调动各个部门的积极性。

（4）可扩展性好

可扩展性是一种对软件系统计算处理能力的设计指标，高可伸缩性代表一种弹性，在系统扩展成长过程中，软件能够保证旺盛的生命力，通过很少的改动甚至只是硬件设备的添置，就能实现整个系统处理能力的线性增长，实现高吞吐量和低延迟高性能。可扩展性是高性能、低成本和可维护性等诸多因素的综合考量和平衡，可扩展性讲究平滑线性的性能提升，更侧重于系统的水平伸缩。

我们建设信息管理系统的目标并不仅仅是为了满足目前的需求， 随着社会和信息技术的发展，会有新的需求不断提出，所选择的方案必须在网络和应用方面具有良好的可扩展性，使之可以灵活适应以后业务的任何变化和扩充。

（5）容易实现

系统的建设，要方便使用和易于实现。要从实际出发，考虑到经济、技术、社会等各个方面的现状和实际需求，在着眼于未来的基础上，提出满足要求同时又切实可行的建设方案。从经济上保障实现项目的资金可控；从技术上保障完成项目建设的技术先进性和易用性；从社会方面保证系统建设符合当时当地的法律政策和社会制度。

4.4.2项目依托

（1）系统轨迹和定位信息的获取依靠物联网智慧网关设备的精确部署。

（2）采用双频学生卡（有源电子学生证）与校园一卡通整合，项目依托学生卡对学生相关信息进行有效、及时地管理；实现校园综合管理。

（3）手机终端微信公众号平台功能支撑，家长通过微信公众号可以全方位掌握孩子的日常活动信息和轨迹定位信息。

（4）运维中心365天24小时专员实时值守，保障系统正常运行。

一.5 系统整体设计框架

一.5.1 平台网络架构描述

平安校园智能化系统通过利用RFID有源射频标签技术和物联网通信技术，在城市的主要交通路口、商业街区、重点地段的视频监控杆上安装接收有源射频信号的物联网网关；同时在学生卡（电子学生证）中集成有源射频芯片；在城市公安局设置大数据分析中心。从而综合构建成一个完整的城域物联网平台。

轨迹和位置信息通过物联网网关设备，对有源射频标签发出的射频信息进行收集汇聚，将轨迹和定位信息数据传输到公安视频专用网络，再由公安视频专用网络通过网闸传输到公安内网。

一.5.2 系统网络架构

物联网城域网络架构图如下图所示：

图4-1:物联网城域网络架构

一.1.1 物联网网关部署

网关安装部署：

在校内各主要场所（如：图书馆、宿舍楼、食堂、学生活动中心、超市等场所）位置安装部署智能网关设备；

在学校门口校门处安装部署智能网关设备（定向网关：可监测进校和出校两个方向的标签信号）；

在城市的主要交通路口、商业街区、重点地段的视频监控杆上安装接收有源射频信号的物联网网关。

物联网智能网关设备部署安装图如下图所示：

图4-2:网关设备安装部署图

一.1.1 数据结构部署

为满足项目的建设目标，能够高效地处理大量数据信息，以及保证系统良好的扩展性，本系统总体架构采用多层次分布式处理基于领先的平台架构，这是当前大型网络应用最常用最先进的技术框架，具有高度灵活性和扩展性。

一.1.2 系统架构设计

架构设计概念及处理流程图如下图所示：

图4-3:架构设计概念及处理流程图

一.1.1 软件组成与系统部署结构

平安校园智能化系统主要由系统平台和微信端两大部分组成。

（1） 系统平台

处理来自校方提供的数据信息，录入学校信息、班级信息、老师信息，由学生信息模板导入学生信息。系统平台同时支持学校资讯、通知公告、缴费查收接口。

（2） 微信端

系统过微信公众号收集家长及学生信息，微信端通过学生身份证号和学校名称绑定学生后，通过轨迹跟踪，可以直接在微信端查看绑定学生的行走轨迹或定位信息。

软件组成与系统部署结构如下图所示。

图4-4:软件组成与系统部署结构图

（1） 区域定位原理示意

户外读写器采集各区域标签（电子学生证）信息，通过智能终端处理计算出各区域范围内的标签状态，将计算结果发送至定位系统处理器。

（1） 各区域之间定位原理示意

户外读写器采集标签信息经过智能终端计算处理，定位系统通过各区域智能终端长传标签状态，计算出标签在各区域之间（各智能终端之间）位置信息及行动轨迹等。

网址：智慧校园内外生活区安全轨迹系统 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/1335012

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