張超

（北京物資學院，北京 101100）

0 前言

平安校園建設是高等院校常態(tài)化和持久化工作，學校安全風險防控工作是社會發(fā)展的重要指標，是社會治安綜合治理的重要內(nèi)容。校園安全工作點多面廣，學校管理壓力較大，安全管理存在監(jiān)管盲區(qū)[1-3]。因此對平安校園相關的信息化建設提出了更高的要求,如何采用信息化手段做到無感知的防控是擺在教育信息化工作者面前的一道難題。平安校園的信息化建設基于以往智慧校園建設內(nèi)容,防控應用并非獨立于智慧校園體系之外, 而是與前期的建設相輔相成、密不可分的[4-7]。以北京物資學院為例，前期已經(jīng)完成了數(shù)據(jù)中臺的建設，數(shù)據(jù)源確權(quán)基本實現(xiàn)，數(shù)據(jù)互聯(lián)互通工作初見成效。對于人員信息的掌握已經(jīng)達到了較好的管理水平，不過要能滿足防范風險的要求，例如對校內(nèi)人員軌跡查詢、人員信息臺賬、結(jié)果導出等還需要融合多個系統(tǒng)的業(yè)務功能。因此,本文以北京物資學院利用物聯(lián)中臺助力平安校園建設為例，闡述了物聯(lián)中臺在平安校園建設中應用實踐與成效，同時也總結(jié)了不足之處,試圖深入挖掘物聯(lián)中臺在其中發(fā)揮的價值和作用,為今后高等院校平安校園建設及相關應用提供借鑒和參考。

1 發(fā)現(xiàn)的問題

隨著物聯(lián)技術的不斷成熟與應用，學校接入的一卡通POS機、智能電表、門禁、攝像頭、無線AP等各種物聯(lián)設備成倍增加，這些設備會不斷產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。利用這些感知設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析目前仍面臨一些問題。

1.1 存在“數(shù)據(jù)孤島”，數(shù)據(jù)利用困難

平安校園建設是綜合性工作，不光涉及單一系統(tǒng)和部門，需要多系統(tǒng)及多部門協(xié)同，因此需要整合多個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。根據(jù)上級部門的總體要求，須建立人員信息臺賬。雖然北京物資學院已建立數(shù)據(jù)中臺系統(tǒng)，對接了20多個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，平安校園建設依然存在漏洞。對在校人員臺賬查詢導出，校內(nèi)軌跡查詢?nèi)詿o法實現(xiàn)。從表1 中可以看出可產(chǎn)生人員動態(tài)數(shù)據(jù)的設備及系統(tǒng)分散在不同部門，存在“數(shù)據(jù)孤島”。因不同類型系統(tǒng)架構(gòu)的差異化，導致數(shù)據(jù)標準和提供數(shù)據(jù)接口的方式不同，部署位置不同導致系統(tǒng)間互聯(lián)互通存在問題，建設時間不同導致系統(tǒng)的文檔資料完備程度不同，因此數(shù)據(jù)整合還存在問題。

表1 現(xiàn)有可產(chǎn)生人員動態(tài)數(shù)據(jù)的設備及系統(tǒng)

1.2 數(shù)據(jù)使用困難

目前大多數(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享方式采用中間數(shù)據(jù)庫或接口的方式，但因設備年代問題，設備和系統(tǒng)已更新?lián)Q代，聯(lián)系設備廠商提供對接技術支持存在一定問題。另外，不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量也不同。由于各個部門負責系統(tǒng)維護的人員業(yè)務能力參差不齊，導致數(shù)據(jù)存在明顯的質(zhì)量差異。常見的問題是人工手動操作易出錯，造成數(shù)據(jù)丟失，或者由于疏忽而遺漏某些數(shù)據(jù)，導致數(shù)據(jù)不完整或錯誤。

因此統(tǒng)一物聯(lián)設備接入標準，對物聯(lián)設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行采集、存儲與分析，通過建立物聯(lián)中臺系統(tǒng)助力平安校園建設，進一步提升學校管理的智慧化水平，成為學校“十四五”時期需要探索的問題。

2 物聯(lián)中臺系統(tǒng)

隨著智慧校園建設,學校接入的一卡通POS 機、智能電表、水表、門禁、攝像頭、無線AP等各種物聯(lián)設備越來越多，這些設備產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。但這些數(shù)據(jù)因位置分散、缺乏統(tǒng)一標準、質(zhì)量參差不齊因而難以利用。為了提升學校智慧化管理水平,為平安校園建設提供更好的技術支持，北京物資學院于2022年啟動物聯(lián)中臺項目建設。

2.1 系統(tǒng)基本架構(gòu)

根據(jù)學校平安校園建設的需要，開發(fā)物聯(lián)中臺，統(tǒng)一接口標準，將校園內(nèi)一卡通（消費+門禁）、無線網(wǎng)AP、人臉識別攝像頭等感知終端所采集的數(shù)據(jù)，匯聚在物聯(lián)中臺，實現(xiàn)將分散在上述各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行整合，初步實現(xiàn)“卡碼臉”信息的打通及校內(nèi)人員軌跡的閉環(huán)管理。系統(tǒng)的基本架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)基本架構(gòu)圖

物聯(lián)中臺主要以數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理為核心，同時由多個業(yè)務模塊構(gòu)成。包括通信服務、信息管理、設備管理、數(shù)據(jù)集成等功能模塊。其中數(shù)據(jù)集成模塊將各類數(shù)據(jù)采集匯聚到中臺，對數(shù)據(jù)進行分類、分析、篩選、歸類后存儲，為其他系統(tǒng)調(diào)用數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一標準和接口，而其他業(yè)務子系統(tǒng)則負責數(shù)據(jù)對接、業(yè)務邏輯實現(xiàn)和硬件集成。目前已經(jīng)實現(xiàn)對接的信息系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)中臺、辦事大廳、考勤系統(tǒng)、教務系統(tǒng)、預約系統(tǒng)、宿舍管理系統(tǒng)、北京健康寶等。涉及的硬件設備有門禁、中控、一卡通、無線AP、人臉識別攝像頭和主機等。最終該平臺能夠?qū)崿F(xiàn)校內(nèi)人員動態(tài)查詢，軌跡檢索，遠程管控感知設備，智能運維，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，風險管理等功能。

2.2 系統(tǒng)主要功能

物聯(lián)中臺可應用于校內(nèi)人員軌跡追蹤，通過姓名、學工號等查詢其校內(nèi)行動軌跡，通過查詢到的產(chǎn)生交互數(shù)據(jù)的時間節(jié)點，反向查詢密接人員，篩選時空交集者，為防范校園風險提供數(shù)據(jù)支撐，避免擴散，造成不必要的財產(chǎn)及人身安全。另一方面，系統(tǒng)建立的校內(nèi)人員臺賬可快速查詢導出校內(nèi)人員詳細信息，便于流調(diào)查詢使用。

2.2.1 校內(nèi)人員軌跡

系統(tǒng)可以根據(jù)姓名、工號或?qū)W號查詢?nèi)藛T在校行動軌跡。時間跨度可以選擇當天、兩天、七天或自定義；通過門禁、人臉識別攝像頭、一卡通消費、無線AP等數(shù)據(jù)經(jīng)過去重、篩選、分析打點到校園平面圖中，如圖2所示。

圖2 校內(nèi)人員軌跡圖

由于無線AP 覆蓋范圍廣泛，導致產(chǎn)生的無線AP數(shù)據(jù)體量較大，系統(tǒng)后臺利用設置的約束條件對無線AP 數(shù)據(jù)進行篩選、去重，再結(jié)合其他感知設備數(shù)據(jù)，形成了校內(nèi)人員軌跡詳細列表，如圖3所示。從列表中可以清楚地看出相應人員在某一時間段到訪過哪些樓宇。同時，軌跡結(jié)果支持一鍵導出，為流調(diào)排查等與防范校園風險的相關工作提供數(shù)據(jù)支持。

圖3 校內(nèi)人員軌跡詳細列表

2.2.2 校內(nèi)人員臺賬

在上級部門工作的要求下建立校內(nèi)人員臺賬。系統(tǒng)通過與學校數(shù)據(jù)中臺、宿管系統(tǒng)、北京健康寶等對接，實現(xiàn)在物聯(lián)中臺中一鍵查詢校內(nèi)人員詳細信息。學生與教職工信息包括姓名、學工號、學院、身份證號等基本信息；為了便于流調(diào)排查，校內(nèi)人員信息精確到同班級、同教室、同宿舍、同樓層、同樓宇、同辦公室；同時系統(tǒng)也可查詢校內(nèi)人員每日健康打卡情況和核酸檢測情況。

2.2.3 設備管理

物聯(lián)中臺可以對接入的感知設備進行統(tǒng)一管理。可以清楚地顯示設備名稱、設備類型、運行狀態(tài)、IP地址、安裝位置等信息。并可對設備信息進行編輯操作。系統(tǒng)除了通過對接方式獲取設備信息，也可以直接通過系統(tǒng)增加刪除。通過設備管理，管理人員可以更直觀快速地了解各類型感知設備的運行狀態(tài)，以便在設備出現(xiàn)問題時能第一時間響應。

3 物聯(lián)中臺助力平安校園建設

平安校園建設是一項系統(tǒng)性的工程，采用信息化助力平安校園建設需綜合運用數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析等多種技術手段。首先借助于物聯(lián)網(wǎng)和云計算等平臺收集數(shù)據(jù)，對接學校相關信息系統(tǒng)，例如：門禁系統(tǒng)、人臉識別系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中臺、辦事大廳等。同時按照上級政策要求建立校內(nèi)人員信息臺賬，完成數(shù)據(jù)的分析與整合；其次是應用大數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)挖掘技術，編寫特定算法對采集的數(shù)據(jù)進行分析；最后將數(shù)據(jù)結(jié)果打點在校園平面圖中形成校內(nèi)人員行動軌跡，為防范校園風險提供重要信息化支持。以北京物資學院應用物聯(lián)中臺為例,整體架構(gòu)如圖4所示,可以分為三個層次,分別為采集層、中臺層和應用層。

圖4 平安校園建設整體架構(gòu)

3.1 采集層

采集層主要負責采集感知設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及各個系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)主要來源于門禁系統(tǒng)、人臉識別系統(tǒng)、無線AP、一卡通、數(shù)據(jù)中臺、各應用系統(tǒng)等。采集方式主要是通過接口對接，定時讀取數(shù)據(jù)庫。獲取的數(shù)據(jù)包括人員詳細信息、門禁進出記錄、一卡通流水、人臉數(shù)據(jù)、校園無線網(wǎng)AP數(shù)據(jù)等。根據(jù)上級部門的要求，又增加北京健康寶數(shù)據(jù)和人員所在樓宇、房間數(shù)據(jù)的采集。

3.2 中臺層

中臺層將采集層獲取到的數(shù)據(jù)進行清洗、去重和整合，通過接口程序和數(shù)據(jù)集成工具，將各個系統(tǒng)和感知設備提供的數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)倉庫中。然后中臺層需要對數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)進行抽取、轉(zhuǎn)換和加載。最后,通過中臺層處理后的數(shù)據(jù)為人員軌跡生成、人員臺賬信息建立、設備信息查詢提供支持。

3.3 應用層

應用層的應用主要包括校內(nèi)人員軌跡展示、人員詳細信息查詢導出、物聯(lián)設備信息查詢等。上級部門要求建立人員信息臺賬，通過物聯(lián)中臺已經(jīng)匯集到的數(shù)據(jù),得以快速實現(xiàn)對校內(nèi)人員詳細信息一鍵查詢導出。另一方面，物聯(lián)中臺采集的門禁數(shù)刷卡數(shù)據(jù)、一卡通消費數(shù)據(jù)、無線AP 數(shù)據(jù)、人臉識別攝像頭數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生的位置打點在校園平面圖中，形成校內(nèi)人員行動軌跡圖。校內(nèi)人員軌跡查詢?yōu)榕袛嘈@風險點位，流調(diào)溯源提供了重要的信息化支持。

4 不足之處

從物聯(lián)中臺自身分析，首先，物聯(lián)中臺能夠發(fā)揮多大作用，在于其匯聚的數(shù)據(jù)體量有多大,更在于數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低，也就是獲取的數(shù)據(jù)是不是最新、是否有效，要保證這一點，一方面需保證感知設備的運行穩(wěn)定，另一方面需提升信息化管理的思想認識和業(yè)務素質(zhì)，畢竟沒有數(shù)據(jù)源,物聯(lián)中臺就好比無源之水,無法發(fā)揮其應有的價值；其次,物聯(lián)中臺自身的穩(wěn)定性也是至關重要的，中臺與感知設備的數(shù)據(jù)接口都需要具有糾錯能力,能夠?qū)Πl(fā)生的問題和錯誤進行及時的反饋和提示，便于人員處理和維護；最后，數(shù)據(jù)作為一種重要的資產(chǎn)，在使用過程中要注重安全性，防止發(fā)生泄露。所以數(shù)據(jù)對接要有安全機制，防止非法訪問，同時在傳輸過程中，可以使用相應算法對數(shù)據(jù)進行加密，防止數(shù)據(jù)被篡改，另外，在一些敏感數(shù)據(jù)顯示上，例如：住址、身份證號等，可以對數(shù)據(jù)進行脫敏處理,防止個人隱私信息的泄露。

對人員數(shù)據(jù)信息的管理還不夠全面和細致。目前對校內(nèi)人員的信息把控比較全面，可以通過一卡通、上網(wǎng)、門禁、相關系統(tǒng)等進行查詢認證從而確定其真實身份；而對于非校內(nèi)人員,如訪客、快遞人員、臨時人員等,對這些人員的管理缺乏統(tǒng)一的系統(tǒng)對其身份進行把控，往往采用臨時登記的方式，這一點也凸顯出高校人員管理的盲點，因此，對于非校內(nèi)的人員,他們的身份如果在將來能夠應用信息系統(tǒng)進行管理,則可以大大加強學校對于人員管理的能力，同時也有助于對校內(nèi)人員快速篩查，降低風險點位。

5 總結(jié)

隨著教育信息化的不斷推進，平安校園建設也面臨著更加精細化的要求,在這種背景之下,對人員的精準管理反映了高等院校平安校園建設的水平。本文探討了基于物聯(lián)中臺的平安校園建設的必要性、實施過程和不足之處,從中可以看出,物聯(lián)中臺為平安校園建設提供了一種技術上的支持,有助于降低學校的管理成本，減少相應的人力投入，實現(xiàn)對人員的精準管控。因此，在未來的規(guī)劃中,更應該注重信息技術的運用,切實筑牢高等院校校園安全防線,同時也要提升人員管理水平?？偟膩碚f，未來的信息化應用場景一定會越來越廣泛，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等逐漸滲透到社會經(jīng)濟和生活以及教育等各個方面，新一代信息技術都將發(fā)揮重要的作用，推動平安校園建設從信息時代走向智能時代。