創建“赤峰市校園平安云”的構想及方案

黃春剛

（寧城高級中學 內蒙古赤峰 024200）

一、創建“赤峰市校園平安云”的項目論證

（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。黨的十八大以來，市教育局出臺了以“一崗雙責”“黨政同責”為核心的一系列校園安全管理政策文件，不遺余力地推進全市“中、小、幼”學校“平安校園”建設，在安全管理硬件建設方面的投入力度越來越大。一系列校園安全管理信息系統相繼投入使用，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時監測、信息準確、通報及時、反應迅速。但目前各旗縣區、各學校系統數據獨立而分散，遇到棘手緊迫的安全問題時仍然需要逐級上報、請示，管理系統效率低下，沒有發揮出到應有的作用，未能挖掘利用好安全管理系統的潛能，不能滿足安全管理者設計該系統的初衷。鑒于此，急需一個應急管理中心——大數據安全管理平臺來實現全市“中、小、幼”學校安全管理的扁平化，提升學校安全治理的應急反應能力。隨著云計算、大數據以及人工智能等新型信息技術的廣泛應用，數字校園的信息系統呈現復合、立體、多維度架構，現行校園網絡運行模式遠不能跟上“5G”時代。為了讓“平安校園”建設更有效率，創建“赤峰市校園平安云”成為擺在我們面前的一種合理而現實的選擇。

（二）可行性

首先，全市幾乎所有“中、小、幼”的學校都經歷了一至兩輪的“數字校園”“平安校園”建設，一卡通系統、人臉識別系統、一鍵報警系統、AI宿舍管理系統、AI校車管理系統等校園安全管理信息系統相繼投入使用。因此，創建安全管理云平臺具有堅實的物質基礎，云平臺草創已初具雛形。其次，近年來赤峰市政府對“平安校園”建設全面提質增效，安全教育經費投入持續增大。創建“赤峰市校園平安云”項目契合教育施政理念，一定會得到政府大力支持，資金可以得到充裕保障。再次，云平臺項目順民心、符民意，民意基礎深厚，學校必將衷心擁護和積極響應。最后，尤其值得一提的是，近年來赤峰市“大數據”產業方興未艾，朝氣蓬勃，技術支持足夠，人才儲備充足。“中、小、幼”各學校信息電教教師人才濟濟。這些因素都能為運行、維護云平臺提供智力支持，因此建設安全管理云平臺可謂正逢其時。

二、“赤峰市校園平安云”需要實現的目標

（一）重新定位、完善校園安全管理系統業務

盡管全市各校在安全管理硬件建設取得了很好的成績，但在系統軟件方面仍然存在明顯不足。其表現為安全業務條目設置不充分，容易造成管理缺失、缺位；條目劃分不科學，容易造成資源浪費，效率低下。借助“赤峰市校園平安云”建設項目，學校可以在短時間內補齊軟件方面的短板，實現安全管理業務全覆蓋、科學化。

（二）整合全市各旗縣區各學校孤立分散的安保系統

“赤峰市校園平安云”將以物聯網、互聯網的形式將分系統連接在一起，實現校園中機物聯通、人機對話，進而實現人與人交流溝通的高效方式——智慧感知校園動態；“赤峰校園平安云”具有一切云計算、大數據以及人工智能等“5G”時代網絡特征，讓各校協同從本地拓展到網絡虛擬空間；“赤峰校園平安云”將重新定義安全管理業務，徹底打破信息“孤島”式信息化架構，建構大開大合、復合立體的多維度網絡空間；“赤峰校園平安云”將真正利用云計算、大數據技術實現校園安全管理的“人工智能化”，實現多方參與、群策群力、社會共享式的校園治理方式，從而更好地發揮云平臺整體效能。

（三）實時進行安全管理輿情分析、決策，做出快速反應

“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；幫助安保人員自動上報安保信息材料；能夠幫助研究人員方便、快捷、精確地獲取詳細資料。同時，“赤峰市校園平安云”還能利用云計算對校園安全管理過程中產生的各種數據進行實時處理，并運用大數據技術為云平臺各業務部門生成智慧成果，為學校綜合治理創新等戰略管理決策提供科學的數據支持；云平臺還必須能提供面向學校資源的管理和調度，為全市各學校、各部門安保系統的整合統一、協同合作提供科學的決策支持。

（四）設計、擁有與外部智慧融會貫通的各類接口

“平安校園”不是孤立的，需要和外部世界聯通。“赤峰市校園平安云”提前設計、預留出與外部智慧的融會貫通的接口，實現“平安校園”建設的持續、創新發展。各學校、各相關部門通過“赤峰市校園平安云”實現資源共享、互相學習、交流、對比和借鑒，實現與“平安社區”“平安社會”“平安城市”的融合。安全管理云平臺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治理做好基礎性工作。[1-4]

三、“赤峰市校園平安云”的結構設想與關鍵技術分析

“赤峰市校園平安云”采用目前大數據平臺通行、成熟的標準，設計方案如下：

（一）“赤峰市校園平安云”體系硬件結構

1.云平臺主體框架

平臺主體框架可按照安全管理云平臺業務劃分為人臉識別系統、巡課系統、安防系統、一卡通系統。安防系統由Al黑名單預警系統、可視化一鍵報警系統、AI周界管理系統、AI危險區域預警系統、AI宿舍管理系統、AI校車管理系統等構成。它們是平安校園建設的重點，也是“赤峰市校園平安云”建設需要技術突破的關鍵。

（1)表層智慧感知系統

系統運用物聯網感應技術，實現物物互聯，機物相連，并采集實時安全數據，實現對校園安全環境全方位監測、感知。現實物質基礎就是數字校園的監控系統。

（2)中層信息傳輸系統

信息傳輸系統通過架構“5G”網絡高速通道，運用光纜和無線網絡技術，及時傳輸各種數據，實現云平臺與各個系統高效聯通。

（3）深層大數據處理系統

大數據處理系統是云平臺的核心，包括處理數據的存儲、計算、收集、管理、分析、應用的各類架構。“平安校園”各部門業務信息數據都將在這里匯聚處理，并把處理結果智慧地呈現。該系統是云平臺人工智能的最高端部分。

2.云平臺后臺保障

云平臺的后臺保障主要包括信息安全保障體系、系統運維服務體系，確保云平臺安全、穩定、高效地運行。

（二）“赤峰市校園平安云”大數據實現技術

1.“平安云”軟硬件配置搭建：

操作系統軟件 Red Hat 方便高效數據采集系統 HAProxy+Keepalived+Flume-NG 高性能高可用分布式大數據平臺 Hadoop 提供PB 級海量數據存儲和分布式計算。數據清洗引擎 Hive 提供 PB級數據預處理、加工、整合服務。大數據分析引擎 Spark R 組件 Spark R 提供了 Spark中彈性分布式數據集的API，用戶可以在集群上通過 R shell 交互性的運行 job。數據挖掘模型以 Spark On Yarn 的yarn-cluster 方式構建大數據分析引擎。數據的發布 HBase 高效“平安云”硬件配置x86架構 PC Server 服務器 2 路 8 核CPU、128GB內存、千兆網卡

2.“平安云”大數據關鍵技術分析

四、結束語

在云計算、大數據、人工智能蓬勃發展的背景下，筆者根據多年的“平安校園”建設實踐和對教育信息化的研究，論證了構建“赤峰市校園平安云”的必要性、可能性；針對目前赤峰市校園安全管理現狀及發展要求，提出了“赤峰市校園平安云”發展目標；參照目前通行成熟的各類“云”建設項目標準，設計了搭建“赤峰市校園平安云”軟硬件配置方案，并對大數據關鍵技術進行了分析，供云平臺項目建設者借鑒參考。