基于助推教學服務的網上辦事大廳構建

遲玉剛

（南京大學，江蘇 南京 210023）

0 引言

在傳統數字化校園階段，由于未結合物聯網技術進行頂層規劃設計，不同系統和設備之間存在嚴重的“信息孤島”，數據不能共享、系統整體聯動困難、智能應用程度不高等問題。另外，由于缺少統一、高效、便捷的管理平臺，使得校園的應用系統擴展性和運行費用較高，不能實時監測重要設備的工作狀況，因為無法及時進行事故預警，不能滿足學校節能減排、安全高效、統一管理的要求。同時，隨著高校學校信息化建設程度不斷加深，傳統簡單化的教學服務方式已不能滿足高校的發展需要。為此，構建了基于助推教學服務的網上辦事大廳。

1 助推教學服務的網上辦事大廳缺點分析

隨著互聯網和信息技術的快速發展，師生對網上辦事服務的需求與網上辦事效率之間的矛盾日益凸顯。例如，缺乏統一的身份識別體系，有些地方可以刷臉，但有些地方還必須刷卡。現有建設的功能都被局限在各個硬件或系統中，如人臉識別能力較差，認同度低，使師生體驗感較差，并且無法被其他需要人臉認證的場景復用，重復建設的同時無法保證統一的高質量體驗；缺乏軟硬件系統聯動的能力，如訪客系統無法和人臉識別系統打通、無法與停車系統打通、無法與視頻監控系統打通。因此，研究助推教學服務的網上辦事大廳存在的問題，對于加強助推教學服務的網上辦事大廳建設具有重要的意義。

2 基于助推教學服務的網上辦事平臺設計

根據目前網上辦事服務存在的痛點，助推教學服務的網上辦事大廳對接建設重點為通過夯實統一物聯技術架構，將原有散亂的系統、設備進行統一融合和打通。為師生帶來了更為便捷、安全的信息化服務體驗、為相關部門打造更為智慧、一致的管理體驗、為未來的智慧校園建設提供開放、可復用的基礎物聯聯動能力。

2.1 基于助推教學服務的網上生活管理模塊

通過一套智慧物聯平臺打通所有智能化設備，實現校園萬物互聯的生態。設計的基于助推教學服務的網上生活管理模塊，包括智慧空間、智慧樓宇管理。其中智慧空間利用物聯網技術，針對不同的物理空間進行智能化設計，包括停車、教室、宿舍；智慧樓宇管理對各類物聯網智能化設備進行統一管理，并進行管控，包括將照明管理。通過統一的物聯平臺，不僅實現門禁通道層面的軟硬件統一聯動，更可支撐未來與智慧物聯平臺的對接。

2.1.1 智慧停車管理模塊

數字底座與學校的停車系統相連接，可訪問校園出入口、防盜門、攝像頭、補光功能的一體化車輛門禁系統，并在停車場（場地）門口設置了數據。助推教學服務的網上辦事大廳可以自動識別車輛號牌、牌照、身份信息，并與黑名單數據庫進行比對，從而達到對校園安全的預警。

2.1.2 智慧照明管理模塊

基于數字底座的智能化支撐，適應學校開放區域、場館、辦公室、教室等的不同照明需求。根據職能和所做的各種活動，將各地區（如體育場、食堂或辦公室）分成多個虛擬房間。通過設置不同的功能，各個虛擬房間能夠通過傳感器和執行機構的反饋信息，自動地產生出最優的光照比例，滿足不同的工作要求。在提升照明體驗的同時，基于人臉識別、動作識別等能力，實現人走燈滅，降低校園能耗。

2.1.3 智慧教室管理模塊

在智慧教室環境中，要建立光、聲、氣、人等環境要素。該部分管理的模塊包括課堂座椅的選型、智能講臺；智能顯示終端、智能白板、LED 護眼照明；聲場評估和聲場改造設計；智能教學視頻采集終端；窗簾控制、空調控制、燈光控制、多媒體等智能控制；無線投屏、課堂互動教學、可視化教學；智能空間管理終端。

2.1.4 智慧宿舍管理模塊

智慧宿舍管理模塊包括攝像頭捕捉人臉、智慧門鎖、電源開關，通過智慧分析人臉數據庫，提升宿舍管理效率、精準識別智慧點名、降低宿舍能源浪費、自動推送舍管消息。

2.2 一站式AI 賦能的網上安防管理模塊

本文探討了以工作流為基礎的企業過程信息化建設，期望能夠為廣大師生提供一個在線、一站式的人工智能應用網絡安全管理平臺，其突出的特征是流程合理化，服務效率化，流程可視化，統計智能化。

（1）從“單一應用”到“數據交互”，再到“流程再造”，都是信息化建設的重要內容。在建筑工程中，按照業務過程中的特定程序，逐一與各個功能部門溝通，制定出詳細的操作規程和程序，在此基礎上，對現有的業務流程進行改造與重構，達到“以人為中心，兼顧經營”的目的。當前，大部分的商業過程都要求進行跨部門的審核，對流程重塑和改善主要有兩個方面：一方面，根據系統的現有資料，盡可能地減少重復的學歷證書，實現了信息的“多跑腿”“少跑腿”，并建立了內部的身份驗證連接；另一方面，將多個應用窗體結合起來，把需要的商業應用過程的全部信息整合到一個表格中，然后根據這些數據對窗體中的已知數據進行初始化，從而降低工作量。

（2）目前教學服務的類型多種多樣，學校領導、職能審批部門和師生對教學服務的重視程度和使用程度不同，需要建立一套有效的個性化教學體系，確保每個用戶都能得到自己想要的教學服務。集成的服務平臺可以按照用戶的不同，進行個性化的角色和權限設定，通過對服務平臺的分析，用戶可以從多個視角來利用這個平臺，從而實現以人為中心的個性化服務。

（3）通過提供明確的操作指導，增加了成功的幾率，改進評估與回饋機制，以提升使用者的滿意程度。

（4）從多維度、精細化角度統計一站式服務平臺各項業務數據，為建立大數據平臺奠定了基礎，也為企業領導人的決策執行提供數據支撐。同時，為企業在大數據下的應用創新打下了堅實的基礎。

基于統一的AI 服務中臺，實現了對于圖形圖像處理能力的集約化建設、持續化升級提升，適用于教學、安防、服務等多個場景。一站式AI 賦能的網上安防管理模塊主要包括視頻結構化模塊、布控告警模塊、特征檢索模塊、身份核查模塊、視頻研判模塊和資源管理模塊。其中視頻結構化模塊負責實時/離線視頻結構化處理，并實時抓拍記錄人臉/車輛/人體；布控告警模塊負責布控人臉和車牌；特征檢索模塊負責檢索人臉特征和車牌特征；身份核查模塊負責人臉驗證、人像檢索、以圖搜圖、軌跡分析；視頻研判模塊負責分析落腳點、異常時段出入、流動人口和常駐人口；資源管理模塊負責人像庫管理和設備管理。通過該模塊進行高精度識別，使AI 服務中臺能夠快速接入行業最為領先公司的算法，避免被硬件中固化的識別能力綁定。同時，這也是人臉表情變化的難點所在，它可以在沒有感覺的情況下，持續不斷的收集，建立一個人臉進化模型，在皮膚、肌肉和骨骼發生顯著變化的時候，能夠準確識別人臉。同時，它還支持去遮擋技術，可以很好地降低眼鏡、面具、帽子等遮擋對人臉識別算法的影響。采用非協同式的人臉識別算法，對人臉的光照進行自動判斷，并選擇最佳的面部圖像進行識別。

3 基于助推教學服務的網上辦事內容設計

統一應用接入，提供標準接口，實現從下到上的打通，保留投資，對已建和待建的所有軟硬件系統實現統一連接和賦能。統一身份識別，以全新的自然人身份體系為核心打造人臉、校園卡、個人碼三位一體的認證方式，提升體驗。

3.1 利用3D 虛擬服務設計網上辦事內容

針對三維數據的顯示特性，建立了一個全面的可視化展示中心。三維虛擬場景能夠實時地反映教室中的物聯網設備狀況，滿足了對教學的日常監測與管理。通過3D 虛擬場景對建筑的構造進行了模擬，并結合數字化、可視化的方式，將設備和周圍的實際狀況表現出來，從而可以更直觀地反映操作狀況，方便運維者快速地發現并作出相應的應對。

主要建設內容是：（1）統一信息展示入口，包含展示辦事流程及其狀態，并按照不同的主題將它們歸類，比如，把各個行業和個別行業分開；劃分為不同行業；提供給所有使用者資料；統計分析進行中的事項、完成的事項。這些有關過程信息，用戶只能在登錄后才能查看。

（2）網上值班/資訊平臺：在上班時間提問的問題能夠得到相關人員的答復；在下班時間，若有任何疑問，在助推教學服務的網上辦事大廳留下訊息，相關人員登陸系統后，會及時解答。

（3）網上服務平臺：以往，許多人都覺得高校運轉效率不高，最主要的理由是在跨業務之間存在著很多不同的關系，造成業務停頓。而使用的網上服務平臺，能夠清晰地看到目前的業務狀態，為師生提供各種網上業務，包括多種跨部門的業務。

（4）構建自主的主題知識庫：根據不同主題，在主題知識庫中尋找答案。很多經過加工的流程都可以被自動地轉化成一個知識庫，同時，也為部門在辦公室中的知識積累提供了便利。該知識庫既是使用者的助手，也是管理員的資料庫。

（5）統計分析工具：一種全面的統計分析工具，能夠從多個視角觀察目前的學校運作，在數據累積到一定數量后，可以利用數學模型進行數據的分析與挖掘，為各級領導的決策提供相關資料。

3.2 對安全防范監控

通過統一的物聯平臺，不僅實現門禁通道層面的軟硬件統一聯動，更可支撐未來智慧空間、智慧場館、智慧安防、智慧樓宇的管理。智慧安防、智慧樓宇基礎設施部分隨基礎建設部分實施，系統與智慧物聯平臺對接。對安全防范監控，主要依靠視頻、人工智能技術多全校進行監控。同時，整合校園其他安全設施，進行校園信息的發布。在電梯內部，由被動監控變成了智能主動預防，通過集中視頻監控能夠實現智能實時跟蹤，同時，將電子圍欄禁區分區域權限管理，提前布防報警信息，并推送給校園安保服務中心，降低人力排查、巡查成本。

對于學生失聯預警大數據分析：安保人員第一時間收到告警信息，根據應急處理預案，執行相關動作，如第一時間通知輔導員進行線下核查。平臺在學習期間，根據關鍵點位視頻抓拍記錄和閘機記錄均超過告警閾值，即生成A 生的在校記錄比對任務。若該生沒有請假、休學等記錄，則正式觸發失聯預警規則，并產生告警；若匹配該生處于請假、休學期間，不產生告警。

對于異常人員預警大數據分析：AI 視頻監控檢測到違法翻越，比對吻合黑名單庫，平臺產生告警，推送告警信息，自動識別人臉和形體特征，并存入黑名單庫。產生告警并自動打開相關點位實時視頻監控畫面，啟動自動關聯展示應急處置開關。安保人員第一時間收到告警信息。根據應急處理預案，執行相關動作，提高處置緊急情況處理能力。

4 結語

建設統一物聯平臺業務，將各類智能化系統和設備實現與物聯平臺的連接，基于統一的標準體系實現一體化管理，不拘泥于品牌、類別的物聯終端可在學校的物聯平臺中統籌管理，逐步打破系統孤島。并構建了基于助推教學服務的網上辦事大廳，基于統一物聯平臺的建設，為智慧校園提供更為先進的管理手段，賦予綜合協同的智慧能力；實現共性能力的統一建設，避免原有設備被硬件綁定、難以擴展、難以集成的情況。