基于物聯網和大數據技術的高校突發事件防控體系的探究

包瑩瑩 徐燕華

摘要：高校作為人員密集場所的高發地，極易引發各類突發事件，其影響范圍之大，所造成的經濟、聲譽等損失不容忽視，因此做好高校突發事件的防控措施和保障勢在必行。以“W市部分高校”為研究群體，將物聯網、大數據以及人工智能等新興技術和高校突發事件防控體系緊密結合，打破傳統的高校突發事件防控體系研究，建立一種全新的基于物聯網和大數據技術的高校突發事件防控體系，從而促進高校“健康、有序、高效及智能化”發展，進而讓高校在面對突發事件時能夠做到及時、有效和快速防范。

關鍵詞：物聯網；大數據；人工智能；高校；突發事件

一、前言

隨著科技、經濟和新興技術的蓬勃發展，高等教育的關注度和熱度也在逐年提升，高校突發事件的發生以及所產生的影響勢必成為當今社會的熱門話題，引起人們的廣泛關注和討論。因此，高等教育應重點關注如何應對高校突發事件并做好相關的保障措施，這樣不僅可以保證高校師生的安全、健康發展，也有利于高校綠色、可持續發展。高校的建設不僅僅局限于學科建設、專業建設、師資建設、人文建設、管理層建設以及校園建設等，還應該重視突發事件的發生和防范，并且能夠及時建立一套高效的解決方案來應對各類突發事件。高校重大突發事件的發生不僅會影響學校的正常教學活動，影響師生的生活秩序和身心健康，更重要的是影響高校健康、可持續發展。此外，學生屬于弱勢群體，是祖國發展的儲備人才，需要得到切實的保護，因此高校確實需要建立一系列的措施和相應的保障、并利用新興的物聯網技術、人工智能技術以及大數據技術等來應對校園突發事件。本文以“W市部分高校”為研究對象，對其應對突發事件的情況進行調查分析，運用當前流行的物聯網技術、人工智能、大數據技術以及移動互聯網等技術實現智慧校園應急防控體系，從而解決高校應對突發事件所面臨的問題。從而構建綠色、健康和可持續發展的智慧校園。

二、高校突發事件內容分析

高校突發事件是指在高校校園范圍內發生，由于自然、環境或者人為等因素，對高校正常的教學活動、教學秩序，以及教師工作、學生學習和師生生活造成一定沖擊、影響和危害的事件[1]。高校突發事件所造成的影響具有以下特點：

1.人員密集、場所固定。高校是人員密集場所，而且人流量很大，一旦重大突發事件在校園內發生，并未得到及時處理，會引發不可彌補的影響，造成事態惡化。

2.影響范圍廣。高校突發事件涉及群體廣泛，包含教師、學生、教工和后勤等人員，一旦處理不當不僅會造成師生生理和心理疾病，而且對學校的聲譽、形象以及后期發展造成不可磨滅的影響。

3.涉及人員特殊。高校的主體是學生，他們是“有理想、有道德、有知識和有智慧”的有志青年，是需要社會保護的人群，一旦高校發生突發事件，勢必給他們的身心造成一定的影響，不利于他們的健康成長。

高校突發事件不僅僅涉及公共衛生事件，其涵蓋內容比較廣泛。主要包含以下幾個方面：

1.自然災害方面。由于臺風、洪水以及地震等自然災害所造成的高校無法正常完成教學活動、災害后學生無法正常上課以及災后心理重建等問題。

2.公共衛生方面。重大傳染疫情所引發的校園封閉、線上線下相結合的教育、校園管控等問題，此外還包括食物中毒、傳染疾病（例如甲流等流行性感冒、肺結核）、大批學生不明原因地發生疾病，甚至是已經嚴重危害到大學生生命健康的事件。

3.學生心理問題方面。由于學業、情感、就業和經濟等方面引發學生心理問題所造成的突發事件，近年來各大高校出現一批學生因為心理問題無法完成學業，輕則抑郁，重則自殺、謀殺等問題，給高校造成不良的影響。因此大學生心理問題應該受到高校的廣泛關注，及時做好引導和疏導工作，避免造成悲劇。

4.學校管理方面。由于學生管理以及溝通不當所引發的突發事件，例如由于不滿學校所采取的不合理的重大決定所造成的學生抗議、罷課等事件。

5.校園安全方面。由于校園火災、危害物品泄露、校園搶劫和暴力所引起的突發事件[1]。

三、高校突發事件防控體系探究意義

高校是為社會和國家培養高質量人才的搖籃，在應對突發事件的時候應該堅持以人為本，無論何時何地都應該保證學生的健康和生命安全[2]，因此探究“高校突發事件防控體系”是大勢所趨，具有一定的現實意義。

（一）高校穩定、健康、可持續發展

目前中國主要倡導健康、綠色以及可持續發展，而其精髓在于“安全和穩定”，而高校只有在保證最基本的校園安全和穩定發展的前提下，才能實現創新和可持續發展，因此高校突發事件的防控工作直接關系到高校的安全和穩定。

（二）有利于高校建立完善高校突發事件防控體系

近年來高校各種突發事件的出現，警示高校應做好突發事件的預防機制，借助新興科技建立科學、完善以及合理的高校突發事件防控體系，來解決突發事件給高校造成的各方面的損失。

四、高校突發事件防控體系所涉及技術

（一）大數據技術

作為一種可處理海量數據的新興技術，大數據已從基礎研究進入了廣泛應用階段[3]。在高校突發事件防控體系研究中，可利用先進的大數據技術對高校信息中心上的各類數據進行數據挖掘和分析，從而通過建模和預測，加強數據分析和應用，并將其分析結果反饋給控制中心，為高校防控機制的各項工作提供有價值、有意義的參考意見，這樣不僅可以對采集的數據進行準確、實時及全面的處理與分析[4]，而且有利于高校突發事件的防控工作的進展，促進高校服務智能化及精準化發展。

（二）物聯網

物聯網，即物物相聯的互聯網，它將信息傳感設備與互聯網相結合，從而構成一個巨型網絡，其中信息傳感設備涵蓋GPS（全球定位系統）、無人機系統、射頻識別裝置、無線傳感器網絡、高清視頻及紅外熱像儀和個人數字助理等。利用物聯網的智能、全方位感知和傳送可靠的特點，可以將物聯網應用在高校突發事件防控體系中[5]。

物聯網的三層架構分別對應著：感知層、網絡層和應用層。“W市高校突發事件防控體系”的框架結構中，其中感知層對應著數據信息采集模塊；網絡層對應著通信模塊；應用層對應高校信息云平臺、大數據處理模塊、數據查詢模塊、報警裝置以及控制中心等。

（三）人工智能

人工智能技術已經深入到我們的生活和生產中，發展逐步成熟，時刻影響著社會的發展和科技的進步，而機器學習是實現人工智能最常用的方法，它可以使用算法對數據進行分析和解析，進而對真實世界中的事件做出決策和預測[6]。因而人工智能可以為高校突發事件防控體系中的各模塊提供技術支持和保障。例如在數據采集階段采用智能采集裝備，可以提高數據采集效率；在大數據階段通過機器學習、各類人工智能經典算法對數據進行學習和分析，進而做出有效的決策和預測。

五、基于物聯網和大數據技術的高校突發事件防控體系的探究

本文以“W市部分高校”為研究對象，對“高校如何應對突發事件”進行研究與分析，在此過程中采用了“文獻分析法”“調查研究法”“撰寫報告法”“數據建模分析”以及“算法研究與分析”等形式，梳理出其應對突發事件所做的方案、采取的措施，同時找出其存在的問題；并深入研究高校突發事件的誘因，從而為本文研究找到創新點和突破點，在此基礎上提出基于物聯網、人工智能以及大數據等先進技術的高校突發事件防控體系，此體系結構包含通信模塊、數據采集模塊、高校信息管理中心、數據信息查詢模塊、報警裝置以及控制中心等，下面對這些模塊進行詳細的介紹。

（一）通信模塊

通過無線Wi-Fi、藍牙、4G/5G、ZigBee等技術實現數據信息傳輸，將采集到的高校各類數據信息上傳到高校信息管理中心。

（二）數據采集模塊

數據信息采集包含以下幾個方面：

師生健康數據信息采集：輻射溫度傳感器、心率傳感器和體脂傳感器，從而實現對學生的體溫、心率以及體脂等數據采集；安全防護信息采集：涵蓋紅外線探測器、火災報警器、防盜報警器以及煙感探測器，從而實現校園安防信息的及時采集；視頻信息采集：高校各個重要地點安裝攝像頭記錄影像信息；聲音信息采集：高校各個重要地點安裝聲音采集器記錄聲音信息；時間信息采集：高校各個重要地點安裝有源RFID記錄時間信息。

（三）高校信息管理中心

為了處理高校各類突發事件，高校信息管理中心對各類數據信息進行分類管理，主要包含以下幾個方面：

1.生理健康信息。主要存儲高校人員的身體健康（生理）數據信息。

2.心理健康信息。主要存儲高校人員的心理健康數據，管理中心可以定期向師生推送心理健康問卷調查報告；師生通過客戶端或手機App定期完成該問卷并回傳至用戶健康數據信息中心。這樣可以根據調查報告分析出師生的心理狀況，以便師生及時了解自己的心理健康，防止學生出現抑郁等心理疾病；此外，對于特殊群體，可以采用定期跟蹤來完成健康數據信息采集。

3.高校安全隱患數據信息。存放高校教學樓、實驗室、圖書館、宿舍樓以及食堂等地方的安全數據信息（涵蓋煙感、火災、防盜報警信息），從而可以及時獲取安全、防盜等信息并及時做好通知和疏散工作。

4.教學活動信息。主要用于協助突發事件下的教學工作的正常運轉。

5.師生生活信息。主要用于協助突發事件下的師生生活的正常運轉。

利用大數據技術以及人工智能算法對高校信息管理中心的各項數據信息進行數據挖掘和數據分析，從而有效地實現高校突發事件的跟蹤、預測和防治，實現師生心理健康的防御，從而避免出現“自殺、他殺”等突發事件的發生；同時也可以避免學校發生火災、校園盜竊等重大突發事件。

（四）數據信息查詢模塊

不同的人員可以根據需要在數據查詢模塊獲取自己所需要的信息。例如師生、教工等可以通過App及時獲取自己的生理和心理的健康數據信息、階段統計健康報告、預警信息等，這樣人員可以根據自身情況進行就醫，自我心理疏導等，從而避免產生過勞死、猝死等不幸；所有人員還可以獲取安防信息，從而有效地減少或者避免火災、盜竊等安全隱患；輔導員或者班主任可以通過客戶端或手機App及時獲取學生的健康狀態，若是生理健康，及時通知學生進行治療；若是心理問題，可以對學生及時進行心理疏導，從而避免抑郁以及悲劇的發生。

（五）報警裝置

1.火災報警模塊包括紅外線探測器、安防報警器以及煙感探測器。通過校園安裝的紅外線探測器和煙感探測器可以探測到火災信息，并將探測信息及時傳送到信息管理中心，方便相關人員進行火災信息識別和確認，并通過火災控制中心啟動火災報警器，并及時記錄報警時間，同時及時解鎖學校各個地方的（特別是宿舍）門禁，以便更好地進行師生的疏散工作。

2.安全防盜模塊通過安裝的紅外線探測器采集到相關信息并將其發送到信息管理中心保存，并發送指令給安防控制中心，安防控制中心接收到指令，記錄報警時間并啟動防盜報警器，以便做好及時防范。

上面介紹的報警模塊可通過設置揚聲器，語音輸出報警信息燈；也可設置LED燈，通過LED燈輸出報警信息；其中預設的各類數據報警閾值應保存在信息管理中心，當相關數據信息超過報警閾值時，通過通信模塊向報警模塊和客戶端推送相關信息；報警模塊接收到相關指定信息，便向客戶發出報警提示和App信息。

（六）控制中心

控制中心是體系結構的核心模塊，具有自動控制功能，和其他模塊連接，協調各大模塊工作，并向各大模塊發送指令執行相關操作。

六、結語

將物聯網、大數據技術等新興技術和高校突發事件防控體系有效地融合在一起，有效地建立新的體系結構，有助于提升高校面臨重大突發事件時的快速分析能力和應對能力，提供智能化的應急政策保證措施，進而推動“W市高校突發事件防控體系”有效、健康、可持續發展，使其合理化和創新化，有效地保證了高校面對突發事件應對能力的及時性和保障性。

參考文獻

[1]鄧清.高校學生突發事件預警模型研究——以S大學為例[D].蘇州：蘇州大學，2012.

[2]黃白玲.廣州民航職業技術學院突發事件防控體系優化研究[D].蘭州：蘭州大學，2016.

[3]林宇帆.淺談智慧校園技術在突發事件中的應用[J].湖北開放職業學院學報，2020，33（14）：50-51.

[4]許莉麗.基于物聯網和人工智能的校園健康防疫保障平臺研究[J].無線互聯科技，2020（15）：62-63.

[5]李興偉.基于物聯網的智能林火監測技術研究[J].廣東林業科技，2015，31（2）：73-77.

[6]林必毅.云大物移智趨勢下建筑能源管理系統功能拓展研究[J].專題探究，2019（230）：50-52.

基金項目：1.2021年無錫科協軟課題項目“基于物聯網和大數據技術的‘無錫高校突發事件防控體系的探究”（課題編號：KX-21-C024）；2.2021年無錫市科協軟科學研究課題“大數據模式下某市生活垃圾分類治理模式優化研究”（課題編號：KX-21-C160）

作者單位：無錫太湖學院物聯網工程學院