基于物聯中臺的平安校園建設實踐探究

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化和持久化工作，學校安全風險防控工作是社會發展的重要指標，是社會治安綜合治理的重要內容。校園安全工作點多面廣，學校管理壓力較大，安全管理存在監管盲區[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，前期已經完成了數據中臺的建設，數據源確權基本實現，數據互聯互通工作初見成效。對于人員信息的掌握已經達到了較好的管理水平，不過要能滿足防范風險的要求，例如對校內人員軌跡查詢、人員信息臺賬、結果導出等還需要融合多個系統的業務功能。因此,本文以北京物資學院利用物聯中臺助力平安校園建設為例，闡述了物聯中臺在平安校園建設中應用實踐與成效，同時也總結了不足之處,試圖深入挖掘物聯中臺在其中發揮的價值和作用,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 發現的問題

隨著物聯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等各種物聯設備成倍增加，這些設備會不斷產生大量的數據。利用這些感知設備產生的數據進行大數據分析目前仍面臨一些問題。

1.1 存在“數據孤島”，數據利用困難

平安校園建設是綜合性工作，不光涉及單一系統和部門，需要多系統及多部門協同，因此需要整合多個業務系統的數據。根據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據中臺系統，對接了20多個業務系統的數據，平安校園建設依然存在漏洞。對在校人員臺賬查詢導出，校內軌跡查詢仍無法實現。從表1 中可以看出可產生人員動態數據的設備及系統分散在不同部門，存在“數據孤島”。因不同類型系統架構的差異化，導致數據標準和提供數據接口的方式不同，部署位置不同導致系統間互聯互通存在問題，建設時間不同導致系統的文檔資料完備程度不同，因此數據整合還存在問題。

表1 現有可產生人員動態數據的設備及系統

1.2 數據使用困難

目前大多數系統數據共享方式采用中間數據庫或接口的方式，但因設備年代問題，設備和系統已更新換代，聯系設備廠商提供對接技術支持存在一定問題。另外，不同系統的數據質量也不同。由于各個部門負責系統維護的人員業務能力參差不齊，導致數據存在明顯的質量差異。常見的問題是人工手動操作易出錯，造成數據丟失，或者由于疏忽而遺漏某些數據，導致數據不完整或錯誤。

因此統一物聯設備接入標準，對物聯設備產生的數據進行采集、存儲與分析，通過建立物聯中臺系統助力平安校園建設，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 物聯中臺系統

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等各種物聯設備越來越多，這些設備產生了大量的數據。但這些數據因位置分散、缺乏統一標準、質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年啟動物聯中臺項目建設。

2.1 系統基本架構

根據學校平安校園建設的需要，開發物聯中臺，統一接口標準，將校園內一卡通（消費+門禁）、無線網AP、人臉識別攝像頭等感知終端所采集的數據，匯聚在物聯中臺，實現將分散在上述各系統的數據進行整合，初步實現“卡碼臉”信息的打通及校內人員軌跡的閉環管理。系統的基本架構如圖1所示。

圖1 系統基本架構圖

物聯中臺主要以數據存儲和數據處理為核心，同時由多個業務模塊構成。包括通信服務、信息管理、設備管理、數據集成等功能模塊。其中數據集成模塊將各類數據采集匯聚到中臺，對數據進行分類、分析、篩選、歸類后存儲，為其他系統調用數據提供統一標準和接口，而其他業務子系統則負責數據對接、業務邏輯實現和硬件集成。目前已經實現對接的信息系統包括數據中臺、辦事大廳、考勤系統、教務系統、預約系統、宿舍管理系統、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。最終該平臺能夠實現校內人員動態查詢，軌跡檢索，遠程管控感知設備，智能運維，數據統計分析，風險管理等功能。

2.2 系統主要功能

物聯中臺可應用于校內人員軌跡追蹤，通過姓名、學工號等查詢其校內行動軌跡，通過查詢到的產生交互數據的時間節點，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據支撐，避免擴散，造成不必要的財產及人身安全。另一方面，系統建立的校內人員臺賬可快速查詢導出校內人員詳細信息，便于流調查詢使用。

2.2.1 校內人員軌跡

系統可以根據姓名、工號或學號查詢人員在校行動軌跡。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等數據經過去重、篩選、分析打點到校園平面圖中，如圖2所示。

圖2 校內人員軌跡圖

由于無線AP 覆蓋范圍廣泛，導致產生的無線AP數據體量較大，系統后臺利用設置的約束條件對無線AP 數據進行篩選、去重，再結合其他感知設備數據，形成了校內人員軌跡詳細列表，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，軌跡結果支持一鍵導出，為流調排查等與防范校園風險的相關工作提供數據支持。

圖3 校內人員軌跡詳細列表

2.2.2 校內人員臺賬

在上級部門工作的要求下建立校內人員臺賬。系統通過與學校數據中臺、宿管系統、北京健康寶等對接，實現在物聯中臺中一鍵查詢校內人員詳細信息。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；為了便于流調排查，校內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；同時系統也可查詢校內人員每日健康打卡情況和核酸檢測情況。

2.2.3 設備管理

物聯中臺可以對接入的感知設備進行統一管理。可以清楚地顯示設備名稱、設備類型、運行狀態、IP地址、安裝位置等信息。并可對設備信息進行編輯操作。系統除了通過對接方式獲取設備信息，也可以直接通過系統增加刪除。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，以便在設備出現問題時能第一時間響應。

3 物聯中臺助力平安校園建設

平安校園建設是一項系統性的工程，采用信息化助力平安校園建設需綜合運用數據采集、大數據分析等多種技術手段。首先借助于物聯網和云計算等平臺收集數據，對接學校相關信息系統，例如：門禁系統、人臉識別系統、數據中臺、辦事大廳等。同時按照上級政策要求建立校內人員信息臺賬，完成數據的分析與整合；其次是應用大數據處理和數據挖掘技術，編寫特定算法對采集的數據進行分析；最后將數據結果打點在校園平面圖中形成校內人員行動軌跡，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中臺為例,整體架構如圖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

3.1 采集層

采集層主要負責采集感知設備產生的數據及各個系統數據庫，數據主要來源于門禁系統、人臉識別系統、無線AP、一卡通、數據中臺、各應用系統等。采集方式主要是通過接口對接，定時讀取數據庫。獲取的數據包括人員詳細信息、門禁進出記錄、一卡通流水、人臉數據、校園無線網AP數據等。根據上級部門的要求，又增加北京健康寶數據和人員所在樓宇、房間數據的采集。

3.2 中臺層

中臺層將采集層獲取到的數據進行清洗、去重和整合，通過接口程序和數據集成工具，將各個系統和感知設備提供的數據采集到數據倉庫中。然后中臺層需要對數據倉庫中的數據進行抽取、轉換和加載。最后,通過中臺層處理后的數據為人員軌跡生成、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人員軌跡展示、人員詳細信息查詢導出、物聯設備信息查詢等。上級部門要求建立人員信息臺賬，通過物聯中臺已經匯集到的數據,得以快速實現對校內人員詳細信息一鍵查詢導出。另一方面，物聯中臺采集的門禁數刷卡數據、一卡通消費數據、無線AP 數據、人臉識別攝像頭數據，通過這些數據產生的位置打點在校園平面圖中，形成校內人員行動軌跡圖。校內人員軌跡查詢為判斷校園風險點位，流調溯源提供了重要的信息化支持。

4 不足之處

從物聯中臺自身分析，首先，物聯中臺能夠發揮多大作用，在于其匯聚的數據體量有多大,更在于數據質量的高低，也就是獲取的數據是不是最新、是否有效，要保證這一點，一方面需保證感知設備的運行穩定，另一方面需提升信息化管理的思想認識和業務素質，畢竟沒有數據源,物聯中臺就好比無源之水,無法發揮其應有的價值；其次,物聯中臺自身的穩定性也是至關重要的，中臺與感知設備的數據接口都需要具有糾錯能力,能夠對發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，數據作為一種重要的資產，在使用過程中要注重安全性，防止發生泄露。所以數據對接要有安全機制，防止非法訪問，同時在傳輸過程中，可以使用相應算法對數據進行加密，防止數據被篡改，另外，在一些敏感數據顯示上，例如：住址、身份證號等，可以對數據進行脫敏處理,防止個人隱私信息的泄露。

對人員數據信息的管理還不夠全面和細致。目前對校內人員的信息把控比較全面，可以通過一卡通、上網、門禁、相關系統等進行查詢認證從而確定其真實身份；而對于非校內人員,如訪客、快遞人員、臨時人員等,對這些人員的管理缺乏統一的系統對其身份進行把控，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，對于非校內的人員,他們的身份如果在將來能夠應用信息系統進行管理,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人員快速篩查，降低風險點位。

5 總結

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，實現對人員的精準管控。因此，在未來的規劃中,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。總的來說，未來的信息化應用場景一定會越來越廣泛，隨著人工智能、大數據等逐漸滲透到社會經濟和生活以及教育等各個方面，新一代信息技術都將發揮重要的作用，推動平安校園建設從信息時代走向智能時代。