智能安防技術(shù)在智慧教育中的發(fā)展與新應(yīng)用

        隨著國(guó)家對(duì)校園安全的愈發(fā)重視及人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)在教育行業(yè)日益廣泛的應(yīng)用，智慧教育正逐步興盛。智慧教育是融合了現(xiàn)代教育理論與大數(shù)據(jù)分析、人工智能等信息技術(shù)的一種新的教育信息化趨勢(shì)，它的發(fā)展為信息技術(shù)應(yīng)用能力轉(zhuǎn)變、信息素養(yǎng)提升以及教育信息化的不斷創(chuàng)新發(fā)展提供了原動(dòng)力。目前，我國(guó)教育信息化已經(jīng)步入2.0階段，以大數(shù)據(jù)分析、人工智能等信息技術(shù)為支撐的智慧教育模式已成教育信息化發(fā)展的核心趨勢(shì)。我國(guó)教育事業(yè)正在向智慧教育建設(shè)積極邁進(jìn)。學(xué)校作為智慧教育建設(shè)的主要載體，如何建立有效的校園安防體系成為了智慧教育建設(shè)的重要組成部分。

        近年來(lái)，校園在安防管理以及智慧應(yīng)用方面取得了一些成績(jī)，如基礎(chǔ)音視頻錄像、報(bào)警等滿足了校園安防的基本需求，但隨著智慧教育建設(shè)的持續(xù)展開，學(xué)校建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，校園、社會(huì)之間的“分界線”變得日趨模糊，再加上學(xué)校周邊的環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜、人員和車輛流動(dòng)性大、學(xué)生安全防范意識(shí)差等因素導(dǎo)致校園安全事故頻頻發(fā)生，現(xiàn)有的安防體系已經(jīng)無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求。因此，如何提升學(xué)校智能安防技術(shù)水平、提升學(xué)校安防管理能力、為師生創(chuàng)造一個(gè)健康、安全的學(xué)習(xí)與生活環(huán)境成為了“安防工作者”必須要思考的問(wèn)題。

一、智能安防技術(shù)在智慧教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀

        近年，國(guó)家與地方政府陸續(xù)發(fā)布了多項(xiàng)加強(qiáng)校園安全管理的政策，均要求進(jìn)一步完善學(xué)校的安防體系。這對(duì)校園安防建設(shè)起了極大促進(jìn)作用，也進(jìn)一步拓展了校園安防市場(chǎng)空間。為了提升校園安防管理水平，學(xué)校也紛紛利用現(xiàn)代信息技術(shù)將大量的智能化設(shè)備、智能系統(tǒng)應(yīng)用到校園安防建設(shè)中去，校園安防在建設(shè)范圍、系統(tǒng)性能等方面都有很大變化，安防智慧化水平不斷提升。雖取得了一定成效，但從目前學(xué)校安防建設(shè)進(jìn)展情況來(lái)看，安防建設(shè)仍面臨著諸多的問(wèn)題，比如數(shù)據(jù)利用率不高、智能化應(yīng)用水平有限、聯(lián)動(dòng)水平不高，安防智能化作用不能發(fā)揮等，這些問(wèn)題限制了校園防控體系技術(shù)水平的提高。對(duì)學(xué)校智能安防建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)造成了不利的影響，校園安防仍處于不完全成熟的階段。

（一）智能化水平低

        目前，校園安防方式仍是以實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、事后調(diào)閱取證為主，智能化水平較低。在教室、食堂和宿舍等人員眾多的地方，由于管理意識(shí)薄弱、管理手段落后、安全控制體系不完善、導(dǎo)致了各類安全事故頻發(fā)。而在事后調(diào)閱過(guò)程中只能看到前端圖像，安防系統(tǒng)在事前及事中的處理能力普遍偏弱?？梢妴我灰曨l監(jiān)控已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)階段多元化的安防業(yè)務(wù)需求。

（二）系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)性差

        前期建設(shè)系統(tǒng)的不足，例如設(shè)備質(zhì)量參差不齊等導(dǎo)致了聯(lián)網(wǎng)管理困難、資源利用率低等問(wèn)題。這些因素制約了安防系統(tǒng)擴(kuò)建、資源共享和應(yīng)用業(yè)務(wù)的整合。再加上各個(gè)監(jiān)控區(qū)域及不同管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)性不足，且獨(dú)立于其他安防系統(tǒng)，系統(tǒng)間無(wú)法做到信息共享，更不能在一個(gè)平臺(tái)上協(xié)同運(yùn)作。從而降低了安防監(jiān)控的效率以及準(zhǔn)確性和及時(shí)性。因此，迫切需要建設(shè)新型的、智能型、集成的、可擴(kuò)展的校園安防監(jiān)控系統(tǒng)。

（三）智能化安防和人防結(jié)合不夠緊密

        學(xué)校在人防和物防方面不斷加大投入，學(xué)校通過(guò)雇傭保安或退休民警，不斷增加安保人員數(shù)量。但是和安防智能化監(jiān)控的應(yīng)用并沒有太大關(guān)系。對(duì)于安保人員來(lái)說(shuō)，由于缺乏專業(yè)知識(shí)和細(xì)心的指導(dǎo)，很難熟練的使用監(jiān)控，使整個(gè)智能化監(jiān)控防范措施的效率降低，進(jìn)而讓校園安防建設(shè)整體效益大打折扣。

（四）操作簡(jiǎn)便性有待提升

        現(xiàn)有的智能安防技術(shù)向著“高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、高集成”的方向不斷發(fā)展。各個(gè)學(xué)校在驗(yàn)收系統(tǒng)時(shí)也體驗(yàn)到高度集成、高效智能的好處?？墒窍到y(tǒng)移交到學(xué)校管理人員手中使用率卻不高。除了人員問(wèn)題外，究其原因，還是安防綜合管理系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜導(dǎo)致用戶在使用過(guò)程中體驗(yàn)不佳。

二、智能安防技術(shù)在智慧教育中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)

（一）信息采集、智能分析性能提升

        校園內(nèi)的前端安防設(shè)備每時(shí)每刻都在產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，隨著智能安防技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，數(shù)字圖像采集性能的大幅提升，高清視頻監(jiān)控得到廣泛的應(yīng)用。圖像識(shí)別已經(jīng)擴(kuò)展到人、車、物、態(tài)等多種處理技術(shù)，智能分析的性能也得到了極大保證。為智能應(yīng)用提供了更流暢的體驗(yàn)、更清晰的畫面和更精確的服務(wù)。

（二）覆蓋面更廣，集成度更好

        基于物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)校智能安防體系架構(gòu)包括人身安全、食品安全、防盜監(jiān)控、火災(zāi)監(jiān)控、防水防電、交通安全六大子體系，每一子體系嵌有獨(dú)立的智能分析器、警報(bào)器。這也意味著監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)將更加廣泛，覆蓋面更廣。校園的特殊區(qū)域可以通過(guò)視頻智能分析手段實(shí)現(xiàn)24小時(shí)重點(diǎn)防護(hù)，如果出現(xiàn)了緊急情況可以及時(shí)報(bào)警。對(duì)于一些重要的地方還可以添加傳感器設(shè)備，實(shí)時(shí)采集相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)，例如在重點(diǎn)出入口對(duì)學(xué)生的體溫進(jìn)行監(jiān)控，在餐廳后廚對(duì)食材存儲(chǔ)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)等。針對(duì)特定的報(bào)警事件，可以通過(guò)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行更加精確的識(shí)別，及時(shí)的在更大范圍實(shí)現(xiàn)視頻檢索和追蹤，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)多級(jí)聯(lián)動(dòng)、精準(zhǔn)定位、快速反應(yīng)和業(yè)務(wù)協(xié)同提供了更加高效的管控方式。

（三）應(yīng)急響應(yīng)能力變強(qiáng)

        現(xiàn)有的應(yīng)急求助系統(tǒng)缺乏事故前預(yù)防和發(fā)生時(shí)的及時(shí)處置，使得校內(nèi)出現(xiàn)緊急狀況時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息的上傳和指揮，給校園安全埋下了極大的安全隱患。智能安防技術(shù)可實(shí)現(xiàn)將基礎(chǔ)信息的智能化采集及各類人員的大數(shù)據(jù)預(yù)警預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)管控，建立起“人防部署到位、物防設(shè)施完善、技術(shù)手段先進(jìn)、應(yīng)急處置高效”的集管理、防范、控制于一體的安防智能應(yīng)用體系。安防系統(tǒng)以視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)為核心，運(yùn)用高清、智能、物聯(lián)網(wǎng)等核心技術(shù)，集成校園內(nèi)異構(gòu)的安防各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，形成一套事前預(yù)警、事中控制、事后可追溯的安防體系。對(duì)校園內(nèi)可能發(fā)生的各類事件做到預(yù)知、預(yù)判、預(yù)防、預(yù)警和督導(dǎo)考核，切實(shí)加強(qiáng)學(xué)校的安全保障能力和應(yīng)急響應(yīng)能力。

（四）成本更低，安全性更高

        智能安防技術(shù)的具有數(shù)據(jù)一致、完整和安全的特點(diǎn)。利用人工智能視覺技術(shù)，能夠自動(dòng)探測(cè)、跟蹤和識(shí)別目標(biāo)，無(wú)需操作員介入就可以將信息發(fā)送到控制中心。這將極大的減少監(jiān)控人員的工作量，避免了長(zhǎng)時(shí)間注視監(jiān)視屏幕造成的視覺疲勞。以此提升危機(jī)處理反應(yīng)能力，同時(shí)也降低了值班人員的人力投入。

（五）有效的目標(biāo)鎖定及屬性提取

        高校采用靈活選課制度，學(xué)生缺勤現(xiàn)象普遍。對(duì)于缺勤學(xué)生，學(xué)校無(wú)法得知其去向，造成了一定的安全隱患。對(duì)于課堂考勤，老師只能采用點(diǎn)名、簽到等方式進(jìn)行，不僅占據(jù)了教師部分工作時(shí)間，也影響了教師正常授課任務(wù)。所以校內(nèi)學(xué)生的人臉信息、軌跡記錄等信息管理成為了現(xiàn)階段亟需解決的問(wèn)題。利用視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)可以有效的對(duì)監(jiān)控視頻進(jìn)行目標(biāo)及對(duì)應(yīng)屬性的提取。它在不需要人為干預(yù)的情況下，即可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控畫面中的異常情況進(jìn)行檢測(cè)、識(shí)別，并在有異常時(shí)能及時(shí)能及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警提示。

三、智能安防技術(shù)在智慧教育中的深度應(yīng)用

        天地偉業(yè)技術(shù)有限公司結(jié)合智能安防技術(shù)在天津大學(xué)校園監(jiān)控升級(jí)改造項(xiàng)目中，整體做到智能管理的校園解決方案。其中警戒槍機(jī)部署在重點(diǎn)周界位置，做到有效的預(yù)警提示作用；警戒球機(jī)主要針對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域做警戒管理，防止學(xué)生在危險(xiǎn)區(qū)域逗留；在學(xué)校主干道部署人臉抓拍機(jī)與微卡口設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員與車輛的管理；通過(guò)前端抓拍到的人臉數(shù)據(jù)，在人臉服務(wù)平臺(tái)的處理，可以展現(xiàn)人員行走的軌跡分析；通過(guò)微卡口對(duì)車牌信息的記錄，通過(guò)BMS平臺(tái)的數(shù)據(jù)整合，可以實(shí)現(xiàn)車輛軌跡查詢與展現(xiàn)。

        1、超低照度彩色成像

        系統(tǒng)監(jiān)控采用星光級(jí)圖像傳感器、大尺寸高清鏡頭，配合優(yōu)秀的圖像處理技術(shù)，可極大的提升攝像機(jī)的低照效果，在繁星點(diǎn)點(diǎn)的夜晚也能提供清晰、亮麗的圖像。

        2、警戒區(qū)域主動(dòng)驅(qū)離

        學(xué)校湖邊的危險(xiǎn)區(qū)域經(jīng)常存在一些學(xué)生逗留，嚴(yán)重威脅學(xué)生安全，但是專人驅(qū)趕又太耗費(fèi)人力物力，因此建設(shè)警戒設(shè)備，做到有效的管理與驅(qū)離，避免危險(xiǎn)事情的發(fā)生。

        3、微卡口相機(jī)布控車輛

        微卡口攝像機(jī)具備視頻監(jiān)控、卡口功能，一機(jī)多用，利用率高，同時(shí)，相比標(biāo)準(zhǔn)卡口視野更廣，利用抓拍到的車牌信息，不僅可以做到記錄使用，同時(shí)利用平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以對(duì)車輛進(jìn)入學(xué)校的路線軌跡做到地圖上的展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)車輛軌跡的查詢等功能。

        4、人臉軌跡展現(xiàn)

        人臉抓拍設(shè)備部署在校園主要道路上，對(duì)校園內(nèi)的人臉數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與管理，通過(guò)人臉服務(wù)器對(duì)全部人臉數(shù)據(jù)的整合管理，可以在電子地圖上顯示人員在校內(nèi)行走的軌跡，可以查看人員在校內(nèi)的起始位置與移動(dòng)軌跡，做到人員更深層次的管理。同時(shí)人臉設(shè)備還會(huì)布控嫌疑人庫(kù)、慣偷庫(kù)等，可以做到一些危險(xiǎn)人員的預(yù)防，做到一機(jī)多用。

        5、對(duì)接模式

        本次建設(shè)需要將原有利舊設(shè)備接入新的平臺(tái)進(jìn)行視頻預(yù)覽等操作，友商設(shè)備通過(guò)onvif標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入我公司的錄像存儲(chǔ)設(shè)備，然后通過(guò)我公司平臺(tái)與自己的錄像設(shè)備做連接，這樣就可以將目前已建的所有設(shè)備進(jìn)行了對(duì)接，同時(shí)本次存儲(chǔ)時(shí)間相對(duì)擴(kuò)容到了三個(gè)月的存儲(chǔ)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)接與擴(kuò)容要求。

四、智能安防技術(shù)在智慧教育中的應(yīng)用前景與趨勢(shì)

        智能安防技術(shù)的快速發(fā)展和未來(lái)智能視頻分析技術(shù)的不斷進(jìn)步，在推動(dòng)智慧教育建設(shè)的同時(shí)，為學(xué)校教學(xué)、管理等工作的展開提供更多的便利。

（一）結(jié)構(gòu)多元化、需求多樣化

        在智慧教育建設(shè)的帶動(dòng)下，校園智能安防技術(shù)的作用被重新定位。智能安防要做的不僅是進(jìn)行視頻監(jiān)控、報(bào)警處理，而且還要將校園與公安等其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)集成。拓展安防技術(shù)在教學(xué)、行政管理、后勤服務(wù)等各個(gè)部門、各個(gè)層面的應(yīng)用。全面提升校園智能安防水平。在智慧教育的背景下，智能安防技術(shù)將朝著結(jié)構(gòu)多元化、需求多樣化及運(yùn)行環(huán)境不斷復(fù)雜化的方向發(fā)展。

（二）更加智能、便捷、兼容性更高

        智能安防系統(tǒng)的建設(shè)將采用高集成化、模塊化設(shè)計(jì)的設(shè)備。這將有效的提高智能安防系統(tǒng)部署效率，減少系統(tǒng)調(diào)試周期。系統(tǒng)前后端都具有深度學(xué)習(xí)能力，系統(tǒng)擁有發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)告警的自檢能力，在故障發(fā)生時(shí)系統(tǒng)可以快速做出響應(yīng)，甚至對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)修復(fù)。新舊系統(tǒng)的兼容性更高，將實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。這將充分利用原有的資源，減少前期投資的浪費(fèi)。大數(shù)據(jù)整合應(yīng)用和跨業(yè)務(wù)部門的深度大數(shù)據(jù)應(yīng)用的范圍將更加廣泛，海量數(shù)據(jù)價(jià)值的智能挖掘和海智慧流通，讓價(jià)值信息的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用成為可能。

（三）體系更加完善，變被動(dòng)為主動(dòng)

        設(shè)備的優(yōu)化及組網(wǎng)的靈活有利于安防產(chǎn)品的大規(guī)模部署，未來(lái)安防體系將更為完善。多種安防產(chǎn)品相互配合，共享數(shù)據(jù)，形成較為立體、實(shí)時(shí)的安防體系。視頻圖像的聯(lián)網(wǎng)調(diào)度和信息資源共享，使得安防由被動(dòng)防范向提前預(yù)警方向發(fā)展，隨著數(shù)據(jù)資源在不同安防云端的共享，安防產(chǎn)品將實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)分子的主動(dòng)識(shí)別，安防行為由被動(dòng)向主動(dòng)轉(zhuǎn)變。

五、結(jié)語(yǔ)

        智慧教育從提出到現(xiàn)在，發(fā)展時(shí)間教短，目前還處于建設(shè)當(dāng)中。智慧教育實(shí)現(xiàn)的是構(gòu)建一個(gè)“以學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)環(huán)境。但是在新的時(shí)代背景和技術(shù)趨勢(shì)下，智慧教育已不僅是發(fā)展優(yōu)質(zhì)教育的需要，更是當(dāng)今構(gòu)建和諧社會(huì)的時(shí)代需求。智慧教育的發(fā)展對(duì)智能安防技術(shù)提出了新的要求，給校園安防管理和智慧應(yīng)用帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。智能安防技術(shù)的不斷進(jìn)步也在智慧教育的發(fā)展與應(yīng)用中發(fā)揮出了很大的優(yōu)勢(shì)。安防企業(yè)通過(guò)運(yùn)用在人工智能硬件、大數(shù)據(jù)領(lǐng)域等創(chuàng)新應(yīng)用中打造的智慧教育，將會(huì)優(yōu)化教學(xué)方式，開啟“智慧教育”新模式。完善智能安防體系成為了智慧教育建設(shè)的重要組成部分。智能安防技術(shù)的應(yīng)用將為智慧教育建設(shè)保駕護(hù)航。