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方案概述
借助于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)等信息技術(shù)的發(fā)展，智慧校園建設(shè)也被賦予了更多的含義，更加豐富的數(shù)據(jù)獲取途徑、更智能化的分析方法使得精細(xì)化和人性化的校園管理成為可能。而“人”這一最重要的因素，是智慧校園建設(shè)中最重要的課題。以往的數(shù)字化校園建設(shè)中，通常使用校園卡作為學(xué)生、教工的數(shù)字化標(biāo)簽，比如刷卡通行、刷卡簽到、刷卡消費(fèi)等，通過刷卡信息來(lái)獲取、分析、引導(dǎo)人的行為，從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)、人性化的管理。卡是一種成本低、效率高、需要配合的方式， 目前已經(jīng)得到了大面積應(yīng)用，也為智慧校園建設(shè)積累了大量的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。但是卡本身無(wú)法和人進(jìn)行有效綁定，丟卡、忘帶卡等現(xiàn)象帶來(lái)的不便和安全隱患時(shí)有發(fā)生。
隨著基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，人臉識(shí)別技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展，已經(jīng)具備了商業(yè)化的能力。2015年阿里巴巴馬云在德國(guó)漢諾威展會(huì)的“刷臉”購(gòu)物，以及支付寶對(duì)“刷臉登錄”、“刷臉支付”技術(shù)的采用，徹底點(diǎn)燃了人臉識(shí)別技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的星星之火。目前人臉識(shí)別技術(shù)已廣泛使用于金融、安防等領(lǐng)域，并逐步向零售、教育等行業(yè)擴(kuò)展。
學(xué)生宿舍管理需求
高校宿舍管理的信息化和數(shù)字化建設(shè)作為數(shù)字化校園建設(shè)的重要組成部分，對(duì)學(xué)校的安全管理將起到強(qiáng)大的助推作用。近年來(lái)高校宿舍安全問題頻發(fā)，特別是校區(qū)相對(duì)偏遠(yuǎn)的學(xué)校以及女生比例大的學(xué)校，從新聞媒體報(bào)道出的學(xué)生宿舍安全性事件可見一斑。歸納起來(lái)主要有以下幾種情況：外來(lái)人員未經(jīng)登記及授權(quán)進(jìn)入學(xué)生宿舍張貼廣告、偷竊、行兇；學(xué)生失蹤多日，學(xué)校管理方卻并不知情，導(dǎo)致未能及時(shí)采取相應(yīng)措施。特別是 2015 年中國(guó)傳媒大學(xué)在校女大學(xué)生失聯(lián)48小時(shí)遇害的新聞，讓社會(huì)再度把目光聚焦在校園安全問題上。
在高校宿舍管理上的問題，校方管理人員一直在努力嘗試各種方案：如宿舍樓管理員對(duì)進(jìn)入宿舍樓的人員一一盤查確認(rèn)；晚上宿舍樓關(guān)燈前進(jìn)行人工查寢，登記晚歸和未歸學(xué)生；這些嘗試費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且進(jìn)行這種人工重復(fù)度極高的工作，難免出錯(cuò)，同時(shí)由于各種人為因素的影響并不能夠有效解決上述問題。 也有一些學(xué)校嘗試購(gòu)買安裝一卡通刷卡門禁、指紋門禁系統(tǒng)，但校園卡忘帶、校園卡借出、仿造指紋套等系統(tǒng)漏洞不能夠得到有效解決的情況下，也使得這些高價(jià)買入的門禁設(shè)備形同虛設(shè)。而使用人臉識(shí)別技術(shù)的智能門禁管理系統(tǒng)，則可有效解決以上問題。
基本技術(shù)架構(gòu)
? 應(yīng)用架構(gòu)
從技術(shù)上講，人臉識(shí)別類型主要分為1:1和1：N，如下圖所示。
1:1解決的是物理人和證件信息是否匹配的問題，從合規(guī)性上明確“你是不是你”；
1:N是在N張底庫(kù)中，識(shí)別照片或者視頻中的人是誰(shuí)，解決的是“你是誰(shuí)”的問題。根據(jù)比對(duì)照片來(lái)源的不同，分為靜態(tài)1：N（照片和底庫(kù)比）、動(dòng)態(tài)1：N（視頻流和照片比）兩種方式。
學(xué)校應(yīng)從頂層設(shè)計(jì)觸發(fā)，構(gòu)建應(yīng)用于全校的人臉識(shí)別統(tǒng)一平臺(tái)，進(jìn)行統(tǒng)一的底庫(kù)、設(shè)備和識(shí)別結(jié)果管理，便于數(shù)據(jù)收集、分析和應(yīng)用，夯實(shí)基礎(chǔ)，大力推進(jìn)智慧校園建設(shè)。
? 物理部署架構(gòu)
根據(jù)應(yīng)用架構(gòu)，物理架構(gòu)示意圖如下：
整套系統(tǒng)運(yùn)行在校園網(wǎng)內(nèi)；
根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和識(shí)別方式需求，部署不同的設(shè)備形態(tài)。
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典型場(chǎng)景 |
前端設(shè)備 |
后端設(shè)備 |
識(shí)別設(shè)備部署位置 |
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宿舍樓通行 |
人臉識(shí)別閘機(jī) |
智慧宿管軟件 |
宿舍樓內(nèi)，靠近閘機(jī)部署 |
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宿舍樓通行 |
動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別攝像機(jī) |
智慧宿管軟件 |
宿舍樓內(nèi)，靠近大廳與門禁聯(lián)動(dòng)部署 |
宿舍通行管理子系統(tǒng)
? 宿舍管理系統(tǒng)概述
人臉識(shí)別技術(shù)作為目前最成熟的生物識(shí)別技術(shù)之一，通過自有的深度學(xué)習(xí)技術(shù)，極大提高人臉識(shí)別的精準(zhǔn)度。
校園解決方案基于人臉識(shí)別技術(shù)，有效解決原有系統(tǒng)刷卡、指紋方式問題，形成了高校公寓管理的一整套解決方案。該系統(tǒng)利用人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)時(shí)甄別每個(gè)通過閘口進(jìn)入到宿舍樓的人員，同時(shí)管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析學(xué)生在寢時(shí)間、離寢時(shí)間、晚歸次數(shù)等各種狀況，并將報(bào)表推送給公寓管理中心、學(xué)生公寓、學(xué)生的輔導(dǎo)員教師進(jìn)行相應(yīng)處置，避免了每次大規(guī)模查寢所耗費(fèi)的人力物力。
與傳統(tǒng)刷卡式通道系統(tǒng)相比擁有明顯優(yōu)勢(shì)：
★ 人臉識(shí)別閘機(jī)解決了刷卡式通道一卡多刷、人卡不一的弊病，真正做到通行人員身份與通行授權(quán)合一，實(shí)現(xiàn)通行信息的精確記錄，從而使通行信息的統(tǒng)計(jì)和查詢功能不再形同虛設(shè)；
★ 學(xué)校通過人臉識(shí)別閘機(jī)通行信息的準(zhǔn)確記錄與反饋，準(zhǔn)確掌握學(xué)生的出入宿舍信息，從而能夠讓管理員真正參與到學(xué)生的生活管理中來(lái)；
★ 人臉識(shí)別閘機(jī)無(wú)需帶卡，解決了忘記帶卡、卡片丟失、尋找卡片過程中造成的通行不便及擁堵問題；
★ 人臉識(shí)別閘機(jī)通行過程中無(wú)需刷卡，自行驗(yàn)證，從而解放了雙手，最大程度上做到了方便通行；
? 解決方案
★ 設(shè)計(jì)思路
校園智能化管理服務(wù)平臺(tái)解決方案為解決校園宿舍管理實(shí)時(shí)有效監(jiān)管與控制，最大限度的提升日常管理效率和水平。
考慮到學(xué)校的實(shí)際情況及其特殊性，我們認(rèn)為智能化管理服務(wù)平臺(tái)建設(shè)要本著先進(jìn)性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、成熟性、開放性、和可擴(kuò)充性的原則；系統(tǒng)可靠、技術(shù)成熟、功能實(shí)用、方案先進(jìn)、保密性強(qiáng)、思路創(chuàng)新；為學(xué)校建成能夠代表當(dāng)今先進(jìn)水平的管理服務(wù)平臺(tái)。
★ 總體架構(gòu)
★ 系統(tǒng)特點(diǎn)
采用集中管理的建設(shè)思路，將項(xiàng)目中多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行融合，形成一套基于人臉識(shí)別技術(shù)數(shù)據(jù)融匯共享的綜合性管理平臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)“一體化、智能化”管理，加強(qiáng)綜合體內(nèi)部的管理效率。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，它已經(jīng)給人們的工作、生活帶來(lái)了深遠(yuǎn)影響，改變了人們?cè)S多的溝通交流方式，與此同時(shí)也將各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)交互技術(shù)引向了一個(gè)新的領(lǐng)域。本系統(tǒng)的建設(shè)充分的利用了現(xiàn)階段高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，各子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享，讓各單獨(dú)的子系統(tǒng)組合成為一個(gè)有機(jī)的整體，為未來(lái)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供底層基礎(chǔ)。
? 系統(tǒng)主要功能
★ 系統(tǒng)概述
校園智能化管理服務(wù)平臺(tái)以對(duì)學(xué)校宿舍情況管理為重點(diǎn)，聯(lián)合公寓管理員、輔導(dǎo)員、保衛(wèi)、學(xué)生等多方參與，多維度管理，大量減少工作量，降低成本，提高宿舍科學(xué)化管理水平，達(dá)到管理工作的有效規(guī)范和智能管理。
★基礎(chǔ)信息
● 人員信息
學(xué)生信息：【管理員】可以維護(hù)學(xué)生信息，包括學(xué)號(hào)、姓名、院系、照片、身份證等信息，對(duì)學(xué)生信息進(jìn)行添加、刪除、修改等操作。
人事信息：【管理員】可以維護(hù)維人事信息，包括所屬單位、工號(hào)、姓名、照片、身份證、聯(lián)系方式等信息，對(duì)信息進(jìn)行添加、刪除、修改等操作。
● 樓宇信息
【管理員】可以維護(hù)學(xué)生宿舍樓的信息，包括樓宇名稱、編號(hào)、所住學(xué)生性別、所屬區(qū)域、樓宇結(jié)構(gòu)類型、層高等，對(duì)其進(jìn)行添加、刪除、修改等操作，并可以上傳該樓宇的2D、3D圖，供學(xué)生可視化查看該樓宇信息。
樓宇信息管理
★ 住宿管理
● 住宿分配
【宿舍管理員】手動(dòng)給學(xué)生分配床位，支持按床位分配、按學(xué)生分配、按學(xué)號(hào)分配、零星分配。
按床位分配：選擇性別，查詢床位，選擇目標(biāo)床位后選擇要分配床位的學(xué)生（學(xué)生數(shù)不大于床位數(shù)），而后選擇分配床位的規(guī)則，按照分配規(guī)則給學(xué)生分配床位
● 歸寢管理
◆ 出入記錄
同步學(xué)生通道數(shù)據(jù)，記錄學(xué)生每天進(jìn)出宿舍記錄，可以按照樓棟、院系、學(xué)號(hào)、姓名、時(shí)間段進(jìn)行查詢
◆實(shí)時(shí)查寢
以宿舍平面圖的形式展示宿舍樓各個(gè)宿舍的歸寢情況，可以按照宿舍樓、時(shí)間進(jìn)行查看
◆ 歸寢率
以院系、樓宇的維度統(tǒng)計(jì)各個(gè)院系或宿舍樓的歸寢情況
院系維度：按照院系查詢?cè)撛合祵W(xué)生的歸寢情況，可以以列表，柱狀圖，折線圖的形式展示
樓宇維度：以樓宇為單位，查詢目標(biāo)樓宇的歸寢率，可以以列表、柱狀圖、折線圖的形式展示
◆ 查夜名單
對(duì)于晚歸、未歸學(xué)生生成查夜名單，可以按宿舍樓、院系、姓名、學(xué)號(hào)進(jìn)行查詢，并可以導(dǎo)出，以供管理人員查看
◆ 早出晚歸統(tǒng)計(jì)
以樓宇、院系、專業(yè)、班級(jí)等維度，查詢?cè)绯鐾須w學(xué)生數(shù)量，以列表、3D餅狀圖、3D柱狀圖的形式進(jìn)行展示
◆ 預(yù)警管理
對(duì)于三天或三天以上遲歸、未歸的學(xué)生生成預(yù)警名單，以便輔導(dǎo)員及時(shí)對(duì)該類學(xué)生進(jìn)行處理
◆ 歸寢查詢
以院系、專業(yè)、班級(jí)為單位統(tǒng)計(jì)目標(biāo)日期學(xué)生的歸寢情況，以班級(jí)為單位時(shí)，用不同的顏色展示不同的狀態(tài)，可視化的顯示學(xué)生歸寢情況，以院系、專業(yè)為單位時(shí)，查詢各個(gè)院系、班級(jí)各個(gè)狀態(tài)的學(xué)生數(shù)量
◆ 處理記錄
對(duì)于違規(guī)的學(xué)生進(jìn)行處理，填報(bào)違規(guī)類型、違規(guī)日期，處理意見，生成處理記錄
◆ 處理率統(tǒng)計(jì)
統(tǒng)計(jì)管理員處理違規(guī)學(xué)生的數(shù)量，以列表，3D餅狀圖，3D柱狀圖的形式進(jìn)行展示
◆ 數(shù)據(jù)字典
設(shè)置學(xué)生早出晚歸的時(shí)間點(diǎn)
? 關(guān)鍵產(chǎn)品介紹
● 智慧宿舍管理平臺(tái)
綜合分析系統(tǒng)提供大屏和移動(dòng)端數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)控展示方式，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析當(dāng)前公寓的住宿人數(shù)、在寢人數(shù)、外出人數(shù)；支持視圖化查看當(dāng)前公寓的在寢情況；支持各公寓樓的通道實(shí)時(shí)狀態(tài)，支持進(jìn)行人流量統(tǒng)計(jì)，支持按時(shí)段統(tǒng)計(jì)人流量；支持學(xué)生異常狀態(tài)分析等。
● 智慧宿舍綜合管理系統(tǒng) – 手機(jī)端APP
通過微信公眾號(hào)進(jìn)行身份綁定，有學(xué)生、管理員、教師等多個(gè)用戶角色：管理員端功能：實(shí)時(shí)查寢功能、歷史未歸報(bào)表查詢、宿管綜合報(bào)表、學(xué)院宿管綜合報(bào)表、宿舍異常上報(bào)、考勤異常事件推送等；輔導(dǎo)員端功能：考勤報(bào)表推送、考勤異常事件推送、數(shù)據(jù)分析報(bào)表推送、歷史未歸報(bào)表查詢等；具體功能如下：
1）宿管老師移動(dòng)端報(bào)表查看
2）移動(dòng)端考勤信息推送
3）晚歸記錄查詢，每天晚23點(diǎn)至次日凌晨6點(diǎn)的人員歸寢情況統(tǒng)計(jì)
4）多天無(wú)記錄人員，多天未出宿舍或者多天未回宿舍就寢人員統(tǒng)計(jì)
5）未歸匯總統(tǒng)計(jì)，多天未回學(xué)生宿舍就寢的人員統(tǒng)計(jì)