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智慧校园:基于实时位置信息的家校通建设方案
来源: | 作者:中科荣通 | 发布时间: 546天前 | 477 次浏览 | 分享到:
基于无线定位技术实现的实时位置信息的学生在校状态感知系统,可以实现学生到校离线向家长自动通知,学生在校期间的位置行为数据可以作为自动考勤、学生个性分析的重要支持。
基于实时位置信息的学生在校状态感知系统,可以实现学生到校离线向家长自动通知,学生在校期间的位置行为数据可以作为自动考勤、学生个性分析的重要支持。
一、政策背景
校园安全与每个师生、家长和社会有着切身的关系,学校的安全工作无小事,学生的安全更是牵动着千家万户,我们每个人都要关心学校的安全工作,时刻绷紧安全稳定这根弦。
《中华人民共和国未成年人保护法》、《中华人民共和国义务教育法》、《中华人民共和国教师法》等法律都明确了不的侵犯学生合作权益,要尊重每位学生的人格尊严,同时法律也赋予每位适龄儿童享受义务教育的权利。因此,学校不仅要承担教书育人的责任,还要肩负保护学生在校学习生活的和谐安全。
2018年6月,国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会最新公布了国家标准文件《智慧校园总体框架(GBT36342-2018)》,其中的基础设施层内容明确提出感知系统要能获得状态位置、行为感知。
根据《教育信息化十年发展规划(2011-2020)》《教育信息化“十三五”规划》等文件精神,目前福建、浙江、江苏等沿海省市都已经制定了中小学智慧校园建设的相关标准或指导文件。面向中小学的智慧校园建设的家校沟通平台中融入学生的入校离校通知。
二、方案需求
1、识别高效可靠
目前已有的校园智慧化建设中,对于学生到校的自动化点名主流的方案都是基于RFID技术。通过这些年的商业实践,RFID技术存在很多技术的局限性,一是读取距离有限,二是对于电子识别卡不能有明显遮挡,三是放学高峰时期的信息丢包率太高。本方案建议采用的BLE5.0技术可以极大的规避上述问题,单机站就可以实现每秒150个电子识别卡的读取,而且空旷情况下结合功耗平衡识别距离可以达到50米,设备放在书包、握在手中均可被基站读取到。
2、一键呼救
校园暴力通常包括身体暴力,言语暴力以及性暴力等等方面。身体暴力包括推、打、撞、踢、摔以及使用武器及其它工具导致人身疼痛、伤害、损伤等具有攻击的性行为。言语或者是心理暴力,包括嘲笑,讽刺,恐吓,威胁,呜呜慢慢,挖苦等等攻击性的行为。而财产暴力则是指抢夺他人的财物,故意损坏他人物品等行为。最后也就是性暴力,这种行为包括以各种形式的性骚扰和性侵犯。近年来媒体曝光的校园暴力事件频频发生,被曝光的事件极可能是整过校园暴力事件的冰山一角,更多事件由于没有直接证据或者学生、家长、学校认为不严重而不了了之。传统观念的影响,大家更容易关注可能造成他人伤害或者死亡的事件,对于言语辱骂、挖苦等对被伤害学生造成的精神和心理伤害,甚至继而引发发育障碍等的关注较少。因此,对于学生还说急需一种穿戴式的可以随时随地,遇到校园暴力可以立马进行报警的功能。同时,对于平常容易惹事的学生也要通过其位置信息作出预警预判。
3、自动签到
通过对学生在校位置的动态监测,能够准确记录学生的出入校园事件,随时查询学生的出入校时间以及记录其在校园内的基本活动。出、入校时间通过短信、微信公众号通知家长。
4、行为分析
系统应能通过对学生位置数据的处理,实现异常状况的挖掘分析和预判,比如异常聚集、异常逗留。
三、方案介绍
本方案采用低功耗蓝牙技术结合室内无线定位技术实现对学生在校园内的实时位置判断和行为轨迹追踪,并结合积累的位置数据分析学生的行为特征。
1、系统结构图
 
2、工作原理
BLE-Tag:作为佩戴于学生身上的可穿戴硬件(手环/胸牌/校徽等),设备内置的蓝牙芯片通过iBeacon广播形式将设备的ID、电量等信息以一定频率向外发射。
BLE-Reader:用于安装在学校门口、教室、操场等地方用来感知和读取BLE-Tag信号,并将感知到的iBeacon数据包通过校园WiFi网络或者4G网络回传到计算单元的机房服务器。
计算单元:Linux服务器组成的计算单位利用无线定位技术以及匹配人员信息,不断进行学生在校位置的实时计算。
校园管理端:可以通过对学生在校时间,学生班级等信息的录入,结合位置信息,实现对学生到校、离校的自动统计并通知家长端。
家长查看端:可以通过关注校方的微信公众号获得孩子到校、离校情况。也可以通过付费方式获得及时的短信通知。
(略)
六、方案价值
1、一张网络、多种用途
BLE作为物联网技术之一,目前在国内外已经有许多配套的产品和应用,本方案采用BLE协议用于校园进行自建物联网组网,不仅可以满足校园内学生的到校签到和位置识别,还可以作为校园内采集教学楼、办公楼环境信息、控制物联网设置的一张通用网络。
2、离校、到校高效统计
BLE技术相比RFID技术具有读取距离远、读取并发量大、抗遮挡能力强等显著优势,可以极大解决学生到校的自动化考勤识别,并将离校到校信息通知家长。匹配蓝牙网络侧定位技术,还可以实现对学生在校内的位置追踪,可以为分析学生的行为特征提供大数据支撑。
3、学生求助及时高效
过去学生在校园遇到紧急情况,需要拨打自己或者请同学到办公楼找相关老师才能获得救助。这种方式不及时效率低,而且越到校园暴力不能在第一时间发出求救信息。通过位置监管学生在遇到紧急情况时可以自己主动报警,并且通过对特殊学生的重点追踪也能提前放置其在惹事。


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