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1、某试验小学“感知校园”物联网技术方案中国物联网研究发展中心北京泛联至诚科技有限公司二零一零年 八月目录：引言4第1章项目背景5第2章需求分析6第3章“感知校园”物联网解决方案73.1“感知校园”总体架构73.2物联网应用平台总体架构93.3物联网应用平台技术架构103.4“感知校园”物联网平台特点113.4.1架构完整清晰113.4.2标准化程度高113.4.3统一的信息模型113.4.4高实时性和可靠性113.4.5高度灵活扩展123.4.6丰富的接入手段12第4章“感知校园”智能安防平台软件系统124.1概述124.2系统功能124.2.1接入层124.2.2事件引擎124.2.3配置管理
2、134.2.4电子地图134.2.5视频监控134.2.6告警管理134.2.7设备联动134.2.8统计报表134.2.9安全管理134.2.10系统管理144.3总体界面14第5章周界防入侵系统155.1概述155.2系统功能165.3系统特点165.3.1安全性165.3.2误报率低和适应性强175.3.3阻挡和报警双重功能175.3.4系统扩展性强。175.3.5供电方式17第6章校园安检门系统186.1概述186.2性能介绍18第7章访客管理系统197.1概述197.2系统组成197.3功能介绍197.4系统特点20第8章校园身份识别系统（可选）20第9章智能视频分析系统（可选）21
3、9.1传统视频监控系统分析219.2智能视频分析系统概述229.3智能分析模块229.4系统特点23第10章系统预算24第11章关于校园“人防”、“物防”的建议24第12章无锡泛联物联网公司简介24引言国家主席胡锦涛早在2006年1月全国科技大会上指出：抓住信息科技更新换代的难得机遇，掌握信息产业核心技术的自主知识产权，作为提高我国产业竞争力的突破口；2009年8月，国务院总理温家宝在中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心考察时，首次明确提出我国要大力发展“物联网”，掌握信息产业核心技术，尽快建立“感知中国”中心，在信息科技更新换代的物联网时期，避免以前在计算机和互联网产业大规模发展时，因没
4、有掌握核心技术而走过的一些弯路；同年11月，温总理发表题为让科技引领中国可持续发展的重要讲话，物联网正式写进政府工作报告,被列为国家五大新兴战略性产业之一，提升到国家战略层面；12月，中央经济工作会议以及随后七部委对2010年工作的重点安排中，均围绕对发展包括物联网在内的战略性新兴产业的重视和扶持，并进行落实，强化政策支持，加大财政投入，推进物联网产业发展，培育新的经济增长点；2010年3月，十一届全国人大三次会议上，国务院总理温家宝作政府工作报告时再次强调，2010年要大力培育战略性新兴产业，加快物联网的研发应用。我国对物联网的发展已经予以高度关注和政策支持，未来几年将是中国物联网研发应用迅
5、猛发展的时期。“物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，是信息科技更新换代的“信息化新阶段”，如果说互联网是人人相联的话,那么物联网就是物物相联、物人相联。作为物理世界与虚拟信息世界桥梁，其不仅是通信网络和先进计算技术的自然延伸，更是在探求物理世界本质的基础上对物理世界进行系统化、信息化后的产物。物联网的核心理念是突破人物（机）交互的局限，使人力得以解放，管理更加智能化。物联网是信息化的深化，从信息化向智能化提升的全球信息化发展新阶段，其应用将渗透到每个行业和社会生活的各个角落，承载着国家和公共安全及国家经济命脉的伟大使命。在未来,物联网将广泛应用到安防反恐、交通管
6、理、市政管理、节能环保、医疗健康、家具建筑、金融保险、能源电力、物流零售、智能工农业等各个方面。第1章 项目背景校园安全是个全球性课题，是物联网在安防反恐方面的一个实际应用。我国校园安全形势不容乐观，2007年初，教育部发布的2006年全国中小学安全形势分析报告显示：在各类安全事故中，溺水占3125，交通事故占1964，斗殴占1071，校园伤害占1429，中毒占268，学生踩踏事故占179，自杀占536，自然灾害占982，其他意外事故占357；今年多起校园安全事故的发生，更看出我们的学校和幼儿园存在诸多安全管理的漏洞。美国4月16日出炉了长达40页的题为校园袭击：攻击高校的暴力事件的专题报告，
7、总结了美国从1900年至今一百多年来的校园安全情况，美国早已实施了校园安全防范措施，并建立了校园威胁评估机制。作为学校，首先要明确，当前保护好学校学生生命财产安全的重要性，要切实增强校园及周边安全工作的责任感、紧迫感、切实加强校园及周边安全工作，完善安全防范措施，同时还应该加强周边治安信息、特殊人员信息、外来流动人员信息的分析研判，牢牢掌握主动权，对各种危险做到未雨绸缪。教育部在2010年5月5日发布的关于学校安全的紧急通知中教育部在这份紧急通知中表示，要把维护校园安全作为当前和今后一个时期一项“重大政治任务”。这已是教育部在不到20天里连续三次对中小学校园安全问题表态，并在4天内连续下发两个
8、紧急通知。要求各学校加强安防监控和保卫工作。无锡泛联物联网科技股份有限公司跟据目前校园安全防范现状及实地情况的考查本着严谨、科学、认真的态度，利用先进的物联网技术与安防产品和我们多年来丰富的设计经验，提供最佳的解决方案，以最好的产品及优质的服务，建立一套完善的、可靠的、稳定的“感知校园”安防系统，助力增强校园的安全防控和信息化水平。第2章 需求分析某实验小学建设后目前考虑的安全防范措施主要是在大门口安装监控设施，在一定程度上可以起到事后取证的作用。某实验小学建成后，存在着场地分散、面积大、管理人员少等特点，同事结合近期重大校园安全事故的调查分析结果，可以发现关于校园安全方面存在如下迫切需求：
9、严峻的社会治安形势对小学幼儿园等弱势群体形成不特定的威胁，校园安全防范工作必须做到人防、技防、物防、制防相结合。 针对红外防入侵系统的特点，需要设计一种误报率低的新型周界防入侵系统，结合视频监控，实现系统的有效联动和信息共享机制。 需要对校园出入口进行控制，严防外来人员携带刀具等凶器进入校园。 需要对进入校园的外来人员进行身份验证，并进行存档，并能灵活的查询及管理来访人员历史资料。 对进入校园的教师和学校进行身份验证，同时可对教工和学生的考勤情况进行记录、查询和管理。 急需一套综合安防管理平台系统，高度智能化处理感知信息，做到及时发现、及时处理、及时报警，有效提高处置突击事件的效率，最大限制的
10、防治意外事件的发生。第3章 “感知校园”物联网解决方案3.1 “感知校园”总体架构“感知校园”整体框架图：图1 “感知校园”整体框架图 “感知校园”总体架构采用分层体系结构，从下至上分为物联网感知层、物联网平台层、物联网应用层和校园应用层。物联网传感层主要完成物体信息的采集、融合处理和传输。从校园场所范围内的各类对象例如人员、物品、场景等采用传感器、智能视频、RFID等多种技术实时采集各种信息。例如对围界通过智能传感器实时采集异常信息，对人员通过RFID技术等实时采集位置信息，对场景通过智能视频技术采集信息。采集得到的信息需要逐级进行融合，从而实现协同感知和协同控制。物联网平台层主要实现网络设
11、备的管理、网络设备层面信息到业务信息的转换、设备信息和业务信息的呈现。平台有效地屏蔽了底层设备及其网络的复杂性和多样性，统一了设备管理接口和平台信息模型。平台采用组件化的构建方式，通过对组件的组态、编排、策略调度等手段灵活支持从简单到复杂的应用场景。物联网应用层从应用视角出发，以物联网平台提供的各类组件为基础，将细粒度的技术组件组织为更大粒度的功能组件，进而组织为一个个特定的物联网应用。校园应用层是物联网总体应用体系架构在校园这一特定应用场景下的物化和具化。围绕“感知校园”这一核心内容，集合教育行业的管理现状，可以提炼出面向学生、教师、外来人员的身份识别、行为识别等系统。功能和技术实现上，这类
12、系统可以由上述各类物联网功能组件和应用映射得到。物联网感知层侧重解决“感”的问题；物联网平台层侧重解决“知”的问题；而物联网应用层和金融应用层则重在“用”的方面。以上四个层面组成了一个有机的、完整的校园行业感知体系结构。3.2 物联网应用平台总体架构图2. 物联网应用平台总体架构物联网应用平台从体上分为接入层、服务层、逻辑层和界面层。接入层主要功能是通过分布式代理和协议适配等技术手段，屏蔽底层传感器设备、汇聚设备、辅助设备、网络传输设备的差异。这些差异包括厂家制式、版本、信息模型、外部接口、组网等诸多方面。参照TMN等行业规范采用面向对象等设计原则，将上述被管对象抽象为属性和行为一致的管理对象
13、。抽象的管理对象及其关系是平台共享信息模型的基础。服务层以平台共享信息模型为基础，从上层应用的视角出发，提炼和抽取出一组业务层面的公共服务。这些公共服务包括：配置服务、事件服务、关系服务、位置服务、拓扑服务、策略服务、安全审计服务等。这些服务与具体的行业和应用服务无关。服务的设计采用面向对象、面向服务等设计原则，服务统一透明部署在软件总线上。物联网应用具有多样性和复杂性等特点，平台通过逻辑层来向上支撑多样化的、差异化的业务应用。具体说是通过对服务层各服务的编排来支撑业务流程；通过业务规则在服务和流程中实现业务逻辑判断；通过在服务上加载调度策略实现设备层面的联动控制。友好的人机界面是物联网应用的
14、基础。从各类应用场景出发，我们可以提炼出各类通用的HMI组件例如GIS、拓扑、事件列表、图表等，通过对这些组件的合理组织，能够快速搭建丰富多彩的物联网应用。3.3 物联网应用平台技术架构图3. 物联网应用平台技术架构物联网应用具有组网复杂、数量巨大、地理区域分散、异构环境、个别场景实时性要求高等特点，因此对平台技术架构设计方面存在非常高的要求。物联网应用平台采用开放的技术架构，主要体现为采用分布式软件总线技术构建整体技术框架。平台的各层面之间、各服务之间、各组件之间均采用软总线实现互联互通。软件总线为平台提供了一致的开发、设计、部署和运行框架，同时具备透明部署、稳定运行、高可靠性等诸多优点。具
15、体而言，平台技术架构由分布式中间件和基础服务构成。分布式中间件是软总线的核心内容，包括分布式对象请求代理、Web容器等内容。基础服务是附属软总线的基础设施，是业务服务稳定运行的基础；基础服务包括：流程引擎、规则引擎、命名服务、事物服务、目录服务等内容。3.4 “感知校园”物联网平台特点3.4.1 架构完整清晰 平台根据各层的特性分为：物联网感知层、物联网平台层、物联网应用层、校园应用层；每一个平台功能根据平台的名称即可一目了然的知晓各层的功能。3.4.2 标准化程度高 平台以易用、实用、够用为开发原则，结合中科院几百位专家的经验和调研，定位于对物联网业务应用实施深入而全面的监控，把网络拓扑发现、资源管理、设备管理、终端管理、性能管理、故障分析、异常流量监测、服务器管理、数据库管理、WEB监控等融为一体。3.4.3 统一的信息模型 通过物联网应用平台实现校园安防和信息中心数据监控的整合，同时可以通过振动探
