物联网技术与校园安防的智慧化发展与应用实践

摘 要：校园是人才教育的重要场所，其安全性和智能化日益成为人们关注的焦点，为此要引入先进的GSM通信技术、RFID电子标签芯片技术、物联网技术，思考和探索基于物联网的校园智能安防系统，并使之日趋智能化、智慧化、集成化，减少因校园安防不到位而导致的各种损失。

关键词：物联网技术；校园安防系统；智慧化

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）32-0328-01

引 言

随着校园人数的增多、成分也日益复杂，出现一些校园安全问题，严重影响学生的学习和生活。为此也引发人们对校园安防系统建设的关注，要采用先进的物联网技术、建构校园安防智慧化系统，通过独立操作平台控制多个子系统，体现校园安防系统的集成化、智能化优势，较好地实现系统检测、智能跟踪、智能化数据处理等，确保校园安全。

1 物联网与RFID技术概述

物联网是以RFID为关键和核心，利用传感器设备实现无线通信，在非虚拟交流的条件下实施信息数据的采集、传输、存储和分析，并在与校园安防相链接的过程中，实现校园安防系统的完全智能化，显示出良好的兼容性、抗干扰性、灵活扩容性、安全保密性。

RFID技术是一种自动识别技术，利用射频信号的空间耦合获取信息数据，并对其加以自动定位和目标识别，包括电子标签（TAG）、阅读器（Reader）、应答器等部分。射频识别系统可以通过读写器进行信号的传输，将数据传输到控制器，经由编码转化、比对，实现完整的射频识别。

ZigBee技术是一种近程无线网络通信技术，基于IEEE802.15.4标准协议进行通信，体现出低功耗、低速率、低复杂性的特点，由不同的终端节点、路由器节点、协调器节点进行指令的传输、接入、分配等操作，能够对不同环境实现参数实时监控和智能报警[1]。

2 基于物联网的校园安防系统设计与应用

基于物联网的校园安防系统监控的面积较大，要满足门禁出入、车辆管理、火灾报警、高危区域重点监控等安防需求，并要及时地处理突发群体性事件，以免造成严重的后果。为此，要充分结合校园安防的具体需求和特点，采用物联网技术、RFID技术，建构并设计智慧化的校园安防系统。

2.1 硬件设计

基于互联网的校园安防系统以RFID为计算核心，选取AT89S52作为主控制器芯片，采用非接触式IC卡——MifareOne卡、MFRC522读卡器、MGLS-12864点阵式液晶显示器，并将由射频器、基带处理器、功放器、储存器构成的GSM模块作为校园安防系统的核心，确保信息的及时有效传输。

2.2 子系统模块设计

（1）智能门禁子系統模块。校园安防系统要以物联网技术、RFID技术为依托，与校园一卡通相链接，采用有源RFID产品进行远距离自动识别，可以将学生人流实现分开探测、有效定位，不会对学生的通行产生任何影响和干扰。同时，还采用红外线感应器，对人体红外光谱变化进行自动感应和识别，较好地对学生出入重要场所进行有效识别和身份认证。如：校园入口、图书馆、体育馆等区域，并对非法闯入、超时逗留等异常情形自动启动报警机制。另外，要注重这些重要场所的严密进出控制和安全疏散处置，实时采集并上传信息数据，随时关注和监控学生的变动情况。

（2）消防安全子系统模块。校园安防要以消防安全工作为重点，尤其关注人群密集区域的消防安全问题，及早发现消防安全隐患，并进行针对性的处理和解决。同时，当学生上课期间要关注宿舍的消防安全情况，对“人去楼空”的学生宿舍楼加强消防安全监控和预警。

（3）视频监控子系统模块。要对校园内学生的变动情况进行基本的视频监控和记录，生成相应的信息数据，并在视频监控端运用计算机视觉技术、图像算法，提取视频源中的关键信息，并对其进行精准分析和预测，自动过滤无用或干扰信息，有效规避打架斗殴、学生躁动等异常突发群体性事件，并有效地进行事前预警、事中处理和事后取证[2]。由此可见，通过视频监控子系统模块可以克服人工长时监控的弊端，实现全面持续的监控，能够对敏感音频信息如：救命等信息进行实时采集、诊断和判别，还能够对可疑事件、进出口车牌进行自动识别和智能视频监控。

（4）预警报警机制。基于物联网的校园安防系统要由气体传感器、温度传感器、湿度传感器等设备，对各楼层的烟雾、温度等火情进行检测，经由ZigBee终端节点进行信号传输，由上位机记录、实时检测并对异常状态进行报警，该系统可以实现自动有效的多级预警报警，具体表现为以下内容：①初级预警。在智能门禁系统、视频监控系统探测并识别非法情形时，会以闪灯、提示音等信息提示方式触发初级预警机制。②中级预警。基于初级预警的评估条件下进行升级预警，由信号提示升级到电话接通报警。③高级预警。对于校园中出现的火灾、严重伤害事件，要自动触发高级预警，并与消防队、派出所、医院实现联动，力求将损失减到最低。

3 小 结

综上所述，物联网技术渗透和融入到校园安防系统的智慧化设计与应用之中，采用合理的硬件设计和模块化子系统的设计，可以利用其强大的数据处理中心和控制平台，对校园进行主动、全面、持续的监控，并进行精准的运算和分析，实现校园安防的自动诊断、识别和预警，最大程度上规避和防范校园中的危险事件，为校园师生提供安全、稳定的学习、生活环境。

参考文献

[1]张文祥，李志军，张智勇，张洪全.基于物联网的监控系统设计[J].物联网技术，2016（05）.

[2]郭汝静，申庆超，胡 松，田帅魁.基于ZigBee的智能安防系统设计[J].物联网技术，2016（02）.

收稿日期：2018-10-14

作者简介：李进科（1987-），男，汉族，陕西汉中人，助理工程师，本科，从事安防物联网的研究工作。