智慧校园解决方案

1    方案概述

随着计算机技术的不断发展，人工智能不仅走进了我们的生产生活，更早已走进了校园的各个角落。多媒体教学、交互式学习在各类学校屡见不鲜，早教机、学习机、学生平板电脑等也已成为各年龄段学生的“手头必备”。现如今，刷脸考勤、刷脸支付甚至表情识别、轨迹分析这样的“神操作”陆续出现，让更多学校、师生认识并享受着人工智能、物联网带来的安防和教学便利。

物联网、云计算、大数据等技术不断完善，智能化教育的优势不断凸显，智慧校园建设作为教育事业发展的一颗新星，也引起党和国家的高度重视。

2018年4月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，明确提出推进推动人工智能在教学、管理等方面的全流程应用。近日，教育部发布2019年工作要点，提出推进信息技术与教育教学深度融合。随后，中共中央、国务院又印发《中国教育现代化2035》，要求加快信息化时代教育变革，建设智能化校园，统筹建设一体化智能教学、管理与服务平台。

2    建设宗旨

随着社会经济的发展和开放程度日益提高，社会上的一些违法犯罪事件也逐步波及到校园。如何在当前社会结构下营建一个安全的校园环境，保障师生的学习、校园生活不受外界因素影响一直是教育界和社会各界关注的焦点。据权威调查，来自外界侵害是造成中小学校安全事故发生的主要原因，包括冒领接走、被绑架和学生私自外出活动遭受伤害等等。因此，学校的出入口管理显得格外重要。2019年7月，教育部为完善学校安全事故预防与处理机制，形成依法依规、客观公正的工作格局，为学校（含幼儿园）办学安全托底，印发了《教育部等五部门关于完善安全事故处理机制维护学校教育教学秩序的意见》，明确提出加强对学校校舍、场地等事项的监管。

目前大多校园出入口采取的均是来访出入自主登记加人工看管形式，外来人员提供虚假证件和事由即可进入校园，同时学生进出校园及校内场馆和宿舍也没有智能的权限控制。虽然有部分学校也开始采用智能卡系统等出入控制手段，但智能卡存在“只认卡不认人”的缺陷，并不能实际解决学校在安全管理方面的实际需求，冒用智能卡进入校园或学生宿舍的事屡见不鲜，同时因为校园内相应场所的权限控制不明确导致的校园安全事故日益增多。要杜绝此类情况就要保证进入校园、宿舍和对应场馆人员身份得到验证，只有经过校方登记授权的人员才能进入相关场所，同时进出数据可追踪。

再一个是解决小学或幼儿园在接送孩子环节存在的隐患，目前可能发生的情况是，外来人员乘家长接孩子时人多时浑水摸鱼，校方只认接送卡不认人，外来人员拿着捡到或偷来的接送卡将孩子冒领；有的是别有用心的亲戚或熟人骗领孩子，教师并不知道来领孩子的亲戚是否已得到家长的授权，多种因素造成了学生的伤害绑架和丢失等事故。为防止冒领学生发生，就要保证学校能识别出接孩子的家长是“真实家长” ，或者来领孩子的是“真实家长”所授权的人员。

另一方面，严格规范学生的考勤是学校提高管理效益的重要保证，绝大多数学校校园考勤均采用传统的人工考勤形式，费时费力的同时，数据统计方面颇为不便。尽管有部分学校采取了刷卡或打卡的考勤形式，但仍然存在着替代打卡、效率低下和不易统计的弊端，同时设备的管理和维护成本也加重了学校的负担。如何在实现考勤的同时兼顾使用方便和降低使用成本的特点是学校一直追求的目标。

人脸识别技术具有唯一性，身份鉴定不可仿冒的特点，能很好地解决以上学校在安全和考勤管理方面存在的问题，为教职工营造健康、安全的校园环境。并且能够配合公安机关做好“校闹”调查取证等工作。

3    富视安AIOT一脸通系统整体解决方案

3.1 方案建设目标

将人脸信息作为校园及校内各场所的身份识别条件，人脸信息即FaceID，构建以教职工和学生人脸库的FaceID校园一脸通系统。

FaceID作为校园所有出入口的唯一鉴权方式。只有经过学校添加进校园人脸库的FaceID和授予相应权限才可以进入校园和校园内场馆，其余人员和未取得授权的FaceID一律不得进入。

家长FaceID作为接送的唯一鉴别凭据，只有与学生FaceID匹配成功后才可以接到学生。

校园内考勤统计以FaceID刷脸记录为唯一形式。

FaceID可以通过多种方式保持更新，使人脸信息处于最新状态。

3.2 方案设计原则

先进性 : 系统采用国际、国内的通行的先进技术，适应时代发展的需要。

成熟性：以实用为原则，采用成熟的、经过工程检验的先进技术和产品。方案设计中所选用的产品均经过严格的质量检验和成功的工程应用实例。

开放性：采用开放的技术标准，避免系统互联或扩展的障碍。

标准化：国际标准化的设计和标准化的产品。

可扩展性：充分考虑未来发展，在系统设计时留有合理的冗余。系统具有充分的扩展能力，为今后系统扩充的留有充分的余地。

安全性、可靠性：包括系统自身的安全和信息传递的安全，以及运行的可靠性，满足系统能够确保长时间不间断运行的要求。

设计、施工、运营与服务：强调以人为本的设计思想，为用户提供高效、便捷、运行可靠的应用方案。

3.3 方案设计思想

通过人脸识别技术，配合物联网硬件，打造AI+IoT一脸通智慧校园，实现校园完全智能和高安全性的身份鉴别核验系统。校园管理员可以通过Facejoy校园一脸通管理平台对全校数据进行查询与分析，实时掌握全校师生动态和信息，打造安全稳定的校园环境和优质的教学环境。

3.4 产品特色

3.4.1 高性能边缘计算

无需联网服务器，人脸识别在前端设备处理，且最大支持2万人脸底库，设备运行更稳定，不受网络影响。安装使用更简易，可以通过网络远程控制设备，调节参数。动态人脸识别技术

3.4.2 动态人脸识别技术

富视安自主研发的人脸识别解决方案能快速精准定位抓拍运动中的人脸，从软件算法与硬件完美结合解决动态模糊的问题。在识别过程中不需要驻留等待，只要目标出现在一定的识别范围内，系统会自动进行抓拍和采集，进行动态人脸识别。自然流畅，颠覆用户体验。

3.4.3 毫秒级响应，多人同时识别

系统最快响应时间为30ms，最多支持每40ms一帧画面10人并行识别，轻松应对大流量人群。每秒同时识别人数≤250人，轻松应对大人流。

3.4.4 深度学习技术

Deep Learning实质是通过构建具有很多隐层的机器学习模型和海量训练数据，以更少的参数和更深的结构来学习更有用的特征，从而提升分类和预测的准确性。富视安AIOT系统部署后，可进行自主进化学习，使得系统根据当前运行环境（光线、角度等）自主学习，随着时间的推移，人脸识别准确率得到不断提升。

3.4.5 超低照度星光级传感器

设备采用星光级传感器，支持最低照度0.001Lux，在极黑暗的光照下也能拍摄出高清晰的彩色画面。

3.4.6 多平台支持

系统支持多平台查看数据，用户可通过Web、小程序、微信公众号查看相关数据。