八、无卡化智慧平安校园设计
8.1、 需求分析
学校虽然已经建设了部分视频监控，但是与目前实际安防需求有较大差距。
主要存在以下几个问题：
1、技防手段弱：
整体水平低或缺失，监控效果不理想。目前校园安防主要依靠人防和物防，安防子系统相对孤立。
监控点数量少、监控摄像机分辨率低，无法形成监控区域严密覆盖，易出现监控死角，导致事件发生后，无法应用监控手段提供线索。而且夜间成像效果差，无法提供有价值的线索；
2、安防子系统分散：
联动效果差，各子系统独立无联动，无视频核实。
校园安防以视频监控为主，并且主要是事后追溯。视频监控和车辆管理、园区报警、门禁等系统联动较弱，没能充分发挥联动效果。
3、效率低下：
系统智能化水平低，应用体验差。智能应用比较缺乏。
随着智能分析的不断发展，智能分析使得视频监控的作用从事后追溯逐渐增加了事前预防，比如通过入侵检测、绊线检测、物体遗留、盗窃、车辆违停分析等。智能化应用的建设能有效提升校园安防效率，但这块是校园安防建设的薄弱环节。
4、系统管理不足：
可靠性开放性不足，维护升级扩容难度高。校园安防系统分散，系统复杂，校园本身技术能力有限，投入也有限，运行后的维护管理是很大的问题。
针对上述问题，为进一步提升校园安防系统建设水平，增强利用安全防范技术支撑治安管理的能力，将从下面四个方面开展校园安防系统的建设：
1、高清全覆盖。
前端全部采用高清摄像机，实现校园无盲点监控；
根据不同监控场景，选择球机、枪机、卡口专用摄像机，动定结合，实现人车综合管控。同时采用红外摄像机进一步提升夜间监控能力。
2、建设校园融合智慧中心系统。
一是安防业务立体覆盖，除了视频监控外，还部署卡口系统、报警系统、门禁系统、停车场管理系统、巡更系统、语音广播、视频智能分析系统等安防系统。
二是建设校园安防综合管理平台，将上述安防系统进行融合，打破原有的烟囱式管理，各系统间充分联动，提升校园安保综合水平。
同时利用三维GIS呈现方式对校园安防资源作直观的呈现，同时能对子系统、校园安防人员进行调度，提升安防运行效率。
3、提升全网智能。
结合视频监控前端和平台灵活强大的智能分析能力，建设智能监控管理系统。事前与事后智能分析相结合，实现事件的智能预警与事后的快速响应。（事前：入侵、徘徊、违停、人数统计、人群异常聚集、全景拼接、抢球联动、烟火检测等；事后：视频搜索、视频摘要、车辆轨迹分析等）
4、系统建设采用易维护设备和高效的管理工具。
在视频监控建设上采用All in One设备，减少维护成本，同时esight统一网管平台能对视频、网络、IT设备进行全面的管理。
8.2、 整体框架
8.3、 建设内容
无卡化校园智慧管理系统是一个覆盖全校的、统一的、可以满足用户个性化需要的信息服务系统。
系统数据均是来自各个业务平台数据，既要从根本上保证信息采集、传输、加工和利用的有效性和权威性，同时又要大大降低数据关系的复杂度和数据处理的难度。在数据大集中环境下，为各个不同业务平台非常有效的提供各种个性化、多角度、综合性的数据交换服务。
学校无需校园卡即可通行，同时确保身份的唯一性，有效的解决了借卡、丢卡等带来的管理问题，提升学校科学管理水平，提升师生服务体验。无卡化校园智慧管理的业务设计和规划为信息中心基于全网数据提供师生画像、无卡化服务，以及各系统数据对接后的信息发布业务。
各部门按需从信息中心获取人脸数据实现业务的智能应用，如教务处实现课堂人脸点名、智能巡课，后勤处实现人脸宿管和人脸门禁，保卫处实现人车管控和风险防范等业务。相关服务类数据可以在校内各场景进行信息发布（如空教室资源、图书馆学生保有量数据）。
8.3.1、 统一身份认证平台
打造无卡化校园智慧管理，第一步需要做的就是建立统一人脸身份认证系统。
信息中心主导做数据的采集和建库，后将人脸数据库应用到学校的各个部门的业务层面，再将各类业务数据汇总到信息中心，进行业务数据的多维可视化展示，为学校智慧管理提供辅助决策。通过校园云完成虚拟化部署，人脸统一鉴权，数据灾备，以及对各部门的授权与安全接入管理。
可以为校领导提供学校的各项运营指标、师生行为趋势数据、教学生活资源的使用趋势数据，以及结合保卫的应急指挥等服务。同时为各部门提供有针对性的大数据管理业务，如教务处学业指数、保卫处安全指数、后勤处节能减排指数等等。
8.3.1.1 、人脸信息采集
目前我们人脸信息采集支持多种采集方式，分别是微信采集、客户端采集、自助机采集。
微信采集
我们提供人脸采集数据接口由第三方公司进行开发嵌入学校微信公众号中，为师生提供便捷化服务，照片拍摄请参考人脸采集标准。
客户端采集
客户端采集需要在PC机上安装人脸采集客户端配合我们的USB相机就可以完成，在客户端按照提示步骤逐步操作。
客户端采集时需要先在客户端输入个人信息，在进行采集。采集有离线模式和在线模式。
离线模式下采集照片保存在本地，后可以批量上传，适合小规模集中采集。在线模式采集完成后可直接上传平台，适合实时更新采集使用。
自助机采集
学生规模较大、有身份证的场景下，建立人脸信息推荐使用支持人脸、身份证照片核验的设备进行人脸自助服务免维护的准确识别。
采集流程如下：
1、设备端加密保存学校师生身份证编号信息
2、师生刷身份证时设备采集照片，照片与身份证内保存的照片进行校验
3、校验完成后，将新采集的图片+身份证编号发送至平台
4、平台根据身份证编号更新对应的人脸库照片，并完成所有人脸识别设备的照片更新。
也可适用于开学报到、实习结束返校报道，学生通过人证核验设备更新照片，平台根据数据更新结果统计开学报到学生或者实习结束返校生的数据，相关数据查询或导出
自助机采集优势：
1. 人证核验确保身份唯一性；
2. 数据同步实时更新；
3. 快速核验秒级交互体验。
8.3.1.2 、人脸信息建库
在校师生进行人脸数据建库具体步骤如下：
师生信息获取，从现有校园管理系统中导出在校师生相关信息，建议以表格形式导出；
表格信息主要字段如下：
照片信息绑定，由学生提供照片或由人脸采集设备采集，学生自行提供照片格式为背景单色的面部清晰的正脸无遮拦照片， jpg或JPEG图片，单张200KB以内，建议尺寸295*412，双眼瞳间距80像素以上，照片以人员编号命名，若有多张，用下划线区分加数字。
若提供照片不合格，后期可能会导致刷脸时无法进行比对，采集到照片后会与之前导入信息进行关联建库，以学号/工号进行绑定；
8.3.2 、教学教务平台
8.3.2.1 、课堂考勤
通过人脸抓拍机不断轮巡扫描抓拍，并将抓拍的照片传到后台进行实时比对，实现无感知的人脸考勤。
整个系统无人工干预、自动识别、考勤结果难以造假。
8.3.2.2 、教师人脸考勤
教师4K深眸摄像机内置深度学习算法，可以通过前端识别比对方式，分析出教师的考勤结果，如下图所示：
8.3.2.3 、学生人脸点名
统计分析出每一个学生的出勤状态需要更高清的前端设备和更高效地人脸分析比对后端设备，普通相机由于其分辨率有限，后排或者角落的学生成像像素比较低，难以进行比对分析，而学生人脸抓拍机由静点和动点两部分组成，静点负责拍摄教室学生整体画面，动点负责抓拍学生局部画面。
其输出的画面比较适合后端的人脸分析设备进行比对分析，从而保证其准确率较高。后端的人脸分析比对设备也至关重要，比对的性能不足将会影响到最终的比对效率和准确率。
管理平台可以汇总显示每一个学生的考勤状态，如果未抓拍到，可以进行及时地补录。
8.3.2.4 、考勤报表
通过汇总每一个班级的考勤数据，可以分析出到课率、异常人数（旷课、迟到、早退等）；
同时可以将长期统计的数据进行趋势分析，看出各个班级整体情况。
8.3.3 、课堂行为分析
3种教师行为：走下讲台、板书、多媒体讲授；
7种学生行为：阅读、书写、听讲、举手、起立、趴桌子和玩手机；
8.3.3.1 、班级行为统计
通过不断扫描抓取课堂中师生行为数据，汇总展示3种教师行为和7种学生行为数据，这些数据能够反应课堂气氛、教学效果。
8.3.3.2 、班级行为对比分析
通过将各个班级的数据整合在一起比较，可以看出各个班级之间的差异，表现在课堂气氛、违纪情况和师生互动等情况，这样的数据为“同课异构”分析提供基本的依据。
8.3.3.3 、班级行为趋势分析
通过长期观察记录课堂行为数据，可以看出各个班级的课堂行为趋势，从而为班主任或者学校领导辅助决策提供依据。
8.3.3.4、 全校行为分析
通过将学校各个班级的师生行为数据汇总在一起，可以看得出学校课堂整体教学成效，为校领导辅助决策提供依据。
8.3.4、 到课率、教师资源发布
可利用现有的教室普通监控摄像机，实现班级或课程的到课率统计。
后端对教室视频集中处理，通过教学评估算法，统计本堂课到课学生数量。
通过与课表系统对接，获取应到学生人数，两份数据比对后，可以提供到课率统计业务。每堂课的数据汇总后，可以将到课率数据提供给各院系和教务处，辅助教学管理决策。在该项目的实际应用中，我们发现，一是外国语学院到课率最高（92%）管理学院到课率最低（65%），另一个是节假日前后两天的到课率普遍下降约20~30%。
另外，在非授课时间，还可以提供自习教室的空置率数据，学生通过信息发布系统或公众号查看数据，便捷的选择自习教室。此外，通过分析不同时期的教室自习空置率，可以用来调整自习教室的开放安排，实现节能减排。
8.3.5 、考场管理
我们提供基于人脸的考生身份核验，并提供考场考试安排管理，考生及监考老师信息录入管理，及考试录像的下载管理，配置完成后，考场监管系统即可根据系统的配置计划自动进行监管，实现巡考自动化。
8.3.6 、教职工管理平台
8.3.6.1、 教职工人脸考勤系统
学校普遍使用人工考勤方式，代签现象严重、考勤效率不高，且不方便考勤数据的整合管理。部分学校采用刷卡考勤方式，此种考勤方式在一定程度上解决了考勤数据管理的问题，但代刷卡现象仍十分严重，考勤效率也有待提高。
系统通过人脸识别对校内师生实现教职工日常考勤和活动/会议考勤管理，使得活动参加人员通过刷脸进行考勤，预防了他人代替进行考勤现象的出现。管理系统具有人脸库下发、考勤管理、考勤查询的功能。
管理平台将需要考勤人员的名单库下发给前端明眸设备，
由人脸识别前端实现对考勤人员人脸的实时自动抓拍，并对抓拍图片进行实时比对；
比对成功的信息实时在现场设备上显示，形成反馈机制，便于考勤人员实时了解自己的考勤情况，以防漏签；
系统自动完成考勤数据的记录和统计，学校各级人员可查询、导出考勤数据，真正建立起一个完整准确的考勤管理系统。
8.3.6.2 、教职工定额消费
打造无卡化智慧校园管理，为学校教职工提供更好的服务体验，教职工不仅可以通过刷脸完成考勤，还可以体验“靠脸吃饭”的友好体验。将刷脸系统与消费系统对接，在每个消费窗口实现定额消费，无需人工操作，快捷方便。
在教职工食堂食堂窗口部署人脸识别设备，员工来到窗口取餐时，实时刷脸识别鉴定身份，确认身份无误后即可完成扣费，系统会在后端进行二次比对，确保识别准确性，若出现误刷现象的话可以查询带人脸抓拍图的消费记录，做到有据可查。
8.3.7、人脸门禁
传统刷卡方式容易出现的卡片遗失、被盗、复制现象，随着生物识别技术，特别是人脸识别技术的不断成熟，采用人脸识别技术取代卡片进行身份识别认证已经成为未来的发展趋势，刷脸的方式将极大地提升系统的智能化程度，同时避免被盗刷卡带来的安全隐患问题。
由信息中心管理校内师生的人脸数据，并对各类场所人脸门禁进行人脸数据权限更新维护，如：
重点实验室、食堂后厨、财务室、档案室等这些涉密或者涉及重要信息的地方的出入口部署人脸门禁一体机，对于进出人员的权限一定要严格管理，只有授权合法的人员可以刷人脸进入，非授权人员无法进入，识别到黑名单人员会触发报警，以保证重点区域人员的合规性。
刷脸时比对结果为合法人员时，可控制打开房门放行；比对提示为黑名单时，后台自动提示报警信息，启动处置预案。
8.3.8、 访客管理
访客系统主要由访客一体机、管理终端、中心管理平台组成，并可与人脸闸机系统、人脸门禁系统等进行整合，对访客身份进行有效确认，对访客在校园内可以进出区域权限进行管控。
访客管理业务根据流程分主要由访客预约、访客登记、访客到访和访客签离四部分构成。具体工作流程如下：
访客预约
访客预约入口有多种选择，目前支持的有平台WEB、C端、手机APP、微信公众号；
此外还支持与第三方系统对接从第三方软件做预约，如：企业内部第三方办公软件。
移动端如C端手机APP和微信公众号获取的预约凭证为验证码（4位数字）和条形码，条形码既可以是一维码也可以是二维码，可以在平台上配置；平台WEB和其它通过WEB访问的预约系统获取的预约凭证都只有验证码，没有条形码。
可以使用第三方办公软件或第三方手机APP，提供相应SDK接口。
访客预约成功后，系统短信通知访客
访客登记
登记入口在访客机上，登记类型分为预约访客登记和临时访客登记，预约访客可以在自助式人证访客机（默认无人证设备）上登记，临时访客（未预约访客）可在非自助式人证访客机上对身份证信息或扫描来访者驾照自动记录来访者资料，访客在访客机登记时拍照，并将访客信息与照片进行下发，可为访客的人脸授权，自由设定访问权限有效时间和最长失效时间。
访客到访
访客登记后，即可刷脸通过人员通道，在人脸门禁一体机上刷脸开门，视频监控点也可以通过抓拍访客人脸生成访客人脸轨迹。
访客单联动停车场，在填写访客信息中，若输入车牌号码，自动授予该车牌临时授权；访客驾车来访时，进行车牌识别并自动放行。
访客签离
访客离开时在访客机上完成签离，平台删除访客权限。系统可提供详细的来访者信息记录和报表，记录信息包括：来访者资料、被访者姓名、进出时间等 系统能记录发生的报警事件信息，报警事件信息包括：访客闯入未授权区域被抓拍到并上报告警（陌生人告警）、访客超期未离开、访客黑名单等。系统可以录入访客黑名单信息，黑名单人员来访时触发黑名单报警事件，并拒绝其登记。
系统优势有：
人脸登记，一脸通行
访客通过访客一体机即可完成身份确认和人脸权限下载，与门禁系统、梯控系统、人员通道系统、可视对讲系统进行联动。
完整记录
通过科学的访客预约、登记手段，并使用人证比对技术，可以有效杜绝虚假登记信息。整个系统采用一套数据库，访客的预约信息、访问记录都将详细完整记录，便于后期追溯。
全程可控
在中心管理平台的统一管理下，通过访客系统、门禁系统、人员通道系统、梯控系统的集成，可确保访客在授权区域内活动，而无法进入未授权区域。
