安防与高校的“蜜月”

 　　监控优化高校管理

　　在新近的高校改造、扩建项目中，视频监控在历经高清化、网络化、智能化的洗礼的同时，一方面在向教学业务渗透，实现“大教育安防”理念;另一方面，资源也得以优化整合，并初步实现“内通外连”。

　　监控与教务融合

　　“目前高校的监控系统多以数字、模拟相结合的方案(硬盘录像机)为主。然而，硬盘录像机(DVR)最初的设计是为存储服务的，网络性能相对较弱，设备容量也有限。”北京国家会计学院高级工程师赵旭春谈到。

　　从去年开始，网络监控开始逐步在高校推行。高校网络化的特性是设备通过IP地址进行本地和远程的配置和管理，布线采用树型网络路由，并尽可能实现PoE供电技术，节约线材成本和降低实施难度;整个系统采用分布式部署、集中式管理的系统架构，设置多级管理权限，合理分配系统资源，提高管理的高效性和安全性。

　　在IP网络架构下，高校视频监控系统的拳脚得以更有力度的施展，并逐步试水与教学管理、教育拓展应用等多系统整合。

　　1、“大教育安防”的实现

　　目前各大高校在安全防范方面，基本上实现了对学校公共场合、重要道路、主要出入口、学校周边围墙、要害部门、重点部位、人群集聚场所的视频监控全覆盖。

　　与此同时，在“数字化校园”理念下，也在各个教室设置监控点。而为充分利用这些资源，部分院校开始逐步构建起综合性的、具有强大系统整合能力的安防管理平台，以实现现统一管理的“大教育安防”。

　　在既有技术条件下，利用视频监控系统，尤其是高清、低码流的视频源，配合音频采集、智能跟踪等特殊功能，实现安全防范与教务系统融合应该说没有技术瓶颈。“如果都采用标准化的信号格式，标准的通讯方式，在系统的相互通信之间提供标准的接口，通过网络可以很轻松的实现，目前实现的困难主要还是一些人为因素，如信息不能共享，不提供开发接口，个别厂家信号非标加密等等。” 北京冠林盈科智能系统集成有限公司副总经徐涛说。

　　2、监控“参与”教学

　　监控系统延伸到教室，通过在教室设置监控设备，除了监视课堂秩序、教室安全、突发事件等应用层面，还可透过现场视频，实现教学评估等教学业务。而为了能进行全面的教学监控，一般在教室的四个墙角各安装一台彩色半球摄像机，另外再独立设置一台网络视频服务器，它采集前端摄像机的视频图像并压缩(可以将视频图像直接存储到本地硬盘上)，通过校园网络传输到本幢楼的网络监控中心，并将其存储在网络中的磁盘阵列或者NAS硬盘上。各幢楼层的视频数据，通过校园网构成二级监控中心。通过分层分级操作，有效缓解了因监控点数过多引致的传输压力。同时鉴于教学的特殊性，采用广角镜头，云台需按照预先设置的速度转动，以期监控无盲点、无缺漏。

　　在校园网上，通过客户端登录，点击视频流可以完成在线同步音视频课堂、在线学习精品课程、学习管理、资源管理、课件制作、录课等功能。

　　3、“治安”与“巡考”的互动

　　此外，每逢承担重大国家或行业考试考场任务时，教室内的监控系统则应用为电子巡考与治安监控融合应用。据了解，校园治安监控系统与电子巡考系统“合二为一”需要经历三个流程：首先是电子巡考与考务信息的结合，然后是治安监控系统和教务信息的整合，最后是电子巡考系统和治安监控系统的对接。在天津天地伟业数码科技有限公司环境教育产品经理刘昱洁看来，电子巡考系统和考务信息本身采用的就是同一个数据库和软件架构，所以结合起来相当容易，这样当老师点到某一个考场就看见这个考场的序号、考生的姓名等相关信息;校园安防系统和教务信息的整合是通过调用不同数据库的接口实现两个系统的信息互通。面对突发事件可以快速的反应，避免不良影响的扩大;电子巡考和校园安防的对接则主要是通过软硬件之间的联系实现。

　　在考试期间时，为了保密性的考虑是不允许非考试相关人员介入监控的，所以两套系统采用相对独立的方式运行，一个系统受到攻击并不会影响另一个系统，提高了系统的可靠性，也符合电子巡考系统的要求。而与治安监控采用相同的硬件设备又节省建设成本，实属一举多得。

　　联网“内通外连”

　　技术无止境，监控用户的功能需求及技术要求也是在不断更新。对于高校自身管理而言，在升级过程中，各校区不同阶段建置的监控系统需要进行多级联网和汇聚，以加强整个学校的日常管理和灵活性。也正由此，在一些高校监控项目中，治安监控逐步被纳入“校园一网通”理念中。

　　据深圳市浩铭安防工程有限公司副总经理林堪华介绍，在高校监控项目建置过程中，浩铭会根据用户需求做出一些客制化的设计，其中即包括将构建的数字视频监控系统专用网络与校园网络相连，以方便各部门领导通过监控系统的远程客户端(包括IPAD、智能手机等)调用所有连入网内的视频资料，监看远程实时图像，准确、及时的了解校园安全、教师教学、学生学习生活等情况。

　　此外，以前高校视频监控是相对独立的系统，现在会被建议或被要求与上级教育管理部门(教育部或教育厅)以及所在市区的公安单位进行联网，以便于校园安全环境监控及管理。

　　不过对于高校而言，眼下互联互通处于摸索阶段。部分高校建起的治安监控系统已与公安系统、教育主管部门存在报警联动接口，当发生突发事件时可以第一时间把实时图像及警情信息反馈给教育主管部门及公安部门。其中，重要道路、公共活动场所、主要出入口、学生宿舍、周界等重点区域的视频监控主要应用在平安高校层面，通过中心管理平台与属地派出所监控中心及教育部门实现互联互通;而教室内的监控视频则通过教学监控中心管理平台上传至省部考试中心。

　　如果说网络则助长了它的四肢那么高清擦亮了学校监控的眼睛。

　　高清给力助阵

　　目前，与大多行业应用一样，高校监控系统同样也经历了从CIF到D1，再到今天的高清。“原有的模拟系统中校园监控的分辨率停留在CIF时代，监控画面的细节不够清晰，而如今监控系统不仅要看得见，还要看得清，因此，校园监控要求监控视频图像的分辨率至少在D1或百万像素及以上，尤其监控录像需要看清楚监控对象的细节，提高取证的准确性和高效性，并通过清晰的视频扩展到其它的业务应用和管理应用。”北京国家会计学院赵旭春说。

　　当然，衡量一个技术系统的好坏并不仅是看它使用的前端摄像机或探测器多先进，而且也应注意其监控、探测是否存在盲区。对此，“高清全景拼接”技术值得借鉴。

　　据了解，某高等院校在二期改造中，在教学楼顶楼通过三台高清网络枪机和一台高速球机，实现校园全景180°图像拼接功能。每个枪机都覆盖大约70°~90°的视野，调整枪机的位置和角度，使每个镜头所选择的画面基本处于一个水平面上，画面之间存在20%~30%的重叠区域。

　　根据选择重叠区域中某些特定的参考点来做为后台软件处理的参考值。通过专利视频处理算法，将三幅图像经过后台的软件处理方式，去除重叠区域，进行画面调整，呈现出完整的180°视野，让用户不会感觉到明显的拼接痕迹。由于整个180°的视野实际上是由三个60°左右的画面拼接而成，最大程度的消除了画面畸变的问题。此外，通过设置一台高清快速球机，使球机的云镜控制和全景画面联动配合，即全景画面上点击哪里，球机就快速聚焦定位的哪里，既兼顾了全景视野，又保障重点区域的清晰度。

　　高清摄像机在高校势力范围的壮大，也为智能分析、报警联动做好嫁衣。据浙江大华技术股份有限公司解决方案经理刘哲透露，目前一些高校借助高解析设备带来的全新画质体验，在周界、停车场等区域也有应用到相对简单的智能分析，如防范周界入侵，围墙翻越，停车场或禁停区域非法停车，重点实验室非法进入、物品移走，人员自动跟踪、自动检测人员徘徊。此外，在一些重要敏感部门，如财物室、实验室等，一般搭配入侵报警系统实现对被保护对象的全方位监控。

　　一卡通华丽转身

　　在高校安防中，与视频监控遥相呼应的便是一卡通系统。从食堂用餐到图书借阅，从水电收费到门禁管理……作为“数字化校园”的重要组成部分，一卡通系统在学校管理和服务中已经确立了自身独立的地位。与此同时，其在技术领域也取得全新突破。

　　CPU技术或成主流

　　一卡通系统重要的载体就是卡片，卡片的选用直接关系到系统的安全性。由于安全性高，开放性和通用性都比较好，在高校应用较为普遍的是IC卡，即全称集成电路卡(Integrated Circuit Card)。该种卡频率为13.56MHz，可读写，容量大，又带有加密功能，数据记录可靠，使用方便，目前主要有PHILIPS和NXP的Mifare1系列卡。

　　然而2009年Mifare1卡被破解后，IC卡安全性备受质疑，由此具备更高的数据安全性的CPU卡趁虚而入，强取豪夺一卡通市场，大有后来居上态势。

　　据深圳达实信息技术有限公司市场总监黄志勇介绍，CPU也是加密卡，其内部具有CPU处理器和操作系统COS，认证的过程完全是在用户卡与SAM卡之间进行的，认证过程中传送的是随机数和密文，读卡器基站芯片只是一个通讯通道，认证过程不能复制，使用的算法是公开算法，其安全性是基于CPU卡对密钥的保护而非对算法的保护。

　　黄还表示，密钥在用户卡和SAM卡内都不能读出，而且密钥的安装是通过密文进行，系统上线后即使是发卡人员和开发人员也无法得到密钥明文，从根本上保证了系统的安全性。

　　正是由于意识到了Mifare1卡潜在的安全性问题，建设部才多次开会推广使用CPU卡。另外，出于国家安全考虑，军事院校都采用我国自主研发的密码算法，如国家密码管理局提供的128位密钥SM7密码算法。

　　CPU卡发展较快，其应用的高校用户在持续增加。根据高校的网络环境、平台服务所处的状态、各个子系统需要卡片本身的数据服务的要求，加之离线应用、系统整体安全性来看，CPU卡或在一段时间内占据主流。

　　“手机一卡通”闯入

　　英格索兰安防技术研究院研究员朱琳表示，随着移动支付技术的发展，近两年，移动、联通、电信三大通信运营商加快对高校的投资步伐，与传统校园一卡通厂商合作，由厂商提供机具与系统集成服务，着力在高等院校联合推广“手机一卡通”。

　　在高校中，手机一卡通是在传统的校园一卡通系统基础上融合了RF-SIM2.4G技术和SIMPASS13.56M技术研制而成。而据了解，除可实现传统校园卡的主要功能外，还具有短信平台和手机圈存两个亮点应用：可通过短信、WAP等方式对排课、会议、图书借阅、消费情况、账户余额等信息互动查询;可对各种信息指定下发，有通知、提醒功能;并可通过短信、UTK菜单等方式实现空中圈存。选择使用手机卡的学生不需要更换手机，“正在使用的号码可不换号，只需将普通SIM卡换成支持RF功能的手机卡即可实现校园卡各项功能”。

　　另外，从软件结构上看，一卡通系统主要分为C/S和B/S架构。以前建的基本上都是C/S架构，需要安装一个客户端程序，一般无法向普通用户提供自助查询功能。新建的系统一般都可以提供B/S的自助查询、缴费等功能。据广东高新兴通信股份有限公司移动互联事业部软件主管舒海燕透露，基于B/S架构，运用JSP技术控制Web页面的生成，持卡人通过Web页面向校园一卡通平台发起各种业务请求，同时运用JDBC技术与后台数据库进行数据交换操作，并向持卡人返回交互信息，从而完成各种业务的办理。目前实现的功能有：银行卡向校园卡自助转账;代理交纳电费、网络费;一卡通消费明细查询、校园卡及银行卡余额查询、代理交费信息查询、各类发布信息查询等。

　　一卡通与门禁应用创新

　　因为门禁的缘故，一卡通与安防的关系变得十分暧昧。尤其在高校中，一卡通与门禁的融合应用被进一步挖掘。

　　目前高校对门禁管理的需求都在增加。高校管理者发现传统作为后勤管理的门禁已经不能满足安全防范需求，开始加强重点实验室、计算机教室、图书馆等区域的门禁系统建设。 “高档的学生公寓和智能化教学楼的不断增加，对门禁和‘一卡通'的应用提出了更高的需求。”达实黄志勇说。

　　因应高校的特定需求，门禁一卡通也出现一些创新性应用，比如学校师生考勤、重点实验室管理。据浩铭林堪华透露，在湖南大学一卡通项目中，浩铭通过在部分教室或实验室安装门禁系统，方便学校做到师生考勤管理。

　　达实的“重点实验室管理”模式也是一卡通与门禁完美结合的典范。据其公司市场总监黄志勇介绍，达实在高校实验室报警部分不设报警控制器，直接通过C3门禁控制设备以及相关管理软件中在线监控的电子地图即可实现报警监控管理，上位的管理计算机通过门禁网络系统采集报警数据。在实验楼一层计算机室安装一套破玻探测器，防入侵被动红外探测器和破玻探测器接入板接在门禁控制器相应的I/O模块的端口上，当有外来物体进入实验室时相对应的玻璃破碎，将根据事件触发相应探测器，系统立即往门禁控制器送出通或断信号，联动报警频闪灯，在C3门禁管理系统上的报警电子地图上看到报警的位置。此外，C3平台预留的扩展接口实现与数字化校园建设中的其他MIS系统、OA系统的融合。

　　而据英格索兰朱琳介绍，基于“信息共享、集中控制”的基本需求，校园一卡通以结合学校正在进行的统一身份认证、人事、学工等MIS和应用系统等建设。新一代校园卡系统或将是具备人性化、多样化和智能化的特征，体现融合、服务和创新。另外，随着云计算、物联网等信息技术的发展，校园云计算和物联网的兴起，要求校园卡与行业卡进行互用，与校园内外其它系统的关联越来越密切。

　　集成期待“国标”新引擎

　　当前，高校安防已经攘括到视频监控、门禁管理、防盗报警、停车场管理等子系统。然而，大多院校安防子系统间仍然是相互独立，不能互相共享。只有绝少数做到局部的系统集成，如财务室、实验室的监控与报警系统联动。究其原因，绝大部分受访者表示，除了老生常谈的经费不到位外，接口协议不一也是一大拦路虎。

　　实际上，关于高校安防建设的技术要求，各省市都有制定相应的规范，比如早在2010年广东省即发布了《高等院校安全防范工程技术规范》。然而，英格索兰安防技术研究院研究员朱琳表示，全国还没有一个权威的针对教育安防系统的风险评估办法和设计规范。这就使得校园安防系统在设计、布防，以及设备的选用等方面没有一个统一的、有针对性的标准可参考。

　　因为各个高校的平安校园建设都是自主进行的，所以学校彼此之间并不能进行有效的通信和信息共享，对于资源是一种浪费。以监控系统为例，图像存储分散、存储格式不统一，导致图像资源共享困难、数据无法统一管理和综合利用，这些情况都不利于监控图像全局的保存和管理，也难以真正实现与其他安防系统集成联动。

　　徐涛在采访中也谈到，目前“平安高校”建设主要面临的挑战是在个性化定制、信息安全共享、系统互连互通等方面，这也是整个安防行业面临的挑战。安防系统是服务校园安全保卫管理工作的，每个学校都有自己管理模式和业务体系，而且每个学校都会存在着一定的差异，但个性化定制对于承建方的开发能力和对行业的了解深度有着极高的要求，因此，在项目建设过程中应进行综合的评估，信息安全共享、系统互连互通是相当棘手问题，这是各厂家相互博弈的一个产物，目前一部分问题虽然得到解决，但完全解决还是要依赖于国家出台相关的标准。

　　结语

　　“平安高校”是一个整体的安防体系，作为三防之一的技术防范系统的建设也随着行业的发展全面发展，整体的发展趋势可以归纳为“信号数字化、传输网络化、系统集成化、管理智能化”，在细节方面，通过智能化技术手段可以实现由被动防范至主动防御的转变。未来，随着云计算、物联网等新一代信息技术的蓬勃兴起。“平安高校”将实现与数字校园其它智能化平台的信息安全共享和互连互通，以促进大学院校的管理智能化。