方案背景

在《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》中，“智慧教育創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)”明確提出“以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)為基礎(chǔ)，依托各類(lèi)智能設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)，積極開(kāi)展智慧教育創(chuàng)新研究和示范，推動(dòng)新技術(shù)支持下教育的模式變革和生態(tài)重構(gòu)?！?/p>

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用，對(duì)新一輪產(chǎn)業(yè)變革和經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。近幾年來(lái)，我國(guó)高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，且把物聯(lián)網(wǎng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。

新導(dǎo)智能研發(fā)的校園LoRaWan門(mén)鎖解決方案適用于校園辦公室、教室、宿舍等場(chǎng)所，基于LoRaWan通訊技術(shù)，具有低功耗和遠(yuǎn)距離通訊等技術(shù)特點(diǎn)，相對(duì)于NB－IoT，LoRa是當(dāng)前較成熟、穩(wěn)定的窄帶物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)，更適合校園門(mén)鎖解決方案。

校園LoRaWan門(mén)鎖系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)教育行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)而量身定制的專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)，新導(dǎo)智能的教育行業(yè)無(wú)線門(mén)鎖系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，可與學(xué)校第三方系統(tǒng)互聯(lián)互通，資源整合，并可擴(kuò)展出入口通道、訪客管理、電子班牌、多功能儲(chǔ)物柜、校園消費(fèi)等多種身份識(shí)別應(yīng)用，保證學(xué)生教師在校園的安全和便利。

需求分析

目前在大部分校園辦公室、教室、宿舍等場(chǎng)景中，仍采用傳統(tǒng)的機(jī)械鑰匙作為開(kāi)門(mén)的方式，鑰匙多，易丟失，易復(fù)制，安全性差。而對(duì)于管理者來(lái)說(shuō)，要備制大量的機(jī)械的鑰匙，不易保管和使用。隨著人員的變動(dòng)，更換鑰匙和保管問(wèn)題都是隱患問(wèn)題。而新導(dǎo)智能的無(wú)線門(mén)鎖采用無(wú)線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)后臺(tái)管理系統(tǒng)對(duì)每把門(mén)鎖進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)授權(quán)，用戶通過(guò)刷卡、指紋、密碼、手機(jī)等多種開(kāi)門(mén)方式很方便的可以開(kāi)門(mén)。

目前隨著學(xué)校信息化、智能化的發(fā)展需要,各學(xué)校都在建設(shè)智慧校園，但是采用傳統(tǒng)的門(mén)禁控制器方案，施工布線的難度特別大，讓許多學(xué)校因此望而卻步，導(dǎo)致一卡通工程卡在重要的一個(gè)難點(diǎn)，現(xiàn)在隨著物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，新興的無(wú)線門(mén)鎖也引起了越來(lái)越多學(xué)校的興趣，一些學(xué)校開(kāi)始對(duì)房間的門(mén)改造，加裝一體化聯(lián)網(wǎng)無(wú)線門(mén)鎖來(lái)管理使用。無(wú)線門(mén)鎖基于lora無(wú)線通訊技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)零布線完成設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通訊，無(wú)須改造和設(shè)備通訊網(wǎng)絡(luò)，避免網(wǎng)絡(luò)輻射對(duì)校園裝修環(huán)境影響，同時(shí)也節(jié)約了成本，提高了無(wú)線門(mén)鎖項(xiàng)目交付效率。

校園信息化建設(shè)的核心是各應(yīng)用系統(tǒng)互聯(lián)互通，人的組織結(jié)構(gòu)、人的基礎(chǔ)信息、校園空間信息等需要融合統(tǒng)一，另外在開(kāi)門(mén)權(quán)限分配上，傳統(tǒng)門(mén)禁系統(tǒng)可根據(jù)人、設(shè)備等規(guī)則進(jìn)行手工授權(quán)，而隨著宿舍管理系統(tǒng)、迎新系統(tǒng)、選班課系統(tǒng)、會(huì)議室預(yù)約等系統(tǒng)的建設(shè)，多系統(tǒng)之間互通互通、資源共享，信息聯(lián)動(dòng)則是學(xué)校信息化建設(shè)的迫切需求，更是信息化系統(tǒng)能夠落地好的基礎(chǔ)保障。無(wú)線門(mén)鎖系統(tǒng)通過(guò)整合學(xué)校教工系統(tǒng)、學(xué)生信息系統(tǒng)、選排課系統(tǒng)、宿管系統(tǒng)、預(yù)約系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)信息共享，避免信息重復(fù)維護(hù)，門(mén)禁權(quán)限自動(dòng)授權(quán)授禁，實(shí)現(xiàn)過(guò)程的自動(dòng)化、管理的智能化。

系統(tǒng)架構(gòu)

依托物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái)，我們可以對(duì)無(wú)線門(mén)鎖接入的情況進(jìn)行精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)，對(duì)設(shè)備即時(shí)狀態(tài)、使用信息、能耗數(shù)據(jù)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為管理部門(mén)日常維護(hù)，設(shè)備檢修等提供便捷和數(shù)據(jù)支持。

物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái)強(qiáng)大的功能集成能力為校園業(yè)務(wù)平臺(tái)建設(shè)提供了可能，在實(shí)際項(xiàng)目中還可根據(jù)學(xué)校的需求整合、設(shè)計(jì)相應(yīng)管理子平臺(tái)，滿足學(xué)校個(gè)性化的需求。

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可接收來(lái)自 lorawan網(wǎng)關(guān)的消息，對(duì)網(wǎng)關(guān)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密、存儲(chǔ)。實(shí)現(xiàn)對(duì)前端設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)采集，提供第三方平臺(tái)調(diào)用的 API接口來(lái)管理設(shè)備、給終端下發(fā)數(shù)據(jù)。

新導(dǎo)智能平臺(tái)功能特點(diǎn)

支持公有云和私有云部署模式，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署。

支持分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)，多臺(tái)服務(wù)器協(xié)同工作，支持容器部署。

1)具備LoRaWANClassA/B/C協(xié)議處理功能，支持LoRaWAN網(wǎng)關(guān)管理功能。

2)支持LoRAWAN終端注冊(cè)管理功能，支持LoRaWAN信號(hào)質(zhì)量路測(cè)功能。

3)支持應(yīng)用的連接和注冊(cè)，應(yīng)用數(shù)據(jù)的分發(fā)和加解密等功能。

4)支持網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括網(wǎng)關(guān)及終端設(shè)備參數(shù)配置和管理、告警管理、網(wǎng)絡(luò)覆蓋/負(fù)荷監(jiān)控，LoRaWAN協(xié)議信令跟蹤等功能等。

5)支持廣播/組播，支持惡意終端識(shí)別功能，支持對(duì)接入網(wǎng)關(guān)的鑒權(quán)、控制功能。

6)支持地址池管理功能，支持終端掉網(wǎng)/上線通知功能；支持上下行數(shù)據(jù)包緩存。

7)支持對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳感器終端的OTA接入認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密算法控制功能。

8)具備單獨(dú)的秘鑰管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于APPKEY的數(shù)據(jù)安全。

(2) 系統(tǒng)主要功能

1)網(wǎng)關(guān)參數(shù)設(shè)置

設(shè)備連接入網(wǎng)成功后，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)--lora網(wǎng)關(guān)--配置，平臺(tái)配置為 MQTT通信方式，網(wǎng)關(guān)需要配置為 MQTT協(xié)議。

2)終端上電入網(wǎng)測(cè)試

終端設(shè)備支持入網(wǎng)方式：OTAA和 ABP。OTAA 方式：是 LoRaWAN的一種空中入網(wǎng)方式。節(jié)點(diǎn)在上電的時(shí)候處于非入網(wǎng)狀態(tài)時(shí)，需要先入網(wǎng)才能和服務(wù)器進(jìn)行通信。

3)查看終端上行數(shù)據(jù)

通過(guò)管理頁(yè)面查詢上行的終端數(shù)據(jù)。

4)頁(yè)面操作給單個(gè)終端下發(fā)數(shù)據(jù)

在節(jié)點(diǎn)管理頁(yè)面，點(diǎn)擊終端 ID號(hào)進(jìn)入后在 Downlink頁(yè)面下發(fā)，選擇 Confirmed為否，填入 16進(jìn)制數(shù)據(jù)字節(jié)之間需要加空格，填入任意 Fport端口號(hào)(1-222)，點(diǎn)擊確認(rèn)。

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸協(xié)議），是一種基于發(fā)布/訂閱模式的"輕量級(jí)"通訊協(xié)議。中間件軟件提供 MQTT接口訂閱節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)上傳的數(shù)據(jù)，任何兼容MQTT3.1.1協(xié)議的客戶端都可以連接訂閱。

5)應(yīng)用平臺(tái)調(diào)用中間件 API接口下發(fā)數(shù)據(jù)

以下通過(guò) POSTMAN調(diào)試軟件說(shuō)明連接 IOT‐VISION的 API接口給節(jié)點(diǎn)下發(fā)數(shù)據(jù)。

3.無(wú)線門(mén)鎖系統(tǒng)

無(wú)線門(mén)鎖管理系統(tǒng)是校園一卡通系統(tǒng)的子系統(tǒng)之一，同時(shí)也是校園綜合安防系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)之主要目的是為實(shí)現(xiàn)人員出入權(quán)限控制及出入信息記錄。由于無(wú)線門(mén)鎖管理系統(tǒng)是一項(xiàng)不間斷長(zhǎng)期工作的系統(tǒng)，并且和我們的正常生活和工作息息相關(guān)，所以無(wú)線門(mén)鎖管理系統(tǒng)的穩(wěn)定性、功能性顯得尤為重要。

(1) 整體功能特點(diǎn)

基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)，模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一集控平臺(tái)，基于該平臺(tái)可擴(kuò)展多種校園身份識(shí)別應(yīng)用，包括且不限于無(wú)線門(mén)禁、有線聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁、訪客等。

平臺(tái)同時(shí)兼容智能卡（M1系列、CPU卡）、智能穿戴產(chǎn)品（智能手環(huán)、智能手表）、人臉識(shí)別、電子二維碼，可靈活適配于不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

平臺(tái)下所有模塊均基于B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，方便用戶在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下通過(guò)身份認(rèn)證免安裝客戶端使用，采用java技術(shù)開(kāi)發(fā)，可部署在linux和windows平臺(tái)上，支持云平臺(tái)部署和本地私有化部署。

管理平臺(tái)為所有應(yīng)用子系統(tǒng)提供統(tǒng)一平臺(tái)入口、統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理；接入權(quán)限管理：按照業(yè)務(wù)需求靈活接入應(yīng)用子系統(tǒng)，只有通過(guò)授權(quán)接入的子系統(tǒng)才可正常使用。

(2) 系統(tǒng)主要功能

1)多種授權(quán)方式

如：多人授權(quán)、多門(mén)授權(quán)、復(fù)合授權(quán)。

2)多級(jí)用戶管理

用戶管理采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)，無(wú)級(jí)別限制。

3)分區(qū)分組管理

無(wú)線門(mén)鎖可以在系統(tǒng)中采用分區(qū)、分組等管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的靈活管理。

4)授權(quán)管理

授權(quán)管理是對(duì)已存在門(mén)鎖進(jìn)行人員權(quán)限的授予，通過(guò)授權(quán)并下發(fā)到無(wú)線門(mén)鎖使門(mén)鎖可以對(duì)已有權(quán)限人員進(jìn)行開(kāi)放，無(wú)權(quán)限人員進(jìn)行平臺(tái)警報(bào)信息。

授權(quán)管理界面中可按照人員的部門(mén)、班級(jí)和人員組的組織架構(gòu)進(jìn)行對(duì)區(qū)域、門(mén)禁組內(nèi)的門(mén)鎖進(jìn)行人員權(quán)限的授予，并通過(guò)權(quán)限設(shè)置對(duì)授權(quán)人員進(jìn)行開(kāi)放時(shí)段和權(quán)限失效周期的設(shè)置。

5)開(kāi)門(mén)方式

支持多種不同的開(kāi)門(mén)方式如：卡、密碼、小程序、遠(yuǎn)程開(kāi)門(mén)。

6)靈活時(shí)間段

系統(tǒng)支持多種類(lèi)型的時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段的起始值任意定義。通過(guò)時(shí)間段的設(shè)置，可根據(jù)用戶的使用權(quán)限設(shè)置在什么日期，什么時(shí)間，可以通行那扇門(mén)；并且可以設(shè)置系統(tǒng)自動(dòng)布防、撤防的時(shí)間。

7)常開(kāi)、常閉

系統(tǒng)對(duì)所有門(mén)均可設(shè)定門(mén)的正常開(kāi)啟時(shí)間、常開(kāi)時(shí)間、常閉時(shí)間、特定報(bào)警時(shí)間等。

8)設(shè)防、撤防

系統(tǒng)對(duì)所有門(mén)均可設(shè)定定時(shí)報(bào)警時(shí)間與非報(bào)警時(shí)間即設(shè)防、撤防

9)防脅迫

在人員被劫持的情況下，可以通過(guò)輸入反脅迫密碼，本地不會(huì)出現(xiàn)聲光報(bào)警，此時(shí)門(mén)被正常打開(kāi)，同時(shí)系統(tǒng)不動(dòng)聲色地將被脅迫的報(bào)警信息發(fā)送給監(jiān)控中心電腦、驅(qū)動(dòng)報(bào)警、通知管理人員,以便保安人員及時(shí)采取措施。

10) 信息記錄查詢

管理系統(tǒng)的信息包括系統(tǒng)故障、設(shè)備信息、用戶信息、開(kāi)門(mén)/關(guān)門(mén)動(dòng)態(tài)信息、門(mén)狀態(tài)信息、報(bào)警信息、操作記錄信息等?？筛鶕?jù)所選設(shè)備及用戶，提供多種查詢方式及報(bào)表輸出。

11) 多種集成方式

系統(tǒng)可通過(guò)多種集成方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)與樓控自控（包括打開(kāi)/關(guān)閉電梯、通風(fēng)、空調(diào)、照明等）、消防、安保、集成系統(tǒng)等的聯(lián)動(dòng)，達(dá)到有效的智能化管理。

12) 圖標(biāo)列表實(shí)時(shí)監(jiān)控

系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)圖標(biāo)列表實(shí)時(shí)監(jiān)控，每屏可同時(shí)監(jiān)控多個(gè)門(mén)（，也可根據(jù)需要選擇部分門(mén)禁圖標(biāo)列表進(jìn)行監(jiān)控；每個(gè)門(mén)的相關(guān)狀態(tài)可通過(guò)圖標(biāo)顏色的變化及報(bào)警聲音（不同狀態(tài)可由用戶自定義不同的聲音）的不同來(lái)判斷。其信息包括：

常規(guī)信息：刷卡開(kāi)門(mén)、密碼開(kāi)門(mén)、小程序開(kāi)門(mén)等信息。

非法信息：非法卡、非法用戶、脅迫開(kāi)門(mén)等非法報(bào)警信息。

報(bào)警信息：門(mén)磁異常、授權(quán)用戶開(kāi)門(mén)不成功等報(bào)警信息。

連接信息：監(jiān)控當(dāng)前各門(mén)禁設(shè)備的通訊狀態(tài)（正常、報(bào)警、線路短路、線路開(kāi)路等）。

遙控信息：軟件開(kāi)門(mén)及撤銷(xiāo)報(bào)警等的操作情況。

13) 電子地圖實(shí)時(shí)監(jiān)控

系統(tǒng)可通過(guò)多層動(dòng)態(tài)電子地圖來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控可在圖上顯示每個(gè)門(mén)的開(kāi)、關(guān)、報(bào)警等情況。當(dāng)門(mén)被打開(kāi)或關(guān)閉，開(kāi)門(mén)時(shí)間超時(shí)，報(bào)警點(diǎn)被觸發(fā)等事件發(fā)生時(shí)，動(dòng)態(tài)電子地圖會(huì)通過(guò)圖標(biāo)、聲音的變化顯示事件發(fā)生的位置、狀態(tài)等。這樣可以方便保安人員迅速了解報(bào)警地點(diǎn)、報(bào)警類(lèi)型，以方便做出解決措施。

系統(tǒng)可顯示報(bào)警監(jiān)視的建筑物平面圖和示意圖。

系統(tǒng)具有各種矢量圖形導(dǎo)入接口，操作方便。

系統(tǒng)可實(shí)時(shí)控制報(bào)警系統(tǒng)監(jiān)視圖。

電子地圖可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)縮放。

遙控信息：軟件開(kāi)門(mén)及撤銷(xiāo)報(bào)警等的操作情況。

審核編輯 黃昊宇