基于實時位置信息的學(xué)生在校狀態(tài)感知系統(tǒng)，可以實現(xiàn)學(xué)生到校離線向家長自動通知，學(xué)生在校期間的位置行為數(shù)據(jù)可以作為自動考勤、學(xué)生個性分析的重要支持。
一、政策背景
校園安全與每個師生、家長和社會有著切身的關(guān)系，學(xué)校的安全工作無小事,學(xué)生的安全更是牽動著千家萬戶,我們每個人都要關(guān)心學(xué)校的安全工作，時刻繃緊安全穩(wěn)定這根弦。
《中華人民共和國未成年人保護法》、《中華人民共和國義務(wù)教育法》、《中華人民共和國教師法》等法律都明確了不的侵犯學(xué)生合作權(quán)益，要尊重每位學(xué)生的人格尊嚴(yán)，同時法律也賦予每位適齡兒童享受義務(wù)教育的權(quán)利。因此，學(xué)校不僅要承擔(dān)教書育人的責(zé)任，還要肩負(fù)保護學(xué)生在校學(xué)習(xí)生活的和諧安全。
2018年6月，國家中國公布了國家標(biāo)準(zhǔn)文件《智慧校園總體框架（GBT36342-2018）》，其中的基礎(chǔ)設(shè)施層內(nèi)容明確提出感知系統(tǒng)要能獲得狀態(tài)位置、行為感知。
根據(jù)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020）》《教育信息化“十三五"規(guī)劃》等文件精神，目前福建、浙江、江蘇等沿海省市都已經(jīng)制定了中小學(xué)智慧校園建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或指導(dǎo)文件。面向中小學(xué)的智慧校園建設(shè)的家校溝通平臺中融入學(xué)生的入校離校通知。
二、方案需求
1、識別高效可靠
目前已有的校園智慧化建設(shè)中，對于學(xué)生到校的自動化點名主流的方案都是基于RFID技術(shù)。通過這些年的商業(yè)實踐，RFID技術(shù)存在很多技術(shù)的局限性，一是讀取距離有限，二是對于電子識別卡不能有明顯遮擋，三是放學(xué)高峰時期的信息丟包率太高。本方案建議采用的BLE5.0技術(shù)可以極大的規(guī)避上述問題，單機站就可以實現(xiàn)每秒150個電子識別卡的讀取，而且空曠情況下結(jié)合功耗平衡識別距離可以達到50米，設(shè)備放在書包、握在手中均可被基站讀取到。
2、一鍵呼救
校園暴力通常包括身體暴力，言語暴力以及性暴力等等方面。身體暴力包括推、打、撞、踢、摔以及使用及其它工具導(dǎo)致人身疼痛、傷害、損傷等具有攻擊的性行為。言語或者是心理暴力，包括嘲笑，諷刺，恐嚇，威脅，嗚嗚慢慢，挖苦等等攻擊性的行為。而財產(chǎn)暴力則是指搶奪他人的財物，故意損壞他人物品等行為。最后也就是性暴力，這種行為包括以各種形式的性騷擾和性侵犯。近年來媒體曝光的校園暴力事件頻頻發(fā)生，被曝光的事件極可能是整過校園暴力事件的冰山一角，更多事件由于沒有直接證據(jù)或者學(xué)生、家長、學(xué)校認(rèn)為不嚴(yán)重而不了了之。傳統(tǒng)觀念的影響，大家更容易關(guān)注可能造成他人傷害或者死亡的事件，對于言語辱罵、挖苦等對被傷害學(xué)生造成的精神和心理傷害，甚至繼而引發(fā)發(fā)育障礙等的關(guān)注較少。因此，對于學(xué)生還說急需一種穿戴式的可以隨時隨地，遇到校園暴力可以立馬進行報警的功能。同時，對于平常容易惹事的學(xué)生也要通過其位置信息作出預(yù)警預(yù)判。
3、自動簽到
通過對學(xué)生在校位置的動態(tài)監(jiān)測，能夠準(zhǔn)確記錄學(xué)生的出入校園事件，隨時查詢學(xué)生的出入校時間以及記錄其在校園內(nèi)的基本活動。出、入校時間通過短信、微信公眾號通知家長。
4、行為分析
系統(tǒng)應(yīng)能通過對學(xué)生位置數(shù)據(jù)的處理，實現(xiàn)異常狀況的挖掘分析和預(yù)判，比如異常聚集、異常逗留。
三、方案介紹
本方案采用低功耗藍牙技術(shù)結(jié)合室內(nèi)無線定位技術(shù)實現(xiàn)對學(xué)生在校園內(nèi)的實時位置判斷和行為軌跡追蹤，并結(jié)合積累的位置數(shù)據(jù)分析學(xué)生的行為特征。
1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2、工作原理
BLE-Tag：作為佩戴于學(xué)生身上的可穿戴硬件（手環(huán)/胸牌/?；盏龋?，設(shè)備內(nèi)置的藍牙芯片通過iBeacon廣播形式將設(shè)備的ID、電量等信息以一定頻率向外發(fā)射。
BLE-Reader：用于安裝在學(xué)校門口、教室、操場等地方用來感知和讀取BLE-Tag信號，并將感知到的iBeacon數(shù)據(jù)包通過校園WiFi網(wǎng)絡(luò)或者4G網(wǎng)絡(luò)回傳到計算單元的機房服務(wù)器。
計算單元：Linux服務(wù)器組成的計算單位利用無線定位技術(shù)以及匹配人員信息，不斷進行學(xué)生在校位置的實時計算。
校園管理端：可以通過對學(xué)生在校時間，學(xué)生班級等信息的錄入，結(jié)合位置信息，實現(xiàn)對學(xué)生到校、離校的自動統(tǒng)計并通知家長端。
家長查看端：可以通過關(guān)注校方的微信公眾號獲得孩子到校、離校情況。也可以通過付費方式獲得及時的短信通知。
六、方案價值
1、一張網(wǎng)絡(luò)、多種用途
BLE作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一，目前在國內(nèi)外已經(jīng)有許多配套的產(chǎn)品和應(yīng)用，本方案采用BLE協(xié)議用于校園進行自建物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)，不僅可以滿足校園內(nèi)學(xué)生的到校簽到和位置識別，還可以作為校園內(nèi)采集教學(xué)樓、辦公樓環(huán)境信息、控制物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置的一張通用網(wǎng)絡(luò)。
2、離校、到校高效統(tǒng)計
BLE技術(shù)相比RFID技術(shù)具有讀取距離遠、讀取并發(fā)量大、抗遮擋能力強等顯著優(yōu)勢，可以極大解決學(xué)生到校的自動化考勤識別，并將離校到校信息通知家長。匹配藍牙網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位技術(shù)，還可以實現(xiàn)對學(xué)生在校內(nèi)的位置追蹤，可以為分析學(xué)生的行為特征提供大數(shù)據(jù)支撐。
3、學(xué)生求助及時高效
過去學(xué)生在校園遇到緊急情況，需要自己或者請同學(xué)到辦公樓找相關(guān)老師才能獲得救助。這種方式不及時效率低，而且越到校園暴力不能在時間發(fā)出求救信息。通過位置監(jiān)管學(xué)生在遇到緊急情況時可以自己主動報警，并且通過對特殊學(xué)生的重點追蹤也能提前放置其在惹事。
