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            校園安全LoRaWan門鎖系統,新導智慧教育解決方案

            一、       方案背景

            在《教育信息化2.0 行動計劃》中,&ldquo;智慧教育創新發展行動&rdquo;明確提出&ldquo;以人工智能、大數據、物聯網等新興技術為基礎,依托各類智能設備及網絡,積極開展智慧教育創新研究和示范,推動新技術支持下教育的模式變革和生態重構。&rdquo;

            物聯網是新一代信息技術的高度集成和綜合運用,對新一輪產業變革和經濟社會綠色、智能、可持續發展具有重要意義。近幾年來,我國高度重視物聯網的發展,且把物聯網上升為國家戰略產業。

            新導智能研發的校園LoRaWan門鎖解決方案適用于校園辦公室、教室、宿舍等場所,基于LoRaWan通訊技術,具有低功耗和遠距離通訊等技術特點,相對于NB-IoT,LoRa是當前較成熟、穩定的窄帶物聯網通訊技術,更適合校園門鎖解決方案。

            校園LoRaWan門鎖系統是專門針對教育行業應用特點而量身定制的專業系統,新導智能的教育行業無線門鎖系統是一個開放的系統,可與學校第三方系統互聯互通,資源整合,并可擴展出入口通道、訪客管理、電子班牌、多功能儲物柜、校園消費等多種身份識別應用,保證學生教師在校園的安全和便利。

            二、       需求分析

            目前在大部分校園辦公室、教室、宿舍等場景中,仍采用傳統的機械鑰匙作為開門的方式,鑰匙多,易丟失,易復制,安全性差。而對于管理者來說,要備制大量的機械的鑰匙,不易保管和使用。隨著人員的變動,更換鑰匙和保管問題都是隱患問題。而新導智能的無線門鎖采用無線聯網技術,通過后臺管理系統對每把門鎖進行網絡授權,用戶通過刷卡、指紋、密碼、手機等多種開門方式很方便的可以開門。

             

            目前隨著學校信息化、智能化的發展需要,各學校都在建設智慧校園,但是采用傳統的門禁控制器方案,施工布線的難度特別大,讓許多學校因此望而卻步,導致一卡通工程卡在重要的一個難點,現在隨著物聯網無線技術的發展,新興的無線門鎖也引起了越來越多學校的興趣,一些學校開始對房間的門改造,加裝一體化聯網無線門鎖來管理使用。無線門鎖基于lora無線通訊技術,能夠實現零布線完成設備聯網通訊,無須改造和設備通訊網絡,避免網絡輻射對校園裝修環境影響,同時也節約了成本,提高了無線門鎖項目交付效率。

            校園信息化建設的核心是各應用系統互聯互通,人的組織結構、人的基礎信息、校園空間信息等需要融合統一,另外在開門權限分配上,傳統門禁系統可根據人、設備等規則進行手工授權,而隨著宿舍管理系統、迎新系統、選班課系統、會議室預約等系統的建設,多系統之間互通互通、資源共享,信息聯動則是學校信息化建設的迫切需求,更是信息化系統能夠落地好的基礎保障。 無線門鎖系統通過整合學校教工系統、學生信息系統、選排課系統、宿管系統、預約系統,能夠實現基礎信息共享,避免信息重復維護,門禁權限自動授權授禁,實現過程的自動化、管理的智能化。

            三、       系統架構

            依托物聯網監控平臺,我們可以對無線門鎖接入的情況進行精準統計,對設備即時狀態、使用信息、能耗數據等進行統計,為管理部門日常維護,設備檢修等提供便捷和數據支持。

             

             

             

            物聯網監控平臺強大的功能集成能力為校園業務平臺建設提供了可能,在實際項目中還可根據學校的需求整合、設計相應管理子平臺,滿足學校個性化的需求。

            物聯網平臺可接收來自 lorawan 網關的消息,對網關上傳的數據進行解密、存儲。實現對前端設備的控制和數據采集,提供第三方平臺調用的 API 接口來管理設備、給終端下發數據。

            四、       新導智能平臺功能特點

            支持公有云和私有云部署模式,可以根據實際情況進行網絡部署。

            支持分布式架構設計,多臺服務器協同工作,支持容器部署。

            1) 具備LoRaWANClassA/B/C協議處理功能,支持LoRaWAN網關管理功能。

            2) 支持LoRAWAN終端注冊管理功能,支持LoRaWAN信號質量路測功能。

            3) 支持應用的連接和注冊,應用數據的分發和加解密等功能。

            4) 支持網絡管理功能,包括網關及終端設備參數配置和管理、告警管理、網絡覆蓋/負荷監控,LoRaWAN協議信令跟蹤等功能等。

            5) 支持廣播/組播,支持惡意終端識別功能,支持對接入網關的鑒權、控制功能。

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

            7) 支持對網絡內傳感器終端的OTA接入認證、數據加密算法控制功能。

            8) 具備單獨的秘鑰管理系統,實現基于APPKEY的數據安全。

            (2)     系統主要功能

            1) 網關參數設置

            設備連接入網成功后,進行網絡--lora 網關--配置,平臺配置為 MQTT 通信方式,網關需要配置為 MQTT 協議。

            2) 終端上電入網測試

            終端設備支持入網方式:OTAA 和 ABP。OTAA 方式:是 LoRaWAN 的一種空中入網方式。節點在上電的時候處于非入網狀態時,需要先入網才能和服務器進行通信。

            3) 查看終端上行數據

            通過管理頁面查詢上行的終端數據。

            4) 頁面操作給單個終端下發數據

            在節點管理頁面,點擊終端 ID 號進入后在 Downlink 頁面下發,選擇 Confirmed 為否,填入 16 進制數據字節之間需要加空格,填入任意 Fport 端口號(1-222),點擊確認。

            MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息隊列遙測傳輸協議),是一種基于發布/訂閱模式的"輕量級"通訊協議。中間件軟件提供 MQTT 接口訂閱節點實時上傳的數據,任何兼容MQTT3.1.1 協議的客戶端都可以連接訂閱。

            5) 應用平臺調用中間件 API 接口下發數據

            以下通過 POSTMAN 調試軟件說明連接 IOT‐VISION 的 API 接口給節點下發數據。

            3. 無線門鎖系統

             

             

             

            無線門鎖管理系統是校園一卡通系統的子系統之一,同時也是校園綜合安防系統的重要組成部分,其設計之主要目的是為實現人員出入權限控制及出入信息記錄。由于無線門鎖管理系統是一項不間斷長期工作的系統,并且和我們的正常生活和工作息息相關,所以無線門鎖管理系統的穩定性、功能性顯得尤為重要。

            (1)     整體功能特點

            基于云計算、物聯網和人工智能技術,模塊化設計結構,統一集控平臺,基于該平臺可擴展多種校園身份識別應用,包括且不限于無線門禁、有線聯網門禁、訪客等。

            平臺同時兼容智能卡(M1系列、CPU卡)、智能穿戴產品(智能手環、智能手表 )、人臉識別、電子二維碼,可靈活適配于不同業務場景。

            平臺下所有模塊均基于B/S結構設計,方便用戶在不同的網絡環境下通過身份認證免安裝客戶端使用,采用java技術開發,可部署在linux和windows平臺上,支持云平臺部署和本地私有化部署。

            管理平臺為所有應用子系統提供統一平臺入口、統一身份認證、統一數據管理;接入權限管理:按照業務需求靈活接入應用子系統,只有通過授權接入的子系統才可正常使用。

             

            (2)     系統主要功能

            1) 多種授權方式

            如:多人授權、多門授權、復合授權。

            2) 多級用戶管理

            用戶管理采用樹形結構,無級別限制。

            3) 分區分組管理

            無線門鎖可以在系統中采用分區、分組等管理,實現對設備的靈活管理。

            4) 授權管理

            授權管理是對已存在門鎖進行人員權限的授予,通過授權并下發到無線門鎖使門鎖可以對已有權限人員進行開放,無權限人員進行平臺警報信息。

            授權管理界面中可按照人員的部門、班級和人員組的組織架構進行對區域、門禁組內的門鎖進行人員權限的授予,并通過權限設置對授權人員進行開放時段和權限失效周期的設置。

            5) 開門方式

            支持多種不同的開門方式如:卡、密碼、小程序、遠程開門。

            6) 靈活時間段

            系統支持多種類型的時間段,每個時間段的起始值任意定義。通過時間段的設置,可根據用戶的使用權限設置在什么日期,什么時間,可以通行那扇門;并且可以設置系統自動布防、撤防的時間。

            7) 常開、常閉

            系統對所有門均可設定門的正常開啟時間、常開時間、常閉時間、特定報警時間等。

            8) 設防、撤防

            系統對所有門均可設定定時報警時間與非報警時間即設防、撤防

            9) 防脅迫

            在人員被劫持的情況下,可以通過輸入反脅迫密碼,本地不會出現聲光報警,此時門被正常打開,同時系統不動聲色地將被脅迫的報警信息發送給監控中心電腦、驅動報警、通知管理人員, 以便保安人員及時采取措施。

            10)    信息記錄查詢

            管理系統的信息包括系統故障、設備信息、用戶信息、開門/關門動態信息、門狀態信息、報警信息、操作記錄信息等??筛鶕x設備及用戶,提供多種查詢方式及報表輸出。

            11)    多種集成方式

            系統可通過多種集成方式,來實現與樓控自控(包括打開/關閉電梯、通風、空調、照明等)、消防、安保、集成系統等的聯動,達到有效的智能化管理。

            12)    圖標列表實時監控

            系統可實現圖標列表實時監控,每屏可同時監控多個門(,也可根據需要選擇部分門禁圖標列表進行監控;每個門的相關狀態可通過圖標顏色的變化及報警聲音(不同狀態可由用戶自定義不同的聲音)的不同來判斷。其信息包括:

            常規信息:刷卡開門、密碼開門、小程序開門等信息。

            非法信息:非法卡、非法用戶、脅迫開門等非法報警信息。

            報警信息:門磁異常、授權用戶開門不成功等報警信息。

            連接信息:監控當前各門禁設備的通訊狀態(正常、報警、線路短路、線路開路等)。

            遙控信息:軟件開門及撤銷報警等的操作情況。

            13)    電子地圖實時監控

            系統可通過多層動態電子地圖來實現實時監控可在圖上顯示每個門的開、關、報警等情況。當門被打開或關閉,開門時間超時,報警點被觸發等事件發生時,動態電子地圖會通過圖標、聲音的變化顯示事件發生的位置、狀態等。這樣可以方便保安人員迅速了解報警地點、報警類型,以方便做出解決措施。

            系統可顯示報警監視的建筑物平面圖和示意圖。

            系統具有各種矢量圖形導入接口,操作方便。

            系統可實時控制報警系統監視圖。

            電子地圖可實現無級縮放。

            遙控信息:軟件開門及撤銷報警等的操作情況。

             

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