5G+智慧校園技術(shù)方案

國開泛在（北京）教育科技有限公司5G+智慧校園技術(shù)方案5G+智慧校園技術(shù)方案國開泛在（北京）教育科技有限公司2021年11月文檔修訂記錄編號日期版本變更說明作者審批12021/11/2V1.0創(chuàng)建文檔楊榮峰目錄1. 引言 32. 產(chǎn)品介紹 33. 適用范圍 44. 產(chǎn)品特點 44.1. 智能問答 44.2. 全文檢索 44.3. 問答歷史 44.4. 學(xué)生留言 54.5. 知識庫錄入 54.6. 數(shù)據(jù)收集 5系統(tǒng)應(yīng)用方案建設(shè)目標(biāo)建設(shè)內(nèi)容校園智慧安防管理系統(tǒng) 通過建設(shè)基于5G的平安校園場景，打造校園云端智慧管理體系，以機器人為載體，輔助傳感器與高清攝像機等，通過云計算、AI人工智能、物聯(lián)網(wǎng)傳感，視覺、圖像識別與分析，遠程控制等技術(shù)及其融合應(yīng)用，實現(xiàn)人、車、設(shè)備的實時監(jiān)控與智能分析，提升校園安防綜合水平，保障校園安全。具體場景包括：基于視覺及傳感器融合技術(shù)，通過5G實現(xiàn)云端實時計算，自主構(gòu)建路徑圖；基于AI雙目視覺的云端導(dǎo)航避障，通過5G低延時秀性，實時動態(tài)調(diào)整，實現(xiàn)高精度導(dǎo)航和避障；基于云端后臺，智能識別和理解空間中不同物體的信息、位置、高度和大小，自主規(guī)劃路徑。最終實現(xiàn)自動規(guī)劃監(jiān)控路徑、不間斷的實時監(jiān)控，將視頻信息無延遲地回傳到云端后臺監(jiān)控?；趫D像識別與分析及遠程控制技術(shù)，通過5G云端機器人的監(jiān)控攝像，實時圖像分析監(jiān)控并進行身份鑒別；實時圖像分析，識別校園內(nèi)、外部車輛，對違規(guī)車輛進行識別、拍照并通知管理員或車主本人；實時圖像分析突發(fā)事件，自動預(yù)警并引導(dǎo)監(jiān)控攝像自主導(dǎo)航至事發(fā)現(xiàn)場，第一時間采集視頻信息，縮短事故處理時間?；趥鞲衅魅诤吓c圖像分析技術(shù)，通過5G云端機器人實時監(jiān)控校園環(huán)境，并通過環(huán)境監(jiān)測傳感器對可燃氣體、煙霧、霧霾及溫度、濕度進行常態(tài)化的實時監(jiān)控，同時可搭載熱成像儀并結(jié)合高清攝像機及圖像分析技術(shù)，對熱源進行監(jiān)測、分析與自動報警。校園智慧能源調(diào)度管理系統(tǒng)通過校園云端智慧管理體系，通過云計算、AI人工智能、物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)，智能控制硬件，遠程控制技術(shù)等的融合應(yīng)用，根據(jù)實時環(huán)境變化對水電、照明、空調(diào)等能源系統(tǒng)實現(xiàn)智能化調(diào)度，實現(xiàn)智慧化校園能源管理。通過安裝布置智能斷路器、智能插座、智能電表、智能水表等設(shè)備，實現(xiàn)對用水用電的精準(zhǔn)管控，節(jié)約水電資源。通過環(huán)境監(jiān)測傳感器對溫度與濕度進行常態(tài)化實時監(jiān)控，根據(jù)室內(nèi)外天氣狀況和室內(nèi)光照情況，自動進行光照色溫調(diào)節(jié)，使用樓宇與課堂照明亮度維持健康光照，在節(jié)約能源的同時，又為學(xué)生提供健康舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時，通過智能電表與智能水表，準(zhǔn)確獲知用電端口與用水端口的數(shù)據(jù)信息，并通過大數(shù)據(jù)分析，不斷優(yōu)化節(jié)能策略，為學(xué)校能源決策通過數(shù)據(jù)依據(jù)。智慧校園控制系統(tǒng)，是以智能能源管理系統(tǒng)為平臺，校園電器及校園電設(shè)備為主要控制對象，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將校園生活有關(guān)的設(shè)施進行高效集成，構(gòu)建高效的校園設(shè)施與校園日程事務(wù)的控制管理系統(tǒng)，提升校園智能、安全、便利、舒適，并實現(xiàn)環(huán)?？刂葡到y(tǒng)平臺。智慧校園控制系統(tǒng)是校園能源管理核心，是智慧校園控制功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)。智慧校園控制系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：智能照明主要實現(xiàn)對整個校園燈光的智能控制管理，可以用遙控，聲控，光控等多種智能控制方式實現(xiàn)對校園燈光的遙控開和關(guān)，調(diào)光，全開全關(guān)等多種一鍵式燈光場景效果的實現(xiàn)；并可用定時控制、電話遠程控制、電腦本地及互聯(lián)網(wǎng)遠程控制等多種控制方式實現(xiàn)功能，從而達到智能照明的節(jié)能、環(huán)保、舒適、方便的功能。智能電器電器控制采用弱電控制強電方式，即安全又智能，可以用遙控、定時等多種智能控制方式實現(xiàn)對校內(nèi)里飲水機、插座、空調(diào)、地暖、投影機、新風(fēng)系統(tǒng)等進行智能控制，避免飲水機在夜晚反復(fù)加熱影響水質(zhì)，在無人時自動斷開插排通電，避免電器發(fā)熱引發(fā)安全隱患。智能水務(wù)利用物聯(lián)網(wǎng)及新型傳感器等技術(shù)，實時、自動采集水資源流動全過程涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；對校內(nèi)水源、供水管網(wǎng)、等涉水區(qū)域，實現(xiàn)全網(wǎng)監(jiān)測；對液位、壓力、流量、溫度、水質(zhì)等異常情況，進行及時報警，并對管網(wǎng)漏損進行監(jiān)測管理。遠程抄表采用通信、計算機等技術(shù)，通過專用設(shè)備對各種儀表（如水表、電表、氣表等）的數(shù)據(jù)進行自動采集和處理的系統(tǒng)。它一般是通過數(shù)據(jù)采集器讀取表計的讀數(shù)，然后通過傳輸控制器將數(shù)據(jù)傳至管理中心，對數(shù)據(jù)進行存儲、顯示、打印。解決自動抄表主要解決上門入戶抄表帶來的人員成本、數(shù)據(jù)上報不及時、管理不便等難題。自動抄表在房地產(chǎn)建設(shè)項目中的智能小區(qū)中與樓宇對講系統(tǒng)一樣，成為一個標(biāo)準(zhǔn)配置。智慧環(huán)境系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)環(huán)境服務(wù)各環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)設(shè)施信息化與智能化，包括針對生活垃圾分類、環(huán)衛(wèi)、末端處置相關(guān)設(shè)施信息的有效性管理（如垃圾桶、公廁、中轉(zhuǎn)站、焚燒廠、分選站等）以及運營人員、車輛、事件等的信息化管理，并根據(jù)具體項目情況實現(xiàn)與智能化終端的對接與管理。智慧服務(wù)校園智能化設(shè)施，結(jié)合智能一卡通、電子班牌、電子閱覽室等物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，通過用戶中心的數(shù)據(jù)同步及單點登錄，為教育管理部門、學(xué)校、教師、學(xué)生、家長提供“一站式”教育應(yīng)用服務(wù)。主要場景包括：智慧教室：考勤管理互動教學(xué)設(shè)備控制安防監(jiān)控智慧圖書館：預(yù)約入館借閱管理書目查詢智能問答智慧醫(yī)院：預(yù)約掛號在線咨詢檢查檢驗就診篩查醫(yī)生通道智慧生活：飯卡充值寬帶續(xù)費線上繳費成績查詢智能引導(dǎo)智慧消息：院系通知新生入學(xué)師生近況智慧資源共享以校內(nèi)資源作為支撐，校內(nèi)外人員可以通過統(tǒng)一授權(quán)的方式，使用資源庫的資源，實現(xiàn)資源共享，提高資源使用效益，同時及時、準(zhǔn)確的掌握資源建設(shè)情況、分布情況與使用情況。基于以上，資源庫的主要建設(shè)目標(biāo)如下：構(gòu)建能夠滿足教學(xué)資源建設(shè)長期持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用框架，實現(xiàn)資源集中化管理。建立開放式資源庫管理網(wǎng)絡(luò)運行平臺。通過標(biāo)準(zhǔn)化授權(quán)方式，為內(nèi)外人員授予資源使用許可。以多維度分類的方式組織資源。進一步實現(xiàn)資源的標(biāo)準(zhǔn)化。實現(xiàn)資源共建、共享。實現(xiàn)資源建設(shè)規(guī)范化。實現(xiàn)資源建設(shè)、管理、使用的監(jiān)控數(shù)據(jù)可視化。技術(shù)方案國開泛在“5G+智慧校園”的技術(shù)方案，是在充分利用5G網(wǎng)絡(luò)的高速接入、低接入時延和支持海量的設(shè)備的優(yōu)勢下，借助5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)，加快學(xué)校數(shù)字化轉(zhuǎn)型，建設(shè)“萬物互聯(lián)”（智能互聯(lián)）的智能教學(xué)環(huán)境，建立集中化智能化的教師研修、教育治理、教育督導(dǎo)、學(xué)生生活、咨詢和學(xué)習(xí)、家校協(xié)同等方面的支持服務(wù)，切實服務(wù)教育教學(xué)過程。同時，利用5G+AI協(xié)同升級區(qū)域教育大腦和管理平臺，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)所轄學(xué)校運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的及時傳送，開展對各學(xué)校學(xué)位資源、學(xué)情數(shù)據(jù)、應(yīng)急事件等信息的動態(tài)監(jiān)測分析，支撐教育主管部門進行管理決策和響應(yīng)。國開泛在“5G+智慧校園”的技術(shù)方案，是在充分考慮當(dāng)前業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上提出的。該方案不但能夠當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求，也能夠適應(yīng)未來不斷發(fā)展而產(chǎn)生的系統(tǒng)擴充升級需求?？傮w設(shè)計架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)國開泛在“5G+智慧校園”系統(tǒng)以功能為核心，通過功能的組合實現(xiàn)四個子系統(tǒng)（智慧安防管理子系統(tǒng)、智慧能源調(diào)度管理子系統(tǒng)、資源共享管理子系統(tǒng)、智慧服務(wù)子系統(tǒng)），來滿足平安校園、綠色校園、資源共享應(yīng)用與校園生活等支持服務(wù)四個層面的業(yè)務(wù)需要，各子系統(tǒng)之間以標(biāo)準(zhǔn)接口方式進行互聯(lián)互通。本系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖如下圖所示：系統(tǒng)架構(gòu)圖從系統(tǒng)架構(gòu)來看，國開泛在“5G+智慧校園”系統(tǒng)不僅包括了智慧安防、智慧能源調(diào)度、資源共享應(yīng)用和智慧服務(wù)四個子系統(tǒng)，而且也包括了指導(dǎo)系統(tǒng)實施運維階段的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全保障體系和運行維護體系等三個方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。技術(shù)架構(gòu)國開泛在“5G+智慧校園”系統(tǒng)完全基于.NETCore體系架構(gòu)進行構(gòu)建。該系統(tǒng)以微軟成熟的產(chǎn)品和完善的技術(shù)框架作為基礎(chǔ)，按照業(yè)務(wù)需要制定功能標(biāo)準(zhǔn)和接口標(biāo)準(zhǔn)，并通過定制化的功能開發(fā)和通訊接口開發(fā)實現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能及系統(tǒng)間的互聯(lián)互通。國開泛在“5G+智慧校園”系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)如下圖所示：應(yīng)用架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)智能檢索設(shè)計智慧資源共享庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫記錄數(shù)會隨時間快速增長，日積月累形成海量數(shù)據(jù)。因此，師生如何從海量的歷史、實時數(shù)據(jù)中快速獲取信息成為一個問題凸顯出來?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)自然語言處理技術(shù)，作為底層支撐構(gòu)建智能搜索服務(wù)。智能搜索服務(wù)通過將系統(tǒng)要檢索的信息收集起來，經(jīng)過加工處理建立索引（標(biāo)簽）數(shù)據(jù)庫。用戶檢索時系統(tǒng)先使用用戶畫像鎖定問題區(qū)域，再根據(jù)具體問題精準(zhǔn)定位答案。從而對用戶提出的各種檢索快速做出響應(yīng)，提供用戶所需的信息或相關(guān)指針。用戶檢索途徑主要包括自由詞全文檢索、關(guān)鍵詞檢索、分類檢索、語音檢索、問答式檢索（引導(dǎo)式檢索）及其他特殊信息的檢索。智能搜索服務(wù)的核心技術(shù)有：信息抽?。盒畔⒊槿∈菍⑶度朐谖谋局械姆墙Y(jié)構(gòu)化信息提取并轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的過程，從自然語言構(gòu)成的語料中提取出命名實體之間的關(guān)系，是一種基于命名實體識別更深層次的研究。信息抽取的主要過程有三步：首先對非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)進行自動化處理，其次是針對性的抽取文本信息，最后對抽取的信息進行結(jié)構(gòu)化表示。信息抽取最基本的工作是命名實體識別，而核心在于對實體關(guān)系的抽取。自動文摘：自動文摘是利用計算機按照某一規(guī)則自動地對文本信息進行提取、集合成簡短摘要的一種信息壓縮技術(shù)，旨在實現(xiàn)兩個目標(biāo)：首先使語言的簡短，其次要保留重要信息。語音識別技術(shù):語音識別技術(shù)就是讓機器通過識別和理解過程把語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的技術(shù)，也就是讓機器聽懂人類的語音，其目標(biāo)是將人類語音中的詞匯內(nèi)容轉(zhuǎn)化為計算機可讀的數(shù)據(jù)。要做到這些，首先必須將連續(xù)的講話分解為詞、音素等單位，還需要建立一套理解語義的規(guī)則。語音識別技術(shù)從流程上講有前端降噪、語音切割分幀、特征提取、狀態(tài)匹配幾個部分。而其框架可分成聲學(xué)模型、語言模型和解碼三個部分?；谏疃葘W(xué)習(xí)的自然語言處理技術(shù):深度學(xué)習(xí)是機器學(xué)習(xí)的一大分支，在自然語言處理中需應(yīng)用深度學(xué)習(xí)模型，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，通過對生成的詞向量進行學(xué)習(xí)，以完成自然語言分類、理解的過程。與傳統(tǒng)的機器學(xué)習(xí)相比，基于深度學(xué)習(xí)的自然語言處理技術(shù)具備以下優(yōu)勢：深度學(xué)習(xí)能夠以詞或句子的向量化為前提，不斷學(xué)習(xí)語言特征，掌握更高層次、更加抽象的語言特征，滿足大量特征工程的自然語言處理要求。深度學(xué)習(xí)無需專家人工定義訓(xùn)練集，可通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動學(xué)習(xí)高層次特征。智能推薦設(shè)計智能推薦服務(wù)大致從以下幾點進行應(yīng)用：圖書館： 根據(jù)學(xué)生專業(yè)、學(xué)業(yè)所處階段、最近感興趣的項目等信息推薦相關(guān)書籍，讓知識主動來找你。體育場： 根據(jù)學(xué)生作息習(xí)慣、近期運動項目、相關(guān)設(shè)施近期使用情況等信息規(guī)劃學(xué)生運動路線，錯峰運動最大化利用場地設(shè)施。食堂：根據(jù)學(xué)生近期身體狀況，當(dāng)前所處季節(jié)等信息搭配營養(yǎng)菜譜，學(xué)業(yè)健康兩不誤。學(xué)習(xí)： 根據(jù)學(xué)業(yè)所處階段、近期考試重點、掛科科目、學(xué)習(xí)狀態(tài)等信息規(guī)劃學(xué)習(xí)路線，少走彎路，讓學(xué)習(xí)更加高效。智能推薦服務(wù)采用協(xié)同過濾、數(shù)據(jù)分析、用戶行為分析、決策分析、模式識別、數(shù)據(jù)挖掘等方法從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)知識。以下為智能推薦服務(wù)核心技術(shù)：協(xié)同過濾：協(xié)同過濾簡單來說是利用某興趣相投、擁有共同經(jīng)驗之群體的喜好來推薦用戶感興趣的信息，個人通過合作的機制給予信息相當(dāng)程度的回應(yīng)（如評分）并記錄下來以達到過濾的目的進而幫助別人篩選信息，回應(yīng)不一定局限于特別感興趣的，特別不感興趣信息的紀(jì)錄也相當(dāng)重要。決策樹：決策樹(DecisionTree)是在已知各種情況發(fā)生概率的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)成決策樹來求取凈現(xiàn)值的期望值大于等于零的概率,評價項目風(fēng)險,判斷其可行性的決策分析方法,是直觀運用概率分析的一種圖解法,它是建立在信息論基礎(chǔ)之上對數(shù)據(jù)進行分類的一種方法。首先通過一批已知的訓(xùn)練數(shù)據(jù)建立一棵決策樹,然后采用建好的決策樹對數(shù)據(jù)進行預(yù)測。決策樹的建立過程是數(shù)據(jù)規(guī)則的生成過程,因此,這種方法實現(xiàn)了數(shù)據(jù)規(guī)則的可視化,其輸出結(jié)果容易理解,精確度較好,效率較高,缺點是難于處理關(guān)系復(fù)雜的數(shù)據(jù)。常用的方法有分類及回歸樹法、雙方自動交互探測法等。其中分類樹主要用于數(shù)據(jù)記錄的標(biāo)記和歸類,回歸樹主要用于估計目標(biāo)變量的數(shù)值關(guān)聯(lián)規(guī)則：關(guān)聯(lián)規(guī)則分析發(fā)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)中項集之間有價值的關(guān)聯(lián)或相關(guān)聯(lián)系,就是要建立形如X→Y的蘊涵式,其中X和Y分別稱為關(guān)聯(lián)規(guī)則的先導(dǎo)(antecedent)和后繼(consequent)。關(guān)聯(lián)規(guī)則一般應(yīng)用在事物數(shù)據(jù)庫中,其中每個事物都由一個記錄集合組成。這種事物數(shù)據(jù)庫通常都包括極為龐大的數(shù)據(jù),因此,當(dāng)前的關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)技巧正努力根據(jù)基于一定考慮的記錄支持度來削減搜索空間。關(guān)聯(lián)規(guī)則的常見算法有Apriori算法、基于劃分的算法、FP-樹頻集算法等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種應(yīng)用類似于大腦神經(jīng)突觸聯(lián)接的結(jié)構(gòu)進行信息處理的數(shù)學(xué)模型。該模型由大量的節(jié)點(或稱神經(jīng)元)之間相互聯(lián)接構(gòu)成。每個節(jié)點代表一種特定的輸出函數(shù),稱為激勵函數(shù)(activationfunction)。每兩個節(jié)點間的連接都代表一個對于通過該連接信號的加權(quán)值,稱之為權(quán)重,這相當(dāng)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的記憶。網(wǎng)絡(luò)的輸出則依網(wǎng)絡(luò)的連接方式,權(quán)重值和激勵函數(shù)的不同而不同。而網(wǎng)絡(luò)自身通常都是對自然界某種算法或者函數(shù)的逼近,也可能是對一種邏輯策略的表達。智能視頻分析設(shè)計傳統(tǒng)安防面臨人口流動量大，難以監(jiān)控，視頻資源利用率低，數(shù)據(jù)檢索慢，人員成本高質(zhì)量難以保障等問題。針對以上問題，智能視頻分析服務(wù)主要從一下幾點出發(fā)：越界分析功能：通過設(shè)置虛擬圍籬，對周界進行偵測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑人員或者物體穿越圍籬，即觸發(fā)報警，并將報警信號上傳至監(jiān)控管理中心。同時可將報警畫面通過網(wǎng)絡(luò)上傳至遠程監(jiān)看用戶。應(yīng)用：學(xué)?？词厮鶉鷫?、水池、電網(wǎng)設(shè)備等。入侵分析功能：通過在監(jiān)看畫面上設(shè)置對某一區(qū)域為警戒狀態(tài)，當(dāng)有物體非法闖入警戒區(qū)后，即觸發(fā)報警，并同時對闖入物體進行分析。比如當(dāng)有人進入警戒區(qū)時即報警有人非法闖入禁區(qū)；當(dāng)有汽車進入警戒區(qū)時即報警有非法車輛闖入禁區(qū)。星網(wǎng)銳捷。應(yīng)用：易發(fā)生危險地帶、醫(yī)院、實驗室等。丟失分析功能：通過在監(jiān)控畫面上畫出一塊寸有重要物品的區(qū)域作為警戒區(qū)域，只要此物品離開了警戒區(qū)域，那么將立即觸發(fā)報警，并可同時將報警上傳至遠程客戶端。應(yīng)用：實驗室、圖書館等。方向分析功能：在實際監(jiān)控中，人們可能關(guān)心只是人流的方向和車流的運動方向，通過方向的識別可以判斷目標(biāo)是否為不合法走動或行駛，如果出現(xiàn)逆向行為，目標(biāo)將會被自動鎖定，并同時報警。應(yīng)用：單向行駛的道路；重要出入口等。滯留分析：功能：對于特定區(qū)域內(nèi)的逗留人或物體進行分析，當(dāng)目標(biāo)超過設(shè)定的時間，系統(tǒng)會認(rèn)為為可疑物體，并同時報警，也可以將報警上傳至遠程客戶端。應(yīng)用：所有重要的監(jiān)控區(qū)域，非有關(guān)人員禁入?yún)^(qū)域。智能跟蹤功能：對可疑人或物體進行目標(biāo)鎖定，同時攝像機將跟隨目標(biāo)轉(zhuǎn)動并報警，也可以將報警信號上傳至遠程客戶端。應(yīng)用：師生宿舍、辦公區(qū)、非有關(guān)人員禁入?yún)^(qū)域、重要保護區(qū)域等。智能視頻分析服務(wù)時基于計算機視覺。計算機視覺是一門研究如何使機器“看”的科學(xué)，更進一步的說，就是是指用攝影機和電腦代替人眼對目標(biāo)進行識別、跟蹤和測量等機器視覺，并進一步做圖形處理，使電腦處理成為更適合人眼觀察或傳送給儀器檢測的圖像。作為一個科學(xué)學(xué)科，計算機視覺研究相關(guān)的理論和技術(shù)，試圖建立能夠從圖像或者多維數(shù)據(jù)中獲取‘信息’的人工智能系統(tǒng)。這里所指的信息指Shannon定義的，可以用來幫助做一個“決定”的信息。因為感知可以看作是從感官信號中提取信息，所以計算機視覺也可以看作是研究如何使人工系統(tǒng)從圖像或多維數(shù)據(jù)中“感知”的科學(xué)。計算機視覺技術(shù)最大的特點是速度快、信息量大、功能多。以下為計算機視覺核心技術(shù)：圖像處理：圖像處理技術(shù)把輸入圖像轉(zhuǎn)換成具有所希望特性的另一幅圖像。例如，可通過處理使輸出圖象有較高的信-噪比，或通過增強處理突出圖象的細節(jié)，以便于操作員的檢驗。在計算機視覺研究中經(jīng)常利用圖象處理技術(shù)進行預(yù)處理和特征抽取。模式識別：模式識別技術(shù)根據(jù)從圖象抽取的統(tǒng)計特性或結(jié)構(gòu)信息，把圖像分成予定的類別。例如，文字識別或指紋識別。在計算機視覺中模式識別技術(shù)經(jīng)常用于對圖象中的某些部分，例如分割區(qū)域的識別和分類。圖像理解：給定一幅圖像，圖象理解程序不僅描述圖象本身，而且描述和解釋圖象所代表的景物，以便對圖像代表的內(nèi)容作出決定。在人工智能視覺研究的初期經(jīng)常使用景物分析這個術(shù)語，以強調(diào)二維圖象與三維景物之間的區(qū)別。圖象理解除了需要復(fù)雜的圖象處理以外還需要具有關(guān)于景物成像的物理規(guī)律的知識以及與景物內(nèi)容有關(guān)的知識。障礙物識別設(shè)計障礙物識別系統(tǒng)用于巡邏機器人日常巡檢，在巡檢過程中，機器人采用多目攝像頭+激光雷達掃描周圍環(huán)境，再利用障礙物識別系統(tǒng)，達到自動停泊，智能避讓等效果。避免出現(xiàn)人機相撞，機車相撞，相互僵持等事故發(fā)生。障礙物識別技術(shù)采用RCNN做為底層框架進行開發(fā)。RCNN是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于目標(biāo)檢測問題的一個里程碑的飛躍。CNN具有良好的特征提取和分類性能，采用RegionProposal方法實現(xiàn)目標(biāo)檢測問題。算法可以分為三步（1）候選區(qū)域選擇：區(qū)域建議RegionProposal是一種傳統(tǒng)的區(qū)域提取方法，基于啟發(fā)式的區(qū)域提取方法，用的方法是ss，查看現(xiàn)有的小區(qū)域，合并兩個最有可能的區(qū)域，重復(fù)此步驟，直到圖像合并為一個區(qū)域，最后輸出候選區(qū)域。然后將根據(jù)建議提取的目標(biāo)圖像標(biāo)準(zhǔn)化，作為CNN的標(biāo)準(zhǔn)輸入可以看作窗口通過滑動獲得潛在的目標(biāo)圖像，在RCNN中一般Candidate選項為1k~2k個即可，即可理解為將圖片劃分成1k~2k個網(wǎng)格，之后再對網(wǎng)格進行特征提取或卷積操作，這根據(jù)RCNN類算法下的分支來決定。然后基于就建議提取的目標(biāo)圖像將其標(biāo)準(zhǔn)化為CNN的標(biāo)準(zhǔn)輸入。（2）CNN特征提?。簶?biāo)準(zhǔn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)輸入執(zhí)行諸如卷積或池化的操作以獲得固定維度輸出。也就是說，在特征提取之后，特征映射被卷積和匯集以獲得輸出。（3）分類與邊界回歸：實際上有兩個子步驟，一個是對前一步的輸出向量進行分類（分類器需要根據(jù)特征進行訓(xùn)練）;第二種是通過邊界回歸框回歸（縮寫為bbox）獲得精確的區(qū)域信息。其目的是準(zhǔn)確定位和合并完成分類的預(yù)期目標(biāo)，并避免多重檢測。在分類器的選擇中有支持向量機SVM，Softmax等等；邊界回歸有bbox回歸，多任務(wù)損失函數(shù)邊框回歸等。最優(yōu)路徑劃歸設(shè)計最優(yōu)路徑劃歸系統(tǒng)在巡邏機器人日常巡檢過程中，碰到道路堵塞，施工，養(yǎng)護等狀況時會自動改變行駛路徑，并重新規(guī)劃最優(yōu)路線繼續(xù)行駛。最優(yōu)路徑劃歸系統(tǒng)核心技術(shù)采用蟻群算法蟻群算法，（AntColonyAlgorithm簡稱ACA）的思想來自于對蟻群覓食行為的探索，每個螞蟻覓食時都會在走過的道路上留下一定濃度的信息素，相同時間內(nèi)最短的路徑上由于螞蟻遍歷的次數(shù)多而信息素濃度高，加上后來的螞蟻在選擇路徑時會以信息素濃度為依據(jù)，起到正反饋作用，因此信息素濃度高的最短路徑很快就會被發(fā)現(xiàn)。算法通過迭代來模擬蟻群覓食的行為達到目的。具有良好的全局優(yōu)化能力、本質(zhì)上的并行性、易于用計算機實現(xiàn)等優(yōu)點。智能預(yù)警設(shè)計智能預(yù)警系統(tǒng)與校園智能化設(shè)備進行結(jié)合，可以達到意想不到的效果。如：智能視頻分析系統(tǒng)反饋校外人員出現(xiàn)大量可疑人員匯集，智能預(yù)警系統(tǒng)會智能反饋該信息到保安室。智能視頻分析系統(tǒng)反饋有大量人員會扎推路過湖心亭、電箱等危險地帶。智能預(yù)警系統(tǒng)會提前對保安室發(fā)出通知，做好人員梳流的措施。智能預(yù)警系統(tǒng)收實時集氣象臺發(fā)布的極端氣象信息，提前通知師生進行安全防范。智能預(yù)警系統(tǒng)主要由智能視頻分析、模糊專家系統(tǒng)等核心技術(shù)構(gòu)建。通過模糊故障診斷模型得到故障向量,結(jié)合系統(tǒng)給定的閾值,給出預(yù)警信息。最后通過對故障分析來驗證系統(tǒng)的有效性。結(jié)果表明模糊專家系統(tǒng)不僅能解決故障發(fā)生原因的多因素問題,而且能及時地給出預(yù)警信息,為重要設(shè)備的預(yù)警策略研究提供一種可行、有效的方法。智能控制設(shè)計智能控制系統(tǒng)具有智能信息處理、智能信息反饋和智能控制決策的控制方式，是控制理論發(fā)展的高級階段，主要通過環(huán)境的實時變化對水電、照明、空調(diào)等能源系統(tǒng)實現(xiàn)智能化控制。智能控制與傳統(tǒng)控制的主要區(qū)別在于傳統(tǒng)的控制方法必須依賴于被控制對象的模型，而智能控制可以解決非模型化系統(tǒng)的控制問題。與傳統(tǒng)控制相比．智能控制具有以下基本特點：智能控制的核心是高層控制．能對復(fù)雜系統(tǒng)(如非線性、快時變、復(fù)雜多變量、環(huán)境擾動等)進行有效的全局控制．實現(xiàn)廣義問題求解．并具有較強的容錯能力。智能控制系統(tǒng)能以知識表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)表示的混合控制過程，采用開閉環(huán)控制和定性決策及定量控制結(jié)合的多模態(tài)控制方式。其基本目的是從系統(tǒng)的功能和整體優(yōu)化的角度來分析和綜合系統(tǒng)．以實現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)。智能控制系統(tǒng)具有變結(jié)構(gòu)特點，能總體自尋優(yōu)．具有自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)能力。智能控制系統(tǒng)具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對象及環(huán)境的有關(guān)知識以及運用這些知識的能力。智能控制系統(tǒng)有補償及自修復(fù)能力和判斷決策能力。智能控制技術(shù)的主流方法有以下幾個：模糊控制模糊控制以模糊集合、模糊語言變量、模糊推理為其理論基礎(chǔ),以先驗知識和專家經(jīng)驗作為控制規(guī)則。其基本思想是用機器模擬人對系統(tǒng)的控制,就是在被控對象的模糊模型的基礎(chǔ)上運用模糊控制器近似推理等手段,實現(xiàn)系統(tǒng)控制。在實現(xiàn)模糊控制時主要考慮模糊變量的隸屬度函數(shù)的確定,以及控制規(guī)則的制定二者缺一不可。專家控制專家控制是將專家系統(tǒng)的理論技術(shù)與控制理論技術(shù)相結(jié)合,仿效專家的經(jīng)驗,實現(xiàn)對系統(tǒng)控制的一種智能控制。主體由知識庫和推理機構(gòu)組成,通過對知識的獲取與組織,按某種策略適時選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)則進行推理,以實現(xiàn)對控制對象的控制。專家控制可以靈活地選取控制率,靈活性高;可通過調(diào)整控制器的參數(shù)，適應(yīng)對象特性及環(huán)境的變化,適應(yīng)性好;通過專家規(guī)則,系統(tǒng)可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作,魯棒性強。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人腦神經(jīng)元的活動,利用神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)與權(quán)值的分布來表示特定的信息,通過不斷修正連接的權(quán)值進行自我學(xué)習(xí),以逼近理論為依據(jù)進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模,并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制等方式實現(xiàn)智能控制。遺傳算法學(xué)習(xí)控制智能控制是通過計算機實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制,因此控制技術(shù)離不開優(yōu)化技術(shù)?？焖?、高效、全局化的優(yōu)化算法是實現(xiàn)智能控制的重要手段。遺傳算法是模擬自然選擇和遺傳機制的一種搜索和優(yōu)化算法,它模擬生物界/生存競爭,優(yōu)勝劣汰,適者生存的機制,利用復(fù)制、交叉、變異等遺傳操作來完成尋優(yōu)。遺傳算法作為優(yōu)化搜索算法,一方面希望在寬廣的空間內(nèi)進行搜索,從而提高求得最優(yōu)解的概率;另一方面又希望向著解的方向盡快縮小搜索范圍,從而提高搜索效率。如何同時提高搜索最優(yōu)解的概率和效率,是遺傳算法的一個主要研究方向。迭代學(xué)習(xí)控制迭代學(xué)習(xí)控制模仿人類學(xué)習(xí)的方法、即通過多次的訓(xùn)練,從經(jīng)驗中學(xué)會某種技能,來達到有效控制的目的。迭代學(xué)習(xí)控制能夠通過一系列迭代過程實現(xiàn)對二階非線性動力學(xué)系統(tǒng)的跟蹤控制。整個控制結(jié)構(gòu)由線性反饋控制器和前饋學(xué)習(xí)補償控制器組成,其中線性反饋控制器保證了非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、前饋補償控制器保證了系統(tǒng)的跟蹤控制精度。它在執(zhí)行重復(fù)運動的非線性機器人系統(tǒng)的控制中是相當(dāng)成功的。系統(tǒng)安全保障方案為確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全和個人隱私保護，項目采取的安全保證措施和安全技術(shù)方案網(wǎng)絡(luò)信息安全保障措施為確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全和個人隱私保護，項目采取的安全保證措施和安全技術(shù)方案網(wǎng)絡(luò)信息安全保障措施當(dāng)前，以第五代移動通信技術(shù)（以下稱5G）為代表的新一輪科技和產(chǎn)業(yè)變革正在快速興起，成為世界各國經(jīng)濟發(fā)展的重要技術(shù)支撐和全球產(chǎn)業(yè)競爭的戰(zhàn)略高地。2019年起，全球各大運營商競相加快5G網(wǎng)絡(luò)部署，各大機構(gòu)積極探索G與重點行業(yè)的融合創(chuàng)新。5G憑借全新的架構(gòu)，引入網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、服務(wù)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、邊緣計算等新型關(guān)鍵技術(shù)，大幅提升了移動網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力，通過超高清視頻、智能電網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧交通、智慧城市等應(yīng)用，開啟了萬物廣泛互聯(lián)、人機深度交互的新時代，為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、生活智慧化、數(shù)字化治理提供有力支撐。在全球范圍內(nèi)5G廣泛商用、規(guī)?？焖贁U大的背景下，5G網(wǎng)絡(luò)安全問題也成為各方關(guān)注的焦點。5G網(wǎng)絡(luò)安全包括終端安全、IT化網(wǎng)絡(luò)設(shè)施安全、通信網(wǎng)絡(luò)安全、行業(yè)應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)運維安全等多個方面。雖然5G較4G擁有更為完善的安全特性，但隨著5G整合應(yīng)用的不斷深入，又將面臨的新網(wǎng)絡(luò)安全威脅與風(fēng)險。為保障本項目的健康安全發(fā)展上線、運行；特編寫制定此安全保障措施，切實發(fā)揮在網(wǎng)絡(luò)安全工作中的基礎(chǔ)性、規(guī)范性作用。物理層安全物理層安全的建設(shè)可分為技術(shù)和管理兩個方面。在技術(shù)層面，應(yīng)采取電子門禁、監(jiān)控報警系統(tǒng)等技術(shù)措施，在管理層面，應(yīng)在專業(yè)安全廠商的指導(dǎo)下，制定機房維護管理、出入登記申報等制度。技術(shù)措施主要包括如下幾個方面：重要區(qū)域配置電子門禁系統(tǒng)；在條件允許的情況下，配備光、電等機房防盜報警系統(tǒng)或?qū)Ｈ酥凳氐囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)；對重要設(shè)備采取區(qū)域隔離防火措施，并與其他設(shè)備在物理上隔離開；安裝對水敏感的檢測儀表或元件，對機房進行防水檢測和報警。主要設(shè)備采用必要的接地防靜電措施，如防靜電手環(huán)或防靜電工作服等；設(shè)置溫、濕度自動調(diào)節(jié)設(shè)施，使機房溫、濕度的變化在設(shè)備運行所允許的范圍之內(nèi)；在條件允許的情況下設(shè)置冗余或并行的電力電纜線路為系統(tǒng)提供持續(xù)供電，建立備用供電系統(tǒng)；綜上所述，物理和環(huán)境層安全建設(shè)需要考慮物理環(huán)境安全評估、機房安全設(shè)施補足、物理安全管理咨詢等相關(guān)工作。機房安全設(shè)施補足可通過設(shè)備采購項目予以完善，安全評估、咨詢工作可通過專業(yè)安全廠商的安全服務(wù)項目予以執(zhí)行。系統(tǒng)層安全入侵檢測網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)高度融合高性能、高安全性、高可靠性和易操作性等特性，產(chǎn)品內(nèi)置先進的信譽防護機制，同時具備深度入侵檢測、高級威脅防護、精細流量控制等多項功能，能夠為用戶提供深度攻擊檢測的完美價值體驗。入侵檢測實時、主動檢測黑客攻擊、蠕蟲、網(wǎng)絡(luò)病毒、后門木馬、D.o.S等惡意流量，保護企業(yè)信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)免受侵害，防止操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序損壞或宕機。高級威脅防護高級威脅防護能夠基于敏感數(shù)據(jù)的外泄、文件識別、服務(wù)器非法外聯(lián)等異常行為檢測，實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)的高級威脅防護功能。僵尸網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)基于實時的信譽機制，結(jié)合企業(yè)級和全球信譽庫，可有效檢測惡意URI、僵尸網(wǎng)絡(luò)，保護用戶在訪問被植入木馬等惡意代碼的網(wǎng)站地址時不受侵害，第一時間有效攔截Web威脅，并且能及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可能出現(xiàn)的僵尸網(wǎng)絡(luò)主機和C&C連接。應(yīng)用管理全面監(jiān)測IM即時通訊、P2P下載、網(wǎng)絡(luò)游戲、在線視頻，以及在線炒股等網(wǎng)絡(luò)行為，協(xié)助企業(yè)辨識非授權(quán)網(wǎng)絡(luò)流量，更好地執(zhí)行企業(yè)的安全策略。漏洞掃描在本項目中部署漏洞掃描系統(tǒng)、WEB漏洞掃描系統(tǒng)以及安全配置檢查系統(tǒng)，同時將漏洞掃描系統(tǒng)、WEB漏洞掃描系統(tǒng)和安全配置檢查系統(tǒng)連接至骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，建立安全檢查網(wǎng)絡(luò)通路。通過在安全管理區(qū)部署漏洞掃描系統(tǒng)、WEB漏洞掃描系統(tǒng)和安全配置檢查系統(tǒng)，可以利用這三個系統(tǒng)的事前風(fēng)險檢測與事后合規(guī)處置的功能針對云平臺中主要的資產(chǎn)進行漏洞掃描和配置檢查，被檢查的目標(biāo)包括但不僅限于：門戶網(wǎng)站、DNS服務(wù)器、郵件服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、辦公服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。在實施檢查之前，可通過安全管理區(qū)的管理終端登錄到漏洞掃描系統(tǒng)和安全配置檢查系統(tǒng)上進行策略配置，或?qū)胍延械那铱捎玫牟呗阅０寮纯上逻_檢查任務(wù)，當(dāng)檢查完畢后，檢查結(jié)果將及時收集到系統(tǒng)中，以完成檢查后的分析與展示工作。病毒防護制定病毒防護相關(guān)管理規(guī)定，并根據(jù)其內(nèi)容定期檢查病毒防治工作；組織病毒防治的講座和培訓(xùn)，提高病毒防護安全意識；安裝相應(yīng)的病毒防護軟件或采用了相應(yīng)的病毒防護手段，并且應(yīng)保證這些措施的可用性。服務(wù)器、監(jiān)控平臺等生產(chǎn)設(shè)備感染病毒的（非蠕蟲類），應(yīng)在發(fā)現(xiàn)時（防病毒系統(tǒng)記錄）起1小時內(nèi)進行解決。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)信息安全操作計劃按時上報系統(tǒng)防病毒系統(tǒng)運行情況。網(wǎng)絡(luò)層安全網(wǎng)絡(luò)安全從本質(zhì)上講就是網(wǎng)絡(luò)上的信息安全，就是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中流動和保存的數(shù)據(jù)，不受到惡意的破壞、泄露和更改，系統(tǒng)連續(xù)正常的工作，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不中斷。網(wǎng)絡(luò)安全的目的在于幫助使用者建立和維持一個安全的可持續(xù)的商業(yè)運營。網(wǎng)絡(luò)安全不是僅僅依靠IT安全來實現(xiàn)的，是通過一套系統(tǒng)的風(fēng)險管理制度來實現(xiàn)的，風(fēng)險規(guī)避、風(fēng)險控制和風(fēng)險轉(zhuǎn)移等手段之間不存在替代關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)安全的實現(xiàn)并不是僅依靠技術(shù)手段，它取決于企業(yè)的商業(yè)流程和企業(yè)雇員是否有能力有意愿去執(zhí)行最佳實踐的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，5G正在開辟移動通信發(fā)展的新時代，加速經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程。與此同時，5G網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生新的信任模型，新的服務(wù)模式，不斷變化的威脅環(huán)境以及增加的隱私問題等特征，對安全提出了新的挑戰(zhàn)和需求。5G網(wǎng)絡(luò)對安全提出了更高的要求，萬物互聯(lián)的應(yīng)用場景、多樣化的終端形態(tài)與接入技術(shù)、移動邊緣計算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)將產(chǎn)生新的安全問題，需要從機密性、隱私保護、偽基站防護、網(wǎng)間安全、完整性、認(rèn)證類型這些方面，來提升5G背景下的網(wǎng)絡(luò)安全。防火墻系統(tǒng)在本項目中各宿主主機的邊界處均可以部署虛擬化防火墻系統(tǒng)，設(shè)定相應(yīng)的訪問控制策略，來限定某些IP、某些端口、某些應(yīng)用的訪問行為。網(wǎng)絡(luò)邊界防火墻將網(wǎng)絡(luò)各區(qū)域進行邏輯隔離。實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、通信協(xié)議、端口、流量、用戶、通信時間等信息，執(zhí)行嚴(yán)格的訪問控制。根據(jù)需要選擇不同的安全策略，防火墻實現(xiàn)的安全策略可以包括：安全域隔離：在虛擬主機、宿主主機的邊界部署虛擬化防火墻，相當(dāng)于在邏輯上隔離了上述區(qū)域，對各個計算環(huán)境提供有效的保護；而管理區(qū)邊界防火墻將管理區(qū)域其他區(qū)域進行邏輯隔離。訪問控制策略：防火墻工作在不同安全區(qū)域之間，對各個安全區(qū)域之間流轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)進行深度分析，依據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址