互联网+安防：幼儿园监控解决方案案例详解

[导读] 随着单独二孩政策的落地，幼儿教育成为百姓最关注的话题。家长为孩子选择幼儿园时，自然会带着更加挑剔的眼光去选择更有特色的园所。

写在前面：

开始之前，先来和大家分享一下“互联网+”的特点：一是跨界融合，意味着开放与变革，二是专注某一细分领域，三是大量的沟通和增值服务由线下转移到线上。

“互联网+安防”是怎样的玩法呢？接下来跟大家举个例子，全程干货，记得拿好小本做笔记！



一、项目背景

1、中国教育发展的战略环境

2016年6月，教育部出台《教育信息化“十三五”规划》明确提出：“到2020年，基本形成具有国际先进水平、信息技术与教育融合创新发展的中国特色教育信息化发展之路。”“鼓励企业根据国家规定与学校需求建设资源平台，提供优质服务，实现政府部门、学校、家长和社会广泛连接与信息快速互通。”

2、各地频发幼儿园安全事件，幼儿园需要做出应对

2017年1月4日下午15点30分左右，广西凭祥市一男子翻越围墙进入当地一家名为小聪仔的幼儿园，砍伤11名幼儿。2017年1月5日，曝出河南郑州一家幼儿园老师长期殴打孩子，强迫孩子脱衣，将不听话的孩子“关小黑屋”……每一起幼儿园安全或虐童事件不止牵动着社会的关注，更是对其他幼儿园的警钟，幼儿园需要做出应对措施，防患于未然。

3、来自家长的迫切需求

每个时代宠溺孩子都会有其明显的时代标签，而当下最明显的标签便是“互联网+”，现在大多数家庭都是独生子女，四位老人+一对父母，每个人都想随时随地看到孩子，作为幼儿园如何拒绝6倍于学生数量的家长的一致要求。同时，随着智能手机的普及也为幼儿园家园共育、家园互动等提供了全新的通道。

4、幼儿园间竞争压力大，实时视频可作为办学特色促进招生

随着单独二孩政策的落地，幼儿教育成为百姓最关注的话题。未来几年，随着社会需求大增，幼儿教育将出现巨大的市场，而其带来的竞争也将进入白热化。家长为孩子选择幼儿园时，自然会带着更加挑剔的眼光去选择更有特色的园所。那么，在课程和理念趋同的情况下，越来越多的幼儿园投资人将目光聚焦在硬件增值服务上，实时视频便是其中的最大亮点之一。



二、需求分析

1、安全管理和防范

作为幼儿园正常运营维护安全的有力手段，视频监控系统须覆盖幼儿园所有关键监控点位，以起到对犯罪分子的威慑作用，保障幼儿在园安全。

2、教职工管理

通过各教学区域的监控，幼儿园管理人员或投资人能够对教职工的教学情况进行全面掌握，减少每日巡班频次;同时，也能对教职工的工作状态进行及时了解和评定。

3、远程监控查看

(1) 园长和投资人经常外出学习或开会，需要在外地能够通过公共网络远程查看实时监控视频，最好能够在智能手机端操作，便于对园所运作进行实时掌控。

(2) 为应对越来越多的家长对开放实时视频的需求，同时在一定程度上保护老师和学校的隐私，须实现对家长视频分区域、分时段开放的控制。

4、监控本地存储

教育监管部门要求幼儿园监控必须进行实时录像存储达30天以上，以保证有据可查。当出现意外事故或异常现象时，可对录像资料方便的进行查询和回放。但家长们只能远程查看实时视频，无存储和回放功能。

5、操作简单

一般幼儿园教师对网络及软件方面了解较少，无法操作功能较为复杂的视频监控软件和管理系统，所以，需要提供非常简单操作和理解的软件界面和管理平台。

6、性能稳定

监控远程查看需要非常稳定的性能保障才能避免掉线和卡顿的问题，特别是幼儿园家长可能达到千人以上规模同时在线查看实时视频，须保证网络远程监控流畅和实时性。

7、可扩展性

此套监控系统要具有较好的扩展性，以应对幼儿园招生规模的扩大。在不变动原组网结构的前提下，只增加前端监控设备即可实现系统扩容。

8、盈利和增值空间

实时监控能够为幼儿园带来硬件实力的提升，成为幼儿园开展招生宣传的亮点，还能够通过开放实时视频对家长群体收取相应的视频服务费，并降低园方与家长的沟通和交互成本。



三、解决方案

以某幼儿园为例，该园有200名在校学生，12间教室，一个大门和一个操场。整体方案设计为：海康威视IPC前端+海康威视NVR+成长魔方智慧幼教管理系统+移动端APP（或微信端）。

详细方案如下：

1、系统结构图

本解决方案完全基于公网(三大电信运营商提供的网络)进行数据传输，所有园长、老师和家长们均可实现任意时间、任意地点的公网访问，无需单独为系统建设专有传输网络而增加额外的成本。

其基本架构如下：




2、设备选型

后端：

目前市面上有两种常见的后端解决方案：一是：PC服务器+IP-SAN(存储局域网络)解决方案;二是：NVR/DVR(网络视频录像机)+DVS(视频编码器)解决方案。

PC服务器+IP-SAN解决方案虽然可以通过软件构架所有本地监控应用需求，但专用软件费用高昂，而系统调试与后期运维成本也相对较高，且将监控系统核心监控资料全部存放在单一PC服务器的风险也相对较高，最关键是这种解决方案无法实现千人级远程实时监控的需求。

NVR/DVR采用嵌入式系统进行架构，在系统运维稳定性上继承Linux或嵌入式系统的绝佳优势，稳定性与运维成本表现更佳。NVR是一个以网际网络IP协议为基础的网络设备，相关功能运行全部基于IP架构，从而实现网络化带来的分布式架构、组件化接入的优势。

综上，该幼儿园监控系统采用NVR/DVR作为后端解决方案，这里设备选用海康威视频16路NVR，建议型号DS-7816-K1，最大支持16个前端IPC，通过云平台转发后可实现数千人同时在线观看视频。

前端：

海康威视NVR兼容市面上99%支持ONVIF协议的第三方网络摄像头和全部模拟摄像头，并支持摄像头即插即用和分布式拓展。

该幼儿园现有15个监控点位，根据应用需求配置红外半球、红外枪机、红外球机等设备，安装在教室、操场、门口、走廊等位置。所有摄像头通过交换机连接到海康威视频NVR即可完成硬件组网。

3、带宽选择

成长魔方远程视频的工作原理是将本地视频数据通过海康威视频NVR内置的莹石云协议上传到云端流媒体服务器，然后家长再从流媒体服务器访问实时视频观看。为保证家长观看的画质和流畅程度，幼儿园必须要有良好的上传带宽。而我们日常生活说所听到10M、100M的带宽多为下载带宽，选择网线时须向运营商核实上传带宽。

一个子码流分辨率为1280*720的标清IPC其动态可变码率约为20-300KB，所以若最多接16个IPC并且同时上传，上传带宽须至少5M。

4、数千人远程实时视频解决方案

此系统采用分布式流媒体的架构设计，组建一个以NVR设备为“节点”的分布式网络。前端IPC获取实时视频后由视频编码器编码，在网络中利用流媒体技术传输，即通过对视频流的码率、帧率的控制使视频在不同的网络带宽环境下达到比较好的传输效率。

当下动辄数十万人同时观看的网络直播也是采用同样的流媒体技术实现的，所以家长访问视频的流畅性和连接速度能够得到完美解决。

5、配置管理

系统提供b/s方式的配置管理，主要包含了幼儿园管理和运营商(施工方)的管理。设备方面通过视频管理系统对前端多台IPC设备进行集中管理及后台应用操作，并支持即插即用、VGA、模拟视频输出、支持数据存储外扩等。

6、中心控制系统

通过浏览器访问成长魔方校园监控直播运营平台(open.mofangyun.cn),无需安装软件，即可实现对录入平台的所有家长进行精确到每个人的分区域、分时段控制实时视频开放规则配置。以保证家长能够在幼儿园允许的时间看到幼儿园想要呈现的内容。

7、其它增值服务

成长魔方智慧幼教平台除了为幼儿园提供实时视频监控解决方案外，还辐射家园互动、家园共育、幼儿园OA办公和幼教内容资源等领域，通过智能硬件和APP的组合，提供实时视频、安全接送、体温检测、空气净化等幼儿安全、健康管理服务。

四、技术拓展

1、报警联动

海康威视NVR支持带区域报警或拌线报警功能的前端IPC，并支持相应的报警联动配置，此功能模块可根据实际需求选配设备。

2、幼儿签到考勤

本监控解决方案旨在为幼儿园提供全方位的安全防护，而幼儿的接送也是安全问题高发环节。未送达、代接、冒领等导致儿童被拐隐患，通过安装成长魔方智能签到机实现考勤签到、刷卡抓拍等安全管理功能

五、技术特点

1、幼儿园定制化系统

系统专为幼儿园视频管理定制，可以按幼儿园、按班级、按学生或按前端IPC进行分类和权限管理，满足幼儿园的各种特殊视频开放需求;

2、布线简易

NVR中心点与IPC只需一条网线即可进行连接，免去了所有繁琐线路和布线工作量，且成本低;

3、设备扩容

NVR作为全网络化架构的视频监控系统，监控点IPC与NVR之间可以通过任意公网互联，因此，监控点可以位于网络的任意位置，不会受到地域的限制，且支持分布式组网;

4、安装调试

即插即用型NVR不必设置IP地址和复杂操作，只需接上网线、打开电源，系统会自动搜索IP前端、自动分配IP地址、自动显示多画面;

5、数字图像存储

NVR可装置大容量硬盘，并设硬盘接口、网络接口、USB接口等，可满足海量的存储需求;

6、全网络管理

NVR监控系统的全网管理应当说是其一大亮点，它能实现传输线路、传输网络以及所有IP前端的全程监测和集中管理，包括设备状态的监测和参数的浏览;

7、流媒体云平台转发

采用流媒体云平台转发技术进行多路视频转发，提高视频的连接速度、传输的稳定性和流畅性。

综上所述，幼儿园监控解决方案不仅很好地解决了幼儿园关于安全管理与防范、监控本地存储和监控远程查看等核心诉求，还从视频开放权限管理、施工与操控便捷性、成本与盈利等方面提供了更加整体的解决办法。