一种基于智能感知的校园管理方法、系统及介质与流程

本发明涉及人工智能技术领域，特别涉及一种基于智能感知的校园管理方法、系统及介质。

背景技术：

人工智能，是一门由计算科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性学科，自上世纪问世以来，得到飞速发展以及世界性的认可和关注。由于网络技术特别是国际互联网的技术发展，人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分布式问题求解，而且研究多个智能主体的多个目标问题求解，将人工智能更面向实用。因此，人工智能已深入到社会生活的各个领域。

随着云计算、物联网、移动互联、大数据、人工智能等新兴信息技术在校园内的广泛应用，信息技术与教育教学业务的融合越来越深入，校园信息化由管理信息化发展为教育教学全面信息化，在这种情况下，原有的数字校园已经不能满足当前阶段校园信息化的实际需要，而智慧校园成为当前阶段校园信息化发展的必然诉求。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明第一个目的是提供了一种基于智能感知的校园管理方法，使校园管理具有智能化、多用户及全方位的应用体验。

本发明的第二个目的在于提供一种基于智能感知的校园管理系统；

本发明的第三个目的在于提供一种校园管理装置；

本发明的第四个目的在于提供一种校园服务平台。

本发明的第五个目的在于提供一种存储介质。

本发明第一个目的采取如下技术方案达到：

一种基于智能感知的校园管理方法，所述方法包括：

获取包括学生、教师和家长在内的多用户信息并进行归类，设置对应类别权限；

接收用户指令或按照预定规则获取标定区域内的感知数据；

将所述感知数据进行处理得出反馈信息；

将所述反馈信息发送给拥有权限或关联用户或者发起请求的用户。

所述获取包括学生、教师和家长在内的多用户信息并进行归类，设置对应类别权限，包括获取学生、家长和教师的信息，将每位学生与对应家长匹配关联，以班级为单位进行归类，同时匹配关联对应班级的教师，根据角色划分设置各类用户的权限。

接收用户指令或按照预定规则获取标定区域内的感知数据；包括接收具有权限用户的指令、按照预先设定的时间规则或满足预定变量规则获取标定预期内的感知数据，所述感知数据包括视频数据、音频数据及相关环境数据。

所述用户信息还包括文本信息，所述文本信息包括课程信息、学校通知和学生请假信息。

所述将感知数据进行处理得出反馈信息，包括：判断所述感知数据类型；若所述感知数据为表情、动作、音频及行为数据，则将其输入相对应的分类模型中，得到包括表情、动作、音频及行为标签的反馈信息；若所述感知数据为环境数据，则将所述环境数据与存储的相应数据进行对比，获取相关环境指标的反馈信息。

所述获取包括学生、教师和家长在内的多用户信息并进行归类，设置对应类别权限之前，还包括，通过对包括表情、动作、音频及行为的样本库进行机器学习或深度学习法构建表情、动作、音频和行为的分类模型。

本发明的第二个目的采用如下技术方案实现：

一种基于智能感知的校园管理系统，包括：

移动终端，用于采集用户信息及发出用户指令，并将所述用户信息及指令发送至服务平台，以及接收服务平台响应用户指令生成的反馈信息；

感知终端，用于采集校园内各个场景的图像数据、视频数据、音频数据及环境数据；

服务平台，用于存储用户信息、设置对应类别及权限，接收用户指令或按照预定规则获取感知数据，将感知数据进行处理得出反馈信息；并将所述反馈信息发送给有权限或关联用户或发起请求的用户。

所述移动终端至少包括学生终端、教师终端及家长终端；所述学生终端用于采集、接收学生的信息或指令；，所述教师终端用于采集、接收教师的信息或指令，所述家长终端用于采集、接收家长的信息或指令。

感知终端包括：

摄像装置，设置在校内各个场景，用于采集图像或视频数据；

传感装置，用于检测校内各个场景的环境数据；

收音装置，用于收集校内各个场景的音频数据。

所述服务平台还包括，当检测到校园环境数据不在预定数据范围时，在数据库中查找对应的改善措施，并将改善措施发送给相关权限用户；

当检测到学生表情、动作或行为不符合预设异常情形时，提醒相关权限用户关注。

学生信息至少包括：学生的姓名、学号、性别、班级、面部特征信息及声音指纹特征；

家长信息至少包括：家长姓名、联系方式及对应学生的学号，选择性采集面部特征、声音及指纹特征；

教师信息至少包括，教师姓名、职工编号、班级和联系方式，选择性采集面部特征、声音及指纹特征。

本发明的第三个目的采用如下技术方案实现：

一种校园管理装置，包括：

获取模块及分类模块：用于获取用户信息，用户指令及按照预定规则获取感知数据；

分类模块，用于对用户信息进行归类，设置对应类别权限；

处理模块：用于将所述感知数据进行处理得出反馈信息；

发送模块：用于将所述反馈信息发送给拥有权限或关联用户或者发起请求的用户。

本发明的第四个目的采用如下技术方案实现：

一种服务平台，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现所述的校园管理方法。

本发明的第五个目的采用如下技术方案实现：

一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，所述的校园管理方法。

本发明的有益效果：

(1)本发明应用于校园管理或者其他大型适用于封闭管理的场合，在场合中的各个场景内设置感知终端，具有对应类别权限的用户可以依据需求去获得感知终端的数据，实时监控校园或其他大型适用于封闭管理场合的各个场景的情况，出现预警情况，及时提供应急方案；

(2)本发明基于智能感知的校园管理系统包括移动终端、感知终端及服务平台，通过相互通信连接的移动终端、感知终端和服务平台，覆盖整个校园，使校园管理智能化；

(3)本发明获取包括学生、教师和家长在内的多用户信息并进行分类，设置对应类别权限，并匹配相对应的移动终端，该移动终端包括分别由学生、教师和家长佩戴的第一终端、第二终端和第三终端，将校园场景的全部参与者联系到一起，使校园管理多用户全方位；

(4)本发明的感知终端采集数据后，输入服务平台，服务平台对感知数据进行处理，首先得到感知数据的类型，然后不同类型的感知数据，采用不同的处理方式得到相应的反馈信息，提高了数据处理速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的一种基于智能感知的校园管理方法的工作流程图；

图2是本发明实施例2的基于智能感知的校园管理方法的工作流程图；

图3是本发明实施例3的工作流程图；

图4是本发明实施例4的基于智能感知的校园管理系统的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种基于智能感知的校园管理方法，该方法应用于校园管理或者其他大型适用于封闭管理的场合，主要通过服务平台实现，该方法包括如下步骤：

s101获取包括学生、教师和家长在内的用户信息并进行归类，设置对应类别权限。

本实施例适用于校园管理，用户信息主要采集学生信息、教师信息及家长信息，学生信息主要采集学生的姓名、学号、性别、班级、面部特征信息和声音指纹信息，也可以包括身高、体重、家庭所在地地址、血型及身份证号；家长信息包括采集家长的姓名、联系方式以及所属学生的学号，及家庭住址，选择性采集面部特征和指纹特征，教师信息主要包括姓名、职工编号、班级和联系方式，选择性采集面部特征和指纹特征，家长和教师的信息采集主要应用于与学生的匹配和用于身份的识别，使用者可以根据自身不同的需求对所采集的信息进行增加及删除。学生信息还可以包括采集学生的学籍信息、奖惩、等级、出勤的表现记录；教师信息还可以包括授课及出勤情况的信息。

用户信息还可以包括课程信息和学校通知等信息，所述课程信息包括作业、课件、学期课表安排及教室分配等等，学校通知还可以包括学校开展的活动及学校政策等。

将获取的用户信息设置对应类别权限，对于校园的应用场合，将每位学生与各自家长匹配关联，以班级为单位进行归类，并匹配关联对应班级的教师；根据角色划分设置各类用户的权限。比如说教室的管理权限设置为教师，全校的管理工作为校长。

s102接收用户指令或按照预定规则获取标定区域内的感知数据，所述标定区域可以是校园内的各个角落或者校车，用户指令在校园内可以是教师或家长等具有权限的用户发出，所述按照预定规则包括接收具有权限用户指令或按照预先设定的时间规则或检测到满足预定变量规则，则获取感知数据。所述按照预先设定的时间规则是在一定时间阈值内启用。例如，设定每间隔2个小时采集一次感知数据。所述按照预定的变量规律，例如，当检测到环境温度突然变化，且温差大于预设阈值(比如10度)时采集温度的感知数据；所述检测到满足预定变量规则，则是某种观测物理量设置预设值，突然超过预设值时，立刻采集图像或视频数据，例如，当检测楼道突然出现大量人员流动，且流量大于预设值(比如每秒10人)时采集图像或视频的感知数据，并通知有权限的用户立刻查看现场情况，是否有紧急情况发生。

感知数据则通过感知终端进行检测，感知数据可以包括视频数据、音频数据、环境数据及表情行为动作数据等。

s103将所述感知数据进行处理得出反馈信息；具体是通过对感知数据的判断、分析，并与存储的数据进行对比得到对应数据的反馈信息

s104将所述反馈信息发送给拥有权限或关联用户或者发起请求的用户。具体是要判断反馈信息的产生来源，若所述反馈信息产生于具有权限的用户的请求，将检测到的环境指标或识别到的表情、动作或行为标签，发送给该请求用户；若所述反馈信息产生于按照预定规则的自动检测，将检测到的环境数据或识别的表情、动作或行为标签，发送给相关的教师。

本实施例中：如果接收到家长对学生的在校情况查询请求，采集学生的身份信息和课程安排，导出学生此刻应该出现的位置，当检测到预定时间不在预定位置但在校园范围内时(例如文化课时间不在教室、体育课时间不在操场、就餐时间不在食堂或就寝时间不在宿舍等)，采取定位追踪获取其所在位置，必要时采用面部识别并获取实时图像，当超出校园范围时，以警报的方式发送给家长和教师。

如果接收到教师对学生的课堂情况查询请求，采集此时课堂上每位同学的面部表情，当检测到疲倦状态(例如发呆、打瞌睡)的学生超过预定值(例如20％)，提醒教师进一步检测室内氧气浓度或变更授课内容(例如讲个笑话)等。

或者学校突发紧急事件，拥有权限的用户可以把突发紧急事件的详细内容及处理结果，发送给老师、家长及学生，避免引起不必要的恐慌。

实施例2

本实施例提供了一种基于智能感知的校园管理方法，该方法应用于校园管理或者其他大型适用于封闭管理的场合，主要通过服务平台实现；

如图2所示，本实施例在实施例1中s102接收用户指令或按照预定规则获取标定区域内的感知数据步骤之前，还包括s201表情、动作和行为的大量样本库进行机器学习或深度学习方法构建表情、动作和行为的分类模型。

例如，表情样本库可以包括：眼眉舒展度、眨眼频率、脸部形状、眼睛移动、唇部移动等；分类模型标签可以包括：疑惑、疲乏、困倦、满意等。动作样本库可以包括：奔跑、追逐、扭打、晕倒等；分类模型标签可以包括：玩耍、打架等。

本实施例的其他技术特征s101-s104与实施例1相同。

实施例3

如图3所示，本实施例提供了一种基于智能感知的校园管理方法，该方法应用于校园管理或者其他大型适用于封闭管理的场合，主要通过服务平台实现；

实施例1中s103感知数据进行处理得出反馈信息，具体包括如下：

s301判断感知数据的类型；

s302若所述感知数据为表情、动作、音频或行为数据，则将其输入相对应的分类模型中，得到包括表情、动作、音频及行为标签的反馈信息：

s303若所述感知数据为环境数据，则将所述环境数据与存储的相应数据进行对比，获取相关环境指标的反馈信息。

当感知终端采集数据输入服务平台，服务平台进行判断得到数据类型，并与不同类型预先设定的阈值进行比较，得到反馈信息，迅速判断各种数据是否处于正常状态。

本实施例的其他技术特征s101-s104与实施例1相同。

实施例4

如图4所示，一种基于智能感知的校园管理系统，包括：

移动终端，本实施例至少包括分别由学生、教师和家长佩戴的第一移动终端401、第二终端402和第三终端403，所述第一终端用于采集、接收学生的信息和指令，所述第二终端用于采集及接受教师的信息和指令，所述第三终端用于采集和接收家长的信息或指令。其中所述移动终端可以是手机、平板、手环等，通过输入文字、录入指纹面部图像等，采集用户信息和用户指令。所述第一终端、第二终端和第三终端可以是相同的终端也可以是不同的终端。

所述移动终端可以为智能手机、智能手表、智能手环中的任意一种，或其他具有显示功能的可佩戴智能电子设备，也可以为设置在校内办公室固定设备，如平板电脑、台式电脑、触控一体机等，本实施例以智能手机为例，对移动撞断进行说明，该移动终端可以包括rf(radiofrequency，射频)电路、第二存储器、输入单元、显示单元、传感器、音频电路、传输模块、第二处理器、电源等部件。

rf电路用于接收以及发送电磁波，实现电磁波与电信号的相互转换，从而与通讯网络或者其他设备进行通讯。rf电路可包括各种现有的用于执行这些功能的电路元件，例如，天线、射频收发器、数字信号处理器、加密/解密芯片、用户身份模块(sim)卡、存储器等等。rf电路可与各种网络如互联网、企业内部网、无线网络进行通讯或者通过无线网络与其他设备进行通讯。上述的无线网络可包括蜂窝式电话网、无线局域网或者城域网。上述的无线网络可以使用各种通信标准、协议及技术，包括但并不限于全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunication，gsm)、增强型移动通信技术(enhanceddatagsmenvironment，edge)，宽带码分多址技术(widebandcodedivisionmultipleaccess，w-cdma)，码分多址技术(codedivisionaccess,cdma)、时分多址技术(timedivisionmultipleaccess，tdma)，无线保真技术(wirelessfidelity，wifi)、网络电话(voiceoverinternetprotocal，voip)、全球微波互联接入(worldwideinteroperabilityformicrowaveaccess，wi-max)、其他用于邮件、即时通讯及短消息的协议，以及任何其他合适的通讯协议，甚至可包括那些当前仍未被开发出来的协议。

第二存储器包括有计算机可读存储介质，可用于存储计算机程序，第二处理器通过运行存储在第二存储器内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现获取预设事件对应的资源的功能。第二存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器；此外，第二存储器可进一步包括相对于第二处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至用户终端；其中，所述网络包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入单元可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入；具体地，输入单元可包括触敏表面以及其他输入设备，触敏表面也称为触摸显示屏或者触控板，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器，并能接收第二处理器发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面。除了触敏表面，输入单元还可以包括其他输入设备，具体地，其他输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

显示单元可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以用户终端的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成；显示单元可包括显示面板，可选的，可以采用lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示器)、oled(organiclight-emittingdiode，有机发光二极管)等形式来配置显示面板；进一步地，触敏表面可覆盖显示面板，当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给第二处理器以确定触摸事件的类型，随后第二处理器根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出，触敏表面与显示面板作为两个独立的部件来实现输入和输入功能，在某些情况下，也可以将触敏表面与显示面板集成而实现输入和输出功能。

传感器至少有一种，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器和接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板的亮度，接近传感器可在用户终端移动到耳边时，关闭显示面板和/或背光；作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；用户终端还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

音频电路连接扬声器和传声器，可提供用户与用户终端之间的音频接口。音频电路可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器，由扬声器转换为声音信号输出；另一方面，传声器将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路接收后转换为音频数据，再将音频数据输出第二处理器处理后，经rf电路以发送给比如另一终端，或者将音频数据输出至第二存储器以便进一步处理。音频电路还可能包括耳塞插孔，以提供外设耳机与用户终端的通信。

第二处理器是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在第二存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，第二处理器可包括一个或多个处理核心；优选的，第二处理器可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到第二处理器中。

电源(比如电池)用于给各个部件供电，优选的，电源可以通过电源管理系统与第二处理器逻辑连接，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。

感知终端405，可以包括摄像装置、传感装置和收音装置等。

所述摄像装置用于采集图像或视频数据，包括多个广角摄像头，设置在校园内各个需要获取数据的场景，用于获取校园内各个角落的图像所述摄像头可以适当调整镜头的角度和教具，为了能够获得更大的采集范围，摄像装置还可以包括水平滑轨、水平滑块、水平电机和水平电机驱动器，水平滑轨固定在每一个需要采集图像的某一个位置上方，摄像装置通过水平滑块固定在滑轨上，电机驱动滑块在滑轨上移动，实现摄像头180度全景采集。

所述传感装置用于采集环境数据，包括温度传感器、湿度传感器、气体浓度传感器、光源传感器及声音传感器等，传感装置也为多个，例如一个传感装置可以设置教室内，也可以设置在操场及楼梯。

所述收音装置，包括微型话筒，设置在楼梯间，教室或者其他需要设定的场所，当校园内的某一个监控位置，突然发生分贝大于规定阈值时，发送给权限用户或者管理者，根据感知数据确定班级、学生及老师。

服务平台404，用于存储用户信息、设置对应类别及权限，接收用户指令或按照预定规则获取感知数据，将感知数据进行处理得出反馈信息；并将所述反馈信息发送给有权限或关联用户或发起请求的用户。

本实施例服务平台，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现所述的校园管理方法。

一种校园管理装置，包括获取模块及分类模块：用于获取用户信息，用户指令及按照预定规则获取感知数据；

分类模块，用于对用户信息进行归类，设置对应类别权限；

处理模块：用于将所述感知数据进行处理得出反馈信息；

发送模块：用于将所述反馈信息发送给拥有权限或关联用户或者发起请求的用户。

实施例5

本实施例提供一种存储介质，该存储介质为计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述实施例1的校园管理方法，具体为：

获取用户信息并进行归类，设置对应类别权限；

获取用户指令或按照预定规则获取感知数据；

将所述感知数据进行处理得出反馈信息；

将所述反馈信息发送给拥有权限或关联用户或者发起请求的用户。

所述获取用户信息并进行归类，设置对应类别权限；包括获取学生、用户和教师的信息，将每位学生与对应家长匹配关联，以班级为单位进行归类，同时匹配关联对应班级的教师，根据角色划分设置各类用户的权限。

所述获取用户指令或按照预定规则获取感知数据；包括获取具有权限用户的指令及按照预先设定的时间间隔获取感知数据，所述感知数据包括视频数据、音频数据及相关环境数据。

所述感知数据进行处理得出反馈信息，包括：判断所述感知数据类型；若所述感知数据为表情、动作、音频及行为数据，则将其输入相对应的分类模型中，得到包括表情、动作、音频及行为标签的反馈信息；若所述感知数据为环境数据，则将所述环境数据与存储的相应数据进行对比，获取相关环境指标的反馈信息。

所述获取用户信息并进行归类，设置对应类别权限之前，还包括，通过对包括表情、动作、音频及行为的样本库进行机器学习或深度学习法构建表情、动作、音频和行为的分类模型。

用户信息还包括输入文本信息，所述文本信息包括课程信息、学校通知及学生请假信息。

本实施例中的存储介质可以是磁盘、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、u盘、移动硬盘等介质。

本发明的各个部件实施例可以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上进行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的校园管理方法及系统及装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。