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摘要：在人才培養模式下，大學生安全管理危機調控受到了各高校的重視，但現有的危機調控系統在登錄擁擠時，其吞吐量無法滿足系統的正常運行。為此，提出人才培養模式下大學生安全管理危機調控系統優化設計。在原有硬件基礎上，選擇合適的協調器主控芯片，使其能夠自由切換不同的運行模式，擴展射頻識別卡，避免讀寫器與射頻卡片之間的接觸；在硬件基礎上，將需求轉化為后端設計，確立安全責任制考核，采用量化考核理念，監督基層管理人員，增加加密保護措施，維護學生隱私，實現人才培養模式下大學生安全管理危機調控系統設計。利用對照實驗，測試所設計系統性能，實驗結果表明，經過優化設計的系統數據吞吐量最高能夠達到600000B/s，能夠保障在登錄擁擠時系統的正常運行。

關鍵詞：大學生安全管理；危機調控；人才培養；信息加密；系統設計；對照實驗

人才培養模式是一種相對穩定的課程教學體系，利用規定的管理方法與評估體系，將大學生培養成為社會所需要的人才。在1998年，教育部首次召開了全國普通高校教學工作會議，并在會議當中確定了人才培養模式的具體定義，實際上就是人才的培養目標和培養規格以及實現這些培養目標的方法或手段[1⁃3]。我國各高校現有的人才培養理念已經無法滿足社會的發展需求，身處在科技發展迅速的當今社會，信息流動較快，各高校需要對學生管理模式做出相應調整，保證學生的全面健康發展，以人為本，利用互聯網技術，將學校工作、學生的日常生活及學習一體化，打造出安全便捷的生活環境，為師生提供多種多樣的校園服務[4⁃6]。校園當中的人員流量較大，存在一定的安全風險問題；且國內的綜合型高校理工科偏多，涉及到的實驗場所環境復雜，若使用不當，極有可能造成學生與教職工的財產損失甚至人身傷害，為此需要建立安全管理危機調控平臺，加強高校對于學生安全的管理工作，避免意外事故的發生[7]。

1大學生安全管理危機調控系統硬件設計

1.1總體結構優化。大學生安全管理危機調控系統的設計，需要圍繞校園中可能發生的安全隱患，以及對學生人身安全的影響，全面監管校園中所產生的突發情況。在現有硬件結構的基礎上，增加其可擴充性，為系統的穩定運行提供保障，其具體物理框架結構如圖1所示。1中，采用星型拓撲結構，利用終端節點負責校園中各突發情況信息的采集，同時控制與之相關的相關聯動設備；利用協調器將所采集到的有效信息歸納匯總；通過通信接口傳輸至嵌入式網關模塊，完成監控服務器所發出的控制指令[8⁃10]。這一系列操作的順利運行，需要得到協調器節點的支持，其選型是十分重要的。1.2協調器主控芯片選擇。安全管理危機調控網絡參數的設定，信息數據的管理與維護，都需要協調器的支持，通過協調器的輔助，建立應用層與安全層之間的聯系，其具體情況如圖2所示。公司的SoC芯片CC2530，其內部集成了增強型8051微控制器以及符合IEEE802.15.4標準的RF收發器，以此滿足高校校園當中的無線傳感需求[11]。該芯片能夠自由切換不同的運行模式，以此降低功耗，在發送端結束數據信號的編碼調制后，將其轉換成為RF信號輸送至天線，發送到調控終端。1.3射頻識別卡擴展。在選取了合適的協調器主控芯片后，將射頻識別卡擴展優化，使其能夠更好地作用于電子標簽的雙向通信以及控制指令的傳達接收，校園中教學樓以及實驗室等地可以采用支持⁃ISO/IEC14443⁃A協議的讀卡器，完成協作，其具體實物如圖3所示。將射頻標簽附著在所需要識別的設備上，實現設備信息的提取，可以在圖書館的書籍借閱，食堂的飯卡以及宿舍出入門卡中廣泛應用，其具體內部結構如圖4所示。由于讀寫器與射頻卡片之間不存在接觸，為此減小了兩者由于接觸而產生的故障，在射頻識別卡中加入防沖功能，使讀寫器能夠在同一時間分辨出不同卡片，使卡與卡之間互不干擾，以此提高應用的穩定性及系統工作速度[12]。在結束硬件部分的優化設計后，參考現如今的人才培養模式，設計大學生安全管理危機調控系統軟件部分。

2大學生安全管理危機調控系統軟件設

2.1調控系統架構。在實現了硬件部分的優化后，確定安全管理危機調控的基本需求與應用范圍，將高校的需求通過更加直觀的方式展現，并按照需求，設計出相應的數據架構，通過軟件平臺將需求轉化為后端設計，具體如圖5所示。雖然該系統是為各高校大學生而服務的，但其平臺涉及到的相關人員眾多，需要相關的教職工來完成系統的運行與監測。對于各專業學生的基礎信息分類管理，預先將所采集的初始信息錄入到相關模塊，以便教職工完成查詢統計工作[13]。在調控系統當中，需要滿足系統使用者的實時查詢功能，確保教職工能夠隨時隨地查看系統的基礎數據，例如校園的基本概況、人群密集程度以及教學樓平面圖等。2.2安全責任制考核。在確保校園內部情況能夠得到實時監控的前提下，在系統中增加安全責任制考核模塊，將網絡上簽訂的安全包保責任書落實到實際當中，建立網格化管理的安全調控體系，采用量化考核理念，監督基層管理人員。將相關人員的職責明確出來，并按照獎懲機制考核管理，利用系統模塊對責任書的內容修訂編輯[14]。校園安全項目的底層數據信息各自分布在不同的數據庫當中，利用系統網絡構建數據通道，將來源于校園學生安全項目外的數據信息，同步到危機調控系統的資源池內。將系統自身數據庫劃分為其他系統交互至當前系統的數據，以及當前系統自身正常運行產生的系統數據，其兩者缺一不可，分別承擔著同步與運行的重要部分[15]。按照所規定的安全責任制度，對校園的安全防護措施定時檢驗，模擬突發情況的發生，以便及時發現潛在的不足，并針對該問題采取相應的措施，相關操作界面見圖6。圖6檢查計劃設計界面在上述檢查計劃實施后，若未發現能夠威脅學生安全的隱患及不足，可直接在系統當中添加審核記錄，并傳輸到控制終端；若在檢查過程中發現了無法當場解決的問題，則需要在檢查記錄當中標明事故發生原因，以及所需解決的問題，將其傳遞到整改部門，并重新提交結果，直至通過審核。2.3學生信息加密。由于上述操作當中會涉及到部分學生的數據信息，若在調控過程中使學生信息泄露，則會得不償失，為此需要在大學生安全管理危機調控系統當中，增加加密保護措施，保護學生的合法權限及隱私。在創建系統文件時，將校職工的操作終端能夠對特定進程所產生的數據信息，在寫入時完成加密，并在信息被讀取時自動解密，在系統信息的編輯存儲與傳輸過程中，對未得到授權的訪問請求加以控制。對敏感數據實施瞬態加密，其主體部分分為敏感數據用戶與管理敏感數據主體，敏感數據用戶包括使用主體與分發主體，管理敏感數據主體分為管理主體與創建主體，用D代表主體集，得到：D={}di|||D_User,D_Transmitter,D_Creator,D_Manager（1）式中：D_User表示敏感數據使用主體；D_Transmitter表示分發主體；D_Creator表示創建主體；D_Manager表示管理主體。而客體是與主體相對應的，代表了授權主體執行權限的對象：P=P_Txt⋃P_App⋃P_Img⋃P_Exe（2）式中：P_Txt表示文本類型；P_App表示可執行應用軟件類；P_Img表示圖像文件類；P_Exe表示可執行應用程序類資源。學生敏感信息的瞬態加密需要在內核態安全執行環境中對原始內容在特定的密鑰管理控制下實行瞬態同步加解密操作，將所保護的敏感信息表達為：B=Package(M)plain,()KE,Crypto,Km,T（3）式中，T={t|}SYN,ASYN，表示受到加密保護后的學生數據，按照異步模式或同步模式而最終實現加密的方式集合。為了保障大學生安全管理危機調控網絡環境中信息的透明程度，在控制監視器的輔助作用下，將教職工的系統查閱過程實時監測。

3系統性能測試

系統性能的測試是對所設計成果質量的檢測，也是對高校學生安全的負責，設計仿真對照實驗，模擬學生在校過程中上述設計的大學生安全管理危機調控系統的運行情況，并將其數據吞吐量與常規系統相對比，分析兩者之間的差異，驗證所設計系統的應用效果。3.1測試準備過程。由于上述內容是為各高校大學生而設計的，為此將實驗地點定在某知名高校的監控實驗室中，其實驗環境如圖7所示。2.1GHz，主板擁有5×PCI⁃E1×PCI擴展槽，能夠滿足安全管理危機調控系統的運行需求。在該實驗平臺當中，利用LoadRunner負載測試工具，模擬其運行狀態，對系統和數據庫施加壓力，以此測試系統在多用戶并發的條件下的運行情況，其吞吐量情況如圖8所示。在實驗準備階段，向數據庫當中預先存儲大量數據，再利用計算機程序執行代碼模擬系統運行情況，其部分關鍵代碼如下：{DateTimestart=DateTime.Now；for（intj=0；<1000；j++）}圖8模擬用戶壓力測試在完成上述模擬后，即可得到實驗仿真結果，并將其與原有系統的運行結果相對比。3.2結果對照分析。為保證實驗的嚴謹以及所得結果的準確性，除實驗對象外，其他各變量皆保持一致。將并發數統一設置為200，整個測試時長為10min，圖9為所得到的實驗結果。圖9為所設計的安全管理危機調控系統在運行過程中的數據吞吐量與原有系統之間的對比。其中，深色部分為所設計系統的網絡數據吞吐情況，與淺色部分的原有系統情況相對照，能夠明顯看出，所設計系統的數據吞吐量為原有的2倍之多，最高能夠達到600000B/s，能夠在學生登錄擁擠時，保證系統的正常運行。

4結語

除了教授專業知識外，保護學生的人身安全，滿足學生的日常生活需求，也是各高校的工作重點之一。為了能夠實時監測學生們的身心安全，設計大學生安全管理危機調控系統，在人才培養模式的前提下，利用數字化新型科技，優化原有系統的硬件部分。并在其支持下，提升校園網絡環境，建立全面的安全管理考核制度，加密學生的隱私信息數據。但該系統在實際當中的應用程度仍有待提升，需要高校教職工的高度配合，加強相關培訓，并與技術部門完成對接，在以后的實際操作當中再次優化及完善。

作者:崔堯 王荔玫 單位:西安財經大學