在线监考场景中，有哪些痛点和难点？七牛云在线监考方案是如何解决的？未来又有怎样的规划？在**「音视频实践日 Live」直播活动中，七牛云音视频解决方案技术专家宣利民，为我们就「在线监考场景的应用实践」话题带来分享。**
本文内容基于宣利民分享整理，为方便阅读略有删改。
大家下午好，我是来自七牛云的宣利民。今天我给大家带来的议题是在线监考场景的应用实践。
我的分享会从三个部分展开。首先为大家介绍在线监考的起源和背景，阐述在线监考场景的难点。第二部分会重点讲七牛云在线监考方案的实现与打磨。第三部分会给大家带来未来的规划。
在线监考场景的难点
从在线监考本身来看，它很难成为一个单独的场景。因为监考首先得有考试，所以考试和监考其实是两个结合非常紧密的场景。那么讲监考之前，我们可以先讲一下在线考试。
考试本身有非常悠久的历史，比如我国历史上的科举，流程和监考过程都非常严谨。在线考试的历史，也可以追溯到上世纪九十年代的美国，目前已经发展到全球一百多个国家。在线考试利用互联网技术和计算机快速运算的特点，可以快速、准确地进行考试。
之所以能日渐普及，源于在线考试具备的优势。第一个方面当然是成本节约，因为考生可以在任何地方，只要有一台电脑就可以进行对应的考试。也就是说，整个过程是动态的，所有的组织不需要集中在一个考场里，是高度自动化的。如果考试选择题或填空题居多，整个批改的过程也会非常的高效和便捷，可以极大降低阅卷的工作量。同时阅卷全部是由计算机来进行介入，可以让整个考试过程更加公正，这对整个考试而言意义重大。
作为完整的在线考试系统，面向的用户可见上图。从用户层开始，通过 PC 或移动设备进行访问，接下来会有一些前端的处理，前端通过各种协议，例如 socket 或者 http 对应考试或试卷，然后调到业务层，业务层里有考试、题库、考场管理、考生管理的业务单元，在底层会有数据库和存储。
那为什么七牛云要做在线考试、在线监考？它整个的市场规模如何呢？
从几个方面来讲。首先是政策环境，自去年开始，国家对教育行业进行政策上的影响，所以目前职业教育会成为在线考试的新风口。第二个是经济层面，从宏观上来讲，因为在线监考可以有效降低成本，能够让整个社会运转成本下降。然后从文化环境来讲，疫情后的在线考试、在线办公都得到了极大的普及和爆发式增长，考生和组织方对线上考试的接受度也是有非常大的提高。最关键的一点，是整个技术环境有了质的发展，基于 5G 和 RTC 技术的成熟，使在线监考、在线考试的稳定性和监考的公平性，都得到非常大的提升。通过 AI 的引入，可以使整个监考过程中的舞弊行为被更好地甄别。
通过恒州智博研究中心的推演，在线考试的市场规模，从 2020 年的 31 亿将会增长到 2027 年的 86 亿，年均增长率达到 15.9%。所以从市场规模来讲，这其实会是一个比较有前景的行业。
对在线监考来说，我们可以先分析客户的诉求。我们把它归为三个要点：首先是跨区域跨时间，然后是成本上的节约，最后是监考的公平性。除此之外，也有一些批量上传试卷和智能分析的诉求。
那分析客户的诉求以后，我们发现在线考试会有一个痛点。就是公正性，其实对任何考试来说，公平公正才是最被关心的一点。
其实大家可以想一下，如果我在一台电脑上进行考试，会的题目就直接做掉了，如果不会，那这个时候怎么办？最简单的，可能拿着题目去网上搜索一下，然后可能立马就有答案，或者刚好我不会，我旁边请了个比较厉害的人，他跟我讲然后我来做。那这样的话，会严重影响整个考试的公平、公正，也会严重影响整个行业的发展。所以我们在线监考，其实是重点着眼于怎么确保整个考试的公平、公正。基于这样的情况，业务实现上的难点主要是远程人工监考下，漏检率要得到改善，要在监考过程中，对各种舞弊行为能够及时告警，后续也能进行及时复盘，包括数据、证据的一些落地。最后是在线监考会涉及到非常多的服务，我们帮客户快速把这些服务对接起来，更好地落地。
七牛云在线监考方案的实现
在这一部分的开始，大家可以先看下图，是我们七牛云的一些方案页面。
首先是设备的验证，要确保考生的麦克风和耳机是能够正常使用的。第二部分是需要确保考生能够进行身份验证，这里我们会带来七牛云身份认证的一些服务，会跟公安部身份证信息进行比对，确保人证统一，不会有替考行为出现。第三个重点放在考生答题过程中的一些动作。
比如作为考生来说，他需要做几件事情，一个是把摄像头打开，让监考者能够看到考生的行为。第二个是需要考生把自己的屏幕共享出来，整个屏幕上的操作在后端能够监看到。第三会让考生拿起他的手机，把手机架在自己的后方 45 度，确保考生周围是一片干净的场景，没有人员或者设备进行干扰，确保整个考试是比较安静的，没有其他人进行指点。
最后一图是作为监考者的视角，除了能看到每个考生的情况，我们也会把一些疑似舞弊的行为标注出来，便于监考者进行排查。监考者也可以跟考生进行语音通话，包括提醒大家注意行为，或者终止考试的进度。
那从这里可以看出，考生的两路视频流，一路是摄像头的，一路是手机的，再加上桌面的屏幕情况也可以被监看，所以可以很好地保障整个考场的公平、公正。
七牛云的在线监考方案，从核心模块上来讲会分为四个部分：
第一个是实时监测，这也是最核心的功能。我们会通过三路流同时上传的形式，确保整个线上考场的稳定。那三路流会通过 RTC 的方式进行上传，延迟低至 200 毫秒以内，确保任何舞弊的操作都能够得到及时反馈。我们也是支持浏览器跟手机的同步进行，远程支持多终端，iOS、安卓、PC 都是能够支持的。
第二个功能是我们在整个在线监考里引入了 AI 的能力，包括考试前的人脸识别和身份验证。考试中我们会有一些人员隔离框的检测，包括我们会监控考生切换屏幕、复制粘贴的一些操作，然后包括所有的语音识别，来确保整场考生里没有额外因素的干扰。
第三个我们做了监考管理的功能模块，这里面就会有监考大屏。我们在整个监考的大屏里有两种监考方式，一种是视频流监考，还有一种是图像监考。视频流监考就会把考试的三路流转化为一路流，在大屏上可以实时监考。图像监考可以把考生的三路流集中生成对应的图片，图片监考辅以 AI 检测，会把对应的疑似行为提前标注，便于监考官能够更好地发现异常场景。
那第四个部分，是所有考试视频我们会进行录制，便于后期梳理。这里我们所有的功能都是通过 High-level SDK 接入的。
那什么叫 High-level SDK？High-level SDK 是基于具体场景，来提供不同版本的一些接口。比如说人脸检测，那如果不用 High-level SDK，那可能就需要先进行 RTC 流的截帧，截完帧以后上传到对应的存储，拿到接口以后进行接口的返回，再在终端进行展示。那我们这里就会把对应的流程包装成接口，就叫人脸检测，这样接口上就可以实现核心的功能。那这一块其实所有的 High-level SDK 接口，都是跟场景相绑定，用户对接起来会非常简便。
下图是我们在线监考方案的整体架构。其中可以看到，我们将其分为端和云两部分进行展示。端上我们会有屏幕共享、实时的监考和答题，进行对应的能力输出。然后用户可以集成我们对应的 High-level SDK，来封装它对应的客户端或者 web 端。
云上会用到非常多的内置功能，比如 RTC 里就会有我们最核心的屏幕共享，会有房间的管理。对在线监考来说，我们会把一个考生作为一个房间，那他的三路流就会作为房间里的三个所有者，包括一路屏幕流，一路摄像头的流，以及手机流。其中我们还会用到直播的一些场景，因为我们需要把对应的整个考试过程录制下来。我们内部也会打通 RTC 和智能多媒体的一些服务，提供对应的检测、身份认证等相关功能。
那最后，我们所有的机器日志、对应的打点日志，都会存储到我们机器数据处理平台去。可以让用户在后期进行对应的检索以及可视化监控。目前来说，在线监考服务了众多客户，整体非常成熟。
从整个方案架构上来讲，可以拆分成两类，一类是考生，一类是监考人员。考生需要做的事情包括两个动作，一个是进行答题，第二个是把答题过程实时推到云端，供监考官查看。
在这个过程中，首先考生需要在 PC 界面打电脑摄像头的流，然后进行考试题目的选择。这样在 PC 界面就会把两路流推到我们的 RTC 上，一个是属于监考电脑摄像头的流，还有一个是考试屏幕的流。同时我们要求所有的考生拿出手机，扫描屏幕上的二维码，就会自动进入考生自己的房间。那需要把他的手机，放在其后方 45 度的视角。这样从考生的视角而言，他需要把三路对应的流，推到我们 RTC 的云上。
对监考人员来说，一场考试可能面对一百个人甚至一千个人，那他需要监考到所有考生的情况。这里我们会重点给他一些对应的提示和告警，监考人员可以有针对性地选定某一个考生。如此一来，考官可以实时查看每个考生的三路流，如果有疑似情况，那他就可以进行对应的处理。
流转到了 RTC 以后，我们会打进流内部的智能多媒体，在这里面就会做对应的 5G 检测和替换。比如说屏幕上显示一个人，后面突然来了另一个人，这种情况我们就会进行对应的报警。那也有可能人没出现，但是声音多了一个，这样也会报警。
还有就是考生会进行屏幕切换，比如打开浏览器进行检索的操作，或者是键盘的一些特定操作，我们也能够监控得到。
以上就是我们在线监考的介绍。
接下来会为大家介绍我们方案的优势，主要有四个方面。第一是通过我们七牛云 RTC 的低延时和 AI 能力的结合，提升整个作弊的检出率，确保整个考试的公平、公正。第二个是通过我们实时大盘和过程数据的标注，可以有目的、有选择地进行实时监考，让老师的效率得到大幅提升。第三是通过 High-level SDK 的接入，可以帮助我们的客户大幅缩减开发成本，让产品快速上线，服务更多的客户。第四是因为我们的存储可以进行多样化选择，用户可以使用七牛云的云存储，如果用户有自建存储，也可以把对应的视频，放到自建存储里来缩减成本。
在线监考方案未来的规划
接下来我为大家介绍整个在线监考方案的未来规划。其实刚才讲到，我们提供了 High-level SDK，它会让整个接入成本降低，用户不需要强大的开发能力也可以接入使用。
尽管如此，对很多客户来说，可能还是觉得会有一些门槛，所以基于这种现状，我们正在构建低代码平台。其中的核心概念，就是最大化降低客户的使用门槛。他如果想跑通标准的在线监考，如果没有太多个性化的配置，理论上不需要自己开发，直接使用我们的低代码平台就可以一键运行。它跟 High-level SDK 的区别是，完全不需要自己搭建后端和业务平台，我们的低代码平台还会提供所有的 UI 页面、后端逻辑和业务操作。
为了更好地服务客户，我们的低代码平台将公用的业务组件进行封装，包括房间、连麦 PK 等具体场景的标准组件，以及服务端的能力和对应的 UI 的页面。那在低代码平台上，会衍生出在线监考、互动直播、电商直播带货等各类产品。客户如果需要对应的场景，就可以一键把服务跑起来。
目前来看，用户使用我们的方案，一两天就可以完整实现产品的上线。如果他有一些个性化的诉求，整个更改起来也是非常的便捷。
在低代码方案中，我们帮用户做的事情会比之前更多。我们不仅会帮用户画 UI、实现交互，也会提供用户的业务服务端，包括互动直播、PK、禁言、举手等操作。用户可以在我们的低代码服务器申请低代码的 token，然后把我们的低代码嵌入到他的自己的业务应用里面，然后访问整个低代码的服务器，其中会有各种业务组件，理论上就不太需要开发代码。目前这一块低代码服务端我们是开源的，所以用户可以部署在自己的服务器上。
对用户而言，通过下图所示的三步操作，即可实现集成。
目前我们新一代的低代码产品，理论上只需要十行代码就可以。如果它需要修改，可以在里面进行一些功能或者组件的替换。整个替换都是开放的，也非常便捷。
所以，低代码会作为我们团队接下来非常重要的一个方向，刚才讲到的各类监考场景，也会往低代码方向上迁移。希望通过我们的不断努力，为用户提供更加优质便捷的服务。
今天我的分享就到这里，谢谢大家。
