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智慧校園物聯(lián)網(wǎng)就是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),一個(gè)信息化交互平臺(tái),一個(gè)實(shí)現(xiàn)校園資源共享的信息系統(tǒng)。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)有利于實(shí)現(xiàn)校園資源的整合,實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生,學(xué)生與學(xué)生,教師與教師之間的互動(dòng)。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)可以提高教育資源的共享程度,有效的組織教學(xué),實(shí)現(xiàn)教育效率最大化。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)一般包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層和服務(wù)層,可以實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)各種傳感設(shè)備的互聯(lián),有效的管理和處理各種信息資源,同時(shí)為教師和學(xué)生提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享服務(wù)。
2智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要由四層組成,分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層和服務(wù)層,實(shí)現(xiàn)學(xué)校教學(xué)服務(wù)、科研服務(wù)、共享資源和生活服務(wù)。
(1)感知層:主要通過各種RFID技術(shù)和紅外感應(yīng)器實(shí)現(xiàn)校園基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集,通過視頻采集、GPS通信技術(shù)等實(shí)現(xiàn)校園資源的有效監(jiān)控。
(2)網(wǎng)絡(luò)層:將感知層采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)安全無誤地傳送到應(yīng)用層,高職院校應(yīng)該充分利用原有校園網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),使用其它無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,提供一個(gè)高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
(3)應(yīng)用層:實(shí)現(xiàn)校園各種資源和數(shù)據(jù)的有效整合。高職院校應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)大體上可以分為教學(xué)管理相關(guān)的服務(wù)、生活應(yīng)用相關(guān)的服務(wù)和后勤社會(huì)資源的管理服務(wù)等三大塊。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就是要利用云技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。
(4)服務(wù)層:通過應(yīng)用子系統(tǒng)為學(xué)生和教師提供教學(xué)、生活和資源服務(wù)。教師和學(xué)生都可以通過這個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng),學(xué)生也可以通過這個(gè)平臺(tái)生活,真正實(shí)現(xiàn)校園資源有效利用。
3智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)
(1)教學(xué)管理系統(tǒng)。教學(xué)管理系統(tǒng)是智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中最重要的組成部分,該系統(tǒng)承擔(dān)教學(xué)管理的功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)考勤、學(xué)生管理、圖書管理、實(shí)訓(xùn)設(shè)備管理等管理功能。其中考勤子系統(tǒng)通過校園一卡通的刷卡方式來采集師生的考勤情況,利用網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)中心處理器自動(dòng)反饋數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生考勤的管理。而實(shí)訓(xùn)設(shè)備管理子系統(tǒng)則是通過現(xiàn)場(chǎng)傳感器,及進(jìn)發(fā)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),一旦設(shè)備報(bào)警,就要及時(shí)做出響應(yīng),維護(hù)或修理實(shí)訓(xùn)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的高效管理。圖書管理子系統(tǒng)通過紅外傳感器提高圖書的查閱和管理的效率,幫助教師或?qū)W生快速找到圖書。
(2)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)是智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中必不可少的組成部分,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生校園生活服務(wù)的功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生食堂消費(fèi)、宿舍電費(fèi)、洗浴中心、超市等消費(fèi)管理。其中最重要一個(gè)子系統(tǒng)就是校園一卡通系統(tǒng),該系統(tǒng)通過設(shè)置一個(gè)RFID電子標(biāo)簽,將學(xué)生財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)與校園應(yīng)用服務(wù)窗口關(guān)聯(lián)在一起,通過校園卡刷卡消費(fèi),實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)商鋪、學(xué)生、消費(fèi)之間的管理。
(3)后勤管理系統(tǒng)。后勤管理系統(tǒng)是智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的輔助部分,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)校園安全、校園物業(yè)等管理功能。校園監(jiān)控系統(tǒng)充分利用安射頻識(shí)別、圖像識(shí)別、遙感、GPS等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)校園環(huán)境的全面監(jiān)控。安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)向管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中心傳送監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),而后在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中分類處理監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),以確保對(duì)校園環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。一旦發(fā)現(xiàn)意外情況,視頻監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)及時(shí)采集和傳送感應(yīng)數(shù)據(jù)給管理中心,通過管理中心確定事故具體方位,學(xué)校安防部門可迅速組織人員趕往現(xiàn)場(chǎng)采取相應(yīng)處理。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù); 感知教育; 學(xué)校管理; 教育教學(xué)
中圖分類號(hào):G405 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-3315(2013)01-021-001
“感知教育”工程是無錫市12個(gè)傳感技術(shù)應(yīng)用示范工程之一。“感知教育”工程重點(diǎn)是在學(xué)校普及教育、教學(xué)應(yīng)用、教育管理及教育公共信息管理等方面應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),推進(jìn)教育的高位均衡發(fā)展。我校借助新校異地新建的契機(jī),在新校規(guī)劃之初就提出校園智能化的理念,我們把“感知教育”項(xiàng)目建設(shè)植入學(xué)??傮w設(shè)計(jì)與規(guī)劃,做到整體規(guī)劃,頂層設(shè)計(jì),借用云計(jì)算技術(shù)和云亭中學(xué)校名中的“云”字,我們把項(xiàng)目名稱定名為“感知教育、智慧云?!薄?/p>
2010年7月18日我校新校區(qū)正式開工建設(shè),學(xué)校在充分醞釀、討論、研究、完善設(shè)計(jì)思路后于2010年11月提出無錫市感知教育示范項(xiàng)目申請(qǐng),2011年3月通過了無錫市教育局組織的專家論證答辯,2011年7月學(xué)校完成了“感知教育、智慧云?!钡捻?xiàng)目招投標(biāo),并隨即在云亭中學(xué)新校區(qū)建設(shè)過程中同步跟進(jìn)建設(shè)。
一、“感知教育、智慧云?!表?xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)
我?!案兄逃?、智慧云?!表?xiàng)目的領(lǐng)域涵蓋了教育教學(xué)、學(xué)生生活、學(xué)校管理等多個(gè)領(lǐng)域,重點(diǎn)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)應(yīng)用示范工程和教育管理應(yīng)用示范工程。
1.建立若干物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用演示實(shí)驗(yàn)室,開發(fā)出若干個(gè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字化理化生實(shí)驗(yàn),探索物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的新方法。
2.借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)動(dòng)植物生長(zhǎng)、宇宙星空、氣象資料的數(shù)據(jù)監(jiān)控、觀察、記錄全程化、網(wǎng)絡(luò)化、公開化,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式和科研方法的創(chuàng)新和變革。
3.借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步完善學(xué)校平安校園的技防監(jiān)控系統(tǒng),加強(qiáng)對(duì)學(xué)生安全、機(jī)房安全、水電能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)“平安校園”、“低碳校園”建設(shè)的新提升。
二、“感知教育、智慧云?!敝饕ǔ身?xiàng)目
目前學(xué)校“感知教育、智慧云?!钡闹饕ǔ身?xiàng)目有十三項(xiàng):
1.感知安防:電子圍欄是一種主動(dòng)入侵防御圍欄,采用脈沖式高壓對(duì)入侵企圖作出反應(yīng),阻攔入侵行為,且不威脅人的性命。
2.感知能耗:感知能耗子系統(tǒng)通過對(duì)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的智能采集,配合學(xué)校的各項(xiàng)針對(duì)性的規(guī)章制度,為后勤管理和服務(wù)提供基本數(shù)據(jù)。
3.綠色健康教室:綠色健康教室子系統(tǒng)結(jié)合通訊技術(shù)、測(cè)控技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)化檢測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)校園的教室及其他重點(diǎn)部位的環(huán)境在線監(jiān)控。
4.感知閱覽室:采用RFID技術(shù)、自組網(wǎng)的感知信息系統(tǒng),通過在閱覽室入口設(shè)置RFID采集通道,有效控制了無卡人員的進(jìn)出,保證學(xué)生在舒適安靜的環(huán)境中讀書、學(xué)習(xí)。
5.感知校園卡:采用開放式高速學(xué)生卡,識(shí)別率高,讀取速度快,學(xué)生不需要刷卡,自動(dòng)考勤,系統(tǒng)將會(huì)及時(shí)、自動(dòng)地短信通知家長(zhǎng)孩子的到離校情況,家長(zhǎng)通過短信可輕松獲取孩子在校的健康狀況、日常表現(xiàn)、學(xué)習(xí)成績(jī)以及學(xué)校的動(dòng)態(tài)、通知等信息,家長(zhǎng)也可以通過手機(jī)和網(wǎng)站平臺(tái)與老師交流信息。
6.綠盾機(jī)房:通過綠盾機(jī)房系統(tǒng),使得機(jī)房管理人員能夠?qū)崟r(shí)了解到機(jī)房環(huán)境溫度、濕度等的全面情況,并可進(jìn)行有效控制和管理,必要時(shí)可實(shí)施無人值守的遠(yuǎn)程管理。
7.感知生長(zhǎng):“感知生長(zhǎng)”校園數(shù)字農(nóng)植園系統(tǒng),通過傳感技術(shù)、視頻技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建數(shù)字化種養(yǎng)殖環(huán)境,創(chuàng)造更加良好的探究和體驗(yàn)環(huán)境。
8.數(shù)字氣象站:校園數(shù)字氣象站系統(tǒng)采用先進(jìn)的氣象傳感器、數(shù)據(jù)采集器、控制處理器、GPRS無線傳輸?shù)燃夹g(shù),該系統(tǒng)可進(jìn)行常規(guī)的環(huán)境溫度、氣壓、環(huán)境濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、降雨量等八類氣象要素觀測(cè)。
9.校園辭典:智慧校園辭典利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)人體動(dòng)作捕捉與分析呈現(xiàn)不同的內(nèi)容,內(nèi)容完全采用多媒體制作,滿足學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐的需求。
10.感知教研:高效能記錄教師參加培訓(xùn)活動(dòng)情況,關(guān)注教師專業(yè)發(fā)展。
11.數(shù)字實(shí)驗(yàn)室:數(shù)字實(shí)驗(yàn)室由“教師機(jī)(安裝數(shù)字實(shí)驗(yàn)室管理和數(shù)據(jù)分析配套軟件)+手持式主機(jī)(包括嵌入式系統(tǒng),集采集、顯示、處理為一體)+傳感器(包括各種常規(guī)實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)要求的理、化、生傳感器)+配套教具”組成。數(shù)字實(shí)驗(yàn)室既克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)方式的弊端,又真正實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)與常規(guī)教學(xué)、探究性實(shí)驗(yàn)的完美結(jié)合。
12.仰望星空:是一個(gè)集天文觀測(cè)預(yù)約、觀測(cè)、研究、分享的網(wǎng)絡(luò)與實(shí)地相結(jié)合的數(shù)字天文觀測(cè)系統(tǒng)。
13.數(shù)字機(jī)器人:機(jī)器人教室擁有專用的六邊形的搭建臺(tái)和編程用電腦,并配有機(jī)器人器材分類柜和機(jī)器人創(chuàng)意設(shè)計(jì)展示柜,使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí),培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)配合意識(shí),提升創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)素養(yǎng)。
三、“感知教育、智慧云?!表?xiàng)目建設(shè)價(jià)值
“感知教育、智慧云?!钡捻?xiàng)目建設(shè)價(jià)值可以概括為“五個(gè)幫助”:
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);傳感系統(tǒng);平安校園;電子地圖
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-1302(2016)10-0-02
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用的方向之一就是與校園管理活動(dòng)的融合,用于促進(jìn)智慧校園/數(shù)字化校園建設(shè)工作的推進(jìn)。職業(yè)學(xué)校信息中心是存放關(guān)鍵硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的地方,安全的周邊環(huán)境和機(jī)房?jī)?nèi)部的濕度、溫度等參數(shù)將直接影響到設(shè)備的使用年限和正常運(yùn)行。
信息中心是職業(yè)學(xué)校數(shù)字化的中心,包括網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和管理中心,中心機(jī)房主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行和維護(hù)管理,其正常運(yùn)行需要嚴(yán)格遵從相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃,相應(yīng)的配套設(shè)施包括防雷、接地、空氣凈化、空調(diào)和UPS等。
1 技術(shù)參數(shù)的選擇
根據(jù)關(guān)鍵設(shè)備(如服務(wù)器、交換機(jī)等)對(duì)溫濕度的要求,將溫濕度分為A,B,C三級(jí),正常運(yùn)營時(shí)處于A級(jí)溫濕度,停機(jī)時(shí)處于B級(jí)溫濕度。塵埃分為A,B兩級(jí)。計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)照明在離地面0.8 m處,光照度應(yīng)大于200 Lx。開機(jī)時(shí)在中央控制臺(tái)處測(cè)量機(jī)房?jī)?nèi)的噪聲不應(yīng)大于70 dB。此外,電磁場(chǎng)干擾、消防、電磁干擾、安全保密還必須滿足機(jī)房工作人員的衛(wèi)生環(huán)境要求。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可選WiFi、GPRS、ZigBee、藍(lán)牙。不同的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有不同的特點(diǎn),一般情況也在不同的場(chǎng)合加以應(yīng)用。
(1)GPRS提供可靠的寬帶通信,一般應(yīng)用于單個(gè)節(jié)點(diǎn),適合遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控和物流跟蹤。
(2)WiFi技術(shù)使用IEEE 803.11標(biāo)準(zhǔn),具有高寬帶、高功耗的特點(diǎn),應(yīng)用包括供電、IP視頻監(jiān)控和高分辨率傳感器數(shù)據(jù)采集。
(3)BLUETOOTH技術(shù)使用803.15.1標(biāo)準(zhǔn),其具有帶寬較高與低功耗的特點(diǎn)。
(4)ZigBee技術(shù)基于IEEE 803.15.4標(biāo)準(zhǔn),具有低寬帶、低功耗的特點(diǎn),適合于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建立,是目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
我們主要采用了ZigBee技術(shù)與WiFi技術(shù)。
2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
我們研究設(shè)計(jì)了學(xué)校信息中心機(jī)房的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn),并布置了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,擬開發(fā)軟件應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能,以確保信息中心機(jī)房的安全管理。
安防產(chǎn)品選擇。職業(yè)學(xué)校出入人員比較多,物業(yè)管理水平有限,這就需要使用最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段來創(chuàng)建一套強(qiáng)大的安防系統(tǒng),特別是對(duì)于關(guān)鍵設(shè)備較多的中心機(jī)房。中心機(jī)房的安防場(chǎng)景可以提供視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)這些功能,我們需要用到報(bào)警燈、電子巡更、紅外對(duì)射、排風(fēng)扇、路由器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等設(shè)備。
(1)報(bào)警燈用于報(bào)警提示,當(dāng)檢測(cè)到有人進(jìn)入報(bào)警區(qū)域時(shí),報(bào)警燈不停閃爍。
(2)電子巡更由巡檢人員隨聲攜帶,用于巡檢,一般根據(jù)巡檢人員的數(shù)量確定使用量。
(3)紅外對(duì)射用于中心機(jī)房,當(dāng)有人入侵時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。
(4)人體紅外探測(cè)器收集人體發(fā)射的10 μm左右的紅外線,通過涅菲兒透鏡射到紅外感應(yīng)源上,在紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)向外釋放電荷,檢測(cè)處理后報(bào)警。
(5)排風(fēng)扇又稱通風(fēng)扇,排風(fēng)的目的在于發(fā)生火災(zāi)時(shí)及時(shí)排煙,可有效降低有害氣體的濃度。
(6)路由器用于網(wǎng)絡(luò)連接,使各個(gè)部件都能進(jìn)行信息交流。路由器是計(jì)算機(jī)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的樞紐,不同檔次的產(chǎn)品已成為實(shí)現(xiàn)各種骨干網(wǎng)內(nèi)部連接、骨干網(wǎng)間互聯(lián)和骨干網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通業(yè)務(wù)的主力軍。
(7)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是指使用寬帶網(wǎng)絡(luò)提供圖像、聲音和各種報(bào)警信號(hào),遠(yuǎn)程采集、傳輸、儲(chǔ)存、處理與傳播的全新的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
在中心機(jī)房關(guān)鍵位置安裝網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),并通過校園網(wǎng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)方便地對(duì)監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理或視頻存儲(chǔ),也可以在監(jiān)控地點(diǎn)布置報(bào)警設(shè)備并與監(jiān)控終端設(shè)備連接實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)。當(dāng)發(fā)生一些異常情況時(shí),系統(tǒng)可通過事先設(shè)置好的報(bào)警模式,通過E-mail、手機(jī)等方式將警告信息傳送給后勤保障部門,并對(duì)異常情況進(jìn)行錄像抓拍。系統(tǒng)還需其他物聯(lián)設(shè)備如光照、火焰?zhèn)鞲衅?、模擬量、開關(guān)量采集模塊、485轉(zhuǎn)換接口等。圖1所示為串口服務(wù)器,串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器可使傳統(tǒng)的RS-232/422/485設(shè)備立即聯(lián)網(wǎng),利用基于TCP/IP的串口數(shù)據(jù)流傳輸來控制管理設(shè)備。中心機(jī)房安防物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接圖如圖2所示。中心機(jī)房安防物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備如圖3所示。
3 軟件的開發(fā)需求
物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。雖對(duì)感知層和網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行了基本布置,但最終功能的實(shí)現(xiàn)還需要開發(fā)應(yīng)用層的軟件。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層軟件主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理和處理,并將這些數(shù)據(jù)與原有的安防系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)信息中心機(jī)房的安全管理。
在基礎(chǔ)軟件上,我們需要完成Web服務(wù)器端的部署和PC端程序的安裝與配置,選擇合適的數(shù)據(jù)庫并完成相應(yīng)的部署和配置。移動(dòng)互聯(lián)終端的項(xiàng)目開發(fā)需要熟悉串口通訊設(shè)備的參數(shù),掌握串口通訊程序的編寫,借助串口助手實(shí)現(xiàn)串口通訊等。功能最終的實(shí)現(xiàn)需要開發(fā)相應(yīng)的服務(wù)器端和PC端軟件,包括保衛(wèi)值班部門人員手機(jī)的App軟件。軟件推送效果圖如圖4所示。
4 結(jié) 語
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)拓展了安全監(jiān)控的視角,增加了安全監(jiān)控的手段,降低了安防系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜程度,為校園安防系統(tǒng)的建設(shè)帶來了革命性變化。職業(yè)學(xué)校在發(fā)展擴(kuò)建的過程中,以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建新型校園安全管理系統(tǒng),進(jìn)一步提高職業(yè)學(xué)校校園安全管理水平。但校園物聯(lián)網(wǎng)水平還處于早期階段,需要更多的技術(shù)和資金來促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景廣闊。作為新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的代表,物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)將會(huì)促進(jìn)教育信息化的進(jìn)一步發(fā)展,帶來更多的創(chuàng)新應(yīng)用和服務(wù),引起教學(xué)模式和管理模式的變革,最終將提升教育信息化水平,有利于教育質(zhì)量的提高。
參考文獻(xiàn)
[1]楊丙根.物聯(lián)網(wǎng)在平安校園建設(shè)中的應(yīng)用[J].無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010,10(3):93-95.
[2]王汝傳.物聯(lián)網(wǎng):物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.
[3]程漢兵.物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)校體育教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2011,2(2):47-48.
[4]王保云.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào),2009,23(12):1-7.
關(guān)鍵詞:校園綜治安全; 物聯(lián)網(wǎng); 整合;校園網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號(hào):TN91934; TP305 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004373X(2012)22005104
0 引 言
近年來,隨著校園規(guī)模的擴(kuò)大,開放程度的增加,校園人員數(shù)量多、成分雜,新的管理困難不斷出現(xiàn);隨經(jīng)濟(jì)實(shí)力的發(fā)展私家車急劇增加,現(xiàn)有資源和手段難以完成校園車輛管理,管理統(tǒng)計(jì)難,發(fā)生事件追蹤難;隨政府、社會(huì)和家庭對(duì)教育重視程度的增加,校園貴重財(cái)產(chǎn)增長(zhǎng)明顯,且小型化趨勢(shì)明顯,此類設(shè)備的挪用、防盜責(zé)任重大;重點(diǎn)區(qū)域,比如晚上的露天游泳池管理,重點(diǎn)部位,如財(cái)務(wù)室、機(jī)要室、敏感樓層的走廊等,都是重點(diǎn)監(jiān)管的區(qū)域。這些問題,使高校安全穩(wěn)定工作面臨更加嚴(yán)峻的新形勢(shì)。
傳統(tǒng)的校園安全管理模式已相對(duì)落后,管理技術(shù)缺乏先進(jìn)性;技防子系統(tǒng)數(shù)量眾多各自為政,信息缺乏整合,難以提升管理水平和效益,并且也造成人力資源投入的困難。近年來,校園網(wǎng)絡(luò)日趨完善,有線無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋完成,數(shù)字校園系統(tǒng)基本建成并發(fā)揮作用,為物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施提供了良好的基礎(chǔ)。建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園,可將管理對(duì)象延伸和擴(kuò)展到校園內(nèi)的重點(diǎn)物品,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的安全綜治系統(tǒng)建設(shè),搭建校園安全技術(shù)綜合管理平臺(tái),有機(jī)整合熱區(qū)監(jiān)控、車輛管理、電子巡更、門禁管理等系統(tǒng),并與視頻監(jiān)控、聲光報(bào)警、短信報(bào)警有機(jī)聯(lián)動(dòng),以提升校園綜治的技術(shù)水平,減輕人力壓力,提高綜治水準(zhǔn);并利用平臺(tái)的綜合數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)綜合統(tǒng)計(jì)與分析,為決策提供輔助支持。
1 基于智慧校園的綜治安全系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)
校園物聯(lián)網(wǎng)是在傳統(tǒng)校園信息化的基礎(chǔ)上,以校園網(wǎng)絡(luò)為依托,借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)校園環(huán)境、資源和活動(dòng)等各個(gè)方面和環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合管理。以便高效實(shí)現(xiàn)學(xué)校的教學(xué)、科研、管理和服務(wù)等活動(dòng)的全部過程,從而達(dá)到提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量、科研水平和管理水平,促進(jìn)實(shí)現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)宗旨的目的。
以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的校園安全綜治系統(tǒng),為學(xué)校構(gòu)建新穎、高效的安全綜治技術(shù)平臺(tái),探索以技術(shù)促管理,以管理帶動(dòng)技術(shù)發(fā)展的安全綜治新模式。系統(tǒng)將為提升校園安全水準(zhǔn),減少安全隱患,保護(hù)資產(chǎn)安全,及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故并報(bào)警,以及事后問責(zé)、審計(jì)和決策提供支持,為教育事業(yè)的順利發(fā)展保駕護(hù)航。
系統(tǒng)以智慧校園建設(shè)為契機(jī),依托現(xiàn)有的數(shù)字校園環(huán)境,重點(diǎn)建設(shè)以實(shí)現(xiàn)“熱區(qū)監(jiān)控”、“車輛管理”、“電子巡更”、“門禁管理”、“資產(chǎn)監(jiān)控”功能的物聯(lián)網(wǎng),并在此基礎(chǔ)上整合“視頻監(jiān)控”和“校園廣播”系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)校園綜治安全綜合管理平臺(tái)。系統(tǒng)架構(gòu)從邏輯上分為:物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、IP傳輸網(wǎng)絡(luò)、管理和應(yīng)用平臺(tái)和安全認(rèn)證等四層,架構(gòu)如圖1所示。
圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校園綜治安全系統(tǒng)架構(gòu)平臺(tái)是校園綜治管理系統(tǒng)的指揮管理中心,是整個(gè)系統(tǒng)的核心。主要包括“數(shù)據(jù)庫”、“安全管理網(wǎng)站”和“報(bào)警平臺(tái)”3部分。安全管理網(wǎng)站供不同身份角色的人員提供安全管理和安全信息查詢接口;數(shù)據(jù)庫主要用于保存數(shù)據(jù),以便于記錄、管理、統(tǒng)計(jì)分析和事后監(jiān)督;報(bào)警平臺(tái)用于安全事件發(fā)生時(shí),按類型、性質(zhì)觸發(fā)短信、廣播和聲光報(bào)警信號(hào);平臺(tái)依賴數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)挖掘和決策支持系統(tǒng)為安全管理的決策提供輔助支持。
認(rèn)證層為整個(gè)平臺(tái)的使用提供安全認(rèn)證機(jī)制,以LDAP數(shù)據(jù)庫為中心,按用戶角色不同提供對(duì)應(yīng)的訪問、操控或管理界面。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)的校園安全子系統(tǒng)建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)又稱為傳感網(wǎng),是互聯(lián)網(wǎng)從人向物的延伸,主要是解決物與物之間的信息交互。通過IoT可以實(shí)現(xiàn)人人、人物及物物間的互聯(lián)互通,通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),可以獲取、傳遞和處理信息并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制。建設(shè)和整合基于物聯(lián)網(wǎng)的各種校園技防子系統(tǒng),顯然能有效提升校園安防的質(zhì)量和水準(zhǔn),并借助集控管理平臺(tái),能及時(shí)綜合分析安防形勢(shì),有效提供決策支持,還能有效減輕人力資源投入。
2.1 校園車輛通行管理系統(tǒng)
系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),隨時(shí)掌握校園內(nèi)車輛信息,對(duì)進(jìn)出校園的車輛進(jìn)行綜合管理,掌握校區(qū)內(nèi)車位使用狀態(tài)。通過本系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)分析車輛信息,用戶通過管理平臺(tái)查詢車位的實(shí)時(shí)使用情況,以及車輛引導(dǎo)服務(wù)。系統(tǒng)大大提高管理效率,減少人力資源配置,規(guī)范校園內(nèi)交通車輛,做到停車有序、行駛有規(guī);同時(shí)也為事件處理、事后管理及以后可能的收費(fèi)服務(wù)提供技術(shù)準(zhǔn)備。
系統(tǒng)使用RFID卡,分成長(zhǎng)期和臨時(shí)2類:
長(zhǎng)期卡主要提供給校內(nèi)教職工及固定用戶使用,卡內(nèi)記錄車主、車號(hào)、有效期、時(shí)間、閘口號(hào)、進(jìn)出等信息;臨時(shí)卡供單次出入校園使用,目前只記錄時(shí)間、閘口號(hào)、進(jìn)出及流水號(hào)等信息。
系統(tǒng)按功能分成2個(gè)子系統(tǒng):
車輛通行管理子系統(tǒng)和停車位管理子系統(tǒng)。停車位管理子系統(tǒng)主要是通過預(yù)埋在停車位下面的無線傳感器來實(shí)現(xiàn)停車位的動(dòng)態(tài)管理。
車輛進(jìn)出通行管理子系統(tǒng)實(shí)行系統(tǒng)集中監(jiān)控,采用紅外檢測(cè)器檢測(cè)車輛的進(jìn)出,使用無線收發(fā)器識(shí)別注冊(cè)車輛的進(jìn)出信號(hào),達(dá)到車輛通行管理方便、安全、高效的目的。
系統(tǒng)包括:信號(hào)接收、紅外探測(cè)、蜂鳴報(bào)警、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、車輛通行檢測(cè)等5大部分。
閘口分為自動(dòng)和人工兩類,自動(dòng)閘口專門用于長(zhǎng)期卡用戶;人工閘口供單次出入使用,由人工發(fā)卡、放行、驗(yàn)卡、收卡等動(dòng)作。車輛入場(chǎng)工作流程如圖2所示,車輛出場(chǎng)流程基本與入場(chǎng)雷同,不同的是將“發(fā)放臨時(shí)卡”改為“收回臨時(shí)卡”,“車位數(shù)-1”改為“車位數(shù)+1”。
校園電子巡更系統(tǒng)是最近幾年被廣泛用于校園安全巡查一種安防系統(tǒng),能夠有效制約指定人員在指定時(shí)間按指定路線執(zhí)行巡查工作,并具有事后監(jiān)督和審計(jì)功能。
系統(tǒng)使用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),結(jié)合現(xiàn)代通信技術(shù),存儲(chǔ)保安的巡更時(shí)間、巡更路線的地理數(shù)據(jù),能夠在控制終端重現(xiàn)巡更軌跡,并能夠在遇到突發(fā)事件的時(shí)候及時(shí)向控制中心發(fā)出警報(bào)信號(hào)。系統(tǒng)主要包括手持巡更儀和控制管理2部分:
手持巡更儀部分利用GPS衛(wèi)星定位模塊接收GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù),通過單片機(jī)提取時(shí)間、經(jīng)緯度等有用數(shù)據(jù)并對(duì)得到的有用數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和控制,而且實(shí)時(shí)通過無線收發(fā)模塊向控制終端發(fā)送攜帶巡更人員地理位置數(shù)據(jù)的警報(bào)信息,并在出現(xiàn)緊急突發(fā)事件的時(shí),能向中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
控制管理部分主要由管理系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、無線收發(fā)裝置和校園電子地圖系統(tǒng)等組成,實(shí)時(shí)接收巡更儀發(fā)回的信息,當(dāng)巡更人員偏離既定路線或接收到報(bào)警信息,監(jiān)控中心會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警。其工作原理如圖3所示。
以IC卡為基礎(chǔ)的校園卡是高校智慧校園建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施之一。基于CPU卡的門禁應(yīng)用系統(tǒng),是指采用CPU卡的授權(quán)、認(rèn)證、監(jiān)控等功能實(shí)現(xiàn)安全場(chǎng)所出入管理和有效控制的信息應(yīng)用系統(tǒng),目前在高校的應(yīng)用正熱。
系統(tǒng)通過分析管理制度、學(xué)生生活規(guī)律、行為方式等特點(diǎn),設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的基于CPU卡的門禁管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)門禁出入控制、實(shí)時(shí)監(jiān)控、考勤記錄、非法卡報(bào)警等多種功能,實(shí)現(xiàn)校園人員流動(dòng)的安全、高效、便捷的管理目標(biāo)。
門禁系統(tǒng)可以分為IC卡、門禁控制和門禁管理3部分。IC卡是存儲(chǔ)持卡人信息的載體,具有智能讀寫和加密通信的功能,是啟動(dòng)門禁控制系統(tǒng)工作的觸發(fā)器,也是門禁管理系統(tǒng)授權(quán)的依據(jù),同時(shí)也具有門禁安全認(rèn)證的保障作用。作為門禁應(yīng)用安全控制的核心,門禁控制系統(tǒng)根據(jù)門禁管理系統(tǒng)下發(fā)的授權(quán)及控制信息,對(duì)卡片和持卡人進(jìn)行驗(yàn)證并控制門鎖開關(guān),同時(shí)形成刷卡及開鎖記錄。門禁管理系統(tǒng)是門禁管理員在門禁控制系統(tǒng)上層進(jìn)行人員授權(quán)、門禁卡管理、設(shè)備管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、刷卡記錄查詢等操作的系統(tǒng)。
門禁系統(tǒng)應(yīng)用范圍可以遍布校園內(nèi)宿舍、教室、辦公室、實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議室、機(jī)房、圖書館、校衛(wèi)生所、校門等地點(diǎn),數(shù)量大、分布廣,目前我院已經(jīng)和在建的有宿舍、機(jī)房、圖書館、會(huì)議室等場(chǎng)所。
各類地點(diǎn)的應(yīng)用在管理控制方式、安全性要求、報(bào)警手段等方面均有不同的要求。門禁持卡人包括教職工、學(xué)生、校內(nèi)服務(wù)人員、短期訪問人員等在內(nèi)的多種用戶,各類用戶在使用時(shí)間、使用頻率、使用范圍等方面也不盡相同,發(fā)卡管理、授權(quán)管理和出入記錄管理都各有其特點(diǎn)。所以系統(tǒng)運(yùn)行首先要規(guī)范IC卡的發(fā)放程序,各類人員按性質(zhì)不同由不同部門在管理平臺(tái)進(jìn)行注冊(cè)并指定相應(yīng)的編碼,制發(fā)卡部門依據(jù)卡編碼制作包括持卡人基本信息和指定權(quán)限在內(nèi)的IC卡共人員使用。整個(gè)門禁系統(tǒng)的應(yīng)用功能如圖4所示。
圖4 校園門禁系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖2.4 熱區(qū)闖入監(jiān)控
校園內(nèi)有一些需要重點(diǎn)監(jiān)控的區(qū)域和房間,綜治平臺(tái)為此設(shè)計(jì)了熱區(qū)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)。目前包括的熱區(qū)主要有:游泳池、財(cái)務(wù)室、鍋爐房、配電間、網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房及重點(diǎn)樓層的走廊等,熱區(qū)監(jiān)控主要特點(diǎn)是監(jiān)控有時(shí)段要求,即在指定的時(shí)段有闖入監(jiān)控報(bào)警要求。如上班時(shí)間無需監(jiān)控和報(bào)警,而在下班后需要開啟監(jiān)控。
熱區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)主要采用紅外和運(yùn)動(dòng)探測(cè)兩種技術(shù),在監(jiān)控區(qū)域邊界采用紅外對(duì)射,場(chǎng)內(nèi)采用視頻監(jiān)控中的運(yùn)動(dòng)檢測(cè);在封閉的房間則采用門禁結(jié)合視頻監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。
2.5 重點(diǎn)資產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)
學(xué)校有一些高價(jià)值或敏感資產(chǎn)需要監(jiān)控,監(jiān)控這些資產(chǎn)是否在指定的位置,以防止這些資產(chǎn)的非許可挪動(dòng)而造成丟失或失控。這些設(shè)備主要包括暴露在公共部位的投影儀,井道中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;高價(jià)值資產(chǎn),如服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、機(jī)床、實(shí)習(xí)車輛等;及敏感崗位的電腦等。
系統(tǒng)主要對(duì)這些資產(chǎn)實(shí)行定點(diǎn)管理,主要提供指定位置報(bào)警、出校門報(bào)警及運(yùn)行記錄等。系統(tǒng)主要有監(jiān)控管理平臺(tái)、傳感器、RFID標(biāo)簽和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。
圖5 重點(diǎn)資產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3 結(jié) 語
整個(gè)系統(tǒng)正在建設(shè)實(shí)施過程中,可以相信在成熟技術(shù)基礎(chǔ)上,完成構(gòu)成校園綜治安全系統(tǒng)基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),在綜治安全公共平臺(tái)的統(tǒng)一管理下,整合原先的視頻監(jiān)控、報(bào)警平臺(tái)和安全管理有關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng),充分發(fā)揮前端安全子系統(tǒng)和后端管理數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用系統(tǒng)的作用,定能在技術(shù)水準(zhǔn)、綜治效果和決策水平等方面,有一個(gè)質(zhì)的飛躍。作為智慧校園建設(shè)的應(yīng)用實(shí)踐和探索,能為其他高校類似系統(tǒng)的開發(fā)和實(shí)施提供借鑒和經(jīng)驗(yàn),良好的安全綜治管理將為學(xué)校教育事業(yè)的健康發(fā)展保駕護(hù)航。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 佟秋利,張慧琳,孫國光.基于CPU卡的大學(xué)門禁應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)施方案[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2011,32(4):14531457.
[2] 李坤,孫運(yùn)強(qiáng),姚愛琴.校園電子巡更系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].山西電子技術(shù),2010(3):6771.
[3] 司慶忠,蘇曉龍.一種長(zhǎng)距離電子巡更系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2008,25(9):7376.
[4] 楊志千.基于有源RFID的小區(qū)車輛管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢:武漢理工大學(xué),2009.
[5] 付鵬飛,楊忠根,王亞煒.基于RFID的小區(qū)車輛管理系統(tǒng)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2008(8):22662267.
[6] 林長(zhǎng)計(jì).基于RFID技術(shù)的智能卡售水管理系統(tǒng)\[J\].電子科技,2011(8):5860.
[7] 陳顯亭,賈曉飛.Rfidsim卡手機(jī)與校園應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)接研究\[J\].電子科技,2011(1):2223.
[8] 韓晶.基于RFID標(biāo)簽的定位原理和技術(shù)\[J\].電子科技,2011(7):6467.
[9] 張穎,李凱,王建偉.一種有源RFID局域定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)\[J\].電子設(shè)計(jì)工程,2012(5):6870.
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);RFID;NFC;二維碼;智慧校園
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)19-0048-02
高校智慧校園需要有先進(jìn)的理念,還需要新技術(shù)的支持。從高校校園需求分析,智慧校園建設(shè)應(yīng)從智慧服務(wù)、智慧教學(xué)和智慧管理三個(gè)方面去設(shè)計(jì)和建設(shè)。方案設(shè)計(jì)的理念就是在生活上為師生提供最便利最快捷最實(shí)惠的方式,在教學(xué)上搭建最科學(xué)最有監(jiān)督力最有效的系統(tǒng),在管理上設(shè)計(jì)全方位的創(chuàng)新系統(tǒng)。在原有千兆校園網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)、無線網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)上,融入物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)這一新型技術(shù)。
1 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng):物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,通過嵌入了具有無線射頻識(shí)別技術(shù)(RFI D) 、傳感器技術(shù)、嵌入式智能技術(shù)或圖像識(shí)別技術(shù)等智能傳感設(shè)備,給每一個(gè)實(shí)體對(duì)象分配一個(gè)唯一的代碼,按照協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),把物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別 、定位 、跟蹤 、監(jiān)控和管理的一種覆蓋世界上萬事萬物的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可分為3個(gè)層次:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,如圖1物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官:用于識(shí)別物體,采集信息,是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一。其關(guān)鍵技術(shù)為:RFID技術(shù)、NFC技術(shù)、傳感器技術(shù)、二維碼技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層把感知層獲取到的信息通過互聯(lián)網(wǎng)、有線/無線通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、安全可靠地進(jìn)行傳送。目前互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)等技術(shù)較成熟,基本能 夠滿足物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的大腦,它接收來自感知層采集的大量數(shù)據(jù),并通過云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理,從而實(shí)現(xiàn)各行業(yè)所需的實(shí)際應(yīng)用。
RFID:射頻識(shí)別技術(shù),是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無須人工干預(yù)。RFID系統(tǒng)只有兩個(gè)基本器件:閱讀器和標(biāo)簽。RFID系統(tǒng)具有讀取方便快捷、識(shí)別速度快、數(shù)據(jù)容量大、標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動(dòng)態(tài)更改、標(biāo)簽價(jià)格實(shí)惠等優(yōu)勢(shì),是智慧校園的重要技術(shù)支撐。
NFC技術(shù):是RFID功能和網(wǎng)絡(luò)通信功能的結(jié)合。由飛利浦半導(dǎo)體、諾基亞和索尼共同研制開發(fā),其基礎(chǔ)是RFID及互聯(lián)技術(shù)。NFC技術(shù)提出的初衷是兩臺(tái)電子設(shè)備之間更加方便快捷地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,具有“通信距離短”、“私密”、“安全”,適用于移動(dòng)支付等區(qū)域?,F(xiàn)在市面上的移動(dòng)終端都集成了NFC技術(shù),為智慧校園NFC支付提供了硬件基礎(chǔ)。
傳感器技術(shù):是一種能感知環(huán)境變化,捕捉被測(cè)物的原始數(shù)據(jù)的技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)元。能夠通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)輸送到處理中心。例如,可以在校園的各個(gè)教室安裝紅外傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制燈光。
二維碼技術(shù):一種新型的條形碼技術(shù),用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向)分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息的。最新發(fā)展的手機(jī)二維碼識(shí)別技術(shù),可以通過手機(jī)攝像頭代替條碼掃描儀,這一技術(shù)突破為二維碼帶來巨大的市場(chǎng)前景,也為智慧校園提供了天然的設(shè)備。
2 多元化的智慧校園
高校智慧校園服務(wù)的對(duì)象是具有高素質(zhì)的易于接受新事物的教師、早期蓬勃的追求新事物的學(xué)生及其希望有所創(chuàng)新和改革的管理者。為了滿足這些需求,本文提出了一個(gè)值得期待的智慧校園系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于RFID、NFC、傳感器和二維碼等技術(shù)將教學(xué)管理、后勤服務(wù)、和校園生活緊密聯(lián)系在一起,通過智慧校園系統(tǒng)師生可以享受更便利更快捷更實(shí)惠的服務(wù),管理者可以更科學(xué)更省力地監(jiān)督,師生之間有更緊密的互動(dòng)。在功能上該系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng),各個(gè)子系統(tǒng)的功能如下圖2。
3 智慧校園設(shè)計(jì)方案
智慧校園要求數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多樣化,校園應(yīng)用多元化,顯然單一的技術(shù)平臺(tái)無法滿足廣大師生的需求。本文提出了多元化、多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共存的智慧校園方案。借助已有的web校園平臺(tái)和通信網(wǎng)絡(luò),利用師生現(xiàn)有的智能手機(jī)等,實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、管”資源的利用最大化。本文將在技術(shù)層面上講述多元化的智慧校園的詳細(xì)設(shè)計(jì)。
3.1 基于RFID技術(shù)的校園通/圖書管理/智能停車系統(tǒng)
基于RFID技術(shù)的校園通/圖書管理/智能停車系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)是每個(gè)學(xué)生、老師都持有一張一卡通。一卡通其實(shí)就是RFID系統(tǒng)的兩個(gè)基本器件的其中一個(gè):標(biāo)簽。一卡通可以采用可讀可寫的卡片型的射頻標(biāo)簽,可以存儲(chǔ)姓名、身份(學(xué)生或教師),根據(jù)身份的不同賦予不同的服務(wù),如圖3。
學(xué)生一卡通的服務(wù)范圍包括:食堂/校園商業(yè)街消費(fèi),宿舍水電充值,圖書館借/還書。教師一卡通的服務(wù)范圍包括:食堂/校園商業(yè)街消費(fèi),圖書館借/還書,校車公交卡,智能停車卡。另外教師和學(xué)生的可借的圖書數(shù)量也可以不同。
RFID系統(tǒng)的兩個(gè)基本器件的另外一個(gè):閱讀器。閱讀器的放置的位置比較固定,如食堂的刷卡處,圖書館的借閱處,校園的出入口等。
RFID系統(tǒng)的通信基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng),高校的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是很完備的,為RFID系統(tǒng)提供了通信保障。
3.2 基于NFC的考勤/移動(dòng)支付/智能海報(bào)系統(tǒng)
基于NFC的考勤系統(tǒng)使用的設(shè)備就是具有NFC的智能手機(jī)和NFC標(biāo)簽。在校園中可應(yīng)用的場(chǎng)景之一:學(xué)生考勤。在每個(gè)教室布置好NFC標(biāo)簽,來上課的同學(xué)只需用手機(jī)讀取該NFC標(biāo)簽就完成了簽到服務(wù)。這一考勤系統(tǒng)節(jié)省了老師點(diǎn)名的時(shí)間,同時(shí)也方便教學(xué)管理者統(tǒng)計(jì)上課率。
基于NFC的手機(jī)移動(dòng)支付服務(wù),利用NFC芯片代替信用卡的功能。學(xué)生在校園商業(yè)街或者飯?zhí)脤⑹謾C(jī)靠近NFC刷卡機(jī)就可完成支付功能。基于NFC的智能海報(bào)系統(tǒng)利用NFC標(biāo)簽可以存儲(chǔ)一定量的信息,校園活動(dòng)中心將帶有NFC標(biāo)簽的海報(bào)貼出,感興趣的同學(xué)通過手機(jī)靠近海報(bào)就能輕松獲取海報(bào)的簡(jiǎn)要內(nèi)容,不需花費(fèi)手機(jī)流量就可獲取信息,提供一個(gè)為學(xué)生節(jié)流的方便、快捷的方式。
3.3基于傳感器的安全報(bào)警/節(jié)能減排系統(tǒng)
基于傳感器的安全報(bào)警/節(jié)能減排系統(tǒng)利用煙霧探測(cè)器、紅外線傳感器等具有安防作用的傳感器,置于環(huán)境的最前端,通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)及時(shí)地將異常/控制信息傳送到控制中心。
在每個(gè)教學(xué)樓和宿舍樓的樓道上安裝煙霧探測(cè)器,一旦出現(xiàn)異常,可以自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警器,并將異常信息通知相關(guān)人員。
在每個(gè)教室都安裝紅外線傳感器。紅外線傳感器可以檢測(cè)教室中是否有學(xué)生在,如果沒有檢測(cè)到學(xué)生,可以熄滅教室的燈光,做到省時(shí)省力的節(jié)能。
3.4基于二維碼的教學(xué)信息推送/學(xué)生校園活動(dòng)系統(tǒng)
基于二維碼的成績(jī)教學(xué)信息系統(tǒng)主要是利用推送平臺(tái)將課表信息、調(diào)課信息、考試信息分發(fā)到學(xué)生/教師手機(jī)中。并且教師錄完考試成績(jī)后可以第一時(shí)間推送到學(xué)生手機(jī)上。班主任可以利用這一平臺(tái)在每個(gè)學(xué)期結(jié)束時(shí)將學(xué)生的成績(jī)推送到家長(zhǎng)手機(jī)中。
二維碼的應(yīng)用很廣,可以為每一個(gè)校園協(xié)會(huì)注冊(cè)一個(gè)公眾號(hào),讓感興趣的同學(xué)通過掃描二維碼獲取更多的信息。
4 總結(jié)
文中論述了物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu),重點(diǎn)論述了物聯(lián)網(wǎng)感知層的關(guān)鍵技術(shù),并提出了一個(gè)多元化的智慧校園方案,為高校的校園建設(shè)提供一個(gè)參考。當(dāng)然智慧校園是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),除了現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和硬件資源,需要建立完整的數(shù)據(jù)管理中心,防止信息的泄露。還需要手機(jī)端的APP應(yīng)用,這都需要高校領(lǐng)導(dǎo)的重點(diǎn)支持。
參考文獻(xiàn):
[1]張永波. RFID 技術(shù)在“智慧校園”中的應(yīng)用[J].軟件導(dǎo)刊,2011(5).
[2]韓雪.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J].電子設(shè)計(jì)工程,2011(4).
關(guān)鍵詞:高校信息化;智慧校園;物聯(lián)網(wǎng);云計(jì)算;大數(shù)據(jù)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)35-0158-03
根據(jù)《國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》要求:教育信息化納入國家信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略,充分利用優(yōu)質(zhì)資源和先進(jìn)技術(shù),整合現(xiàn)有資源,構(gòu)建先進(jìn)、高效、實(shí)用的數(shù)字化教育基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)教育部的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》中大力推進(jìn)職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè),構(gòu)建繼續(xù)教育公共服務(wù)平臺(tái),整合信息資源,建設(shè)信息化公共支撐環(huán)境等的具體內(nèi)容。根據(jù)《教育部關(guān)于辦好開放大學(xué)的意見》的要求:運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展新成果,聚集優(yōu)質(zhì)教育資源,豐富教育教學(xué)手段,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,改革管理體制和運(yùn)行機(jī)制,探索具有中國特色、體現(xiàn)時(shí)代特征的開放大學(xué)辦學(xué)模式,滿足全民學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)需要,建設(shè)學(xué)習(xí)型社會(huì)。把握《貴州省十三五規(guī)劃》大好機(jī)遇:加快發(fā)展大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè),實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng),促進(jìn)數(shù)據(jù)資源開放共享。順應(yīng)貴陽市智慧城市工程的建設(shè)。結(jié)合貴州省各個(gè)高校信息化建設(shè)的現(xiàn)狀:網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,安全保障體系不完善;信息化技術(shù)水平相對(duì)較低;各個(gè)服務(wù)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立,沒有完善的共享與自動(dòng)化機(jī)制。結(jié)合國內(nèi)高校信息化建設(shè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。貴州各大高校都在紛紛力爭(zhēng)打造基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的校園信息化建設(shè),加快“數(shù)字化校園”或者“智慧校園”的實(shí)現(xiàn)。本文以作者所在的單位貴州廣播電視大學(xué)(貴州職業(yè)技術(shù)學(xué)院)力爭(zhēng)在“十三五”打造基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的“智慧校園”為例,談?wù)劗?dāng)前高校信息化建設(shè)的一些設(shè)想與方法。
1 基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)作為一種新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)模式[1,2],在業(yè)界受到廣泛關(guān)注。從國際電信聯(lián)盟(ITU)在信息社會(huì)世界峰會(huì)上的《互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》中可以總結(jié)出物聯(lián)網(wǎng)所體現(xiàn)的兩層基本涵義:(1)目前的三大網(wǎng)絡(luò),包括互聯(lián)網(wǎng)(Internet)、電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)和發(fā)展的基礎(chǔ),物聯(lián)網(wǎng)是在三網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展;(2)用戶應(yīng)用終端從人與人之間的信息交互與通信擴(kuò)展到了人與物、物與物、物與人之間的溝通連接。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠使物體變得更加智能化。從目前的發(fā)展形勢(shì)看,最有可能率先獲得智能連接功能的物體包括家居設(shè)備、電網(wǎng)設(shè)備、物流設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備以及農(nóng)業(yè)設(shè)備,并基于此實(shí)現(xiàn)人類與自然環(huán)境的系統(tǒng)融合[3~5]。
IBM 公司于 2007 年底宣布了云計(jì)算計(jì)劃[6],云計(jì)算的概念出現(xiàn)在大眾面前。所謂云計(jì)算,簡(jiǎn)單地說就是以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ),以網(wǎng)絡(luò)為載體,以用戶為主體為其提供基礎(chǔ)架構(gòu)、平臺(tái)、軟件等服務(wù)為形式,整合大規(guī)??蓴U(kuò)展的計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等分布式計(jì)算資源進(jìn)行協(xié)同工作的超級(jí)計(jì)算服務(wù)模式[7]。 虛擬化為云計(jì)算實(shí)現(xiàn)提供了很好技術(shù)支撐,而云計(jì)算可以看作是虛擬化技術(shù)應(yīng)用的成果。在過去的幾年里,已經(jīng)出現(xiàn)了眾多云計(jì)算研究開發(fā)小組,如谷歌( Google) 、IBM、微軟( Microsoft) 、亞馬遜 ( Amazon) 、EMC、SUN、HP、VMware、Sales-force、Alisoft、華為、百度、阿里巴巴、中國電信等知名 IT 企業(yè)紛紛推出云計(jì)算解決方案。
大數(shù)據(jù)(big data),指無法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合,是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力來適應(yīng)海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。在維克托?邁爾舍恩伯格及肯尼斯?庫克耶編寫的《大數(shù)據(jù)時(shí)代》中大數(shù)據(jù)指不用隨機(jī)分析法(抽樣調(diào)查)這樣捷徑,而采用所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。大數(shù)據(jù)的5V特點(diǎn)(IBM提出):Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多樣)、Value(價(jià)值)、Veracity(真實(shí)性)。[8]
智慧校園主要依托上述三大技術(shù),國內(nèi)外已經(jīng)具有很多成功例子。
加利福尼亞大學(xué)有10個(gè)分校以及5個(gè)醫(yī)療中心,同時(shí)還管理著美國能源部的一些實(shí)驗(yàn)室。校區(qū)過于分散,迫切需要一個(gè)先進(jìn)的決策系統(tǒng)來了解各方面信息,及時(shí)做出正確決策。加利福尼亞大學(xué)將整個(gè)校園看做是一統(tǒng)一、集成的生態(tài)環(huán)境,將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和實(shí)時(shí)展現(xiàn),對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析,提煉出關(guān)鍵信息,進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè),為決策提供科學(xué)化的依據(jù)。這套決策系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),實(shí)時(shí)了解各核心業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài),實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)相互共享和協(xié)同,最終,將提取出有價(jià)值的信息進(jìn)行分析,并在“校長(zhǎng)儀表盤”上以圖表形式直觀的展現(xiàn)。例如,在對(duì)學(xué)生的精細(xì)化管理和服務(wù)上通過實(shí)時(shí)獲取學(xué)生信息,設(shè)定學(xué)生在校園內(nèi)48小時(shí)內(nèi)更新無狀態(tài)則報(bào)警。所展現(xiàn)的數(shù)據(jù)包括科研基本信息、教學(xué)狀態(tài)信息、業(yè)務(wù)管理信息、IT運(yùn)維信息、學(xué)校財(cái)務(wù)信息、安防監(jiān)控信息等覆蓋學(xué)校生活各個(gè)方面的整體狀況。校區(qū)及醫(yī)療中心的總體情況都會(huì)通過儀表盤應(yīng)用顯示到校長(zhǎng)面前,校長(zhǎng)能夠?qū)崟r(shí)了解校園安全、校園運(yùn)轉(zhuǎn)、風(fēng)險(xiǎn)分析、財(cái)務(wù)情況等信息。
北卡羅萊納州立大學(xué)是一所擁有超過30000名學(xué)生和近8100名教職工,在工程、科學(xué)技術(shù)和教學(xué)方面的教學(xué)與研究都居世界領(lǐng)先地位的綜合性大學(xué)。隨著學(xué)校的發(fā)展壯大,師生對(duì)能提供學(xué)術(shù)計(jì)算的資源的需求也越來越大,校方想通過云計(jì)算平臺(tái),高效管理這些相關(guān)資源。因此學(xué)校將資源進(jìn)行整合,成立了虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室Virtual Computing Lab( VCL ),建立云計(jì)算系統(tǒng)平臺(tái)。用戶可以及時(shí)或者預(yù)約的方式通過該系統(tǒng)獲取自己需要的資源和解決方案。學(xué)生能通過網(wǎng)絡(luò)接受免費(fèi)的教學(xué)材料、應(yīng)用軟件、在線存儲(chǔ)等。該系統(tǒng)的建立降低了75%的軟件許可成本,每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)的人數(shù)也提高了150%,另外,計(jì)算資源在科研、教學(xué)和管理間的轉(zhuǎn)移更加靈活,學(xué)校服務(wù)器和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的利用率也提高了,師生滿意度大幅提升。
浙江大學(xué)智慧校園以通信網(wǎng)和云計(jì)算為基礎(chǔ),搭建智慧應(yīng)用平臺(tái),總共有幾十種應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)于校園的管理和設(shè)施,學(xué)校內(nèi)的各個(gè)方面都包含其中。他們的規(guī)劃完全按照中國電信浙江省分公司的方案分成了智慧應(yīng)用、智慧平臺(tái)、云計(jì)算和通信網(wǎng)四個(gè)部分。其中智慧應(yīng)用分成了智慧校園的管理和設(shè)施兩個(gè)部分,服務(wù)于學(xué)校的教研、設(shè)備、日常生活、公共交通等各個(gè)領(lǐng)域。
南京郵電大學(xué)貫徹的是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧校園的建設(shè)思路,利用先進(jìn)的信息技術(shù),建設(shè)各種先進(jìn)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)作為載體,并將教研、學(xué)校管理和校園生活融為一體、構(gòu)建出一個(gè)新型智慧化大環(huán)境,快速、準(zhǔn)確地將校園中的各業(yè)務(wù)過程中的相關(guān)信息反饋給人們,學(xué)校制度和管理的創(chuàng)新和改進(jìn),需要各應(yīng)用系統(tǒng)提供綜合的數(shù)據(jù)分析,為業(yè)務(wù)流程的管理、改進(jìn)和再造提供數(shù)據(jù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)并促進(jìn)信息化教育、科學(xué)化決策和規(guī)范化管理的科學(xué)發(fā)展。集成各應(yīng)用系統(tǒng)從而使校園的信息得到共享,破除了信息孤島,推進(jìn)教研、學(xué)校管理、校園生活、后勤服務(wù)向智慧化發(fā)展。
總之,智慧校園建設(shè)主要有三個(gè)方面的核心特征:根據(jù)識(shí)別用戶角色,為每個(gè)人提供可定制的個(gè)性化服務(wù),在一個(gè)統(tǒng)一的全面感知環(huán)境和綜合信息平臺(tái)上獲取所需的服務(wù);集成學(xué)校各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián),系統(tǒng)協(xié)同,打破信息孤島;學(xué)校的大協(xié)同信息平臺(tái)不僅實(shí)現(xiàn)校內(nèi)的協(xié)同工作和信息共享,還為學(xué)校和外部環(huán)境的溝通提供接口。
2 智慧校園的架構(gòu)設(shè)計(jì)
從上面智慧校園實(shí)現(xiàn)的成功案例中,一般 “智慧校園”是一個(gè)包含大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等新一代技術(shù)的綜合體。首先,把傳感器嵌入和裝備到校園里的教室、圖書館、食堂、實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議室和宿舍樓等地方的終端設(shè)備上,使其形成的物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián),實(shí)現(xiàn)校園生活與物理系統(tǒng)的整合;而后將教學(xué)系統(tǒng)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)等眾多軟件系統(tǒng)平臺(tái)整合并融人“校園云”;最終,將“校園云”、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)整合起來,建立“大數(shù)據(jù)平臺(tái)”,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)抓取,深度分析計(jì)算,形成更有效的決策依據(jù)?;诖髷?shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的“智慧校園”體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
為了更好地實(shí)現(xiàn)上面描述的“智慧校園”,一般建設(shè)重點(diǎn)主要包括四個(gè)方面:
(1)各種通信網(wǎng)絡(luò)與通信平臺(tái)的集成。研究電信網(wǎng)絡(luò)、WLAN、互聯(lián)網(wǎng)、教育資源網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)高速融合通信,實(shí)現(xiàn)整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)覆蓋。研究集成高清視頻、語音、數(shù)據(jù)和流媒體的IP統(tǒng)一通信,研究語音通信能力、短信通信能力、微信通信能力和視頻通信能力的通信集成平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)低成本、高安全、高清晰、高穩(wěn)定、可重復(fù)、可擴(kuò)充的校園信息通信和數(shù)據(jù)流通,促進(jìn)應(yīng)用集成、系統(tǒng)融合和數(shù)據(jù)共享,全面高效地支撐智慧校園的各種信息化建設(shè)和應(yīng)用。
(2)各種異構(gòu)系統(tǒng)的集成。研究現(xiàn)有各種異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)的集成方法,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一操作和數(shù)據(jù)共享。由于之前大部分高校沒有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)劃信息化建設(shè)的部門,由各個(gè)部門自己建設(shè)自己的應(yīng)用系統(tǒng),從而造成目前一個(gè)學(xué)校很多應(yīng)用系統(tǒng)各自獨(dú)立,不能互動(dòng)和共享信息,形成一個(gè)一個(gè)信息孤島。通過研究異構(gòu)系統(tǒng)的集成方法,找出一種科學(xué)的,實(shí)用的辦法,是學(xué)校智慧校園建設(shè)的一大難題。
(3)大數(shù)據(jù)云計(jì)算中心。研究大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析的云架構(gòu),構(gòu)建服務(wù)器集群和存儲(chǔ)器集群,為各個(gè)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源,對(duì)大量結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化形態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理與分析,形成智慧教學(xué)、智慧管理和智慧生活。實(shí)現(xiàn)開放教育的科學(xué)教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系,對(duì)教學(xué)全過程和學(xué)習(xí)效果的監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)和綜合考核,為學(xué)歷教育和非學(xué)歷教育服務(wù)。
(4)云服務(wù)系統(tǒng)。研究云服務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)與搭建,為教學(xué)、科研、管理和生活提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。對(duì)目前使用的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、虛擬實(shí)驗(yàn)室教學(xué)系統(tǒng)、計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與考試系統(tǒng)等等改建為云端系統(tǒng)、讓學(xué)生能利用各種設(shè)備完成學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)在校學(xué)生和社會(huì)學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)、隨處學(xué)習(xí)。
3 建設(shè)目標(biāo)與要求
通過智慧校園的建設(shè),一般要求達(dá)到如下目標(biāo):
(1)為廣大師生提供一個(gè)全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺(tái),提供基于個(gè)人的個(gè)性化設(shè)計(jì)定制服務(wù)。
(2)提供對(duì)學(xué)校各項(xiàng)業(yè)務(wù)的整體智慧化解決方案規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)共享與協(xié)作的高效運(yùn)行。
(3)為學(xué)校的建設(shè)提供現(xiàn)代信息技術(shù)保障,聚集豐富的優(yōu)質(zhì)教育資源,提供先進(jìn)的學(xué)習(xí)條件,擁有完善的、科W的辦學(xué)體系,基本滿足多樣化學(xué)習(xí)需求,為學(xué)習(xí)型社會(huì)提供重要支撐,為人力資源開發(fā)提供重要保障。
(4)為學(xué)校與外部環(huán)境提供一個(gè)共享與交流的借口,順應(yīng)貴州省大數(shù)據(jù)發(fā)展和貴陽市智慧城市建設(shè)。
(5)為學(xué)校培養(yǎng)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)方面的人才提供實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
為了完成上面提出的目標(biāo),一般在實(shí)施過程中要求:
(1)建設(shè)理念要先進(jìn),要充分利用好信息化發(fā)展的最新三大產(chǎn)物,發(fā)揮好信息化技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì);
(2)重點(diǎn)為高等教育服務(wù),支撐貴州教育云的建設(shè);
(3)緊密結(jié)合省與學(xué)校十三五規(guī)劃的信息化建設(shè)內(nèi)容;
(4)整體思考,一次規(guī)劃,分期投入,分步建設(shè),做到邊建設(shè),邊利用,達(dá)到立竿見影的效果;
(5)要深入調(diào)研,摸清家底,實(shí)事求是,充分利用好現(xiàn)有資源,合理規(guī)劃,節(jié)約成本,提供有效服務(wù)。
4實(shí)施內(nèi)容規(guī)劃
智慧校園的建設(shè)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,一般不是一下就能建起來的,沒有一個(gè)科學(xué)的實(shí)施規(guī)劃方案,往往會(huì)導(dǎo)致工程的失敗。我們經(jīng)過詳細(xì)的考察與研究,提出了下面的實(shí)施規(guī)劃方案。
總體建設(shè)思路:先骨干(骨干包括兩網(wǎng)(校園有線網(wǎng)和無線網(wǎng))、一心(數(shù)據(jù)中心)、一出口、兩平臺(tái)(一卡通平臺(tái)和系統(tǒng)集成平臺(tái))),后枝葉(各種業(yè)務(wù)系統(tǒng))
下面是我們學(xué)校具體的實(shí)施步驟:
第一步:
1.全光網(wǎng)改造;
2. 全無線覆蓋;
3.出口帶寬提速;
4.數(shù)據(jù)中心云遷移;
5.一卡通平臺(tái);
6.OA系統(tǒng)。
第二步:
系統(tǒng)集成平臺(tái);
圖書館信息化的升級(jí),改造,系統(tǒng)集成與一卡通對(duì)接;
第三步:
教務(wù)系統(tǒng)的升級(jí),改造,系統(tǒng)集成與一卡通對(duì)接;
后勤管理系統(tǒng)的升級(jí),改造,系統(tǒng)集成與一卡通對(duì)接。
第四步:
云桌面實(shí)驗(yàn)室與辦公室的建設(shè),系統(tǒng)集成與一卡通對(duì)接;
其它系統(tǒng)的升級(jí),改造,系統(tǒng)集成與一卡通對(duì)接;
第五步:
建設(shè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)。
通過上面一步一步的完成,最終一個(gè)學(xué)校的智慧校園就給完成。
5 建設(shè)保障
智慧校園是一個(gè)讓人興奮,但又有很大風(fēng)險(xiǎn)的項(xiàng)目。因此必須要建立相應(yīng)的保障體系,才能保證該項(xiàng)目能有效地完成。下面是我們研究后建設(shè)的保證體系。
學(xué)校成立信息化建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組,成員包括學(xué)校校長(zhǎng)和各個(gè)部門的主要領(lǐng)導(dǎo),由校長(zhǎng)任組長(zhǎng),一起把握和推進(jìn)信息化建O;
學(xué)校成立信息化建設(shè)專家委員會(huì),由校內(nèi)和校外長(zhǎng)期從事校園信息化建設(shè)的資深人員組成;
學(xué)校成立專門的信息化建設(shè)辦公室,負(fù)責(zé)信息化建設(shè)的具體事項(xiàng);
在整個(gè)建設(shè)期間,學(xué)校每年預(yù)留專門的建設(shè)金費(fèi),供信息化建設(shè)專用。
6 建設(shè)成果的推廣
今天是云計(jì)算的大力發(fā)展時(shí)代,貴州三大電信運(yùn)營商在貴陽的不同地方都建了超大的IDC。我們建設(shè)智慧校園應(yīng)該充分利用這個(gè)條件,建設(shè)期間可以采用以租代建的方式,實(shí)現(xiàn)花小錢辦大事。建設(shè)好的系統(tǒng),可以通過IDC中的云架構(gòu),分享給其它高校使用,大大降低建設(shè)經(jīng)費(fèi),提高系統(tǒng)的使用率。
7 結(jié)束語
智慧校園建設(shè)工程是一個(gè)龐大的工程,也是當(dāng)前各個(gè)高校開展得熱火朝天的項(xiàng)目。如何保證智慧校園建設(shè)成功,本文提出了一套嚴(yán)密的方法,供大家借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1] Huang Y H,Li G Y.Descriptive models for internet of things[A].International Conference on Intelligent Control and Information Processing[C].Harbin,China:IEEE Press,2010:483-486.
[2] 朱洪波,楊龍祥,朱琦.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,31(1):1- 9.
[3] 吳吉義,平玲娣,潘雪增,等. 云計(jì)算: 從概念到平臺(tái)[J]. 電信科學(xué),2009, 25(12) : 23-30.
關(guān)鍵詞 :物聯(lián)網(wǎng) ;智能建筑 ;應(yīng)用 ;發(fā)展 ;高校智能化1 物聯(lián)網(wǎng)以及智能建筑的體現(xiàn)方式
探討物聯(lián)網(wǎng)及智能建筑的體現(xiàn)方式之前,我們首先就必須要了解兩者的基本概念,只有了解了基本概念才能夠真正談得上提升建筑智能化水平。下面本文就來分別分析物聯(lián)網(wǎng)及智能建筑的概念和體現(xiàn)方式。
1.1 物聯(lián)網(wǎng)
所謂物聯(lián)網(wǎng)主要指的是事物之間相互連接的網(wǎng)絡(luò),物聯(lián)網(wǎng)同互聯(lián)網(wǎng)相比有著明顯不同。物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的,是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的延伸及發(fā)展?;ヂ?lián)網(wǎng)是信息之間的交流,而物聯(lián)網(wǎng)則是物品之間的交流。當(dāng)前我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始得以發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。網(wǎng)上購物、電子銀行、教學(xué)醫(yī)療等領(lǐng)域都能夠看到物聯(lián)網(wǎng)的影子。在實(shí)際工作過程中對(duì)于物聯(lián)網(wǎng),人們的重視程度越來越高。加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究應(yīng)用已經(jīng)成為今后發(fā)展的必然選擇。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物,在實(shí)際工作過程中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為我國今后發(fā)展的重要的新興產(chǎn)業(yè)。云計(jì)算技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)都與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有密切聯(lián)系。所謂網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)指的是網(wǎng)絡(luò)層之間的傳輸定位技術(shù),網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)包含互聯(lián)網(wǎng)、WIFI 以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。傳感器技術(shù)則指的是物件的傳感、執(zhí)行以及近距離通信等。云計(jì)算技主要是利用不同區(qū)域的高性能計(jì)算機(jī)來進(jìn)行有效溝通融合,最終為物聯(lián)網(wǎng)提供科學(xué)高效地?cái)?shù)據(jù)管理、分布式計(jì)算等服務(wù)平臺(tái)。
1.2 智能建筑
智能建筑就是根據(jù)客戶需要來對(duì)建筑物的管理、結(jié)構(gòu)、外觀、服務(wù)以及設(shè)備等進(jìn)行高效組合從而最終滿足客戶需要。智能建筑的最終目的就是要能夠使得建筑物成為一個(gè)健康、優(yōu)雅、舒適的建筑體。自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、建筑技術(shù)是智能建筑技術(shù)的四大基礎(chǔ)。提升智能化水平就必須要加強(qiáng)對(duì)這四種技術(shù)的研究。智能建筑理念當(dāng)前已經(jīng)被人們廣泛認(rèn)同,并應(yīng)用得到了各個(gè)領(lǐng)域。照明系統(tǒng)、節(jié)能減排監(jiān)控系統(tǒng)、安防消防系統(tǒng)集成就是智能建筑理念的典型體現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶給了智能化領(lǐng)域一場(chǎng)翻天覆地的革命,顛覆了傳統(tǒng)的思維方式。這場(chǎng)革命把人的思想融入到智能化體系中,把電子芯片放置于建筑、各類管網(wǎng)、空調(diào)設(shè)備等物體中,甚至是人類無法達(dá)到的區(qū)域,如樓層、墻體、夾板等建筑物內(nèi)部隱藏的眾多管線和閥門中,通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了管理人員對(duì)小至一棟樓宇,大至一間學(xué)校,甚至整個(gè)社會(huì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,實(shí)施更為有效和統(tǒng)一的控制與管理??梢哉f,建筑業(yè)下一個(gè)重要的發(fā)展就是依靠智能建筑、智慧建筑的飛躍發(fā)展。
2 物聯(lián)網(wǎng)在建筑智能化中的應(yīng)用
2.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀
物聯(lián)網(wǎng)是一種先進(jìn)的專業(yè)的技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)本身獲得了較快發(fā)展,在實(shí)際工作過程中這項(xiàng)技術(shù)也到了廣泛應(yīng)用。設(shè)備之間通過傳感器聯(lián)網(wǎng),人們可以就更加真實(shí)地了解電子設(shè)備的使用信息。照明系統(tǒng)、空調(diào)冷暖系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、安防消防系統(tǒng)與電梯系統(tǒng)就是其中最為典型的智能設(shè)置,也是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的具體體現(xiàn)。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的背景下,局域網(wǎng)的應(yīng)用是值得注意的。局域網(wǎng)應(yīng)用過程中經(jīng)常采用總線型或者是環(huán)型樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有助于人們資源間的共享。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)在建筑智能化中的具體應(yīng)用
建筑智能化離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)貫穿到了建筑智能化的各個(gè)環(huán)節(jié)中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之所以能夠得到廣泛應(yīng)用主要在于無線網(wǎng)絡(luò)的普及、網(wǎng)絡(luò)寬帶化。當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)獲得了較快發(fā)展,無線通信技術(shù)在智能建筑中得到了全面應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)寬帶化的形成能夠滿足各方面的要求及應(yīng)用。智能建筑之所以能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵在于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得物與物之間的連接成為了可能。本文以大學(xué)校園為載體,詳細(xì)敘述物聯(lián)網(wǎng)在校園建筑智能化中的具體應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具體應(yīng)用在校園以下領(lǐng)域 :一是智能教學(xué)中的應(yīng)用。智能教學(xué)主要包括了計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、電子圖書閱覽等。建立實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的多媒體教學(xué)系統(tǒng),利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大面積的遠(yuǎn)程或者直接教學(xué),系統(tǒng)可供優(yōu)秀課件儲(chǔ)存、下載、點(diǎn)播,同時(shí)教師可利用多媒體技術(shù)進(jìn)行全方位的互動(dòng)教學(xué),這樣既豐富了教學(xué)手段,又提高了教學(xué)質(zhì)量。設(shè)計(jì)者在考慮校園全數(shù)字多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)應(yīng)充分考慮建成后的需求,并應(yīng)充分考慮網(wǎng)落全覆蓋,在教室的各個(gè)位置都可以利用 WIFI 上網(wǎng)互動(dòng)教學(xué)。教室內(nèi)由多媒體電子講桌統(tǒng)一控制所有設(shè)備,包括投影機(jī)、投影幕、計(jì)算機(jī)、視頻展示臺(tái)等設(shè)備。通過控制面板可對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行切換和操作,如可切換控制各種設(shè)備的播放,選擇頻道和調(diào)節(jié)音量大小等。二是節(jié)能減排中的應(yīng)用。節(jié)能減排是校園智能建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)。它將能夠有效降低建筑能耗。具體而言,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在節(jié)能減排系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是通過在空調(diào)設(shè)備內(nèi)安裝感知組件,從而動(dòng)態(tài)地獲得各種環(huán)境狀況信息(溫度、濕度等)。之后通過上傳數(shù)據(jù)分析,最后由節(jié)能管理一平臺(tái)來全面自動(dòng)地調(diào)控空調(diào)系統(tǒng)本身的負(fù)載端設(shè)備,把環(huán)境溫度的有效控制在一定范圍內(nèi),避免因?yàn)槿藶椴僮鞑划?dāng)造成過冷或過熱。我校大學(xué)城校區(qū)所有教學(xué)樓宇的暖通空調(diào)系統(tǒng)都采用遠(yuǎn)程節(jié)能減排監(jiān)控系統(tǒng)作為管理輔助,當(dāng)教室內(nèi)無人或少人時(shí),系統(tǒng)可遠(yuǎn)程關(guān)閉或調(diào)節(jié)溫度,有效的節(jié)能減排的同時(shí)為我校節(jié)能大筆費(fèi)用。當(dāng)前較為流行的監(jiān)控通信技術(shù)主要是 ZigBee 系統(tǒng),在實(shí)際工作過程中通過該系統(tǒng)將能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)室內(nèi)濕度、溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、同時(shí)還能夠有效增強(qiáng)節(jié)能運(yùn)行管理效果。該系統(tǒng)本身還具有搜集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、輸出打印報(bào)表、傳輸無線內(nèi)網(wǎng)、合理評(píng)價(jià)能源消耗等功能。三是智能校園安防中的應(yīng)用,智能化的安防系統(tǒng)為校園安全提供有先進(jìn)的保障系統(tǒng)。傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)存在著較多問題,新形勢(shì)下在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的智能安防系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的安防系統(tǒng)將能夠全面科學(xué)高效地處理相關(guān)信息,準(zhǔn)確性以及處理速度都將能夠得到有效提升。視頻監(jiān)控、出入口控制、入侵報(bào)警以及電子巡邏是智能安防系統(tǒng)的主要內(nèi)容。攝像機(jī)主要分布在華工校園主要出入口、停車場(chǎng)、每棟新建教學(xué)大樓的每一層的主要出入口、圍墻、建筑等。在值班控制中心的值班人員可以 24 小時(shí)監(jiān)視攝像機(jī)畫面 , 隨意切換畫面,并可在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)錄像 , 提供犯罪證據(jù)。智能化傳感器和紅外線傳感器的應(yīng)用將能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)非法侵入信號(hào)的有效防范,這對(duì)于避免誤報(bào)警也是很有意義的。四是智能校園后勤保障中的應(yīng)用。主要運(yùn)用為校園“一卡通”,校園“一卡通”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)教學(xué)科研、校園辦公、遠(yuǎn)程教育、物業(yè)管理、圖書借閱、身份認(rèn)證、食堂就餐、醫(yī)療就診等多項(xiàng)功能綜合智能卡。這些功能不是簡(jiǎn)單的疊加,而是利用信息化的手段,將各種資源數(shù)字化,方便統(tǒng)一管理。當(dāng)前的一卡通系統(tǒng)主要是涉及到數(shù)據(jù)庫、一卡以及一網(wǎng)三個(gè)層面。建議采用先進(jìn)的控制網(wǎng)絡(luò)作為分散的控制設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間的通信連接 ;系統(tǒng)主干采用以太網(wǎng),通過路由器連接校園網(wǎng),終端設(shè)置若干個(gè)信息輸入和輸出控制器。建議采用非接觸 IC 卡,通過非接觸 IC 卡比起以前插卡式的 IC 卡更加先進(jìn)、安全、可靠、實(shí)用,既保護(hù)了學(xué)生個(gè)人信息,又便于使用。一卡通系統(tǒng)同時(shí)應(yīng)能支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,具有開放性和標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn),并保證運(yùn)行的安全可靠性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的科學(xué)高效的應(yīng)用能夠有效提升校園建筑的智能化水平,為學(xué)校的教學(xué)、科研、辦公、后勤管理和物業(yè)管理等提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)平臺(tái),有效地提升建筑物的舒適度,保證校園的安全,為建設(shè)一所國際化的校園奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。制定完善的校園智能化建設(shè)方案應(yīng)根據(jù)學(xué)校的明確需求,遵循先進(jìn)性與實(shí)用性相結(jié)合的原則,避免造成功能上的閑置??偠灾?,加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)與智能化建筑完美融合的研究已經(jīng)成為今后校園智能化發(fā)展的必然選擇。
3 智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)同智能建筑是相互聯(lián)系,相互促進(jìn)的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用是時(shí)展的必然結(jié)果。反過來說智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代將會(huì)得到較快發(fā)展。作為一種理念,智能建筑已經(jīng)被越來越多地人接受,智能建筑所包含的綠色環(huán)保、人工智能等理念使得不同用途的建筑物都開始提升自身的智能化水平。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,智能建筑獲得較快發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn) :一是智能建筑的范圍將會(huì)不斷擴(kuò)大。當(dāng)前智能建筑的理念已經(jīng)擴(kuò)展到到了住宅樓房、學(xué)校以及辦公商業(yè)等領(lǐng)域。智能建筑、智能小區(qū)以及智能城市等逐漸發(fā)展起來。智能建筑的前景越來越廣闊。二是智能建筑同綠色節(jié)能建筑有機(jī)結(jié)合在了一起。智能建筑同綠色節(jié)能是有密切聯(lián)系的。智能建筑同綠色節(jié)能建筑的理念相結(jié)合將有助于降低建筑能耗,能夠有效解決環(huán)境問題。在環(huán)境問題日益突出的背景下采取這一措施更顯迫切。三是智能建筑外延的發(fā)展。隨著智能建筑數(shù)量的不斷增多,建筑結(jié)構(gòu),建筑材料也將會(huì)向著智能化的方向發(fā)展。以上三點(diǎn)都體現(xiàn)了在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代智能建筑的快速發(fā)展。
4 結(jié)語
在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前時(shí)展的潮流。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展和不斷融合,物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代真正到來。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,智能建筑將獲得更快的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用將能夠有效提升建筑物智能化水平,智能建筑的快速發(fā)展也能夠促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步,兩者之間聯(lián)系緊密,同時(shí)也能夠相互促進(jìn)。本文首先分析了物聯(lián)網(wǎng)及智能建筑的體現(xiàn)方式,而后重點(diǎn)分析了物聯(lián)網(wǎng)在校園智能建筑中的應(yīng)用以及物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代智能建筑的發(fā)展??梢韵嘈?,隨著今后科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展和人們生活水準(zhǔn)的提高,我國智能化建筑的水準(zhǔn)將會(huì)有更大的發(fā)展空間。充分利用各種新技術(shù),不斷發(fā)展和完善智能化系統(tǒng),開創(chuàng)一個(gè)安全、智能、便捷的新時(shí)代,讓人們充分體會(huì)到科技給生活帶來的巨大變化。
參考文獻(xiàn)
[1] 樓冀陽 . 物聯(lián)網(wǎng)在智能建筑領(lǐng)域的應(yīng)用 [J]. 中小企業(yè)管理
與科技,201(41)
[2] 孫祿明 . 基于新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的建筑智能化項(xiàng)目應(yīng)用案例
[J]. 電聲技術(shù),201(37)
[3] 魏宏飛、黃宗建 . 淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和建筑智能化 [J]. 現(xiàn)代
營銷,201(39)
作者簡(jiǎn)介:
【關(guān)鍵詞】學(xué)生;監(jiān)控;管理;遠(yuǎn)程
一、引言
現(xiàn)在各地市的大學(xué)都普遍存在著校園面積大、場(chǎng)地分散,學(xué)生眾多,校園周邊的環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn),隨著近年來校園暴力事件和突發(fā)事故的增加,傳統(tǒng)的人力巡查和管理已不能滿足校園安全管理的需求,越來越多的學(xué)校開始考慮通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施來建設(shè)平安校園。本文將介紹遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在學(xué)生管理中的應(yīng)用及設(shè)計(jì)情況。
二、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析
由于各地校園遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)相繼出臺(tái),因此除依據(jù)安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求外,還要依據(jù)高校校園遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范。
該系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)做為傳輸系統(tǒng),真正做到任何時(shí)間、從任何地方、對(duì)任何現(xiàn)場(chǎng)都能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控,同時(shí)不必再像傳統(tǒng)的模擬\數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)那樣需要敷設(shè)大量的電纜,節(jié)省了用戶的前期投資。采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)的模擬設(shè)備相比,具備較強(qiáng)的擴(kuò)展性,比如:增加一路視頻監(jiān)控,模擬設(shè)備就可能需要增加一臺(tái)硬盤錄像機(jī),而網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控只需要增加一個(gè)IP地址就可以實(shí)現(xiàn);因此,網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的擴(kuò)展性是傳統(tǒng)的模擬視頻無法比擬的,通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò),還可以擴(kuò)展更多的應(yīng)用。
三、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控前端系統(tǒng)設(shè)計(jì)
為了有效地維護(hù)大學(xué)校園秩序和學(xué)生安全,根據(jù)不同的環(huán)境及監(jiān)控要求,配置不同的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)滿足圖像攝取點(diǎn)的最優(yōu)方案,同時(shí)還要兼顧使用客戶的價(jià)格承受能力。
1.學(xué)校大門口人流復(fù)雜,而且校大門臨街建設(shè),很容易出現(xiàn)交通事故,也有部分社會(huì)不良青年聚集學(xué)校門口滋事。在學(xué)校門口的內(nèi)部及外部區(qū)域安裝智能網(wǎng)絡(luò)高速球TSD808-4S48-18,對(duì)出入口附近30M范圍內(nèi)的人員、車輛活動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)出現(xiàn)糾紛以及事故,可遠(yuǎn)程控制球機(jī)對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控,事后通過視頻錄像進(jìn)行取證;同時(shí)在門衛(wèi)室附近安裝網(wǎng)絡(luò)半球攝像機(jī)TSD804-3S48,對(duì)人員出入及登記情況進(jìn)行監(jiān)控。
2.行政樓、教學(xué)樓出入口及主要通道走廊也是監(jiān)控的重點(diǎn)區(qū)域,在每個(gè)出入口及重要通道安裝網(wǎng)絡(luò)紅外一體攝像機(jī)TSD802-3S42-30,監(jiān)控出入人員情況。
3.在學(xué)校圍墻、車棚設(shè)立監(jiān)控點(diǎn),根據(jù)距離及面積安裝網(wǎng)絡(luò)紅外一體攝像機(jī)TSD802-3S42-30,進(jìn)行實(shí)時(shí)及錄像監(jiān)控,保證了夜晚監(jiān)控效果,保障公共及個(gè)人財(cái)產(chǎn)的安全。
4.在校園運(yùn)動(dòng)場(chǎng)區(qū)域,體育運(yùn)動(dòng)比較多,人員活動(dòng)也較多,采用智能網(wǎng)絡(luò)高速球TSD808-4S48-18對(duì)操場(chǎng)全景進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)出現(xiàn)糾紛以及事故,可遠(yuǎn)程控制球機(jī)對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控,事后通過視頻錄像進(jìn)行取證調(diào)查。
5.在教室內(nèi)采用廣角的網(wǎng)絡(luò)半球攝像機(jī)TSD804-3S42,可覆蓋教室內(nèi)所有座位。平時(shí)可以監(jiān)控日常教學(xué)課堂情況,在作為考場(chǎng)監(jiān)控的時(shí)候,可通過網(wǎng)絡(luò)接入專用的考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng),對(duì)教室的監(jiān)控設(shè)備權(quán)限進(jìn)行隔離,滿足國家以及地方的關(guān)于考場(chǎng)監(jiān)控的要求。同時(shí),還可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程公開課指導(dǎo),遠(yuǎn)程教育。
6.在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室及機(jī)房?jī)?nèi)安裝網(wǎng)絡(luò)半球攝像機(jī)TSD804-3S52,對(duì)實(shí)驗(yàn)室及機(jī)房?jī)?nèi)人員活動(dòng)及設(shè)備情況進(jìn)行監(jiān)控。
7.圖書館的出入口及存包處安裝網(wǎng)絡(luò)半球攝像機(jī)TSD804-3S42,對(duì)圖書館的出入人員及存包臺(tái)情況進(jìn)行監(jiān)控,預(yù)防糾紛以及事故發(fā)生。
8.在學(xué)生公寓及宿舍的出入口及樓道口安裝網(wǎng)絡(luò)紅外一體攝像機(jī)TSD802-3S42-30,對(duì)宿舍的出入人員進(jìn)行監(jiān)控,預(yù)防偷盜事件的發(fā)生。
9.在學(xué)校食堂內(nèi)網(wǎng)絡(luò)紅外一體攝像機(jī)TSD802-3S42-30,對(duì)人員活動(dòng)及設(shè)備情況進(jìn)行監(jiān)控。
四、總結(jié)
隨著數(shù)字校園和智慧校園的提出和建設(shè),遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是未來學(xué)生管理的主流趨勢(shì),該系統(tǒng)不僅僅用于學(xué)生管理,還可以在教學(xué)管理、安全防范等方面起到重大作用。
【致謝】
本研究得到金華市科技局科研項(xiàng)目:基于TIVOLI的IT管理監(jiān)控系統(tǒng)(項(xiàng)目批準(zhǔn)文件號(hào):金市科字[2009]48號(hào),項(xiàng)目編號(hào):2009-1-094)的資助。
【參考文獻(xiàn)】
[1]余展然.家用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].安防科技,2010,(2).
[2]李金群.多媒體遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技促進(jìn)發(fā)展,2011,(2).
[3]陶秋瓊.如何做一個(gè)出色的班主任[J].雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,12月第23卷第4期.
[4]王麗娜.信息安全導(dǎo)論[M].武漢大學(xué)出版社,2011.
一、指導(dǎo)思想
本學(xué)期我校將繼續(xù)貫徹落實(shí)全國第二次教育信息化工作會(huì)議精神,以《省政府辦公廳關(guān)于推進(jìn)智慧學(xué)校的實(shí)施意見》(蘇政辦發(fā)[2015]24號(hào))和《2018年**市教育信息化工作計(jì)劃》。并根據(jù)**市教育局信息處的統(tǒng)一部署,圍繞區(qū)教育局和區(qū)教師發(fā)展中心的重點(diǎn)工作推動(dòng)學(xué)校信息化工作,讓信息化更好地服務(wù)師生發(fā)展、服務(wù)教學(xué)、服務(wù)日常工作。
二、重點(diǎn)工作
(一)校園信息化環(huán)境建設(shè)
1.軟、硬環(huán)境的改造與提升,以符合當(dāng)前時(shí)展和師生發(fā)展的需求:校園網(wǎng)、校園安防監(jiān)控、教室教學(xué)信息化環(huán)境、移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)等;
2.整合現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,提升教育信息管理水平。
(二)“互聯(lián)網(wǎng)+”學(xué)科范式研究,常態(tài)課堂日常推進(jìn)。
1.以課題為引領(lǐng),以課例為抓手,扎實(shí)推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”學(xué)科范式研究。
2.**省網(wǎng)絡(luò)名師工作室建設(shè)研究(管雪沨工作室)
(三)創(chuàng)智空間科普基地建設(shè),深化學(xué)校創(chuàng)新教育
1.著力打造有利于學(xué)校創(chuàng)智空間的環(huán)境建設(shè),花大力氣培養(yǎng)學(xué)校創(chuàng)客、人工智能師資。
2.引入優(yōu)質(zhì)的開源軟硬件與教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)編適合學(xué)生發(fā)展的校本教材。
三、具體工作日程安排
三月:
1.積極參與舉辦中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)教研活動(dòng)
2.積極參與信息化常態(tài)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教師培訓(xùn)
3.組織教師進(jìn)行相關(guān)平臺(tái)和技術(shù)的培訓(xùn)
四月:
1.積極參與**市第六屆中小學(xué)生創(chuàng)客大賽
2.積極參與**區(qū)中小學(xué)生電腦制作活動(dòng)
3.積極參與“互聯(lián)網(wǎng)+課堂教學(xué)范式的發(fā)展與應(yīng)用”項(xiàng)目實(shí)施研討活動(dòng)
4.積極參與中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)教研活動(dòng)
五月:
1.積極參與省“互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代課堂教學(xué)范式的發(fā)展與應(yīng)用”培育項(xiàng)目暨實(shí)驗(yàn)區(qū)實(shí)驗(yàn)工作啟動(dòng)會(huì)
2.積極準(zhǔn)備小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科質(zhì)量調(diào)研
3.積極參與**區(qū)第二屆機(jī)器人大賽
六月: