基于物聯(lián)網(wǎng)無線通信的智能感知校園服務(wù)平臺

孫海峰 孫秀玲

【摘要】以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，整合目前校內(nèi)分離的各個信息化系統(tǒng)，建立校內(nèi)資源共享的綜合信息門戶。運用RFID技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、云計算等多種先進技術(shù)建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)理念的感知校園服務(wù)平臺。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；感知校園網(wǎng)絡(luò)；無限通信

1.引言

大學(xué)校園是一個“麻雀雖小、五臟俱全”的人居系統(tǒng)，是城市系統(tǒng)的一個縮影?；谖锫?lián)網(wǎng)的理念，運用信息技術(shù)構(gòu)建新的校園運行模式，可以加快校園信息化管理水平，極大程度上方便師生的生活，能夠很好的體現(xiàn)構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的戰(zhàn)略部署。

2.感知校園服務(wù)平臺的設(shè)計

平臺具體內(nèi)容包括校園自然環(huán)境感知服務(wù)、校園教學(xué)科研環(huán)境感知服務(wù)、校園社會生活環(huán)境感知服務(wù)、校園綜合信息服務(wù)。

2.1 校園自然環(huán)境感知服務(wù)

在教學(xué)樓內(nèi)部部署感知器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)智能環(huán)境感知應(yīng)用，主要包括環(huán)境溫度、室內(nèi)光照以及視頻信息感知等。在校園內(nèi)部關(guān)鍵位置部署視頻監(jiān)控設(shè)備、可視感知網(wǎng)、信號處理以及多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通技術(shù)為校園提供智能安防服務(wù)，盡量減少意外發(fā)生。

（1）智能視頻信息感知：通過可視信息的實時感知，采用圖像處理和模式識別技術(shù)，借助現(xiàn)代計算機視覺領(lǐng)域的發(fā)展成果，實現(xiàn)對異常事件的檢查。

（2）樓宇環(huán)境監(jiān)測：傳感器網(wǎng)絡(luò)采集多媒體信息，準確認知環(huán)境狀態(tài)變化，預(yù)測樓內(nèi)人員的需求，應(yīng)用反映網(wǎng)絡(luò)采取有效措施，從而實現(xiàn)全方位的樓宇環(huán)境監(jiān)測和節(jié)能減排示范應(yīng)用

2.2 校園教學(xué)科研環(huán)境感知服務(wù)

校園教學(xué)科研環(huán)境感知主要基于校內(nèi)職工和學(xué)生的位置進行教學(xué)科研環(huán)境的信息服務(wù)，主要包括以下幾個方面。

（1）區(qū)域權(quán)限管理

系統(tǒng)針對每一位FRID持卡人，由系統(tǒng)管理員為其分配區(qū)域權(quán)限，根據(jù)區(qū)域權(quán)限的不同等級，RFID持卡人被允許進入不同區(qū)域。此外，系統(tǒng)還可以對區(qū)域權(quán)限等級進行增、刪、改、查的管理。

（2）區(qū)域出入管理

系統(tǒng)記錄RFID持卡人特定區(qū)域的相關(guān)信息，并將這些信息整合顯示給用戶。其中，記錄出入信息是通過持卡人在區(qū)域出入部署的讀卡器刷卡二取得。

（3）樓內(nèi)精確定位

除GPS和移動基站定位外，提供了全新的第三種精確定位解決方案。以RFID標簽結(jié)合ZigBee網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建室內(nèi)坐標，標簽既可以定位坐標，也可以附著于物體上，用于物體識別標識。眾多標簽之間相互支持共同定位，實現(xiàn)樓內(nèi)定位以及基于位置的搜索和基于位置的導(dǎo)航。

2.3 校園社會生活環(huán)境感知服務(wù)

校園社會生活感知提供校園的三維全景式展示，實現(xiàn)校園用戶基于三維場景下的社交服務(wù)和基于位置的業(yè)務(wù)應(yīng)用原型。社交服務(wù)主要包括交友、博客、信息共享等Web2.0應(yīng)用等，是以軟件為主的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，作為感知校園窗口，以Web的方式向用戶展現(xiàn)感知校園的應(yīng)用信息，整合各類應(yīng)用，校園用戶可自由定制個性化的信息內(nèi)容。綜合信息管理服務(wù)除完成門戶站點本身的所有功能外，根據(jù)感知校園建設(shè)的要求，需要提供各種服務(wù)的接入，如一卡通服務(wù)平臺、網(wǎng)上教學(xué)系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、數(shù)字圖書系統(tǒng)、智能醫(yī)療系統(tǒng)、信息查詢系統(tǒng)以及應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)等。提供網(wǎng)絡(luò)化、信息化、多媒體化的綜合信息展示手段，實現(xiàn)校園綜合信息的對外瀏覽、查詢、展示等功能，使用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、圖像圖形技術(shù)、信息推送技術(shù)等建設(shè)先進的綜合信息展示平臺。

2.4 校園綜合信息服務(wù)

感知校園綜合信息管理平臺的門戶系統(tǒng)通過整合平臺內(nèi)部各子系統(tǒng)，基于此架構(gòu)構(gòu)造一個管理、可擴展、功能強大的校園內(nèi)群體的工作平臺，通過統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘等工具，實現(xiàn)可定制的以圖、文、報表等多種形式展示給管理人員和師生等不同角色的人員，提供靈活的查詢、統(tǒng)計、發(fā)布和報表功能。

通過將統(tǒng)一訪問門戶作為全校的統(tǒng)一信息發(fā)布窗口，實現(xiàn)校內(nèi)所有業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理，節(jié)約管理維護成本，提升校園的綜合管理信息化水平和調(diào)度能力。感知校園綜合信息管理平臺的統(tǒng)一訪問門戶子系統(tǒng)的功能主要包括4個方面，即個性化配置、信息查詢、信息統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)挖掘。

感知校園綜合信息管理平臺通過“統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一門戶、統(tǒng)一標準”的建設(shè)方案構(gòu)建校園綜合信息化平臺，實現(xiàn)信息資源共享、單點登錄、統(tǒng)一接入、一站式辦公、統(tǒng)一發(fā)布、統(tǒng)一檢索、統(tǒng)一認證、統(tǒng)一權(quán)限管理以及個性化定制。

3.總結(jié)

隨著物聯(lián)網(wǎng)中無線通信技術(shù)在傳統(tǒng)校園中的試驗和應(yīng)用，未來的校園將是一個綜合管理、科研和教學(xué)資源的共享平臺。通過平臺使用可視化技術(shù)、圖像圖形技術(shù)、信息推送技術(shù)等先進技術(shù)，提供網(wǎng)絡(luò)化、信息化、多媒體化的綜合信息展示手段，實現(xiàn)校園綜合信息的對外瀏覽、查詢、展示等功能。對校園的科研資源和教學(xué)資源進行收集整理和開放共享，實現(xiàn)學(xué)校內(nèi)部和學(xué)校之間的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)最大化共享。

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作者簡介：孫海峰（1978—），男，吉林吉林人，講師，研究方向：計算機應(yīng)用（圖像處理、多媒體）。