物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在學(xué)生日常管理中的應(yīng)用

支祖利(阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程科技學(xué)院，安徽 阜陽 236016)

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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在學(xué)生日常管理中的應(yīng)用

支祖利
(阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程科技學(xué)院，安徽 阜陽 236016)

摘要：物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)后全球信息產(chǎn)業(yè)的新一輪的信息技術(shù)革命，文章通過分析射頻識別(RFID)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)、信息處理等關(guān)鍵技術(shù)，提出利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生的高效能管理。

關(guān)鍵字：物聯(lián)網(wǎng)；射頻識別；學(xué)生管理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) (Internet of Things)是利用射頻識別(RFID)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)和信息處理等關(guān)鍵技術(shù)，通過射頻標(biāo)簽、射頻讀寫器、紅外掃描器、傳感器等信息感知設(shè)備獲取物體或人的相關(guān)信息，按照物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議完成感知信息之間的相互交換和共享的先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。[1]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對被感知物體的智能化分析、目標(biāo)精確定位、實(shí)時(shí)監(jiān)控跟蹤和信息管理等功能。

1　物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

無線 射頻 識別 技術(shù) (Radio Frequency Identification), 英文簡稱“RFID”,又稱為射頻標(biāo)簽，其工作原理是由閱讀器發(fā)射特定頻率的無線電頻信號，獲取射頻標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的人或物的相關(guān)信息，通過獲取的信息即可自動(dòng)完成對目標(biāo)對象信息的獲取、分析和識別，在此過程中，無須人工參與。[2]射頻標(biāo)簽操作方便，讀寫速度快，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，自然環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(Wireless Sensor Network),簡稱“WSN”，是由大量不同類型的傳感器通過無線網(wǎng)絡(luò)通信的方式構(gòu)成的自組織網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了信息的采集、處理和傳輸，傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)是構(gòu)成信息技術(shù)的三大支柱。[3]這些傳感器裝配在傳感器網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)前端，各傳感器之間相互協(xié)作完成無線傳感網(wǎng)絡(luò)所覆蓋區(qū)域內(nèi)被感知對象信息的感知、采集和處理，將檢測到的信息按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成為網(wǎng)絡(luò)所有者所需要的信息形式進(jìn)行輸出。這些傳感器讓被感知對象有了嗅覺、視覺、味覺等多個(gè)等感知功能，微機(jī)系統(tǒng)、無線組網(wǎng)技術(shù)和嵌入式技術(shù)的發(fā)展使得的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，譬如：橋梁健康檢測及監(jiān)測、地震檢測、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)學(xué)診斷、工業(yè)生產(chǎn)等方面。

嵌入式系統(tǒng) (Embedded System)是被完全嵌入到實(shí)際設(shè)備中，可對該設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制和監(jiān)測的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[4]。嵌入式系統(tǒng)可歸納為軟件和硬件的結(jié)合體，軟件和硬件具有支持開放性、可伸縮性和實(shí)時(shí)可靠性等特點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)研發(fā)和應(yīng)用過程中融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和行業(yè)的具體應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，以實(shí)際應(yīng)用為中心，具有體積小、功耗低、性能高等特點(diǎn)。智慧城市的發(fā)展使得嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，例如：智能家電(數(shù)字電視、空調(diào))、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(交換機(jī)、路由器)、消費(fèi)電子(手機(jī)、PDA)等。

2　物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)生日常管理中的應(yīng)用

2.1物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)生日常安全管理中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以幫助學(xué)生管理工作者可以及時(shí)掌握學(xué)生動(dòng)態(tài)，學(xué)校為學(xué)生分發(fā)有內(nèi)置RFID芯片的校園“一卡通”卡片，RFID芯片中存儲(chǔ)了學(xué)生的基本信息(譬如：年級、學(xué)號、姓名、班級、專業(yè)等)，學(xué)?？稍趯W(xué)生宿舍樓入口處設(shè)立智能門禁系統(tǒng)，架設(shè) RFID讀寫器，學(xué)生刷卡便可進(jìn)出學(xué)生宿舍，實(shí)現(xiàn)學(xué)生按權(quán)限出入，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成多次無刷卡記錄或者未按時(shí)歸來學(xué)生的名單，學(xué)生管理者和宿舍管理者可以通過此名單對宿舍晚歸、學(xué)生未歸去向和緊急情況疏散等事件進(jìn)行及時(shí)處理。

高校校園大多比較廣闊，學(xué)校保衛(wèi)人員無法對校園的各個(gè)區(qū)域?qū)崟r(shí)巡防，在這些無法及時(shí)巡防的區(qū)域內(nèi)，架設(shè) RFID讀寫器、安裝應(yīng)急報(bào)警裝置，當(dāng)學(xué)生處在危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，如樓頂、池塘邊等場所，RFID讀寫器通過讀取學(xué)生持有的一卡通，獲取學(xué)生卡片內(nèi)的信息，結(jié)合學(xué)校安裝的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，向?qū)W生發(fā)出危險(xiǎn)提示的信息。當(dāng)學(xué)生遇到突發(fā)事件時(shí)，可通過觸發(fā)應(yīng)急報(bào)警裝置上的按鈕或者在RFID讀寫器感應(yīng)區(qū)域內(nèi)刷隨身持有的一卡通，由于一卡通包含有學(xué)生的基本信息，此時(shí)學(xué)生的基本信息會(huì)自動(dòng)上傳到學(xué)校的監(jiān)控室，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地預(yù)防、阻止和解決校園的安全問題。

2.2物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)生日常學(xué)習(xí)管理中的應(yīng)用

培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力是當(dāng)前高校培養(yǎng)人才的首要目標(biāo)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到閱覽室、實(shí)驗(yàn)室、教室等教學(xué)場所，將會(huì)給學(xué)生培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力提供便利，在這些教學(xué)場所安裝智能門禁系統(tǒng)和部署RFID讀寫器。在正常上課期間，學(xué)生通過刷內(nèi)置有RFID芯片的一卡通進(jìn)行考勤，給任課老師和學(xué)生管理者及時(shí)了解學(xué)生在此期間的動(dòng)向提供了幫助。在學(xué)生課余期間，學(xué)生刷卡進(jìn)入閱覽室看書、看報(bào)，豐富學(xué)生的課余文化生活，同樣刷卡進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，有助于提高學(xué)生的動(dòng)手和實(shí)踐能力。

學(xué)校對于教學(xué)場所內(nèi)的設(shè)備大多采用條碼標(biāo)簽的形式進(jìn)行管理，該工作主要以人工為主，在設(shè)備維修和清查過程中的工作量較大，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以大幅節(jié)省此項(xiàng)工作的工作量，給這些教學(xué)設(shè)備貼上含有設(shè)備基本信息的RFID標(biāo)簽，通過RFID讀寫器即可完成這些教學(xué)設(shè)備信息的獲取、設(shè)備維修和清查工作。

2.3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在日常生活管理中的應(yīng)用

高校日常生活是學(xué)生在求學(xué)過程中除學(xué)習(xí)之外的又一個(gè)重要組成部分。高校學(xué)生在上課之余會(huì)經(jīng)常到校園中的食堂、洗衣房、超市等場所用餐和購買相關(guān)的生活用品。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用到這些場所將會(huì)提高高校后勤部門管理的效能。學(xué)生持有的內(nèi)置RFID芯片的一卡通包含了學(xué)生的基本信息，將一卡通與支付軟件綁定實(shí)現(xiàn)一卡通的支付和充值功能，節(jié)省了食堂一卡通充值處的工作量，在食堂銷售窗口架設(shè) RFID讀寫器，買飯時(shí)刷一卡通便可付費(fèi)，當(dāng)卡內(nèi)余額不多時(shí)通過手機(jī)或者電腦客戶端便可對一卡通的充值，當(dāng)學(xué)生持有的一卡通丟失時(shí)，RFID讀寫器讀取一卡通的信息便可獲知持卡者的信息，通過獲取的信息方便找到持卡者并還給其本人。

高校學(xué)生大多數(shù)是住宿生，學(xué)習(xí)和鍛煉占據(jù)了學(xué)生的大部分時(shí)間，無法再有更多的時(shí)間用來洗衣服，通常學(xué)生需要投幣才能完成衣服的洗滌，由于硬幣較重、容易丟失且不便于攜帶，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到洗衣房可改善上述帶來的問題，在洗衣機(jī)內(nèi)嵌入 RFID讀寫器，學(xué)生刷具有支付和充值功能的一卡通便可洗衣，由于一卡通內(nèi)是通用的，可用于校內(nèi)超市購物支付，學(xué)生無須擔(dān)心擔(dān)心卡內(nèi)余額浪費(fèi)，提高了高校后勤部門管理的效益和質(zhì)量，方便了學(xué)生日常生活中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李志宏.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用[J/OL].電子 技 術(shù) 與 軟 件 工 程 ,http://www.cnki.net/kcms /detail/10.1108.TP.20150226.1626.061.html,2015-0 2-26.

[2] 張黎紅,張宇輝,李洪超. 基于 RFID 學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014(20):84.

[3] 嚴(yán)順枝.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用[J].電子制作,2014(6):174.

[4] 許四平.計(jì)算機(jī)嵌入式操作系統(tǒng)初探[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(10):215-216.

中圖分類號：TN

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-4437（2016）02-0031-02

收稿日期：2015-10-26

作者簡介：支祖利(1986-)，男，安徽亳州人，阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教，碩士。主要研究方向：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。