基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園建設(shè)方案研究

(揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 揚(yáng)州 225127)

0.引言

近些年來，人們對互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注度越來越高，相關(guān)學(xué)者對互聯(lián)網(wǎng)也開展了大量的研究，這也使互聯(lián)網(wǎng)成為當(dāng)前最熱門的研究課題。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，使我國更加熱衷于智慧城市建設(shè)，高校也開始追隨社會信息化的發(fā)展腳步，進(jìn)一步加快了校園信息化建設(shè)，力求以信息技術(shù)做為發(fā)展理念來對學(xué)校教學(xué)進(jìn)行服務(wù)，這也使信息化技術(shù)在校園管理與科研中的作用逐漸顯現(xiàn)出來。高校的發(fā)展離不開信息化建設(shè)，應(yīng)全面貫徹智慧理念，緊跟時代步伐，力求營造智慧校園氛圍。

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)這一概念最早于上世紀(jì)末被提出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是依據(jù)射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器等眾多信息傳感設(shè)備，使信息能夠通過約定的協(xié)議將現(xiàn)實(shí)生活中的任何物體和互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來，從而實(shí)現(xiàn)信息的通信、交換與傳輸。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)使物與人、物與物的信息交互實(shí)現(xiàn)了無縫連接，它在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用極大推動了人類社會智能化的進(jìn)步。

2.智慧校園的定義

自2008年“智慧地球”這一理念被提出以來，我國也緊跟時代步伐，并于次年在我國無錫市成立了“感知中國”中心，全程圍繞“智慧”理念來推動我國信息化建設(shè)，并于2010年首次建設(shè)了第一個智慧校園，該智慧校園屬于一種具備開放性、協(xié)作性、創(chuàng)新性、綜合性特征的信息服務(wù)平臺，利用該信息服務(wù)平臺，校園師生及其管理者能夠?qū)θ魏谓虒W(xué)資源進(jìn)行智能化、全面化、高效化的感知，從而通過這些教學(xué)資源來進(jìn)行共享、互動與協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了個性化的教學(xué)服務(wù)，完成了校園資源與教學(xué)、生活的高度融合。此后，各個高校也不甘示弱，紛紛大力開展智慧校園建設(shè)。

3.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園建設(shè)方案研究

3.1 建設(shè)目標(biāo)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園建設(shè)方案的建設(shè)目標(biāo)是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用，來構(gòu)建出一種安全可靠、互聯(lián)互動、節(jié)能環(huán)保、智能高效的綜合管理應(yīng)用系統(tǒng)，使其能夠覆蓋整個校園，進(jìn)而完成對校園的行政管理與教學(xué)業(yè)務(wù)管理的信息化建設(shè)，該建設(shè)方案從邏輯上進(jìn)行劃分主要分成三個層次，分別是數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)設(shè)施層與應(yīng)用層。

3.2 建設(shè)內(nèi)容

3.2.1 智慧校園一卡通的建設(shè)

智慧校園一卡通的建設(shè)，能夠使智慧校園信息服務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)考勤、消費(fèi)、簽到、用水、公共設(shè)施使用、門禁、用電、就餐等眾多功能，從而使學(xué)校對廣大師生的管理更加便捷。校園一卡通的功能與傳統(tǒng)的校園一卡通相比，其功能更加多樣，利用校園一卡通能夠使廣大師生借助于WAP或短信的方式來進(jìn)行課程安排、圖書借閱、賬戶信息查詢等功能，可以說，智慧校園一卡通在智慧校園系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅能夠使校園的管理更加智能化與信息化，還能使廣大師生對校園卡的使用更加便捷。

3.2.2 智慧校園車輛管理系統(tǒng)的建設(shè)

智慧校園車輛管理系統(tǒng)的建設(shè)充分采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，該系統(tǒng)能夠?qū)π@中所有車位的使用情況進(jìn)行動態(tài)化的管理，并能夠?qū)π@所有出入車輛的相關(guān)信息進(jìn)行調(diào)度管理，此外，該系統(tǒng)還能夠?qū)囄恍畔⑦M(jìn)行分析，并為進(jìn)入車輛提供相應(yīng)的車位信息。用戶也能夠利用智能終端設(shè)備，如手機(jī)、IPad等相關(guān)設(shè)備來對校園中的車位使用情況進(jìn)行查詢，并對車輛進(jìn)行引導(dǎo)。車輛管理系統(tǒng)是由中央電腦進(jìn)行集中監(jiān)控的，它利用紅外線檢測裝置來對車輛的進(jìn)出進(jìn)行檢測，并通過接收器、無線發(fā)射器來對車輛信息進(jìn)行識別，從而使車輛的出入、車位的占用變得更加便捷、安全與高校。該系統(tǒng)還能夠利用主機(jī)來進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對多個出入口車輛進(jìn)出情況的統(tǒng)一管理。

3.2.3 智慧校園教室配置功能的建設(shè)

智慧校園教室配置功能借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)淌业氖褂们闆r及其相關(guān)信息進(jìn)行獲取，并使教師能夠借助于終端設(shè)備來對教室進(jìn)行預(yù)先配置安排。同時，該功能還能夠利用端口來和其他系統(tǒng)，如考試系統(tǒng)、排課系統(tǒng)等進(jìn)行銜接，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)校的統(tǒng)一后勤管理。

3.2.4 智慧校園地理信息系統(tǒng)的建設(shè)

智慧校園地理信息系統(tǒng)是借助于GIS技術(shù)、網(wǎng)頁技術(shù)及信息技術(shù)來構(gòu)建的一種信息服務(wù)網(wǎng)站，師生能夠通過智慧校園地理信息系統(tǒng)來對校園環(huán)境進(jìn)行快速熟悉，并通過該系統(tǒng)來生成地圖，從而使校園信息的展示更加生動、形象，極大方便了校園師生的各種活動，提高了學(xué)校的宣傳力度。

3.2.5 智慧校園指揮系統(tǒng)的建設(shè)

智慧校園指揮系統(tǒng)是以音視頻傳輸、存儲、壓縮等技術(shù)作為核心，結(jié)合了安防報(bào)警技術(shù)、流媒體傳輸技術(shù)、現(xiàn)代視頻技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體的視頻監(jiān)控綜合系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?yàn)樾@師生提供逼真、生動的三維實(shí)景地圖，從而使校園的各個重點(diǎn)區(qū)域能夠得以全面展現(xiàn)，智慧校園指揮系統(tǒng)的應(yīng)用使智慧校園的建設(shè)更加便捷、安全。

3.2.6 智慧校園多媒體教室的建設(shè)

信息技術(shù)的使用使教師的硬件建設(shè)得到了全面的完善，多媒體教室也由此應(yīng)運(yùn)而生。在多媒體教室中，配備了實(shí)物展示臺、中控系統(tǒng)、投影機(jī)等多種多媒體設(shè)備。在多媒體教室建設(shè)中，學(xué)校應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際需要，并來格遵循效益性與經(jīng)濟(jì)性原則來對設(shè)備進(jìn)行合理配置。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在多媒體教室的使用，能夠使多媒體教室播放與展示各種類型的多媒體信息，并能夠借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來對各種輔助設(shè)備進(jìn)行控制，還能夠與多種信息網(wǎng)進(jìn)行有效連接。

3.2.7 智慧校園圖書館的建設(shè)

智慧校園圖書館能夠借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)智慧化的信息服務(wù)與管理，在智慧圖書館中，通過RFID技術(shù)的使用來對各種文獻(xiàn)書藉進(jìn)行查詢、定位與管理，進(jìn)而幫助師生進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)資料的查詢。智慧圖書館借助于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來對各類信息資源進(jìn)行分類劃分，并按照師生的實(shí)際需求來進(jìn)行相應(yīng)的信息服務(wù)。

3.3 技術(shù)方法

3.3.1 信息標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的編制

智慧校園的建設(shè)離不開信息化標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的編制，可以說，信息化標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范是實(shí)現(xiàn)智慧校園建設(shè)的基礎(chǔ)組成部分，更是實(shí)現(xiàn)教育資源共享、確保系統(tǒng)功能互連的重要支撐。在智慧校園建設(shè)中，校園應(yīng)建立一套系統(tǒng)化、高效化的編碼標(biāo)準(zhǔn)體系，并針對系統(tǒng)的不同功能及其應(yīng)用來采用最為適合的編碼方案。在智慧校園信息標(biāo)準(zhǔn)的編制中，應(yīng)以國標(biāo)與部標(biāo)來實(shí)現(xiàn)校園編碼標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的統(tǒng)一與互聯(lián)互通，從而創(chuàng)建系統(tǒng)化、規(guī)范化、統(tǒng)一化的編碼解析制度，選擇具備權(quán)威性的數(shù)據(jù)來對校園數(shù)據(jù)交換規(guī)則進(jìn)行制定。校園應(yīng)對自身的管理特點(diǎn)及服務(wù)流程進(jìn)行整理與分析，完善信息化作業(yè)流程，確保整個管理業(yè)務(wù)流程能夠規(guī)范化，并加強(qiáng)管理工具的配套建設(shè)，以此保障校園的信息化管理。

3.3.2 設(shè)施支撐平臺的建設(shè)

智慧校園的建設(shè)離不開設(shè)施支撐平臺，校園應(yīng)對信息交互和相互通信中存在的H2T、T2T等相關(guān)問題進(jìn)行解決，并加強(qiáng)校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)有線無線的雙覆蓋。校園應(yīng)以互聯(lián)網(wǎng)來建設(shè)信息管理網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，并利用該系統(tǒng)來進(jìn)行各種服務(wù)。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)由四個部分組成，分別是遠(yuǎn)程訪問模塊、交換模塊、服務(wù)器群與廣域網(wǎng)接人模塊。此外，在共享網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)形成高效的網(wǎng)絡(luò)信息化管理手段，利用標(biāo)準(zhǔn)化與開放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來對功能進(jìn)行擴(kuò)充、更新與升級，從而實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)與廣域網(wǎng)的有效連接，以此實(shí)現(xiàn)對各種信息服務(wù)的提供與享用。此外，校園還應(yīng)建立健全的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制，將安全機(jī)制應(yīng)用于校園局域網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中，以此加強(qiáng)校園信息化管理安全。

3.3.3 信息服務(wù)平臺、數(shù)據(jù)庫共享平臺及身份認(rèn)證平臺的建設(shè)

校園的智慧化建設(shè)離不開信息服務(wù)平臺的支撐，信息服務(wù)平臺是將校園中的不同結(jié)構(gòu)、較為分散的信息資源及應(yīng)用進(jìn)行整合，從而實(shí)現(xiàn)校園中各個系統(tǒng)及應(yīng)用的無縫連接與集成化，進(jìn)而創(chuàng)造一個能夠?qū)π畔鬟f、協(xié)作、訪問予以支持的集成化環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)校園對個性化業(yè)務(wù)及應(yīng)用的集成、管理、開發(fā)及部署，進(jìn)而使智慧校園的相關(guān)服務(wù)信息能夠更加全面、系統(tǒng)的展現(xiàn)給用戶，使用戶能夠根據(jù)信息服務(wù)平臺來對相關(guān)數(shù)據(jù)及事務(wù)進(jìn)行獲取與處理。校園還應(yīng)建立統(tǒng)一化、安全化、共享化、高效化的數(shù)據(jù)中心，并對信息的采集、交換、處理、利用等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范，以此形成高效的信息管理運(yùn)行機(jī)制，以此幫助管理人員及校園領(lǐng)導(dǎo)利用信息來進(jìn)行正確決策。此外，校園還應(yīng)建立統(tǒng)一化的身份認(rèn)證平臺，明確授權(quán)機(jī)制及認(rèn)證方法，確保用戶能夠利用認(rèn)證口令與用戶名來對智慧校園系統(tǒng)所授權(quán)的信息服務(wù)進(jìn)行使用。

3.3.4 建設(shè)智能化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)

目前，校園在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的建設(shè)越來越多樣化，這也使網(wǎng)絡(luò)平臺的服務(wù)環(huán)境及服務(wù)對象呈現(xiàn)分割狀態(tài)，智慧校園的建設(shè)應(yīng)以服務(wù)作為出發(fā)點(diǎn)，利用信息化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)來為廣大師生提供專業(yè)化的信息服務(wù)，并加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)融合平臺的建立，以此實(shí)現(xiàn)對不同信息資源的集中化監(jiān)控、共享與管理。

4.結(jié)語

總而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用加快了智慧校園的建設(shè)進(jìn)程，極大提高了校園的管理與服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)了校園的自動化、信息化、智能化管理。相信在不久的將來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟，一個具備便捷服務(wù)、信息共享、安全高效的智慧校園服務(wù)環(huán)境也必將呈現(xiàn)在人們面前。