基于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建云平臺(tái)校園智能化建設(shè)研究

張樂(lè)春

摘要：現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本文通過(guò)闡述物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，分析物聯(lián)網(wǎng)中一些關(guān)鍵的技術(shù)，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)構(gòu)架的應(yīng)用，提出了校園物聯(lián)網(wǎng)智能化建設(shè)的基本思路。并且對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在校園智能化建設(shè)方面的具體應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)分析。以期將來(lái)以校園網(wǎng)為平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的基礎(chǔ)上，形成全新的智能化校園管理模式。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智能;校園建設(shè)

所謂的物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，是新時(shí)代下信息領(lǐng)域發(fā)生的一次重大變革，它是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)之后一種新的技術(shù)革命。從整體上來(lái)講，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的研究在吸收外國(guó)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上有了很大的創(chuàng)新，我國(guó)正在面向國(guó)家重大戰(zhàn)略和應(yīng)用需求開展了互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)體系，形成了以應(yīng)用為牽引的特色發(fā)展之路?，F(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)主要用在了安防、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域。并且物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，應(yīng)用種類更加的多樣，在高校校園智能化建設(shè)方面物聯(lián)網(wǎng)所起到的作用也越發(fā)明顯，智能校園建設(shè)已經(jīng)在一些地區(qū)實(shí)現(xiàn)。本文全方位的闡述了校園物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用。

一、物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)智能化校園

校園物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的是物與物以及人與人之間的通信，通過(guò)對(duì)物體的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和采集，并將這些信息傳輸?shù)浇K端，能實(shí)現(xiàn)物與人之間良好的互動(dòng)。所以，根據(jù)這種需，能夠確定物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)智能化校園的基本思路：

第一，標(biāo)識(shí)物體屬性。物體屬性有動(dòng)態(tài)屬性和靜態(tài)屬性，對(duì)于靜態(tài)屬性來(lái)說(shuō)，可以將其直接儲(chǔ)存在電子標(biāo)簽中，但是對(duì)于物體的動(dòng)態(tài)屬性來(lái)說(shuō)，需要將其標(biāo)識(shí)在不同類別的設(shè)備中，并且在設(shè)備中要用利射頻識(shí)別電子標(biāo)簽、二維碼、全球定位系統(tǒng)等組成的智能傳感器，利用這些傳感器按照一定的頻率周期性的采集物體的信息，能根據(jù)動(dòng)態(tài)信息的調(diào)整而發(fā)生變化;

第二，采集完信息后要將這些信息分類，并對(duì)其進(jìn)行整理和分析，將其轉(zhuǎn)化為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。然后利用現(xiàn)代化的有線和無(wú)線的傳輸方式將其傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān);

第三，要將這些物體信息傳輸?shù)叫@網(wǎng)上，通過(guò)校園網(wǎng)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模缓罄眯畔⑻幚碇行膶?duì)物體通信進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，其最終是為了讓用戶來(lái)得到這些物體的信息。

通過(guò)以上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)智能化校園的基本思路的分析，可以發(fā)現(xiàn)其整個(gè)過(guò)程是一個(gè)相互交互的過(guò)程。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)物與物以及人與人之間的溝通與對(duì)話。

二、物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)在智能化校園中具體應(yīng)用

智能化校園建設(shè)中利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化物聯(lián)網(wǎng)管理模式，其主要表現(xiàn)在教學(xué)和生活兩個(gè)方面。在教學(xué)的過(guò)程中能夠使教學(xué)活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)、圖書館活動(dòng)等管理更加的智能化;在生活方面能夠使得宿舍管理、餐廳管理、醫(yī)院管理以及超市的收費(fèi)管理更加智能化。那么如何將互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)，具體的應(yīng)用到校園的購(gòu)物設(shè)施上，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)校園物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是本文要探討的問(wèn)題。通過(guò)以上的基本思路的分析，能夠?yàn)榫唧w的設(shè)計(jì)出校園智能模型提供思路。

（一）智能化教學(xué)

所謂的智能化教學(xué)，主要是指教學(xué)方式以及教學(xué)手段的智能化。在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，其中使用的教學(xué)工具一般是黑板和粉筆等板書的方式，這種方式每位教師都會(huì)使用，并且很方便，但是其所起到的效果卻是有限的。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中利用多媒體教學(xué)，教師通過(guò)制作ppt教學(xué)其達(dá)到的效果是十分明顯，但是其也存在弊端，因?yàn)榻處熢谡n前需要花費(fèi)大量的時(shí)間精心的設(shè)計(jì)ppt，同時(shí)對(duì)于一些不能夠有效地利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教師還要對(duì)現(xiàn)代化的多媒體設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，才能對(duì)其有效的利用，存在一定的局限性。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中利用智能化教學(xué)就能夠同時(shí)解決這兩個(gè)問(wèn)題即傳統(tǒng)的教學(xué)方式效果不佳以及多媒體教學(xué)花費(fèi)大量時(shí)間這兩個(gè)問(wèn)題。在智能化教學(xué)中教師在做教學(xué)設(shè)計(jì)，編寫教案時(shí)或者是在上課時(shí)，不用刻意的關(guān)注教學(xué)設(shè)備的存在，不需要專門的學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)備的使用方法，在授課的過(guò)程中，僅僅通過(guò)語(yǔ)言以及簡(jiǎn)單的動(dòng)作來(lái)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的設(shè)備，就能達(dá)到較好的教學(xué)效果。其應(yīng)用更加的靈活，對(duì)教師以及學(xué)生的技術(shù)水平要求較低，能夠得到廣泛的開展。

（二）考勤管理

在對(duì)學(xué)生的管理中，考勤管理一直是一個(gè)重要的方面。通過(guò)有效的考勤管理，能夠保證學(xué)生按時(shí)上課，從而提高學(xué)習(xí)效果。在傳統(tǒng)的考勤管理中，主要是通過(guò)人為的方式進(jìn)行記錄，或者是利用現(xiàn)代化的指紋技術(shù)進(jìn)行考勤。無(wú)論是人為記錄技術(shù)還是指紋記錄都會(huì)花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。但是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就能夠解決這個(gè)問(wèn)題。其具體的應(yīng)用如下：首先讓在校的每位學(xué)生都佩戴RFID標(biāo)簽，并且這些標(biāo)簽中會(huì)記錄好學(xué)生的姓名，班級(jí)等基本信息，讓這些信息與佩戴的學(xué)生之間建立一個(gè)對(duì)等的關(guān)系。在進(jìn)行考勤管理中管理人員可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)來(lái)查詢每個(gè)學(xué)生在近期出勤的狀況。系統(tǒng)中會(huì)通過(guò)自動(dòng)感測(cè)系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)學(xué)生的RFID，并對(duì)這些信息進(jìn)行整理和分析。最終呈現(xiàn)給管理人員學(xué)生具體的出勤情況。除此之外，還能夠?qū)W(xué)生在校園內(nèi)的其他活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，例如學(xué)生在校園內(nèi)的行走路線，學(xué)生所走過(guò)的地點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)等。

（三）智能實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)智能化管理，主要是其實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)智能化管理。在前面提到通過(guò)標(biāo)識(shí)物體的靜態(tài)屬性能夠?qū)⑦@些靜態(tài)屬性直接儲(chǔ)存在電子標(biāo)簽中。所以。智能實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備以及耗材等信息屬于物體的靜態(tài)屬性，可以將這些設(shè)備的規(guī)格，出廠日期，使用說(shuō)明等直接存在RFID標(biāo)簽中。如果設(shè)備的內(nèi)容發(fā)生變化，能夠直接的修改RFID標(biāo)簽中的信息。對(duì)設(shè)備的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室過(guò)程的管理，通過(guò)RFID能夠幫助學(xué)生非常方便的獲取每次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容、步驟以及操作要點(diǎn)等。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如果學(xué)生操作有誤，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)智能化管理能夠及時(shí)的終止學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，從而避免不必要損失的出現(xiàn)，或者在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中學(xué)生由于無(wú)法理解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容導(dǎo)致無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行操作，可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容步驟等。除此之外，可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能夠通過(guò)智能化的處理方式，給實(shí)驗(yàn)者提供更加直觀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加智能化，實(shí)驗(yàn)效果更加明顯。

（四）智能圖書館

對(duì)于傳統(tǒng)的圖書館管理來(lái)說(shuō)，其主要是應(yīng)用條碼磁條等進(jìn)行管理。而利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)RFID信息系統(tǒng)，對(duì)圖書館里的每本書貼上rfid標(biāo)簽，讓這些標(biāo)簽來(lái)電代替原來(lái)的條形碼。在當(dāng)讀者需要選擇圖書時(shí)就可以快速定位到所需要的目標(biāo)圖書，整個(gè)管理更加的方便快捷。其具體的操作如下：首先，對(duì)于需要放入書架上的圖書，先用閱讀器來(lái)識(shí)別書籍中的RFID的存儲(chǔ)信息，并將這些信息通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)找到對(duì)應(yīng)的書架的位置，從而實(shí)現(xiàn)高效的歸類管理。當(dāng)學(xué)生需要借書和還書時(shí)可以通過(guò)學(xué)生的借閱卡來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中每一個(gè)借閱卡中都會(huì)有一個(gè)RFID芯片，芯片中儲(chǔ)存了學(xué)生的基本信息，以及學(xué)生借書還書的記錄。在借書時(shí)需要掃描學(xué)生的借閱卡以及書籍的RFID標(biāo)簽。在還書時(shí)只需要掃描書籍的RFID標(biāo)簽。所以整個(gè)過(guò)程更加的智能化，給學(xué)生提供更加人性化的圖書館，讓學(xué)生愛(ài)上讀書。

（五）智能消費(fèi)系統(tǒng)

首先在學(xué)生的宿舍門口需要安裝兩個(gè)讀卡器，每個(gè)學(xué)生利用帶有RFID芯片的校園卡進(jìn)行校園活動(dòng)，在學(xué)生進(jìn)出宿舍時(shí)會(huì)形成進(jìn)出宿舍的信息，系統(tǒng)會(huì)并將信息傳送到校園物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器上。管理人員可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)所提供的信息來(lái)查看學(xué)生出入宿舍的情況，這種管理就類似于前面所提到的考勤管理。學(xué)生的校園卡也可以用于餐廳、超市和洗浴等活動(dòng)中。在學(xué)生進(jìn)行購(gòu)物、洗浴等活動(dòng)時(shí)，只要攜帶校園卡，通過(guò)輕松的刷卡，不需要支付現(xiàn)金，其所花費(fèi)的金額會(huì)自動(dòng)的通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行扣除，這樣就避免了傳統(tǒng)的現(xiàn)金支付所帶來(lái)的繁瑣問(wèn)題，讓整個(gè)消費(fèi)過(guò)程更加的方便快捷。

三、結(jié)束語(yǔ)

以校園網(wǎng)為平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)智能化建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的過(guò)程，其目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要我們共同的努力?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟也是必然趨勢(shì)。利用物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⑿@內(nèi)的人和物相互聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)的資源共享，使得人與人之間甚至人與物和物與物之間形成良好的互動(dòng)。但是校園物聯(lián)網(wǎng)智能化建設(shè)的成本高，目前存在管理機(jī)制還不完善，信息安全沒(méi)有保障等問(wèn)題，從其發(fā)展前景來(lái)看校園物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景非常的廣泛，隨著科學(xué)的進(jìn)步，專業(yè)人員的不斷研究，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì)越來(lái)越成熟，校園智能化建設(shè)會(huì)最終實(shí)現(xiàn)。

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