物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智慧校園中的應(yīng)用

李程龍，孫育麟

（1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江哈爾濱，150080；2.黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院 ，黑龍江哈爾濱，150025）

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念簡述

在高校中，智慧校園的建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)存在著密切關(guān)聯(lián)，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠從技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)部各個(gè)環(huán)節(jié)的交互聯(lián)通，最終完成“智能化”改變，例如校園一卡通、校園訪客系統(tǒng)、高校教科網(wǎng)絡(luò)等都屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范疇。具體來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用屬于較為繁瑣的運(yùn)用體系，在它運(yùn)行的時(shí)候，牽扯到多體系的運(yùn)作，有感知識(shí)別系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)、服務(wù)管理系統(tǒng)及綜合運(yùn)用系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用的時(shí)候，它內(nèi)部的感知識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵功能就是針對(duì)信息加以辨別和搜集，選擇實(shí)施相應(yīng)的處理手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的有效管理；網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建體系關(guān)鍵是承擔(dān)著對(duì)信息的傳送，把感知層搜集到的訊息資源加以傳送，傳送至服務(wù)層；服務(wù)管理系統(tǒng)最關(guān)鍵的就是針對(duì)傳送過來的訊息資源加以處理。把大量數(shù)據(jù)加以整合，給現(xiàn)實(shí)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)資源的支撐，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與人兩者間的互通，從而達(dá)到智能化管理的目的。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作用下的智慧校園建設(shè)

2.1 以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為基礎(chǔ)的高校智慧校園的板塊設(shè)計(jì)分析

對(duì)于一些高等院校來說，其內(nèi)部的智慧校園的建設(shè)最根本的目的是為了給教學(xué)科研、學(xué)習(xí)生活帶來更加便利的，因此隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，智慧校園的是要成為在已經(jīng)存在的校園網(wǎng)絡(luò)前提下，將高校教育工作、管理工作、以及學(xué)生生活的各項(xiàng)環(huán)節(jié)都接進(jìn)校園網(wǎng)絡(luò)上，將校園內(nèi)部教育科研、生活后勤、行政管理等彼此鏈接，最終形成一道物聯(lián)網(wǎng)，組織建設(shè)起“以人為本”觀念影響下的新型智慧校園平臺(tái)，給教職人員和學(xué)生提供服務(wù)。以該設(shè)計(jì)目標(biāo)為基礎(chǔ)，在高校內(nèi)部智慧校園的設(shè)計(jì)一共可以分為下面幾個(gè)功能模塊。

2.2 身份管理模塊

結(jié)合現(xiàn)在高校內(nèi)老師和學(xué)生的基本情況，手機(jī)差不多已經(jīng)完全基覆蓋，這就位身份管理的實(shí)施提供了可行性基礎(chǔ)。借助手機(jī)SIM卡來實(shí)現(xiàn)對(duì)教職人員和學(xué)生身份的統(tǒng)一化管理，通常是選擇使用RFID電子標(biāo)簽的手段來實(shí)現(xiàn)對(duì)訊息的有效記錄，從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)SIM卡統(tǒng)一辨別管理的結(jié)果。

2.3 智慧教學(xué)模塊

將各種類別的教學(xué)設(shè)施設(shè)備彼此之間連通，還有就是實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源和師生設(shè)備之間的連通，同時(shí)在身份辨別驗(yàn)證的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)教學(xué)工作、學(xué)習(xí)訓(xùn)練、成績考核等智慧化教學(xué)環(huán)節(jié)。

2.4 智慧科研模塊

將不同級(jí)別部門之間的信息加以有效鏈接，進(jìn)一步優(yōu)化科研信息的時(shí)效性，并且也能夠針對(duì)不同科研活動(dòng)開展實(shí)現(xiàn)監(jiān)督管理。

2.5 智能后勤模塊

如智能視頻監(jiān)控、車輛智能識(shí)別、教學(xué)設(shè)備的智能管理、學(xué)生宿舍樓與餐廳的智能管理、水電智能管理等。

2.6 智能圖書模塊

這一模塊主要是作用在校園內(nèi)部的圖書館中，來完成對(duì)書籍借閱等事項(xiàng)的管理，主要子模塊功能包括圖書管理、文獻(xiàn)檢索、智慧流通、智慧采購。有了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，所有的書籍都能夠在內(nèi)部安上RFID卡，從而達(dá)到借閱的智能化管控，及時(shí)了解追蹤書籍的借閱情況。不禁如此，還能收集老師和學(xué)生的意見，采購更符合師生要求喜好的書籍。借助這一模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)自助服務(wù)，老師和學(xué)生只要有需要，不管在哪在什么時(shí)候，都能享受到智慧服務(wù)，極大的提高了便利性。

2.7 智能消費(fèi)模塊

通常是用校園一卡通去進(jìn)行的，借助網(wǎng)絡(luò)能夠獲取到有關(guān)的訊息，同時(shí)通過短信、微信等方式傳遞給一卡通的卡主。借助校園一卡通，老師學(xué)生可以在學(xué)校內(nèi)的食堂餐廳、超市、醫(yī)務(wù)室等場(chǎng)所進(jìn)行消費(fèi)。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高校智慧校園實(shí)踐內(nèi)容

3.1 校園一卡通

這是一個(gè)十分重要環(huán)節(jié)和表現(xiàn)形式。有了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為依據(jù)，校園一卡通能夠被運(yùn)用與門禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、圖書館書籍借閱、校園內(nèi)餐廳消費(fèi)、簽到等環(huán)節(jié)中。除此之外，有了智慧教學(xué)為依據(jù)，校園一卡通同樣可以達(dá)到安排課程、書籍借閱、消費(fèi)以及教學(xué)資源查詢的目的。

3.2 教室配置管理

這一項(xiàng)屬于智慧教學(xué)輔助功能的范疇，一般是作用在學(xué)生的第二課堂學(xué)習(xí)過程中。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，教職人員和學(xué)生都可以針對(duì)教師的被利用情況加以實(shí)時(shí)查詢獲取，接著科學(xué)安排具體的學(xué)習(xí)。

3.3 校園內(nèi)部的指揮管理系統(tǒng)

將物聯(lián)網(wǎng)這項(xiàng)技術(shù)作為基礎(chǔ)，構(gòu)造建設(shè)起具有先進(jìn)、實(shí)時(shí)、開放、安全特征的監(jiān)控系統(tǒng)，并且借助車輛管理系統(tǒng)，來對(duì)車位信息加以動(dòng)態(tài)化的全面管控，針對(duì)進(jìn)出學(xué)校的車輛加以有效管理。校園指揮系統(tǒng)能夠輸出三維實(shí)景模擬電子地圖，全方位的展示學(xué)校重點(diǎn)區(qū)間范圍，達(dá)到重點(diǎn)監(jiān)管的目的。

3.4 學(xué)校區(qū)域內(nèi)地理信息系統(tǒng)

這里所說的地理信息系統(tǒng)，就是采取使用GIS這項(xiàng)技術(shù)，設(shè)計(jì)出校園內(nèi)部的虛擬電子地圖，實(shí)現(xiàn)把地圖以及文字、圖片都組合鏈接在一起的目的。

3.5 多媒體教室

一般是呈現(xiàn)出下面幾項(xiàng)功能:（1）借助實(shí)物展示臺(tái)把圖片在放大屏幕上加以呈現(xiàn);（2）可以播放類別多樣、形式多樣的多媒體信息;（3）能夠和多樣化的信息網(wǎng)彼此結(jié)合,就像是有線電視、校園網(wǎng)絡(luò)等等;(4)具有完善的音響系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、窗簾等設(shè)施配備。

4 高校智慧校園建設(shè)中的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

圖1 智慧校園的層級(jí)構(gòu)造圖

在高校智慧校園建設(shè)過程中，運(yùn)用到的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)一般包括下面幾項(xiàng)：首先運(yùn)用到的關(guān)鍵技術(shù)是傳感器網(wǎng)絡(luò)這一項(xiàng)技術(shù)，針對(duì)智慧校園建設(shè)過程中的實(shí)際情況，尤其是傳感器采集節(jié)點(diǎn)所存在的移動(dòng)性功能比較弱，儲(chǔ)存信息的性能以及通信性能顯著較低，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要多加注意，設(shè)計(jì)出可以有利于負(fù)載平衡以及控制能量耗損的協(xié)議。其次為射頻識(shí)別這一項(xiàng)技術(shù)，這一項(xiàng)技術(shù)在高校智慧校園建設(shè)的過程中一般是作用在身份的辨別，完成渠道為RFID系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該遵循高校校園的實(shí)際需求去確定最合理的天線大小。再次為對(duì)M2M平臺(tái)的構(gòu)造建設(shè)，通過無線通信等手段實(shí)現(xiàn)通信的穩(wěn)定性。還有就是對(duì)身份的認(rèn)證這一項(xiàng)技術(shù)，這一項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用是在所有高校智慧校園內(nèi)，全部的身份認(rèn)證都要按照一致的安全協(xié)議或認(rèn)證手段進(jìn)行，這樣才能確保身份認(rèn)證的一致性。還有就是數(shù)據(jù)庫技術(shù)，也就是對(duì)全部信息資源的搜集、存儲(chǔ)和調(diào)閱功能的體現(xiàn)，其中含括了教職人員和學(xué)生信息資源還有物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)所有事項(xiàng)的信息資源存放。最后的一點(diǎn)便是人工情感這項(xiàng)技術(shù)，是為了實(shí)現(xiàn)自然和諧的人際交往關(guān)系。

5 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園建設(shè)過程中的運(yùn)用，也確保了校園建設(shè)的進(jìn)一步智能化、現(xiàn)代化。對(duì)于高校而言，在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)智慧校園的時(shí)候，一定要充分結(jié)合學(xué)校實(shí)際需求，發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)價(jià)值加以最大限度的發(fā)揮。