基于物聯(lián)網(wǎng)的高校機(jī)房智慧控制管理系統(tǒng)設(shè)計分析

馬雪峰，朱國旺

（武威職業(yè)學(xué)院，甘肅 武威 733000）

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)智能機(jī)房也成為高校建設(shè)的重要方向。在大數(shù)據(jù)、人工智能飛速發(fā)展的時代，如何充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云平臺、大數(shù)據(jù)計算等資源，構(gòu)建一個新的智能控制與管理系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)高校機(jī)房教學(xué)管理的智能化管理，已成為高校智能控制管理系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢。目前智能控制和基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的機(jī)房高校管理體制的建設(shè)是在探索階段。隨著物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展成熟和完善，學(xué)校對物聯(lián)網(wǎng)在各個行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究將有不同的要求。加強(qiáng)智能控制和院校室管理系統(tǒng)的建設(shè)，充分發(fā)揮科技在物聯(lián)網(wǎng)的物理環(huán)境感知的作用，為在教學(xué)過程中和日常生活中教師和學(xué)生更個性化的服務(wù)。

1 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)以及應(yīng)用

1.1 何為物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)的概念于1999年在我國提出時被稱為傳感器網(wǎng)絡(luò)。在1999年的時候，中國科學(xué)院就已經(jīng)提出了傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究和開發(fā)。與其他地區(qū)相比，我國的R＆d的水平在世界上，與國際聯(lián)合開發(fā)的優(yōu)勢和顯著的影響。

物聯(lián)網(wǎng)起源于媒體研究領(lǐng)域，是信息管理技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)的第三次革命。事情是指任何目的，根據(jù)由感測設(shè)備來訪問網(wǎng)絡(luò)信息的協(xié)議，并且通信通過通信介質(zhì)，智能識別，定位，跟蹤，監(jiān)測等功能對象到交換信息。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以中國互聯(lián)網(wǎng)及傳統(tǒng)電訊網(wǎng)絡(luò)等資訊信息載體為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，讓所有可以獨立的普通物件互相連接。簡言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是由網(wǎng)絡(luò)連接到與智能識別信息管理系統(tǒng)的感測裝置的一種技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)可以概括為三方面：第一，物聯(lián)網(wǎng)的特點，即物聯(lián)網(wǎng)必須能夠連接到需要連接的互聯(lián)網(wǎng)上；第二，物聯(lián)網(wǎng)的識別和傳播特征，即物聯(lián)網(wǎng)必須包含“物”。物聯(lián)網(wǎng)必須具有自動識別和對象間通信的功能。第三，智能，即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動化，自我反饋與智能控制的特點。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特點

在物聯(lián)網(wǎng)中，不同企業(yè)類型的傳感器數(shù)據(jù)技術(shù)可以應(yīng)用于不同的網(wǎng)絡(luò)管理層次，例如我們利用各種無線傳感器進(jìn)行技術(shù)實時監(jiān)測和收集不同類型的信息。

目前“物聯(lián)網(wǎng)”是基于現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)上，以實現(xiàn)物與物之間進(jìn)行相互關(guān)系為研究目的，在世界范圍內(nèi)蔓延的一種無處不在的聚合網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點連接到互聯(lián)網(wǎng)，形成了一個非常龐大而復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)中，物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點信息采集的數(shù)據(jù)可以通過利用互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)實時、準(zhǔn)確地傳輸。因此，需要一個非常大容量的存儲設(shè)備和存儲信息技術(shù)來存儲這些企業(yè)數(shù)據(jù)。此外，為了確保該事物所有節(jié)點都可以準(zhǔn)確地捕捉各個感測數(shù)據(jù)，要求物聯(lián)網(wǎng)具有良好的柔韌性、可擴(kuò)展性和可擴(kuò)展性，以適應(yīng)各種各樣的東西協(xié)議異構(gòu)體環(huán)境和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

因為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身發(fā)展具有中國一定的智能協(xié)調(diào)工作能力，并提供各種移動節(jié)點的無線連接。因此，在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，所有連接到全球網(wǎng)絡(luò)的項目都可以自動識別和智能控制。利用現(xiàn)有的云計算、模式識別、數(shù)據(jù)挖掘等智能處理技術(shù)，可以對基于物聯(lián)網(wǎng)的海量傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和應(yīng)用。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的高校機(jī)房智慧控制管理系統(tǒng)設(shè)計

2.1 高校機(jī)房智慧控制管理系統(tǒng)的建設(shè)思路

近年來，我國一些高校開始重視機(jī)房管理的信息化建設(shè)?；谖锫?lián)網(wǎng)的高校機(jī)房智能技術(shù)控制與管理信息系統(tǒng)發(fā)展平臺是一種集智能感知、智能物流服務(wù)、智能企業(yè)管理于一體的新一代教學(xué)機(jī)房管理工作系統(tǒng)。高校機(jī)房設(shè)備種類繁多，功能組成不同，對環(huán)境的要求也不同。甚至有些儀器對環(huán)境要求也很嚴(yán)格。針對這一特點，控制機(jī)房管理系統(tǒng)的智慧是監(jiān)測重點高校，以及管理和機(jī)房設(shè)備機(jī)房環(huán)境的維護(hù)。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的三層體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)和實際經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展要求，將系統(tǒng)分為不同層次，傳感層主要用于信息采集，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于機(jī)房環(huán)境的實時監(jiān)控，掃描設(shè)備，快速準(zhǔn)確地識別并獲取有關(guān)機(jī)房設(shè)備的信息。網(wǎng)絡(luò)層主要可以根據(jù)企業(yè)實際發(fā)展需要完成網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑O(shè)計。應(yīng)用層主要建立完成，用于存儲由所述傳感器設(shè)備收集的數(shù)據(jù)的設(shè)計和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，處理不同的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的響應(yīng)不同的終端應(yīng)用程序。

2.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的高校機(jī)房智慧控制管理系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)點

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心和基礎(chǔ)仍然是“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”，即在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展和延伸的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。高校機(jī)房智能控制管理系統(tǒng)是在現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，整合信息系統(tǒng)，擴(kuò)展終端感知層，提供一種舒適便捷的生活方式，為廣大師生服務(wù)。

對于傳感層來說，需要大量的微控制器和傳感器來實現(xiàn)對環(huán)境的傳感功能。然而，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)本身的節(jié)點數(shù)量很大，每個節(jié)點上部署的傳感器總數(shù)也很大。因此，降低單個節(jié)點的成本將大大降低系統(tǒng)的總成本。

高校機(jī)房智慧控制管理系統(tǒng)要求對設(shè)備工作狀態(tài)、機(jī)房溫濕度、煙氣濃度等關(guān)鍵點進(jìn)行實時監(jiān)測，要求對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實時、準(zhǔn)確的監(jiān)測，并及時向機(jī)房管理員報告異常數(shù)據(jù)，高可靠性也反映出從側(cè)面事物的實際價值體系。

此外，操作的簡單性是系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵考慮因素。系統(tǒng)的設(shè)計教學(xué)應(yīng)以學(xué)生用戶的觀點為基礎(chǔ)，解決企業(yè)生產(chǎn)和生活中的實際發(fā)展問題。因此，設(shè)計應(yīng)盡可能友好，易于操作。由于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)行研究企業(yè)處于可持續(xù)不斷發(fā)展教育階段，具有廣闊的發(fā)展前景，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計之初就應(yīng)考慮應(yīng)用技術(shù)升級和二次開發(fā)。

2.3 基于物聯(lián)網(wǎng)的高校機(jī)房智慧控制管理系統(tǒng)設(shè)計

高校設(shè)計室智慧控制和管理系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，指的是一個特定的應(yīng)用空間，室內(nèi)環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集功能，系統(tǒng)集成到一個中央控制的事物的層次模型，感官數(shù)據(jù)存儲和交互式應(yīng)用程序。通過信息傳感層功能可以實現(xiàn)機(jī)房環(huán)境中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，網(wǎng)絡(luò)層傳輸協(xié)議保證社會系統(tǒng)集成中央政府控制，應(yīng)用層功能模塊實現(xiàn)傳感數(shù)據(jù)的存儲和交互應(yīng)用。

數(shù)據(jù)采集功能模塊主要用于獲取機(jī)房內(nèi)各種設(shè)備的環(huán)境信息和狀態(tài)信息，實時采集機(jī)房環(huán)境數(shù)據(jù)，輸入各種設(shè)備的信息，最后通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將采集到的信息傳輸給控制系統(tǒng)。

集成中央控制在整個系統(tǒng)中起著數(shù)據(jù)傳輸和傳輸?shù)淖饔?，是網(wǎng)絡(luò)層功能在物聯(lián)網(wǎng)中的體現(xiàn)接收。傳感器數(shù)據(jù)的監(jiān)測設(shè)備和數(shù)據(jù)之后，數(shù)據(jù)被使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議控制終端發(fā)送給服務(wù)中心?？紤]到管理系統(tǒng)以及未來的升級和功能進(jìn)行擴(kuò)展，在集成中央政府控制硬件設(shè)計結(jié)構(gòu)中預(yù)留了足夠的接口，以便將來系統(tǒng)的擴(kuò)展。

與系統(tǒng)應(yīng)用部分工具的用戶交互，并根據(jù)應(yīng)用需求的不同用戶提供環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和資源。允許用戶通過手機(jī)應(yīng)用實時查看手機(jī)上的應(yīng)用和應(yīng)用。應(yīng)用部分主要可以實現(xiàn)社會環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備資源管理、實驗教學(xué)等功能。

3 物聯(lián)網(wǎng)在高校機(jī)房智慧控制管理系統(tǒng)中的發(fā)展前景

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大學(xué)云計算和智能房間控制系統(tǒng)相結(jié)合的互聯(lián)網(wǎng)，不僅可以減少機(jī)房管理人員的負(fù)擔(dān)，增加工作時間，增加了工作任務(wù)，提高智慧控制管理系統(tǒng)的效率，而且有助于提高高校機(jī)房的使用效率，優(yōu)化計算機(jī)教學(xué)和管理，提高實驗水平。系統(tǒng)，點播資源，提高高校教學(xué)實踐的綜合管理，為教師和學(xué)生提供多層次的服務(wù)體系打造一個多樣化的，開放的教學(xué)環(huán)境。

基于人工智能物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的新一代智能云智能企業(yè)管理控制系統(tǒng)在開放服務(wù)、資源進(jìn)行共享、便捷管理、節(jié)約人力資源等方面也具有非常重要研究意義，可以通過進(jìn)一步推廣到更多的應(yīng)用領(lǐng)域。在今后的工作中，必須把高校機(jī)房智能控制與管理系統(tǒng)的各個方面分離開來，結(jié)合了最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在充分理解總體設(shè)計思想的前提下，做好高校機(jī)房智能控制與管理系統(tǒng)的設(shè)計工作。

4 結(jié)束語

綜上所述，有關(guān)技術(shù)設(shè)計大學(xué)智慧控制室管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，管加工車間在學(xué)院環(huán)境監(jiān)測，設(shè)備管理，實驗教學(xué)的整合。學(xué)校的行政人員及教師可隨時隨地透過無線及有線方式查閱電腦室的資訊及學(xué)習(xí)資源，大大方便行政人員管理及控制電腦室，亦可增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性及靈活性。通過測試，系統(tǒng)具有傳輸速度快，精度高，能實時響應(yīng)用戶的各種需求等優(yōu)點，大大提高了機(jī)房管理效率，提高了學(xué)生的動手能力和思維能力。