復合型自動識別技術在智能化教學樓管理信息系統中的應用

柏云鵬 趙云鵬 沈陽工學院

復合型自動識別技術在智能化教學樓管理信息系統中的應用

柏云鵬 趙云鵬 沈陽工學院

1 研究意義

智能化教學樓在本項目中指的是一座為教學功能設計的智能建筑。

智能建筑具有高效、節能、舒適等突出的優點，在世界各地迅速發展，引起普遍重視。1984年，世界上第一座智能建筑誕生于美國哈特福德市，它由一座金融大廈改造而成，在出租率、投資回報率、經濟效益、節能等諸多方面取得成功。日本在1985年開始建設智能建筑，新建大廈中超過60%為智能型，也是在智能建筑領域進行全面的綜合研究并提出有關理論和進行實踐的最具有代表性的國家之一。歐洲國家智能建筑的發展與日本同步啟動，智能建筑主要集中在各國的現代化都市。亞太地區的智能建筑則主要集中在韓城、曼谷、香港、雅加達、吉隆坡等中心城市。新加坡政府投入巨資對智能建筑進行研究，規劃將新加坡建成“智能城市公園”。韓國指定“智能島”計劃。等。我國智能建筑在臺灣地區發展較早，大陸地區發展較晚，據不完全統計，國內已經建成的基本按照國際標準設計、施工和管理的智能建筑約1400棟。當前國內的智能建筑開始轉向大型的公共建筑，例如：會展中心、圖書館、體育場館等。據國際權威機構預測，本世紀內全世界的智能建筑將有一半在中國建成。國際電器行業巨頭德國西門子公司，以“可持續發展的城市”為主題，面向全球提供全套智能樓宇解決方案?？梢娭悄芙ㄖ诠澞墉h保的同時也創造了巨大的潛在市場。

2 國內外研究現狀

縱觀國內外智能建筑的發展，智能建筑在未來必將向著以下兩個特點發展：

2.1 智能建筑與節能環保以及業主的經濟效益緊密相連，其中節能環保是首要前提和重要條件；

2.2 智能建筑充分體現“以人為本”的思想。一幢建筑智能化程度，不能單純看其裝備器材的先進程度，而是看其是否采用技術手段來實現使用者的需求，更好的為人服務。

3 項目的研究內容

本項目中智能化教學樓中的教學功能主要是面向教學樓內的教師、教輔人員和學生提供教學功能、教學管理功能和教學資源服務功能。在國內外少見相似定義的報道。項目中涉及到的主要技術和方法相對較為成熟，可實現度高，技術應用風險較低，不存在技術壁壘和瓶頸。在本項目中將運用到的主要技術概況和系統集成風險評估如下：

3.1 基于RFID的室內定位技術，有關于該技術的研究文獻較多，系統應用的成熟案例也比較容易獲得，并且本校的自動識別技術實驗室具備基本RFID系統，技術上不存在風險。

3.2 復合型自動識別技術，在本項目計劃中可能使用的自動識別技術包括有：生物識別、射頻識別、條碼識別，這三項技術目前獨立應用領域較為成熟，復合型應用也有先例可循。

3.3 用于實驗室設備管理的嵌入式系統，本系統實現需要投入較多的研發力量，因為目前國內外資料顯示，用于計算機實驗室的網絡管理手段較為成熟，而針對于一般型實驗室設備的自動管理手段較少，存在一定的技術難度，但從基本技術層面看無技術壁壘，需要項目團隊廣泛論證，只要使用正確的設計方案，就可以實現系統功能。

3.4 基于WEB訪問的軟件系統的設計，涵蓋有數據庫系統的智能化教學樓管理信息系統中此部分的設計，需要投入較多的研發力量，重點在于硬件設備接口和數據庫接口技術的實現方面，由于本項目的軟件系統是建立在已有智能化教學樓管理信息系統內的功能模塊，因此具備一定的技術基礎，項目團隊的研發能力可以滿足項目需求。

3.5 基于iOS操作系統和Android操作系統的智能終端應用軟件開發，項目組成員具備相關技術的開發經驗，此軟件開發重點在于識別權限和信息瀏覽，技術上可實現。

4 項目采取的研究方案

復合型自動識別技術在智能化教學樓管理信息系統中的應用項目中共有三大的核心部分,其技術路線通過如下的系統框做簡要說明：

基于復合型自動識別技術的實驗設備管理系統設置一臺主控計算機，該計算機將以Web訪問的形式與智能化教學樓管理信息系統主服務器聯絡，物理層通信手段包括有線局域網和局域網WiFi服務，該計算機的本地系統任務是通過多種自動識別手段識別使用者身份，同時控制門禁系統和實驗設備自動管理系統終端，再進一步控制實驗設備，當使用者身份合法時，實驗設備向使用者開放，否則不開放。

基于RFID技術的室內定位學生自動考勤系統是利用安放在指定位置的RFID天線收發信號，再利用RFID識讀器通過定位算法感知被測學生的RFID標簽的具體位置，識讀器與計算機相連，其接入智能化教學樓管理信息系統主服務器的方法與上述系統一樣。

項目開發的客戶端軟件，可以安裝于智能終端（智能手機、平板電腦）上，用戶如果在智能教學樓的WiFi覆蓋范圍內，可以通過WiFi訪問系統并根據自身的使用權限查詢相關信息，如果子WiFi覆蓋范圍以外，用戶也可以通過3G網絡訪問，處于系統安全考慮，本系統設計暫不提供外網計算機直接訪問權限。

5 總結

復合型自動識別技術在智能化教學樓管理信息系統中的應用項目研究具有以下意義：

(1)順從自動識別技術和智能建筑的發展趨勢，為新型智能化教學樓信息化建設提供了一種可實現的解決方案。

(2)向教師和學生提供全真的實踐教學環境，為各個相關專業的項目教學、案例教學的推進提供硬件支持。

柏云鵬，1996年6月，男，漢族，沈陽工學院，學生 ；趙云鵬（通訊作者），1983年2月，男，漢族，沈陽工學院教師，碩士學位，研究方向：系統集成，大數據。