物聯網技術在高校中的應用模式研究

邢丹丹+郭勝國

摘要：物聯網是在互聯網的基礎上，將用戶端延伸和擴展到任務物體，進行信息交換和通信的一種網絡。本文通過對物聯網在高校智慧校園中應用模式的探尋和研究，闡明了物聯網應用在高校信息化建設中采用的技術路線和重要意義。

關鍵詞：物聯網；智慧校園；RFID

一、物聯網概述

物聯網就是“物物相連的互聯網”。即通過射頻識別（RFID）（RFID+互聯網）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。這有兩層意思：其一，物聯網是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡，其核心和基礎仍然是互聯網，；其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，也就是物物相息。

二、物聯網的實施步驟

物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，廣泛應用于網絡的融合中。一般來講，物聯網的開展步驟主要如下：

1.對物體屬性進行標識，屬性包括靜態和動態的屬性，靜態屬性可以直接存儲在標簽中，動態屬性需要先由傳感器實時探測；

2.需要識別設備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉換為適合網絡傳輸的數據格式；

3.將物體的信息通過網絡傳輸到信息處理中心，由處理中心完成物體通信的相關計算。

三、物聯網在高校智慧校園建設中的應用

高校是物聯網較早就落地的領域之一，紅外激光、無線通信、編碼認址、自動識別、傳感射頻、衛星定位等高新技術的使用，使很多高校已經具備了信息化、網絡化、集成化、智能化、可視化等先進技術特征。新型技術在高校日常工作的大規模集成化應用肯定了物聯網在大學校園的應用地位。當前，在校園內進行學籍管理、購物消費、就餐支付、門禁出入等管理系統應用廣泛，安全系統對學生進行追蹤、識別、查詢、信息采集與管理，已經有了很多成功的例子[1]。

建設智慧校園已成為學校建設和人才培養的重要組成部分。實施智慧校園建設可實現教學、科研、管理及服務手段方面的現代化，更重要的是人才培養觀念和教育理念的變革。智慧校園的建設，是高校信息化發展的必然趨勢，是高校現代化管理的標志。智慧校園是利用物聯網技術改變師生和校園資源相互交互方式，以提高交互的明確性、靈活性和響應速度，從而實現智慧化服務和管理的校園模式。智慧校園是把感應器嵌入和裝備到教室、實驗室、圖書館、食堂、供水系統等各種物體中，并且被普遍連接，形成 “物聯網”，然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來，實現教學、校園資源與生活的整合。

（一）物聯網在校園一卡通中的應用

目前我國大部分高校中都給師生配備了校園一卡通，其功能全面，涉及到了師生學習、工作及生活的方方面面，能夠為師生帶來很大的便利。校園一卡通的運用，正是高校智慧校園建設的一項關鍵性內容。校園一卡通滿足了學生的各項繳費、日常飲食消費、助學金發放等諸多需求，有的校園一卡通甚至在校外也可以當做一般銀行儲蓄卡來使用。再者，還可以方便對學生進行管理，例如很多高校都在校園內部設置了多個感應點一級門禁系統，學生需要運用校園一卡通完成身份辨別后才能夠通過這些地方，這使得學生管理工作變得更加智能化和高效化[2]。

（二）物聯網在高校固定資產管理中的應用

目前多數高校采用粘貼設備條形碼標簽的方式對設備進行標示和管理，但這種簡單的標示仍然無法解決固定資產管理的漏洞，無法提升設備清點、設備狀態統計等環節的工作效率，因此物聯網技術的引入變得急切和必要。經過對高校固定資產管理要求的分析，可在固定資產上安裝 RFID 標簽，結合各類安裝在不同位置的傳感器，自動獲取資產情況的詳細信息，包括設備運行狀態、設備位置軌跡、設備管理人、設備使用情況等數據，并可利用管理控制臺通過傳感器將設備基礎信息傳遞到設備的 RFID 標簽中進行存儲，從而提高資產入賬、資產維修和資產清查等環節的管理水平和工作效率。在固定資產管理中使用RFID 技術也存在一些問題，包括統一的技術架構、數據傳輸的安全性以及標簽成本問題，這些都是今后研究的方向[3]。

物聯網的智能處理依靠先進的信息處理技術，如云計算、模式識別等技術，云計算可以從兩個方面促進物聯網和智慧地球的實現：首先，云計算是實現物聯網的核心。其次，云計算促進物聯網和互聯網的智能融合。

（三）物聯網在學生管理中的應用

將RFID 標簽植入學生證、校園一卡通或手機中，在校園范圍內實時實現學生位置的定位、課堂考勤與到課率統計、樓梯、餐廳、開水房等擁擠區域人流量監控、在線指揮與警告等可視化的管理的系統。如課堂考勤與到課率管理，在教學樓入口處、走廊、教室、餐廳及操場、體育館等地點架設若干 RFID 讀取器和視頻監控，佩戴植有 RFID 標簽的學生證、一卡通或手機的學生經過每個讀取點時，讀取器會采集學生的 RFID 信息，統計學生的進入和離開教室、體育場館的時間，管理人員通過終端計算機追蹤和查看學生出勤、課堂紀律及所處位置和行進路線。當下課時間樓梯、餐廳和開水房擁擠情況出現，學生獨自上到樓頂、地下室等有潛在危險的區域時，系統將更改 RFID 的感測范圍的危險等級，通過廣播或手機短信的方式通知警告學生暫緩通過或秩序通過或馬上離開，同時發出警報信息通知后勤和保衛部門的教師及時趕往現場，避免重大事故的發生。

四、結語

隨著物聯網技術的日益成熟和人們關注程度的不斷提高，相信其在高校校園中的應用將越來越廣泛，從而創建一個更加宜學、宜教、宜研的大學校園。 在即將到來的物聯網時代，無處不在的學習環境、融合創新的科研環境、 透明高校的教務管理、 豐富多彩的校園文化、方便快捷的校園生活都將實現，一個安全、穩定、環保、綠色的“智慧校園”將成為現實。

【參考文獻】

[1]王彩峰，王艷麗.物聯網技術在高校校園中的應用[J].現代計算機，2012（02）.

[2]宗平，朱洪波，黃剛.智慧校園設計方法的研究[J].南京郵電大學學報，2010（04）.

[3]宋嚴，王志軍.物聯網在高校智慧校園中的應用模式研究[J].長春師范大學學報，2014（06）.

作者簡介：邢丹丹（1982-），女，漢，河南省安陽市人，副教授，碩士研究生。研究方向：計算機應用。

郭勝國（1982-），男，漢，河南省洛陽市人，副教授，碩士研究生。研究方向：人工智能，計算機應用。endprint