智能學(xué)生公寓平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉燾 郭曉梅

本論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了面向?qū)W生公寓管理平臺。學(xué)生可以使用手機(jī)等終端開啟自己樓層的門禁和宿舍的門鎖，本平臺亦可做為學(xué)校對學(xué)生生活管理工作的信息化輔助工具，學(xué)校可以通過設(shè)備使用情況，記錄學(xué)生日常出入，異常排查等工作，提高學(xué)生管理工作的效率同時(shí)也起到了監(jiān)管、安全保障作用。

一、設(shè)計(jì)概述和原理

隨著智能應(yīng)用滲透到人們生活的方方面面，智能家居的規(guī)模化已逐步顯現(xiàn)。特別是近些年，智能家居從高端的私人定制走入了尋常百姓家，而做為社區(qū)型的智能管理平臺也就應(yīng)勢而生。本設(shè)計(jì)主要針對現(xiàn)代化校區(qū)里的學(xué)生公寓管理平臺的實(shí)現(xiàn)，既解決學(xué)生出門攜帶鑰匙不方便且容易丟失的問題，又解決了學(xué)工部門和宿監(jiān)對學(xué)生的日常生活、財(cái)產(chǎn)安全管理繁瑣等問題。智能學(xué)生公寓管理平臺主要支持藍(lán)牙、wifi兩種聯(lián)接方式，主體分為普通用戶（學(xué)生），高級管理員（學(xué)工、宿監(jiān)等）兩類用戶。學(xué)生被授權(quán)后，可以使用手機(jī)打開指定的樓道門禁和宿舍門鎖，不同級別的高級用戶也可被授予不同級別的權(quán)限進(jìn)行相關(guān)地區(qū)的巡視和管理、學(xué)生權(quán)限的授權(quán)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。學(xué)生通過學(xué)號和手機(jī)號注冊，且每人只能注冊一個(gè)賬號，因此私密性可得到保證。另外，為了避免極端情況下同一時(shí)間所有手機(jī)APP無法連接，可以讓宿監(jiān)進(jìn)行密碼解鎖。

二、功能實(shí)現(xiàn)

普通用戶使用主要包括注冊登錄功能、鑰匙功能和設(shè)備管理、幫助功能，高級管理員還具有授權(quán)功能和設(shè)備管理、消息管理功能。普通用戶下載APP后首先進(jìn)行注冊，注冊登陸成功后除非退出賬號，否則以后無需再登陸;鑰匙功能可實(shí)現(xiàn)開啟已經(jīng)被授權(quán)連接的智能門鎖設(shè)備;設(shè)備管理可以查看已連接的所有設(shè)備、設(shè)備命名等。高級管理訪客員除了擁有普通用戶的功能，可以進(jìn)行鑰匙授權(quán)，開門記錄統(tǒng)計(jì)，設(shè)置密碼，移交設(shè)備管理權(quán)等功能。

用戶管理/授權(quán)模塊：普通用戶（學(xué)生）使用學(xué)號和手機(jī)注冊，一人一號，確保使用者信息真實(shí)性。注冊成功后，首次進(jìn)行登陸需要提供已注冊賬號，以及正確的密碼。首次后臺驗(yàn)證通過，則之后的使用無需每次進(jìn)行賬號和密碼的輸入，可直接點(diǎn)開APP進(jìn)行鑰匙操作，減略使用步驟。另外，本模塊提供修改密碼的功能，為了提高賬號安全性可自行定期修改密碼。高級用戶（學(xué)工、宿監(jiān)等）在后臺被授權(quán)不同級別權(quán)限，學(xué)工賦予最高權(quán)限，可設(shè)置不同區(qū)域宿監(jiān)權(quán)限，宿監(jiān)有權(quán)設(shè)置在本賬戶管轄區(qū)域內(nèi)學(xué)生的設(shè)備連接權(quán)限，也可在特殊情況下（手機(jī)遺失、搬離住址、頒發(fā)禁令等）對權(quán)限進(jìn)行鎖定。系統(tǒng)對安全做了著重處理，同一時(shí)刻同一客戶端只能有一個(gè)用戶處于登陸狀態(tài)，同時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行了加密處理。如果監(jiān)測到了非法操作，將會發(fā)出報(bào)警。

設(shè)備/消息管理模塊：普通用戶進(jìn)行注冊后，若需要使用鑰匙功能，需要高級管理員（學(xué)工或宿監(jiān)）給予設(shè)備授權(quán)，普通用戶可通過藍(lán)牙或wifi進(jìn)行設(shè)備搜索，wifi綁定需要跳至設(shè)置界面的無線局域網(wǎng)選擇相應(yīng)wifi名，在此之前需要獲取相關(guān)的wifi密碼才被允許進(jìn)入;藍(lán)牙綁定需要手機(jī)先打開藍(lán)牙，然后進(jìn)行設(shè)備掃描進(jìn)行添加申請，此操作對所在物理地點(diǎn)有要求。申請綁定后，一個(gè)用戶可以重復(fù)申請綁定多個(gè)設(shè)備，同時(shí)可對設(shè)備進(jìn)行添加、刪除、更名操作。被授權(quán)后，可接收所屬公寓區(qū)域高級管理員發(fā)布的任何信息，比如安全信息、異常報(bào)警、日常提醒。高級管理員在收到申請后核實(shí)賬戶信息所屬宿舍地點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)設(shè)備授權(quán)，當(dāng)普通用戶搬離宿舍或更換宿舍地點(diǎn)時(shí)，需要普通用戶收回權(quán)限，重新進(jìn)行設(shè)備的申請與綁定。高級管理員還可以定期更新日常公寓工作和各種相關(guān)事宜的通知，如設(shè)備異常通知、定期衛(wèi)生評比通知和通報(bào)、優(yōu)秀個(gè)人、集體通報(bào)等。

鑰匙模塊：普通用戶可以通過wifi和藍(lán)牙兩種方式進(jìn)行解鎖。通過wifi方式可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離解鎖，在某用戶遺失手機(jī)或有訪客來訪時(shí)可選擇遠(yuǎn)距離開鎖。也通過藍(lán)牙設(shè)備連接門禁和門鎖，連接成功后點(diǎn)擊開鎖，即可與設(shè)備進(jìn)行開鎖。APP接受到反饋數(shù)據(jù)后提示并記錄開鎖狀態(tài)、開鎖時(shí)間等信息。

三、結(jié)語

本論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了面向現(xiàn)代化的學(xué)生公寓管理平臺。本平臺讓學(xué)生可以使用手機(jī)等終端使用wifi或藍(lán)牙開啟自己樓層的門禁和宿舍的門鎖，有效解決學(xué)生出門攜帶鑰匙不方便且容易丟失的問題。同時(shí)，可做為學(xué)校對學(xué)生日常管理工作的信息化輔助工具，除可直接在平臺上對不同級別的管理成員和普通用戶進(jìn)行對應(yīng)的權(quán)限設(shè)置外，學(xué)工部門和宿監(jiān)可以通過設(shè)備使用情況，記錄學(xué)生日常出入，代替原有的人工查寢費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，對異常情況也可以快速進(jìn)行排查。亦可做為日常公寓宣傳和各種相關(guān)事宜的通知平臺，如設(shè)備異常通知、定期衛(wèi)生評比通知和檢查通報(bào)等。未來也可以擴(kuò)展成為現(xiàn)代大學(xué)生日常行為分析的數(shù)據(jù)支持平臺。（作者單位：湖南科技學(xué)院 電子與信息工程學(xué)院）

基金項(xiàng)目：永州市科技創(chuàng)新指導(dǎo)性項(xiàng)目（永科發(fā)[2017]13號）;湖南科技學(xué)院2017大學(xué)生研究性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;湖南科技學(xué)院應(yīng)用特色項(xiàng)目資助