物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校資產(chǎn)管理中的應(yīng)用研究

劉 紅 李小娟

（重慶郵電大學(xué)，重慶 400065）

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過各種信息傳感器、射頻識別技術(shù)、定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等技術(shù)裝置，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程狀態(tài)，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在一定程度上彌補了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)缺乏物體與物體互聯(lián)的不足，其特點也很鮮明，第一，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)依托于傳感器收集信息，信息數(shù)據(jù)收集更新快，感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)；第二，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)依賴于互聯(lián)網(wǎng)，兩者必須密切的融合起來，通過有線的、無線的網(wǎng)絡(luò)，將物與互聯(lián)網(wǎng)緊密連接，5G技術(shù)的正式商用也加速了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展；第三，人工智能技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用，實現(xiàn)對物體的智能控制。

突如其來的新冠肺炎疫情，加深了人們對突發(fā)公共事件發(fā)生后,快速獲取數(shù)據(jù)、建立應(yīng)對方案的認識，建立一套能夠智能、自動、快速、高效、準確、有針對性的獲取數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)、分析應(yīng)用、反饋管理模式，成為高校的信息化建設(shè)的目標。

1 高等學(xué)校實物資產(chǎn)管理現(xiàn)狀

高等學(xué)校資產(chǎn)數(shù)量龐大，包括行政辦公設(shè)備、科研設(shè)備、實習(xí)實訓(xùn)設(shè)備、實驗室設(shè)備、后勤服務(wù)設(shè)備等，隨著中國高等教育領(lǐng)域“雙一流”（建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科）大學(xué)建設(shè)的推進，科研設(shè)備尤其是大型儀器設(shè)備勢必出現(xiàn)大幅度增長。目前，高校較多的采用市場上通用版本的資產(chǎn)管理系統(tǒng)，在一定程度上解決了資產(chǎn)的全生命周期管理問題，但是，隨著資產(chǎn)管理要求的逐步提高，缺乏物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)逐漸暴露出無法實時獲取資產(chǎn)變動數(shù)據(jù)，管理精度不高等問題。例如，資產(chǎn)管理人員無法從繁雜的資產(chǎn)數(shù)據(jù)中抽身，資產(chǎn)變動數(shù)據(jù)需要人工采集，且精度低，資產(chǎn)使用狀況、存放地、領(lǐng)用人的變動頻繁數(shù)據(jù)無法實時獲取，資產(chǎn)清查范圍廣，耗時長，盤點效率低等。

因此，提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校資產(chǎn)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，成為解決目前的困境的選擇途徑。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計，將著力于解決如下問題：解決采購后的資產(chǎn)精細化管理問題；解決資產(chǎn)管理效率不高，清查效率低下問題；解決資產(chǎn)使用狀況、設(shè)備狀態(tài)不可實時獲知問題，資產(chǎn)丟失無法及時發(fā)現(xiàn)問題。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)的環(huán)境基礎(chǔ)建設(shè)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)，首先需建立使用環(huán)境，該環(huán)境由數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)支持層、數(shù)據(jù)解析層構(gòu)成。

2.1 數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集模塊由數(shù)量龐大的非接觸式自動射頻識別設(shè)備（FRID）構(gòu)成。資產(chǎn)在完成驗收入庫后，將安裝唯一的不可更改的電子標簽或傳感器，接收設(shè)備、讀寫器能自動獲取電子標簽的射頻無線信號，獲取資產(chǎn)的適時數(shù)據(jù)，尤其是對大型儀器設(shè)備，須保持在封閉潔凈實驗環(huán)境中的設(shè)備，處于條件惡劣環(huán)境中的設(shè)備，電子標簽?zāi)茉跓o人工干預(yù)的條件下獲知資產(chǎn)狀況。電子標簽或傳感器對校園內(nèi)設(shè)備運行狀態(tài)及物理環(huán)境進行感知，同時也可以對流動的人員身份信息及活動軌跡進行感知，是物與物互聯(lián)、人與物互通的基礎(chǔ)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)支持層

一方面，智慧校園建設(shè)下校園全覆蓋的Wi-Fi無線網(wǎng)組建，使得任何位置的資產(chǎn)狀態(tài)（位置信息，是否正常運行、使用頻率、資產(chǎn)主要信息等）都能通過射頻技術(shù)下的電子標簽和讀寫器傳輸給應(yīng)用分析層；另一方面，5G技術(shù)的應(yīng)用大大完善了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境，5G具有高速率、低時延和大連接特點，通過新一代寬帶移動通信技術(shù)，是實現(xiàn)人、機、物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，使得對于大型精密儀器設(shè)備故障的0秒無延遲預(yù)警，以及高速移動終端設(shè)備如智能汽車行駛轉(zhuǎn)態(tài)的無延遲傳輸成為可能。

2.3 應(yīng)用分析層

應(yīng)用分析層通過網(wǎng)絡(luò)支持層獲取了數(shù)據(jù)采集層傳遞過來的RFID信息后，利用資產(chǎn)系統(tǒng)管理平臺的應(yīng)用軟件進行數(shù)據(jù)分析，做出分析判斷。根據(jù)提前設(shè)定的程序，或者直接反饋給具有智能模塊的終端設(shè)備，如消防設(shè)備等；或者向管理人員發(fā)出預(yù)警，如特定貴重設(shè)備離開權(quán)限劃定的移動區(qū)域；或者由管理人員主動發(fā)出數(shù)據(jù)獲取指令單，向所有射頻識別技術(shù)的電子標簽和傳感器發(fā)出數(shù)據(jù)需求指令，實現(xiàn)速度到秒級別的資產(chǎn)清查。應(yīng)用軟件根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，生成各類圖標（如趨勢圖、餅狀圖、柱狀圖等），提供給資產(chǎn)管理者，大幅提高資產(chǎn)管理效率。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校資產(chǎn)管理中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園資產(chǎn)管理中的應(yīng)用場景豐富，能有效推進各環(huán)節(jié)管理水平的提升，提高運行效率。

3.1 設(shè)備類資產(chǎn)的應(yīng)用

高校資產(chǎn)數(shù)量龐大，要根據(jù)資產(chǎn)的種類、價值、所處環(huán)境等進行區(qū)分，差異化應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。初始應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時，出于成本考慮，可采取如下方式。

一般通用設(shè)備，采用驗收入賬時粘貼二維碼標簽方式進行管理，資產(chǎn)清查時使用手持式采集器，掃描采集資產(chǎn)使用狀態(tài)信息；貴重設(shè)備或大型儀器設(shè)備，在驗收入賬時粘貼RFID電子標簽，利用固定感應(yīng)器或內(nèi)嵌式采集器獲取設(shè)備運行狀態(tài)信息，對包括開機機時、環(huán)境情況、運行參數(shù)數(shù)據(jù)等進行收集，也可通過手持式采集器自動獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

為保障貴重儀器設(shè)備的安全，必須能夠?qū)崟r獲取設(shè)備準確位置信息，進行實時跟蹤。通過在樓宇中加裝識別器的方式進行控制，識別器安裝的位置選取在公共走廊、出入口大廳的屋頂?shù)任恢茫瑫rRFID識別器與每個實驗室、研究所等的房屋編號一一對應(yīng)，有RFID標簽的貴重設(shè)備進入某一區(qū)域，或者離開權(quán)限范圍的區(qū)域，立即被識別器感知，通過5G網(wǎng)絡(luò)或者無線Wi-Fi立即傳輸給后臺服務(wù)器，服務(wù)器的后臺應(yīng)用程序立即進行判別，超出預(yù)定權(quán)限的予以預(yù)警，實現(xiàn)準確實時跟蹤貴重儀器設(shè)備的位置信息，保障資產(chǎn)安全。對于車輛等移動設(shè)備，須采用RFID標簽和車輛定位裝置結(jié)合，利用車輛安防感應(yīng)器確保車輛停放安全，由車輛定位功能獲取車輛運行軌跡。

對于學(xué)生在校期間持有的貴重設(shè)備，可以向?qū)W生處申請使用RFID電子標簽，將設(shè)備型號規(guī)格、所有人等信息錄入標簽，通過遍布學(xué)校的識別器，掌握設(shè)備的位置信息，并與學(xué)校門禁系統(tǒng)聯(lián)動，在帶出學(xué)校時設(shè)備與所有人信息不符或未經(jīng)授權(quán)帶出學(xué)校時，向?qū)W生發(fā)送預(yù)警信息，保障學(xué)生設(shè)備的資產(chǎn)安全。

3.2 在房產(chǎn)管理中的應(yīng)用

對于高校實驗室、研究機構(gòu)所在的房屋，采用視頻監(jiān)控結(jié)合RFID電子標簽對該類資產(chǎn)進行管理，配合安防系統(tǒng)、溫度感知器、人臉識別系統(tǒng)等，可以在確保房屋建筑物不被未經(jīng)允許的人員進入的同時對環(huán)境狀況、資產(chǎn)出入樓棟情況進行監(jiān)控。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以應(yīng)用到智慧教室中，起到節(jié)約能源的作用。通過在教室中安裝紅外傳感器，可以感知教室的人員數(shù)量，在無人的情況下，將教室人員數(shù)量數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)支持層傳輸給應(yīng)用分析層，能源管理中心的軟件接收到數(shù)據(jù)后，通過預(yù)設(shè)程序?qū)⒅噶畎l(fā)送給教室的電源控制器，自動關(guān)閉無人教室的照明、空調(diào)等電源系統(tǒng)。同時，紅外傳感器數(shù)據(jù)也傳輸給應(yīng)用層的教務(wù)系統(tǒng)軟件，學(xué)生處的學(xué)生管理軟件可以根據(jù)教務(wù)系統(tǒng)的排課情況，在課前向授課教師發(fā)送教室人數(shù)信息，向教師提醒學(xué)生的到課率，相關(guān)到課率數(shù)據(jù)也作為教學(xué)課程評價的重要指標。通過學(xué)工系統(tǒng)向需要自習(xí)的學(xué)生推薦空閑教室，或者通過推薦自習(xí)教室，讓學(xué)生盡量集中自習(xí)，起到節(jié)能的作用。

3.3 在危化品、試劑類資產(chǎn)管理中的應(yīng)用

目前我國對高校實驗室、科研機構(gòu)使用的危化品、易燃易爆品、易制毒品等的使用管理愈發(fā)嚴格，環(huán)境的監(jiān)測尤為重要，同時實驗產(chǎn)生的危險化學(xué)試劑、危險氣體、廢棄液的安全管理，出于健康考慮不適宜頻繁的人為監(jiān)測存量、狀態(tài)等，鑒于這種情況，有必要引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。根據(jù)實際情況部分或全部引入熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等，讓實驗室有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，對實驗室環(huán)境參數(shù)實時監(jiān)控；通過智慧校園的數(shù)據(jù)中心，將感知數(shù)據(jù)和安防系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)聯(lián)系起來，構(gòu)建一個能耗低、環(huán)保、安全的智慧實驗室環(huán)境。

3.4 在圖書類資產(chǎn)中的應(yīng)用

在館藏書籍編碼上架時，粘貼唯一的RFID射頻標簽，提供給圖書使用者通過電腦、手機等移動端快速定位圖書、檢索到圖書的方式，同時圖書管理員也可通過標簽定位實時了解圖書在學(xué)校的具體位置。

圖書館的圖書館藏區(qū)，并不是一個人員密集的場所，通過區(qū)域劃分，可有效節(jié)約能源，通過紅外傳感器、溫度傳感器、亮度傳感器等感知設(shè)備，實現(xiàn)圖書館藏區(qū)人來燈亮，無人時降低燈光亮度，并根據(jù)人員數(shù)量對空調(diào)系統(tǒng)智能調(diào)控，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

3.5 在數(shù)據(jù)類資產(chǎn)中的應(yīng)用

高校的數(shù)據(jù)資產(chǎn)是指其自身擁有或者控制的，以物理或電子的方式記錄的數(shù)據(jù)資源。能夠獲得大量的原始數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)，雜亂、龐大的數(shù)據(jù)信息對于信息數(shù)據(jù)中心來說并不是一件壞事，通過算法可以對數(shù)據(jù)進行抽取、清洗、轉(zhuǎn)換、加載,進而形成能夠提供決策支持的大數(shù)據(jù)駕駛艙。校園中的各個環(huán)境每天都在不停的形成數(shù)量龐大的信息數(shù)據(jù)，學(xué)生的借還書記錄、成績信息、學(xué)籍信息變動、食堂用餐數(shù)據(jù)、選課信息、教室使用安排、出勤率等，教師的教學(xué)資源、慕課信息、職稱職務(wù)變動等，設(shè)備資產(chǎn)的存放地、使用率信息，財務(wù)會計分錄和報表信息等，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過環(huán)境感知及時獲取其中的相關(guān)信息，為數(shù)據(jù)分析提供大量的原始一手數(shù)據(jù)。在信息數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上,進行數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)融合,推動數(shù)據(jù)的可視化管理,讓校園數(shù)據(jù)類資產(chǎn)更直觀、有價值的呈現(xiàn)出來。

3.6 在資源共享中的應(yīng)用

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供的硬件設(shè)備和現(xiàn)有信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以有效提高大型儀器設(shè)備共享效率。物聯(lián)網(wǎng)突破了傳統(tǒng)大型儀器設(shè)備共享模式時間和空間限制，數(shù)據(jù)管理向動態(tài)化方向發(fā)展，通過對設(shè)備空閑時段的精準感知，大大提高了大型儀器設(shè)備自主預(yù)約成功率；通過物聯(lián)網(wǎng)搭建的虛擬平臺，使得校內(nèi)各單位之間信息交互更舒暢，更高效地整合校內(nèi)所有的設(shè)備共享資源。

4 結(jié)語

越來越成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得智慧校園的發(fā)展進入了新的階段，在各個方面改變著校園管理的方式，大幅提升了教職工和學(xué)生在校工作學(xué)習(xí)的便捷度，滿足個體需求的同時促進學(xué)校整體管理水平的提升。