基于物聯網無線通信的智能感知校園服務平臺

孫海峰 孫秀玲

【摘要】以物聯網技術為核心，整合目前校內分離的各個信息化系統，建立校內資源共享的綜合信息門戶。運用RFID技術、傳感網技術、云計算等多種先進技術建設基于物聯網理念的感知校園服務平臺。

【關鍵詞】物聯網；感知校園網絡；無限通信

1.引言

大學校園是一個“麻雀雖小、五臟俱全”的人居系統，是城市系統的一個縮影。基于物聯網的理念，運用信息技術構建新的校園運行模式，可以加快校園信息化管理水平，極大程度上方便師生的生活，能夠很好的體現構建資源節約型、環境友好型社會的戰略部署。

2.感知校園服務平臺的設計

平臺具體內容包括校園自然環境感知服務、校園教學科研環境感知服務、校園社會生活環境感知服務、校園綜合信息服務。

2.1 校園自然環境感知服務

在教學樓內部部署感知器網絡，實現智能環境感知應用，主要包括環境溫度、室內光照以及視頻信息感知等。在校園內部關鍵位置部署視頻監控設備、可視感知網、信號處理以及多種異構網絡互聯互通技術為校園提供智能安防服務，盡量減少意外發生。

（1）智能視頻信息感知：通過可視信息的實時感知，采用圖像處理和模式識別技術，借助現代計算機視覺領域的發展成果，實現對異常事件的檢查。

（2）樓宇環境監測：傳感器網絡采集多媒體信息，準確認知環境狀態變化，預測樓內人員的需求，應用反映網絡采取有效措施，從而實現全方位的樓宇環境監測和節能減排示范應用

2.2 校園教學科研環境感知服務

校園教學科研環境感知主要基于校內職工和學生的位置進行教學科研環境的信息服務，主要包括以下幾個方面。

（1）區域權限管理

系統針對每一位FRID持卡人，由系統管理員為其分配區域權限，根據區域權限的不同等級，RFID持卡人被允許進入不同區域。此外，系統還可以對區域權限等級進行增、刪、改、查的管理。

（2）區域出入管理

系統記錄RFID持卡人特定區域的相關信息，并將這些信息整合顯示給用戶。其中，記錄出入信息是通過持卡人在區域出入部署的讀卡器刷卡二取得。

（3）樓內精確定位

除GPS和移動基站定位外，提供了全新的第三種精確定位解決方案。以RFID標簽結合ZigBee網絡構建室內坐標，標簽既可以定位坐標，也可以附著于物體上，用于物體識別標識。眾多標簽之間相互支持共同定位，實現樓內定位以及基于位置的搜索和基于位置的導航。

2.3 校園社會生活環境感知服務

校園社會生活感知提供校園的三維全景式展示，實現校園用戶基于三維場景下的社交服務和基于位置的業務應用原型。社交服務主要包括交友、博客、信息共享等Web2.0應用等，是以軟件為主的數據處理技術，作為感知校園窗口，以Web的方式向用戶展現感知校園的應用信息，整合各類應用，校園用戶可自由定制個性化的信息內容。綜合信息管理服務除完成門戶站點本身的所有功能外，根據感知校園建設的要求，需要提供各種服務的接入，如一卡通服務平臺、網上教學系統、辦公系統、數字圖書系統、智能醫療系統、信息查詢系統以及應急聯動系統等。提供網絡化、信息化、多媒體化的綜合信息展示手段，實現校園綜合信息的對外瀏覽、查詢、展示等功能，使用數據可視化技術、圖像圖形技術、信息推送技術等建設先進的綜合信息展示平臺。

2.4 校園綜合信息服務

感知校園綜合信息管理平臺的門戶系統通過整合平臺內部各子系統，基于此架構構造一個管理、可擴展、功能強大的校園內群體的工作平臺，通過統計分析、數據挖掘等工具，實現可定制的以圖、文、報表等多種形式展示給管理人員和師生等不同角色的人員，提供靈活的查詢、統計、發布和報表功能。

通過將統一訪問門戶作為全校的統一信息發布窗口，實現校內所有業務的統一管理，節約管理維護成本，提升校園的綜合管理信息化水平和調度能力。感知校園綜合信息管理平臺的統一訪問門戶子系統的功能主要包括4個方面，即個性化配置、信息查詢、信息統計分析和數據挖掘。

感知校園綜合信息管理平臺通過“統一平臺、統一門戶、統一標準”的建設方案構建校園綜合信息化平臺，實現信息資源共享、單點登錄、統一接入、一站式辦公、統一發布、統一檢索、統一認證、統一權限管理以及個性化定制。

3.總結

隨著物聯網中無線通信技術在傳統校園中的試驗和應用，未來的校園將是一個綜合管理、科研和教學資源的共享平臺。通過平臺使用可視化技術、圖像圖形技術、信息推送技術等先進技術，提供網絡化、信息化、多媒體化的綜合信息展示手段，實現校園綜合信息的對外瀏覽、查詢、展示等功能。對校園的科研資源和教學資源進行收集整理和開放共享，實現學校內部和學校之間的基礎數據最大化共享。

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作者簡介：孫海峰（1978—），男，吉林吉林人，講師，研究方向：計算機應用（圖像處理、多媒體）。