智慧校園建設中的關鍵問題探究

繆永飛　夏羅生　陳喆

本文分析了當前高校信息化建設的現狀，提出了智慧校園的構想，介紹了智慧校園建設中應用的主要技術及智慧校園總體建設框架，并結合后勤管理中的被裝領取重點分析了物聯網技術在智能后勤中的應用，并對智慧校園的發展前景提出了展望。

【關鍵詞】智慧校園 物聯網 RFID 云計算

1 智慧校園的技術載體

1.1 物聯網技術

物聯網是指利用條碼、射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，實現人與人、人與物、物與物的在任何時間、任何地點的連接，從而進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的龐大網絡系統。

物聯網主要由網絡層、感知層以及應用層組成，感知層則通過傳感器或RFID來對數據進行感知識別，并采集與物件相關的信息傳送至網絡層，網絡層主要為物聯網在網絡中進行數據的傳輸和處理，而應用層則是將感知層傳送至網絡層的信息加以操作。

1.2 云計算技術

云計算實質是網格計算、分布式計算和并行處理的擴展，其依托運行于網絡的虛擬服務集群互相協調，通過網絡實現分布式計算機和網絡設備高效、快捷的計算任務。并借助軟件即服務（SaaS）、平臺即服務（PaaS）和基礎設施即服務（IaaS）將強大的計算能力分布到終端用戶手中。不斷提高“云”的處理能力以減少用戶終端的處理負擔是云計算的一個核心理念，最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入輸出設備，并能按需享受云端的強大計算處理能力。云計算可提供的服務包括：廣泛的信息資源收集和共享、靈活調配的計算資源、自助式的個性化服務。

2 智慧校園系統架構

智慧校園采用星形拓撲結構建設校園物聯網，在校園內布置若干個射頻基站，物聯網內的每個物都嵌入電子標簽，采用射頻技術去主動尋找距離最近的射頻基站，實現物與物、人與物的通信連接每個基站連接到局域網上，最終把物聯網中的物和手機等通訊設備、攝像頭等視頻設備融合成為智能化的智慧校園。

2.1 重點區域防控

利用所持感應卡的類別識別出是否有授予權限進入重點區域，利用感應卡和視頻監控的聯動設置對進入重點區域的人員實行重點跟蹤；還可加裝生物識別技術（如指紋識別、虹膜識別等）確保進入重點區域的人員、車輛取得合法權限，防止感應卡丟失或視頻監控故障帶來的安全隱患；利用在門窗、周邊安裝紅外、振動電纜等傳感器，實現在重點區域的周界防范對未授予權限的人員、車輛能夠觸發報警裝置；還應防范對線路和設備的破壞，當探測到線路電流異常時應觸發報警裝置；配置煙霧、溫度傳感器，實時感知區域內煙霧、溫度信息，做好防火工作，確保重點區域安全。

2.2 裝備管理

利用RFID標簽實現對裝備型號、位置、檢修情況、責任人等基本信息的存儲，實現裝備的快速歸檔，利用監控或定位系統實現對裝備位置的快速定位。利用手持終端（如平板、手機等）可實現裝備信息上報、故障報修等業務。對無人值守的運行裝備，利用音頻檢測或敏捷傳感設備，實現對裝備運行狀態的動態監控，當裝備發生故障時能夠快速確定裝備型號及所在位置，提高處置故障的響應時間。將可以實現對裝備的動作控制，進而將裝備控制的粒度和層次持續延伸或細化，保證裝備物理功能的完整性和時刻處于受控狀態。

2.3 教學管理

利用移動設備接入私有云平臺，方便管理部門向教員推送教學信息，如課表安排、教室調整、課程變更等，利用可移動設備的拍照和信息管理系統，方便教員對諸如教學器材申領、教學設備故障報修等工作及時上報；利用光線傳感及傳動設備可自動實現教室窗簾、燈光的自動開啟或關閉；利用RFID標簽實現到課人員的實時監測；利用視頻監控可掌握課堂異常情況，提高了對課堂的管控力度；通過RFID標簽，教員可實現對學生的到課情況、實訓情況、學習情況進行自動的統計。可實現對考場、試卷全過程的管理和監控。

3 智能后勤管理

主要用于保障人員食品安全、被服領取和管控以及車輛管理，實現對食材配送、存儲、分布、消耗、需求的全過程管理，被服從請領、分發到回收的全空域管控，車輛從申請、派遣、路途到歸建的智能化。

3.1 被裝請領

利用內置的RFID標簽或條形碼實現被裝請領的自動化。主要利用請領人員手持一卡通實現請領人的單位、姓名、是否授權、請領被裝數量、型號等特定信息，利用非接觸式的RFID讀卡器實現被裝型號、數量的快速獲取（利用條形碼的掃描也可實現同樣功能）及裝運，智能視頻監控實時獲取被裝請領狀況。

3.2 被裝運輸

利用車載定位系統實時獲取運輸車輛位置信息，利用胎壓、油料、溫度、濕度等傳感設備獲取車輛安全狀況、油料剩余情況以及運輸過程中被裝是否存在失火或受潮情況。利用敏感車重感知設備和車門入侵告警裝置防止被裝中途被盜，實現被裝運輸安全。

3.3 被裝入庫

類似于被裝請領，實現被裝型號、數量等信息自動化感知并存入數據庫。并及時記錄各型號被裝存放位置和數量。

3.4 被裝分發

讀取手持非接觸感應卡獲取人員應領取的被裝型號和數量，并定位到倉庫所在位置，人員領取被裝后應及時更新領取信息，如被裝內置的為RFID卡，應及時回收。

4 結束語

智慧校園是通過物聯網來實現智慧化的校園服務和管理，它通過物聯網實現了校園內任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯互通，海量信息在物聯網平臺的聚合而產生新的信息，從而實現人與人、人與物、物與物的無縫聯接，最終將推動建設一個融合無處不在的學習、科研，高效透明的人員、裝備、后勤管理，方便周到的校園文化、服務，安全可靠的營區、生活于一體的新穎校園管理模式的誕生。但也不應忽視的是，當前存在的技術標準不夠統一、數據格式多源異構、信息安全無法保障、基礎設施缺失和管理手段尚不完備等問題仍是橫亙在面前的巨大挑戰。因此，智慧校園真正從概念走向應用，從興起走向成熟仍然任重道遠。

參考文獻

[1]國紅軍，陳黎黎.基于物聯網技術的智慧校園建設[J].宜春學院學報，2013：65-67.

作者單位

1.空軍大連通信士官學校無線電導航系 遼寧省大連市 116600

2.空軍大連通信士官學校訓練部 遼寧省大連市 116600endprint