物聯網技術在高校資產管理中的應用研究

劉 紅 李小娟

（重慶郵電大學，重慶 400065）

0 引言

物聯網技術通過各種信息傳感器、射頻識別技術、定位系統、紅外感應器、激光掃描器等技術裝置，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程狀態，實現物與物、物與人的泛在連接，實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。

物聯網技術在一定程度上彌補了互聯網技術缺乏物體與物體互聯的不足，其特點也很鮮明，第一，物聯網技術依托于傳感器收集信息，信息數據收集更新快，感知技術的廣泛應用是物聯網技術發展的基礎；第二，物聯網技術依賴于互聯網，兩者必須密切的融合起來，通過有線的、無線的網絡，將物與互聯網緊密連接，5G技術的正式商用也加速了物聯網技術的發展；第三，人工智能技術在物聯網上的應用，實現對物體的智能控制。

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

1 高等學校實物資產管理現狀

高等學校資產數量龐大，包括行政辦公設備、科研設備、實習實訓設備、實驗室設備、后勤服務設備等，隨著中國高等教育領域“雙一流”（建設世界一流大學和一流學科）大學建設的推進，科研設備尤其是大型儀器設備勢必出現大幅度增長。目前，高校較多的采用市場上通用版本的資產管理系統，在一定程度上解決了資產的全生命周期管理問題，但是，隨著資產管理要求的逐步提高，缺乏物聯網技術的資產管理系統逐漸暴露出無法實時獲取資產變動數據，管理精度不高等問題。例如，資產管理人員無法從繁雜的資產數據中抽身，資產變動數據需要人工采集，且精度低，資產使用狀況、存放地、領用人的變動頻繁數據無法實時獲取，資產清查范圍廣，耗時長，盤點效率低等。

因此，提高物聯網技術在高校資產管理系統中的應用，成為解決目前的困境的選擇途徑。基于物聯網技術的資產管理系統設計，將著力于解決如下問題：解決采購后的資產精細化管理問題；解決資產管理效率不高，清查效率低下問題；解決資產使用狀況、設備狀態不可實時獲知問題，資產丟失無法及時發現問題。

2 基于物聯網技術的資產管理系統的環境基礎建設

基于物聯網技術的資產管理系統，首先需建立使用環境，該環境由數據采集層、網絡支持層、數據解析層構成。

2.1 數據采集層

數據采集模塊由數量龐大的非接觸式自動射頻識別設備（FRID）構成。資產在完成驗收入庫后，將安裝唯一的不可更改的電子標簽或傳感器，接收設備、讀寫器能自動獲取電子標簽的射頻無線信號，獲取資產的適時數據，尤其是對大型儀器設備，須保持在封閉潔凈實驗環境中的設備，處于條件惡劣環境中的設備，電子標簽能在無人工干預的條件下獲知資產狀況。電子標簽或傳感器對校園內設備運行狀態及物理環境進行感知，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、人與物互通的基礎。

2.2 網絡支持層

一方面，智慧校園建設下校園全覆蓋的Wi-Fi無線網組建，使得任何位置的資產狀態（位置信息，是否正常運行、使用頻率、資產主要信息等）都能通過射頻技術下的電子標簽和讀寫器傳輸給應用分析層；另一方面，5G技術的應用大大完善了物聯網技術的環境，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，是實現人、機、物互聯的網絡基礎設施，使得對于大型精密儀器設備故障的0秒無延遲預警，以及高速移動終端設備如智能汽車行駛轉態的無延遲傳輸成為可能。

2.3 應用分析層

應用分析層通過網絡支持層獲取了數據采集層傳遞過來的RFID信息后，利用資產系統管理平臺的應用軟件進行數據分析，做出分析判斷。根據提前設定的程序，或者直接反饋給具有智能模塊的終端設備，如消防設備等；或者向管理人員發出預警，如特定貴重設備離開權限劃定的移動區域；或者由管理人員主動發出數據獲取指令單，向所有射頻識別技術的電子標簽和傳感器發出數據需求指令，實現速度到秒級別的資產清查。應用軟件根據數據分析結果，生成各類圖標（如趨勢圖、餅狀圖、柱狀圖等），提供給資產管理者，大幅提高資產管理效率。

3 物聯網技術在高校資產管理中的應用

物聯網技術在校園資產管理中的應用場景豐富，能有效推進各環節管理水平的提升，提高運行效率。

3.1 設備類資產的應用

高校資產數量龐大，要根據資產的種類、價值、所處環境等進行區分，差異化應用物聯網技術。初始應用物聯網技術時，出于成本考慮，可采取如下方式。

一般通用設備，采用驗收入賬時粘貼二維碼標簽方式進行管理，資產清查時使用手持式采集器，掃描采集資產使用狀態信息；貴重設備或大型儀器設備，在驗收入賬時粘貼RFID電子標簽，利用固定感應器或內嵌式采集器獲取設備運行狀態信息，對包括開機機時、環境情況、運行參數數據等進行收集，也可通過手持式采集器自動獲取相關數據。

為保障貴重儀器設備的安全，必須能夠實時獲取設備準確位置信息，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、出入口大廳的屋頂等位置，同時RFID識別器與每個實驗室、研究所等的房屋編號一一對應，有RFID標簽的貴重設備進入某一區域，或者離開權限范圍的區域，立即被識別器感知，通過5G網絡或者無線Wi-Fi立即傳輸給后臺服務器，服務器的后臺應用程序立即進行判別，超出預定權限的予以預警，實現準確實時跟蹤貴重儀器設備的位置信息，保障資產安全。對于車輛等移動設備，須采用RFID標簽和車輛定位裝置結合，利用車輛安防感應器確保車輛停放安全，由車輛定位功能獲取車輛運行軌跡。

對于學生在校期間持有的貴重設備，可以向學生處申請使用RFID電子標簽，將設備型號規格、所有人等信息錄入標簽，通過遍布學校的識別器，掌握設備的位置信息，并與學校門禁系統聯動，在帶出學校時設備與所有人信息不符或未經授權帶出學校時，向學生發送預警信息，保障學生設備的資產安全。

3.2 在房產管理中的應用

對于高校實驗室、研究機構所在的房屋，采用視頻監控結合RFID電子標簽對該類資產進行管理，配合安防系統、溫度感知器、人臉識別系統等，可以在確保房屋建筑物不被未經允許的人員進入的同時對環境狀況、資產出入樓棟情況進行監控。

物聯網技術可以應用到智慧教室中，起到節約能源的作用。通過在教室中安裝紅外傳感器，可以感知教室的人員數量，在無人的情況下，將教室人員數量數據通過網絡支持層傳輸給應用分析層，能源管理中心的軟件接收到數據后，通過預設程序將指令發送給教室的電源控制器，自動關閉無人教室的照明、空調等電源系統。同時，紅外傳感器數據也傳輸給應用層的教務系統軟件，學生處的學生管理軟件可以根據教務系統的排課情況，在課前向授課教師發送教室人數信息，向教師提醒學生的到課率，相關到課率數據也作為教學課程評價的重要指標。通過學工系統向需要自習的學生推薦空閑教室，或者通過推薦自習教室，讓學生盡量集中自習，起到節能的作用。

3.3 在危化品、試劑類資產管理中的應用

目前我國對高校實驗室、科研機構使用的危化品、易燃易爆品、易制毒品等的使用管理愈發嚴格，環境的監測尤為重要，同時實驗產生的危險化學試劑、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測存量、狀態等，鑒于這種情況，有必要引入物聯網技術。根據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，對實驗室環境參數實時監控；通過智慧校園的數據中心，將感知數據和安防系統、預警系統聯系起來，構建一個能耗低、環保、安全的智慧實驗室環境。

3.4 在圖書類資產中的應用

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校的具體位置。

圖書館的圖書館藏區，并不是一個人員密集的場所，通過區域劃分，可有效節約能源，通過紅外傳感器、溫度傳感器、亮度傳感器等感知設備，實現圖書館藏區人來燈亮，無人時降低燈光亮度，并根據人員數量對空調系統智能調控，實現節能降耗。

3.5 在數據類資產中的應用

高校的數據資產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據資源。能夠獲得大量的原始數據是數據中心進行數據處理的基礎，雜亂、龐大的數據信息對于信息數據中心來說并不是一件壞事，通過算法可以對數據進行抽取、清洗、轉換、加載,進而形成能夠提供決策支持的大數據駕駛艙。校園中的各個環境每天都在不停的形成數量龐大的信息數據，學生的借還書記錄、成績信息、學籍信息變動、食堂用餐數據、選課信息、教室使用安排、出勤率等，教師的教學資源、慕課信息、職稱職務變動等，設備資產的存放地、使用率信息，財務會計分錄和報表信息等，物聯網系統通過環境感知及時獲取其中的相關信息，為數據分析提供大量的原始一手數據。在信息數據中心的基礎上,進行數據挖掘、數據關聯融合,推動數據的可視化管理,讓校園數據類資產更直觀、有價值的呈現出來。

3.6 在資源共享中的應用

利用物聯網技術提供的硬件設備和現有信息系統相結合，可以有效提高大型儀器設備共享效率。物聯網突破了傳統大型儀器設備共享模式時間和空間限制，數據管理向動態化方向發展，通過對設備空閑時段的精準感知，大大提高了大型儀器設備自主預約成功率；通過物聯網搭建的虛擬平臺，使得校內各單位之間信息交互更舒暢，更高效地整合校內所有的設備共享資源。

4 結語

越來越成熟的物聯網技術使得智慧校園的發展進入了新的階段，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生在校工作學習的便捷度，滿足個體需求的同時促進學校整體管理水平的提升。