文/陳松 王偉林 康慧華

智能化校園管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

文/陳松 王偉林 康慧華

隨著高校信息化建設(shè)不斷推進(jìn), 信息服務(wù)在學(xué)校教學(xué)、科研與管理中的作用更加顯著。各高校已經(jīng)或正在開始建設(shè)基于業(yè)務(wù)部門的應(yīng)用系統(tǒng)，基本解決了面向業(yè)務(wù)主題的管理。但是在高校信息化建設(shè)過(guò)程中，仍然存在著一些共性的不足，如網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的接入手段單一，安全保障體系尚不完善，數(shù)字資源建設(shè)的投入較少，整體應(yīng)用水平有待提高，特別是不同部門之間的信息共享與交流自動(dòng)化程度低，缺乏統(tǒng)一的信息編碼標(biāo)準(zhǔn)，信息化保障機(jī)制還不夠健全等。從高校信息化服務(wù)的角度考慮，現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)在一定程度上解決了這些數(shù)據(jù)的采集、處理和服務(wù)，但仍無(wú)法滿足全方位實(shí)施教育信息化及提供智能的綜合信息服務(wù)的需求。

2005年ITU（International Telecommunication Union）正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。物聯(lián)網(wǎng)是指在物理世界的實(shí)體中部署具有一定的感知能力、計(jì)算能力或執(zhí)行能力的各種信息傳感設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實(shí)現(xiàn)信息傳輸、協(xié)同和處理,從而實(shí)現(xiàn)廣域或大范圍的人與人、人與物、物與物之間信息交換需求的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，其主要功能是識(shí)別物體，采集信息，并且將信息傳遞出去；網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息；應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心特征是泛在的感知，互聯(lián)互通與共享，以及智能的服務(wù)。

為了達(dá)到能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)和任何人、任何物進(jìn)行通信的要求, 網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)重要的前提條件。有線與無(wú)線結(jié)合的校園網(wǎng)絡(luò)覆蓋是一種十分有效的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),提供固定或移動(dòng)的應(yīng)用環(huán)境，支持有線或無(wú)線的接入方式，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活且擴(kuò)展性好。南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院在有線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)之上，部署了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，目前實(shí)現(xiàn)了教學(xué)、辦公區(qū)域的無(wú)線全覆蓋。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用IEEE 802.11a/b/g技術(shù)作為構(gòu)建校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，體系結(jié)構(gòu)采用了瘦AP 的方式，采用Portal認(rèn)證、統(tǒng)一計(jì)費(fèi)、流量控制的管理方式。從而實(shí)現(xiàn)有線與無(wú)線的雙接入、移動(dòng)的應(yīng)用與服務(wù)、虛擬環(huán)境與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的融合、校園內(nèi)的感知與交流的綜合信息服務(wù)基礎(chǔ)環(huán)境，特別是解決支撐物到物、人到物的問(wèn)題。

智慧校園應(yīng)用的設(shè)計(jì)與實(shí)施

南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院2010年3月正式啟動(dòng)智慧校園建設(shè)項(xiàng)目。

RFID（Radio Frequency Identification）應(yīng)用

圖1是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在學(xué)院門口車輛進(jìn)出管理方面的應(yīng)用。學(xué)院對(duì)教職工車輛進(jìn)行登記，發(fā)放RFID電子標(biāo)簽，貼在教職工的車上，并在學(xué)院門口設(shè)立“RFID快速通道”。教職工車輛進(jìn)出校門，RFID標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收RFID閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的車輛信息，門禁自動(dòng)打開放行車輛。非本單位登記的車輛，需要經(jīng)“外來(lái)車輛通道”進(jìn)出，進(jìn)入該通道時(shí)，高清照相機(jī)拍攝車輛圖片，記錄車輛照片（內(nèi)含牌照信息）和進(jìn)出校門的具體時(shí)間。

該應(yīng)用的設(shè)計(jì)與實(shí)施，不僅增加了進(jìn)出校園車輛管理的安全性，而且提高了車輛放行效率，同時(shí)根據(jù)RFID標(biāo)簽信息記錄，方便對(duì)開車上下班教職工的考勤。

二代身份證應(yīng)用

居民二代身份證芯片采用智能卡技術(shù)，內(nèi)含有非接觸IC芯片，無(wú)法復(fù)制，高度防偽。學(xué)院在單獨(dú)招生考試和迎新工作中，充分使用二代身份證讀卡技術(shù)，結(jié)合數(shù)字化校園系統(tǒng)，即方便又快捷。

學(xué)院?jiǎn)为?dú)招生考試的面試環(huán)節(jié)所占分值比例較大，主觀性強(qiáng)，需要設(shè)計(jì)一套流程管理。經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與論證，圖2所示為學(xué)院?jiǎn)为?dú)招生面試流程圖，在面試考場(chǎng)區(qū)域入口處設(shè)置考試登記，考生排隊(duì)在登記處刷身份證取號(hào)分配考場(chǎng)，數(shù)字化校園系統(tǒng)在面試題庫(kù)中隨機(jī)抽取考場(chǎng)和面試題目并打印考卷，考卷上只含有考生照片，試卷內(nèi)容、條形碼和評(píng)分處，考生拿到考卷以后準(zhǔn)備五分鐘進(jìn)入分配的考場(chǎng)答題。

由于采用二代身份證讀取和數(shù)字化校園系統(tǒng)結(jié)合使用，真正做到了系統(tǒng)自動(dòng)化，減少了人為工作量，也大大提高了面試登記效率；因?yàn)榭忌目紙?chǎng)和面試題目都經(jīng)數(shù)字化校園系統(tǒng)隨機(jī)抽取，有效保證了考生在該環(huán)節(jié)考試的公平公正；考卷上的條形碼含有考生號(hào)信息，工作人員只需掃描條形碼即可在數(shù)字化校園系統(tǒng)中錄入考生成績(jī)，方便成績(jī)錄入工作。

在新生報(bào)到流程中，學(xué)院也采用了身份證讀取結(jié)合數(shù)字化校園系統(tǒng)的應(yīng)用，圖3為新生報(bào)到現(xiàn)場(chǎng)布置，圖4為設(shè)計(jì)的新生報(bào)到流程圖。報(bào)到新生從入口進(jìn)來(lái)以后，經(jīng)引導(dǎo)員引導(dǎo)進(jìn)入“注冊(cè)區(qū)”排隊(duì)，注冊(cè)時(shí)，僅需要出示身份證并放在二代身份證讀卡器上，讀取身份證信息以后，數(shù)字化校園系統(tǒng)根據(jù)身份證號(hào)碼為主關(guān)鍵字查詢?cè)搶W(xué)生的信息，顯示學(xué)費(fèi)繳費(fèi)情況，如果該學(xué)生沒(méi)有繳費(fèi)，操作員告訴學(xué)生去財(cái)務(wù)“現(xiàn)場(chǎng)收費(fèi)區(qū)”刷身份證，根據(jù)系統(tǒng)顯示的學(xué)生信息及學(xué)費(fèi)金額繳費(fèi)。交過(guò)學(xué)費(fèi)的學(xué)生，在注冊(cè)區(qū)刷身份證以后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給該生根據(jù)專業(yè)分配宿舍及床位，并打印兩聯(lián)學(xué)生報(bào)到信息，一聯(lián)給學(xué)生本人保存，信息有學(xué)生宿舍、床位、輔導(dǎo)員姓名及其聯(lián)系電話，另一聯(lián)給陪同的家長(zhǎng)，含有輔導(dǎo)員姓名及其聯(lián)系電話信息，方便學(xué)生家長(zhǎng)和輔導(dǎo)員保持聯(lián)系，防止家長(zhǎng)被外界惡意短信或電話欺詐。經(jīng)應(yīng)用實(shí)施，新生注冊(cè)平均耗時(shí)22秒，該項(xiàng)目應(yīng)用大大提高了新生報(bào)到工作的效率。

校園一卡通和身份證在門禁中的應(yīng)用

學(xué)院圖書館是學(xué)生公共活動(dòng)區(qū)域，由于圖書館面積大，出入口較多，會(huì)出現(xiàn)學(xué)生貴重物品被盜現(xiàn)象。在圖書館所有入出口處安置閘機(jī)門禁系統(tǒng)，學(xué)生需要持有校園一卡通才能進(jìn)出圖書館，并設(shè)置二代身份證通道，外來(lái)人員只能從身份證通道進(jìn)出，嚴(yán)格記錄了外來(lái)人員的進(jìn)出信息，保障了學(xué)生個(gè)人物品安全。

周界安防震動(dòng)光纜應(yīng)用

傳統(tǒng)周界報(bào)警系統(tǒng)主要有：紅外對(duì)射、電子脈沖電網(wǎng)、視頻監(jiān)控等方案。其中，紅外對(duì)射方案防護(hù)等級(jí)較低，信號(hào)衰減大，易受地形條件限制，而且不適合惡劣氣候， 容易受溫度、光線、灰塵和天氣等自然氣候的影響，誤報(bào)率高；電子脈沖電網(wǎng)由于采用高壓電，存在造成人身傷殘的危險(xiǎn)；視頻監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理過(guò)大，可能產(chǎn)生漏報(bào)，并且受天氣和光線影響較大，不適合應(yīng)用與室外復(fù)雜的環(huán)境。

在學(xué)生宿舍區(qū)域，布置震動(dòng)光纜作為周界安防。震動(dòng)光纜探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)為目前最先進(jìn)的周界報(bào)警之一，它由震動(dòng)光纜采集裝置、報(bào)警主控裝置、專用接續(xù)盒、國(guó)標(biāo)單模鎧裝光纜、對(duì)等式風(fēng)雨探測(cè)環(huán)、聯(lián)動(dòng)軟件等多部分組成。當(dāng)入侵者試圖翻越或破壞周界時(shí)，直接或間接造成光纜震動(dòng)，從而改變光纜內(nèi)的物理光波信號(hào)，系統(tǒng)接收到異常信號(hào)經(jīng)光纜震動(dòng)采集裝置分析處理后由報(bào)警主控裝置輸出報(bào)警信號(hào)，觸發(fā)報(bào)警位置將在計(jì)算機(jī)的接警中心軟件上以電子地圖形式顯示，同時(shí)軟件自動(dòng)提取該防區(qū)監(jiān)控視頻信號(hào)。

南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院智慧校園項(xiàng)目充分利用RFID標(biāo)簽、身份證和校園一卡通識(shí)別人和物體的信息，并通過(guò)數(shù)字化校園系統(tǒng)開展工作，在自主招生考試和迎新等大型工作中應(yīng)用實(shí)施，很大程度上提高學(xué)院處理事件的效率。同時(shí)，智慧校園項(xiàng)目的實(shí)施，也提高了學(xué)院的安防保障水平。

（作者單位為南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院）