周建林 郭曉軍

摘要：提出了智能機(jī)房的概念和設(shè)計方法，給出了智能機(jī)房系統(tǒng)的總體設(shè)計和體系架構(gòu)。為了解決現(xiàn)有信息系統(tǒng)之間的整合問題，采用了以Web Service架構(gòu)為基礎(chǔ)的解決方案。該文重點(diǎn)探討了基于無線射頻識別（RFID）的智能機(jī)房建設(shè)，為RFID在高校信息化建設(shè)中的推廣應(yīng)用和具體實(shí)施提供了相應(yīng)的解決方案和參考框架。

關(guān)鍵詞：智能機(jī)房；物聯(lián)網(wǎng)；無線射頻識別；信息服務(wù)

中圖分類號：TP18文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)20-5007-02

Design and Research of Smart Machine Room System Based on RFID

ZHOU Jian-lin,GUO Xiao-jun

(Jiangyin Polytechnic College,Wuxi 214405, China)

Abstract: This paper proposes the concept of smart machine room and design methods. The strategy of overall design and architecture for smart machine room system are given. This paper brings forward a solution based on web service architecture, which is used for integrating the existing information systems. Based on radio frequency identification (RFID), The construction of smart machine room is discussed mostly, which will be an upstanding solution and reference for the application of RFID in the university informatization.

Key words: smart machine room; the Internet of Things; radio frequency identification; information service

隨著高校信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，信息服務(wù)在學(xué)校教學(xué)、科研與管理中的作用越來越大。機(jī)房作為教學(xué)的重要場所，是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要園地，傳統(tǒng)的人工管理手段已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展的需要。目前各高校機(jī)房基本上都覆蓋了無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上，智能機(jī)房的建設(shè)旨在通過RFID技術(shù)，將學(xué)生、教師、機(jī)房有機(jī)地融合在一起，建立一個開放的、創(chuàng)新的智能機(jī)房綜合服務(wù)平臺。通過綜合服務(wù)平臺，可以為學(xué)生、教師和管理者定制基于角色的個性化服務(wù)，全面感知不同的教學(xué)資源，獲得互動、共享、協(xié)作的學(xué)習(xí)、工作和生活環(huán)境。通過智能機(jī)房，我們可以轉(zhuǎn)變個人與組織機(jī)構(gòu)、自然系統(tǒng)與人造系統(tǒng)中的交互方式，使其更加智慧，即更加清晰、效率更高、響應(yīng)更靈活更及時，在為學(xué)生、教師提供更方面的信息服務(wù)同時，讓管理者全方面了解機(jī)房的使用和教學(xué)情況，為管理者的決策及時提供依據(jù)。

物聯(lián)網(wǎng)主要解決物件到物件，人到物件，人到人之間的互聯(lián)，顯然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為實(shí)施智能機(jī)房的建設(shè)提供了技術(shù)支撐平臺。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID技術(shù)是目前行業(yè)中最有前途的信息采集技術(shù)之一，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中起到了重要作用，該文中的智能機(jī)房建設(shè)是基于RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

1總體設(shè)計

智能機(jī)房的總體設(shè)計是以RFID身份識別為基礎(chǔ)，構(gòu)建基于角色的個性化服務(wù)?？傮w設(shè)計思想是要構(gòu)建先進(jìn)的、開放的系統(tǒng)，易于擴(kuò)展、配置靈活、簡單實(shí)用。系統(tǒng)總體設(shè)計如圖1所示，其中包含的意義有四個方面：

1）RFID與物理世界的集成。通過RFID識別使用者的身份，確定角色權(quán)限，個性化地定制信息服務(wù)。

2）基于Web Service的現(xiàn)有信息系統(tǒng)整合。為了方便對現(xiàn)有的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整合，智能機(jī)房采用基于Web Service架構(gòu)為基礎(chǔ)的解決方案。系統(tǒng)中對RFID讀寫器、電子標(biāo)簽、數(shù)據(jù)庫、公用類庫以及其他中間件等操作都封裝在一個DLL池中，對外統(tǒng)一以Web Ser vice形式訪問。

3）智能機(jī)房通過綜合服務(wù)平臺統(tǒng)一為用戶提供信息服務(wù)，綜合服務(wù)平臺下各個子系統(tǒng)之間共享數(shù)據(jù)庫平臺，將分散的信息統(tǒng)一存儲。

4）智能機(jī)房重在用戶的使用體驗(yàn)，讓用戶置身于一個智能、靈敏的使用環(huán)境中。響應(yīng)要快速及時，提供的信息必須準(zhǔn)確、智慧，即所有的信息要經(jīng)過分析處理和融合、提供給用戶的是更有用的信息。

2體系架構(gòu)

智能機(jī)房系統(tǒng)包含了多個子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)是相輔相成、緊密聯(lián)系的。智能機(jī)房的核心就是基于RFID的身份識別，通過RFID將機(jī)房的用戶與系統(tǒng)及機(jī)房物理世界融合到一體。

智能機(jī)房的體系架構(gòu)要能體現(xiàn)出機(jī)房管理的智能化，讓機(jī)房的管理更高效，響應(yīng)更及時，為用戶提供更全面的信息服務(wù)。

智能機(jī)房應(yīng)用系統(tǒng)體系框架包含了機(jī)房管理程序、學(xué)生機(jī)子系統(tǒng)、RFID卡管理系統(tǒng)、Web網(wǎng)站四大體系系統(tǒng)?？傮w應(yīng)用框架如圖2所示。

2.1機(jī)房管理程序

該模塊是智能機(jī)房的核心模塊。其中，設(shè)備管理主要是對機(jī)房設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理，可以對機(jī)房設(shè)備故障進(jìn)行登記和跟蹤，實(shí)時反映機(jī)房設(shè)備的運(yùn)行情況；用戶管理主要是對使用本系統(tǒng)的用戶進(jìn)行基本信息的維護(hù)；遠(yuǎn)程控制主要有遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)重啟注銷、遠(yuǎn)程登錄下機(jī)、遠(yuǎn)程卸載、學(xué)生屏幕監(jiān)控，并且可以傳送文件到學(xué)生機(jī)和從學(xué)生機(jī)上收集文件，讓機(jī)房的管理更加方便、智能化；課表管理主要是進(jìn)行排課，控制學(xué)生在指定的地點(diǎn)和指定的時間上機(jī)，對于課余時間上機(jī)則進(jìn)行刷卡消費(fèi)。

圖智能機(jī)房總體應(yīng)用框架

2.2學(xué)生機(jī)子系統(tǒng)

主要是進(jìn)行上機(jī)登錄、修改密碼。按照課表控制學(xué)生上機(jī)時間，當(dāng)學(xué)生上機(jī)時間超出課表設(shè)定的時間，那么進(jìn)行下機(jī)處理。

2.3 RFID卡管理系統(tǒng)

RFID卡管理系統(tǒng)是智能機(jī)房的重要支撐模塊，主要是用戶身份識別，把用戶與機(jī)房、設(shè)備等物理世界有機(jī)聯(lián)系在一起。RFID卡管理的一個重要功能就是對學(xué)生正常上課時進(jìn)行考勤，課余上機(jī)進(jìn)行收費(fèi)管理。

2.4 Web網(wǎng)站

Web網(wǎng)站提供統(tǒng)一查詢服務(wù)，學(xué)生和教師可以通過查詢接口查詢上課的時間地點(diǎn)，管理人員可以通過查詢接口查詢機(jī)房設(shè)備的使用情況、學(xué)生的考勤情況等信息。資源服務(wù)為老師和學(xué)生提供資源下載服務(wù)、信息查詢服務(wù)、郵件服務(wù)等功能。

3實(shí)施與部署

智能機(jī)房管理系統(tǒng)的開發(fā)實(shí)施基于微軟.NET平臺，采用Sql Server2008數(shù)據(jù)庫。RFID卡采用江陰凱路威高頻讀寫卡器和掛鏈?zhǔn)诫娮訕?biāo)簽。凱路威高頻讀寫卡器可以同時讀寫多張電子標(biāo)簽，具有響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。其中機(jī)房管理應(yīng)用程序、學(xué)生機(jī)子系統(tǒng)、RFID卡管理系統(tǒng)基于C/S架構(gòu)，采用的是TCP/IP協(xié)議的Winsock編程原理。Web網(wǎng)站等服務(wù)接口采用B/S架構(gòu)，用戶只要能上網(wǎng)就可以方便使用智能機(jī)房提供的各種服務(wù)。

4結(jié)束語

智能機(jī)房是一個新的概念，隨著智能機(jī)房的研發(fā)和部署，必然會對學(xué)校信息化建設(shè)產(chǎn)生積極的影響，促進(jìn)學(xué)校核心競爭力的提高。通過智能機(jī)房，可以快速獲取學(xué)習(xí)、研究和管理活動中的基本信息并進(jìn)行分析，能夠有效采取應(yīng)對措施和部署長期規(guī)劃；通過智能機(jī)房可以對分散存儲的信息進(jìn)行交互和共享，為用戶提供更智能化、更有用的信息服務(wù)。該文中開發(fā)的軟件已在學(xué)校機(jī)房普及使用，但由于時間和水平問題，關(guān)于智能機(jī)房的概念和設(shè)計需要進(jìn)一步完善和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]宗平,朱洪波.智慧校園設(shè)計方法的研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報,2010,30(4).

[2]李斌,李文鋒.智能物流中面向RFID的信息融合研究[J].電子科技大學(xué)學(xué)報,2007,36(6).

[3]劉瑞.C#網(wǎng)絡(luò)編程及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

[4]詹英.數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用——SQL SERVER 2005教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008.