秦崴

【摘要】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是繼計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)之后全球信息產(chǎn)業(yè)的又一次科技與經(jīng)濟(jì)浪潮，是對互聯(lián)網(wǎng)的延伸和拓展。文章首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)，然后結(jié)合實(shí)訓(xùn)室的管理，對應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的管理系統(tǒng)進(jìn)行了探索與研究，旨在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室管理模式向數(shù)字化、智能化邁進(jìn)，達(dá)到學(xué)生、設(shè)備、環(huán)境立體化統(tǒng)一智能管理的建設(shè)目的。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)，信息化、數(shù)字化校園，管理系統(tǒng)

【中圖分類號】G473 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）01—0178-02

在信息化飛速發(fā)展的今天，人們的工作和生活也發(fā)生了巨大的改變，隨著近幾年來物聯(lián)網(wǎng)概念的提出，我國也將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)列為國家的五大新興戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)之一，信息技術(shù)真正進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，受到全社會廣泛的關(guān)注，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將真實(shí)世界與虛幻世界融合到一塊，將人類社會深度地推進(jìn)到信息化時(shí)代，為人們提供智能化的生活空間。同時(shí)，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，遍及到世界多個(gè)領(lǐng)域，使人類能夠以更加精密細(xì)致的方式管理生活和生產(chǎn)，達(dá)到“智能化”的狀態(tài)，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了社會資源利用率和生產(chǎn)力水平，改變了人們傳統(tǒng)的生活方式與工作方式?，F(xiàn)在各企事業(yè)單位也更加關(guān)注于數(shù)字化、智能化管理的應(yīng)用，尤其是各大高校紛紛引入數(shù)字化校園概念的背景下，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化的管理模式也受到人們的越來越多的關(guān)注。

一、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)

1、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)的最早實(shí)踐應(yīng)用可以追溯到1990年美國施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販?zhǔn)邸狽etworked Coke Machine；1999年，在美國召開的移動計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國際會議提出來了“傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇”；2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）在信息社會世界峰會（WSIS）上發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。2009年，在與時(shí)任美國總統(tǒng)的奧巴馬與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行的會議上，IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施；2009年，自溫家寶總理提出“感知中國”以來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。

2、物聯(lián)網(wǎng)的概念

美國Auto-ID中心最早提出的“物聯(lián)網(wǎng)”定義認(rèn)為，基于互聯(lián)網(wǎng)、RFID等技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，主要利用射頻識別技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等將會構(gòu)造一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物物信息通信的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)“Internet ofthings”（簡稱物聯(lián)網(wǎng)）。國際電信聯(lián)盟（ITU）的報(bào)告認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中涵蓋的射頻識別技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)等將得到更加廣泛的應(yīng)用。目前，通常將“物聯(lián)網(wǎng)”定義為：物聯(lián)網(wǎng)是指利用各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別裝置、紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描、二維碼掃描設(shè)備、藍(lán)牙設(shè)備等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合從而形成了的網(wǎng)絡(luò)，其目的就是實(shí)現(xiàn)所有物品與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)。

3、物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

從通信過程和對象的視角看，物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)被公認(rèn)為包含以下三個(gè)層次：一是感知層，二是傳遞層，三是應(yīng)用服務(wù)層，充分利用傳感器技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，分別承擔(dān)對信息的采集獲取、傳輸和處理，它們的融合了現(xiàn)代信息系統(tǒng)的“感覺器官”、“神經(jīng)器官”和“大腦器官”。

感知層利用射頻識別裝置、紅外傳感器、激光掃描器、二維碼掃描設(shè)備、藍(lán)牙設(shè)備等可用的感知手段實(shí)現(xiàn)物體信息動態(tài)的即時(shí)采集。它們能夠像人的感覺器官那樣即時(shí)地識別和采集數(shù)據(jù)。

傳遞層也稱網(wǎng)絡(luò)層，它通過各種信息網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合將感知采集的信息實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確可靠地傳遞出去，在這個(gè)工程中傳輸媒介包含有線接入與無線接人等各種技術(shù)需求條件的支持，要根據(jù)通信目標(biāo)設(shè)計(jì)出合適的高性能的通信網(wǎng)絡(luò)路徑。

應(yīng)用層是利用各種智能的計(jì)算技術(shù)對傳遞過來的海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對物體實(shí)施智能化控制、基于不同情境給予相應(yīng)的決策，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與人之間的交互。

二、實(shí)訓(xùn)室管理系統(tǒng)需求分析

1、功能需求分析

（1）考勤管理

當(dāng)有學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)室門口時(shí)，會將該學(xué)生的出入信息存入數(shù)據(jù)庫，作為該學(xué)生的考勤信息。

（2）實(shí)訓(xùn)室溫度監(jiān)測：

對實(shí)訓(xùn)室的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，基于一定設(shè)置的溫度區(qū)間控制，超過和低于相應(yīng)溫度分別自動執(zhí)行來相應(yīng)操作來調(diào)節(jié)溫度。

（3）實(shí)訓(xùn)室濕度監(jiān)測：

對實(shí)訓(xùn)室的濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，基于一定設(shè)置的濕度區(qū)間控制，超過和低于相應(yīng)濕度分別自動執(zhí)行來相應(yīng)操作來調(diào)節(jié)濕度。

（4）實(shí)訓(xùn)室亮度監(jiān)測：

對實(shí)訓(xùn)室的亮度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，基于一定設(shè)置的亮度區(qū)間控制，超過和低于相應(yīng)亮度分別自動執(zhí)行來相應(yīng)操作來調(diào)節(jié)亮度。

（5）實(shí)訓(xùn)室分貝監(jiān)測：

對實(shí)訓(xùn)室的聲音進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測，當(dāng)聲音超過設(shè)定范圍時(shí)，利用LED閃亮進(jìn)行提醒。

（6）信息實(shí)時(shí)采集

可利用手機(jī)、PDA、平板電腦、筆記本、臺式計(jì)算機(jī)等終端訪問服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和相關(guān)數(shù)據(jù)查詢。

2、對技術(shù)構(gòu)架的要求分析

1）主要應(yīng)用技術(shù)：該智能化實(shí)訓(xùn)室應(yīng)用了Zigbee技術(shù)、RFID技術(shù)、Web服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、中間件技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)。

2）硬件要求：臺式計(jì)算機(jī)、Zigbee傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、RFID設(shè)備。

三、實(shí)訓(xùn)室管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1、總體設(shè)計(jì)目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)室整體的自動化與智能化的管理，讓教師與學(xué)生充分的體驗(yàn)到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶給我們的“智能空間”和“智慧生活”。使得管理教師可以實(shí)時(shí)了解實(shí)訓(xùn)室的環(huán)境情況同時(shí)智能的給予實(shí)訓(xùn)室的管理。讓實(shí)訓(xùn)室達(dá)到最舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境。

2、總體設(shè)計(jì)原則

本方案以穩(wěn)定、安全、智能、便于管理維護(hù)為原則，充分考慮實(shí)訓(xùn)室對管理方式和節(jié)能環(huán)保的要求，力求打造一個(gè)安全、舒適、便捷的工作學(xué)習(xí)環(huán)境，適應(yīng)數(shù)字化校園的發(fā)展方向。

3、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)流程

（1）搭建感知層。利用Zigbee技術(shù)搭建無線傳感網(wǎng)，利用傳感器獲取溫度、濕度、光度及分貝等參數(shù)；利用RFID技術(shù)自動獲取相應(yīng)管理終端等信息；利用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)獲取實(shí)時(shí)影像。

（2）搭建網(wǎng)絡(luò)傳輸層：利用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器及無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備搭建網(wǎng)絡(luò)層。

（3）搭建應(yīng)用服務(wù)層：利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建B/S架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用管理功能。

四、結(jié)語

論文基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)訓(xùn)室管理系統(tǒng)建設(shè)方案進(jìn)行了分析和探討，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)對于整個(gè)體系的搭建提出了建議，相信隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的改進(jìn)和更新必將會成為實(shí)訓(xùn)室管理工作的有力支撐，智慧化的管理系統(tǒng)會為現(xiàn)代化的管理模式帶來更美好的發(fā)展前景。本設(shè)計(jì)方案旨在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室管理模式向數(shù)字化、智能化邁進(jìn)，達(dá)到學(xué)生、設(shè)備、環(huán)境立體化統(tǒng)一智能管理的建設(shè)目的。同時(shí)要求各系統(tǒng)可以高度集成，方便統(tǒng)一管理。利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把實(shí)訓(xùn)室建設(shè)成智能化、自動化的實(shí)訓(xùn)室。

參考文獻(xiàn)

[1]陳明選，徐旸，基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)方案探索，遠(yuǎn)程教育雜志，2012（4）：61-65

[2]張帆，基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)方案探索，安陽工學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，3（2）：61-65

[3]李八斤，淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校校園中的應(yīng)用，教育學(xué)研究，2012（6）：56-57

[4]楊璇，基于物聯(lián)網(wǎng)和智能化看應(yīng)用設(shè)計(jì)前景和要求，廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（4）：29-31

[5]徐尉，孫力娟，王汝傳，黃海平，金逸超，基于物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)的智能節(jié)能系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2010（47）：366-371

[6]邵曉強(qiáng)，吳軍強(qiáng)，基于物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)的智能型實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理系統(tǒng)研究，電腦知識與技術(shù)，2012（3）：693，694，706