摘 要：近幾年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展非常迅速，其新興的技術(shù)和手段不斷地被融入到各行各業(yè)中，逐漸取代了傳統(tǒng)的行業(yè)管理模式，很大程度上能夠節(jié)省大量的人力物力開(kāi)支。文章通過(guò)介紹物聯(lián)網(wǎng)的定義及基本架構(gòu)，并將其應(yīng)用到學(xué)生考勤管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的智能化，同時(shí)給校園的安全管理提供了保障。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；RFID技術(shù)；Wi-Fi技術(shù)

引言

物聯(lián)網(wǎng)一詞已滲透到我們的日常生活之中，行業(yè)都能看到物聯(lián)網(wǎng)的蹤影，如智能家居、智能交通、智能城市、智能校園等等。隨著科學(xué)技術(shù)及信息化的不斷革新，不可否認(rèn)其很大程度上改變了人們的生活和學(xué)習(xí)方式，目前校園網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下更是對(duì)教育管理模式提出挑戰(zhàn)。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)是在RFID無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器、二維碼技術(shù)等感知技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換和通信，對(duì)物品實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以隨時(shí)隨地對(duì)信息和物品進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)體物品的全面感知，再利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，在信息處理層對(duì)接收到的信息進(jìn)行智能處理，實(shí)現(xiàn)人與物時(shí)時(shí)刻刻的溝通和控制。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)

（1）信息感知層，是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，處于物聯(lián)網(wǎng)的最底層，該層包括傳感器、電子標(biāo)簽、閱讀器和攝像頭等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，使用的技術(shù)主要有射頻識(shí)別技術(shù)RFID，短距離無(wú)線通信技術(shù)等，主要功能是獲取世界中的信息和自動(dòng)識(shí)別監(jiān)測(cè)對(duì)象。（2）信息傳輸層，是物聯(lián)網(wǎng)的中間層，主要工作是將感知層獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉?yīng)用層，該層是在基于現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)之上，負(fù)責(zé)感知層和信息層之間數(shù)據(jù)可靠安全的傳輸和信息的控制。（3）信息應(yīng)用層，包含物聯(lián)網(wǎng)的中間件、云計(jì)算和應(yīng)用設(shè)備。中間件是硬件和軟件之間的計(jì)算機(jī)軟件，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口和協(xié)議把通用的服務(wù)封裝起來(lái)。該層的主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、分析和處理，并通過(guò)各種終端移動(dòng)設(shè)備與用戶進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)控制化。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園建設(shè)，原理是通過(guò)RFID技術(shù)、無(wú)線傳感技術(shù)、定位等，對(duì)校園里需要感知的對(duì)象進(jìn)行識(shí)別；接著再用標(biāo)簽讀寫(xiě)器、智能終端設(shè)備接收對(duì)象的信息，通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將信息精準(zhǔn)的傳送到信息處理層，信息處理層將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和融合后，傳輸?shù)叫@的各個(gè)指揮中心系統(tǒng)，指揮中心系統(tǒng)通過(guò)對(duì)得到的信息進(jìn)行智能分析后，校園管理部門能夠?qū)崟r(shí)掌握各個(gè)對(duì)象的詳細(xì)信息，從而給校園提供一個(gè)安全決策的依據(jù)。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園的應(yīng)用實(shí)例

3.1 實(shí)例概述

目前，學(xué)校在實(shí)現(xiàn)智能校園時(shí)，最基礎(chǔ)就是要先建立學(xué)生考勤管理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的學(xué)?？记谥贫仁峭ㄟ^(guò)人工登記考勤，這種模式效率低下、速度慢，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但學(xué)生的考勤是學(xué)校一直以來(lái)最重要的一個(gè)管理環(huán)節(jié)，因此，在現(xiàn)代科技信息時(shí)代，建立學(xué)生考勤管理系統(tǒng)是每個(gè)學(xué)校首先考慮到的。文章將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)現(xiàn)學(xué)生考勤管理系統(tǒng)中，分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在考生考勤管理系統(tǒng)中的智能性及自動(dòng)化，讓學(xué)生在攜帶一個(gè)含有RFID芯片的學(xué)生卡的情況下實(shí)現(xiàn)考勤的管理，同時(shí)解決人工考勤系統(tǒng)遇到的難題。

3.2 系統(tǒng)功能

該考勤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能有校門口安全管理、自動(dòng)識(shí)別身份、違規(guī)進(jìn)入報(bào)警和考勤數(shù)據(jù)處理，具體如下：（1）考勤登記：讀取學(xué)生卡芯片中的電子標(biāo)簽信息，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)管理系統(tǒng)，并能夠在終端系統(tǒng)顯示出學(xué)生的相關(guān)信息，如學(xué)生資料、門點(diǎn)的方位等，如果遇到?jīng)]攜帶卡卻進(jìn)入感應(yīng)區(qū)域，還能夠及時(shí)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)信息。（2）查詢信息：可以利用終端對(duì)學(xué)生的信息進(jìn)行查詢，如所在班級(jí)、專業(yè)、考勤記錄和報(bào)警記錄等。（3）統(tǒng)計(jì)功能：系統(tǒng)可以生成一些報(bào)表，還可以按照自定義條件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。報(bào)表可以按照用戶需求導(dǎo)出相應(yīng)的文件格式，為其他應(yīng)用軟件或管理系統(tǒng)使用。（4）系統(tǒng)管理：學(xué)校系統(tǒng)管理員可以登錄系統(tǒng)管理后臺(tái)對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行初始化設(shè)置和修改，對(duì)其他非管理員用戶設(shè)置應(yīng)有的權(quán)限，還可以設(shè)置硬件設(shè)備的參數(shù)等。

3.3 系統(tǒng)流程

學(xué)生在入學(xué)注冊(cè)后，學(xué)校需將學(xué)生的相關(guān)信息錄入到考勤管理系統(tǒng)中，與電子標(biāo)簽綁定后制作學(xué)生卡，學(xué)校大門口會(huì)安裝攝像感應(yīng)器，學(xué)生攜帶學(xué)生卡在進(jìn)入學(xué)校大門時(shí)，閱讀器將讀取學(xué)生卡信息，通過(guò)RFID中間件進(jìn)行數(shù)據(jù)過(guò)濾，有效的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)會(huì)上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)與信息進(jìn)行核對(duì)，如果能夠匹配，登記出勤并放行；如無(wú)法匹配，則提示報(bào)警信息，由保安人員進(jìn)行處理。文章的學(xué)生考勤管理系統(tǒng)流程圖如1所示。

圖1 學(xué)生考勤管理系統(tǒng)流程圖

3.4 關(guān)鍵技術(shù)

3.4.1 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

操作系統(tǒng)：Windows 2003以上操作系統(tǒng)。

軟件框架：Microsoft.net framework 3.5以上，支持XML標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式

數(shù)據(jù)庫(kù)：采用Sql Server 2008

開(kāi)發(fā)軟件： Visual Studio 2008編程工具

3.4.2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。文章的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)使用RFID標(biāo)簽、傳感器等設(shè)備，一般情況下，這些處于信息最底層的設(shè)備都會(huì)24小時(shí)全天候保持啟用狀態(tài)，這就要求數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)必須具有成本低和耗能低的特點(diǎn)。因此，文章選用具有該特點(diǎn)的Wi-Fi短距離傳輸通訊技術(shù)，這也是目前大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建所使用的通訊技術(shù)之一。（1）Wi-Fi技術(shù)。Wi-Fi是在IEEE802.11系列協(xié)議的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上制定的標(biāo)準(zhǔn)。目前，智能手機(jī)、電腦、相機(jī)等有數(shù)據(jù)傳輸功能的電子設(shè)備幾乎都支持Wi-Fi連接，它的信號(hào)源由ADSL等有線網(wǎng)絡(luò)提供，通過(guò)具有無(wú)線功能的路由器發(fā)射信號(hào)，它使用開(kāi)放的2.4GHz微波頻段，最高速率可達(dá)到54Mbps，傳輸距離在100到300m之間。（2）射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）。RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、閱讀器、天線和后臺(tái)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)組成，是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)。本學(xué)生考勤管理系統(tǒng)中，將RFID系統(tǒng)應(yīng)用到校門口的感應(yīng)區(qū)域中獲取學(xué)生進(jìn)入學(xué)校的信息。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章在介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智慧校園概念的基礎(chǔ)上，通過(guò)一個(gè)實(shí)例分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際校園的學(xué)生考勤管理系統(tǒng)中，給校園管理帶來(lái)的便捷性，可以很明顯的看出，與傳統(tǒng)的人力考勤系統(tǒng)相比，體現(xiàn)出很大的優(yōu)越性和智能性。隨著信息化和科技化的深入發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還將會(huì)得到更進(jìn)一步的應(yīng)用，勢(shì)必會(huì)滲透到我們的日常生活之中。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：申玉宏，男，漢族，呼倫貝爾學(xué)院 物理與電子信息學(xué)院 講師，碩士，主要從事電工、電子技術(shù)教學(xué)與科研工作。