大連民族大學(xué)《基于IPv6物聯(lián)網(wǎng)的智慧移動校園技術(shù)研究》項目擬打造一個基于IPv6高效實用的智慧校園集成系統(tǒng)，項目通過搭建基于IPv6的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器實現(xiàn)對高?；A(chǔ)建筑客流與溫濕度的統(tǒng)計，同時通過對IPv6網(wǎng)絡(luò)Web服務(wù)器的構(gòu)建，再結(jié)合學(xué)校自主開發(fā)的APP和微信公眾平臺對現(xiàn)有圖書、教務(wù)等服務(wù)進行接入，為師生提供了便捷的校園信息服務(wù)，同時提升了IPv6網(wǎng)絡(luò)的利用率。為了進一步了解項目的相關(guān)情況，本刊采訪了該項目的帶隊導(dǎo)師，大連民族大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院王存睿副教授，他對項目的進展情況作了詳細(xì)介紹。

《中國教育網(wǎng)絡(luò)》：目前項目的進展如何？

王存睿：目前，項目投入實際運行的IPv6服務(wù)器已于2017年1月部署，并調(diào)試完成。基于服務(wù)器運作的IPv6移動智慧校園Web服務(wù)架構(gòu)與基于物聯(lián)網(wǎng)IPv6技術(shù)的Web底層框架服務(wù)中心的相關(guān)部署以及接口服務(wù)平臺、平臺管理系統(tǒng)已于2017年6月構(gòu)建完畢。同年10月將項目成果通過賽爾網(wǎng)絡(luò)舉辦的IPv6創(chuàng)新技術(shù)大賽進行展示并獲得了良好的成績。

2018年4月“i民大小”——基于IPv6的智慧校園App完成上線，同時完成數(shù)據(jù)庫的分配工作，對基于IPv6的底層架構(gòu)服務(wù)進行統(tǒng)一管理和分配。如今已建設(shè)完成基于微信的校園短信服務(wù)平臺。通過此項目，團隊申請了三項軟件著作權(quán)以及發(fā)表三篇學(xué)術(shù)論文。

《中國教育網(wǎng)絡(luò)》：項目的亮點及應(yīng)用效果表現(xiàn)在哪里？

王存睿：首先本項目擬打造基于IPv6高效實用的智慧校園集成系統(tǒng)，將下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用于校園信息發(fā)布、信息服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集服務(wù)并推動相關(guān)研究和集成開發(fā)。項目結(jié)合學(xué)校網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證大數(shù)據(jù)，通過搭建IPv6物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器建立對高校的基礎(chǔ)建筑客流、溫濕度的統(tǒng)計，同時進行基礎(chǔ)IPv6網(wǎng)絡(luò)Web服務(wù)的構(gòu)建，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)校自主開發(fā)的APP和微信公眾平臺對現(xiàn)有圖書、教務(wù)等服務(wù)進行接入，提升了IPv6網(wǎng)絡(luò)的利用率。項目技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

其次，本項目研究方法以軟件架構(gòu)理論研究及工程實驗為主。一是通過調(diào)查各個高校IPv6應(yīng)用情況，結(jié)合學(xué)校實際，推出具有實際應(yīng)用價值的IPv6示范應(yīng)用。二是查閱相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，結(jié)合團隊目前研究基礎(chǔ)，研究相應(yīng)的算法，構(gòu)建可靠性高的軟硬件系統(tǒng)。

圖1 項目技術(shù)架構(gòu)（邏輯）

最后，通過測試對項目中涉及的各個軟硬件系統(tǒng)進行嚴(yán)格、標(biāo)準(zhǔn)的軟件測試，對其并發(fā)、可靠性和穩(wěn)定性進行了評估，并在不同溫度和濕度環(huán)境下對硬件系統(tǒng)進行測試，進而構(gòu)建了穩(wěn)定的基于IPv6物聯(lián)網(wǎng)的智慧移動數(shù)字校園。

《中國教育網(wǎng)絡(luò)》：項目的建設(shè)背景及項目開發(fā)的難點表現(xiàn)在哪里？

王存睿：我們的項目希望打造基于IPv6高效實用的智慧校園集成系統(tǒng)。在2年的時間內(nèi)，對學(xué)校IPv6數(shù)字校園進行了系統(tǒng)構(gòu)建，使得學(xué)生可以通過有線或無線便捷地獲取校園各種數(shù)據(jù)和服務(wù)，使得IPv6網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容在原有基礎(chǔ)上得到進一步提高，同時IPv6網(wǎng)絡(luò)的利用率得到實質(zhì)的提升，也為教育網(wǎng)IPv6應(yīng)用打造了自主知識產(chǎn)權(quán)的移動數(shù)字校園。

項目的難點主要表現(xiàn)在，首先IPv6巨大的地址空間優(yōu)勢給互聯(lián)網(wǎng)中的所有設(shè)備都提供了一個網(wǎng)絡(luò)地址，這就給計算機網(wǎng)絡(luò)帶來極大的安全威脅，在研究過程中，網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)器經(jīng)常遭遇不明IP地址的攻擊，數(shù)據(jù)常常遭到竊取，因此數(shù)據(jù)的安全性是項目難點之一。

其次，IPv6網(wǎng)絡(luò)性能的路由器、交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)展跟不上，簡單的對IPv4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行軟件方面的改進已經(jīng)滿足不了要求，嚴(yán)重影響基于IPv6無線傳感器數(shù)據(jù)傳遞速度。

《中國教育網(wǎng)絡(luò)》：項目的創(chuàng)新性都有哪些？

王存睿：一是建立了基于IPv6校園移動信息化的度量指標(biāo)體系。目前基于IPv6的智慧校園的基礎(chǔ)就是底層Web服務(wù)，無論是App還是微信服務(wù)端都需要穩(wěn)定高效的Web信息服務(wù)為程序載體，集成綜合門戶信息平臺、第三方公司提供的手機軟件產(chǎn)品，向廣大師生用戶提供全方位移動終端校園服務(wù)，滿足教師、學(xué)生使用移動智能終端獲取實時性消息和服務(wù)的應(yīng)用需求。

圖2 樹莓派與傳感器構(gòu)建傳感器示意

二是構(gòu)建了基于IPv6的Raspberry的物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)采集校園基礎(chǔ)數(shù)據(jù)鏈。在智慧校園建設(shè)中，學(xué)校進行了前期大規(guī)模調(diào)查。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的需求第一位居然是希望能夠提供公共浴室當(dāng)前人數(shù)的服務(wù)，主要由于浴室資源緊張，學(xué)生需要看到人數(shù)制定決策。其次是圖書館和晚自習(xí)當(dāng)前人數(shù)的統(tǒng)計，這些場地或者晚上的教室通常沒有教務(wù)系統(tǒng)對其安排課程，也無法獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)對其人數(shù)進行統(tǒng)計。如圖2是樹莓派與傳感器構(gòu)建傳感器示意圖。

項目的主要研究內(nèi)容包含兩個部分：一是基于紅外傳感器和Raspberry的客流統(tǒng)計系統(tǒng)及Web服務(wù)，用于公共浴室的統(tǒng)計；二是基于Wi-Fi 探針和樹莓派的無線信號客流統(tǒng)計方法，用于圖書館和自習(xí)室人員密集場所的人員統(tǒng)計。

《中國教育網(wǎng)絡(luò)》：團隊成員是如何進行分工協(xié)作的？

王存睿：現(xiàn)團隊共有碩士生11名，本科生3名。他們分別參與了基于Wi-Fi探針的校園客流系統(tǒng)的設(shè)計，熟悉基于Python語言的網(wǎng)絡(luò)滲透、數(shù)據(jù)抓取、爬蟲，以及IOS、Android開發(fā)。我們通過跨學(xué)科、跨學(xué)院的合作科研項目以及研究生導(dǎo)師組成指導(dǎo)小組進行聯(lián)合指導(dǎo)，通過大連市民族文化數(shù)字技術(shù)重點實驗室與計算機科學(xué)與工程學(xué)院合作開展智慧移動校園技術(shù)研究，與學(xué)院交叉學(xué)科合作開展應(yīng)用研究，并聯(lián)合校外5名學(xué)生以及3名研究生導(dǎo)師開展相關(guān)研究。通過本次項目的鍛煉，參與的同學(xué)都獲得了不同程度的技術(shù)鍛煉和技術(shù)儲備。

《中國教育網(wǎng)絡(luò)》：您認(rèn)為該項目的應(yīng)用前景有哪些？

王存睿：第一，規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)整合。

隨著學(xué)校對信息化投入力度的不斷加大，新的數(shù)字化系統(tǒng)不斷上線。在學(xué)校已搭建的統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，如何使新上線的信息化系統(tǒng)能夠有效地接入已建好的共享體系結(jié)構(gòu)，避免新的信息孤島，是學(xué)校信息化部門考慮的重點問題，為此大連民族大學(xué)信息部門制定了數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，機構(gòu)代碼標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用軟件開發(fā)規(guī)范，統(tǒng)一身份認(rèn)證接入規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等眾多標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，使得業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互與共享得以實現(xiàn)。2016年上線的智慧校園系統(tǒng)就融合了財務(wù)、一卡通、后勤等眾多系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。學(xué)校制定的校園一卡通接入規(guī)范，使得圖書借閱系統(tǒng)、通道系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、停車場系統(tǒng)、寄存系統(tǒng)等眾多數(shù)字化系統(tǒng)能夠方便接入校園一卡通系統(tǒng)。

第二，融合新技術(shù)，構(gòu)建智慧校園。大連民族大學(xué)在進行信息化建設(shè)的過程中，始終關(guān)注信息化發(fā)展的新動向，并做出了一些有益的嘗試與創(chuàng)新。目前，基于IPv6的云存儲系統(tǒng)全面上線，為全校師生提供云存儲服務(wù)，使校內(nèi)師生隨時隨地享有快捷、免費的存儲服務(wù)，在保障了數(shù)據(jù)安全的同時，也方便了校內(nèi)數(shù)據(jù)共享。校園IPTV 依托三網(wǎng)融合的技術(shù)發(fā)展，向校內(nèi)學(xué)子提供優(yōu)質(zhì)教育視頻資源，拓展了教育渠道；同時廣泛和移動運營商合作，也獨立開發(fā)出移動校園客戶端，目前已針對智能手機操作系統(tǒng)，開發(fā)IOS和Android客戶端，針對非智能手機操作系統(tǒng)，開發(fā)WAP 平臺，利用Wi-Fi、2G/3G 移動網(wǎng)絡(luò)的隨時接入性，使得校內(nèi)師生利用移動終端可及時訪問校內(nèi)資源。