馬廣瑞

(南京航空航天大學(xué),江蘇 南京 210016)

0 引言

隨著社會的進步,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)得到飛速的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)字化技術(shù)的結(jié)合逐步產(chǎn)生了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為當(dāng)今一項主流技術(shù)在各領(lǐng)域都得到了廣泛的引用[1]。高校信息化是我國當(dāng)今最重要的建設(shè)對象,在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能夠大大促進高校信息化技術(shù)的發(fā)展,實現(xiàn)高校校園智慧化管理[2]。

在高校信息化建設(shè)中,高校智慧校園以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),結(jié)合微電子以及RFID射頻等技術(shù),形成一個物與物、人與物的通信模式。通過高校物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),高校能夠建設(shè)一套更加智慧化的校園管理平臺,實現(xiàn)高校智慧化教學(xué)、智慧化生活、智慧化管理、智慧化安保和智慧化學(xué)習(xí)等[3]。本文主要從高校后勤、學(xué)生在校園中的消費以及學(xué)生教師在校園各板塊中的身份管理等方面進行研究,結(jié)合高校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)一個基于物聯(lián)網(wǎng)的高校智慧化校園。

1 聯(lián)物網(wǎng)技術(shù)研究

物聯(lián)網(wǎng)就是萬物能夠連通的網(wǎng),也就是人和物的聯(lián)通以及物和物的聯(lián)通。物聯(lián)物在通信中首先需要對相關(guān)的信息進行采集和識別,這個過程是通過傳感器以及RFID射頻技術(shù)進行實現(xiàn),然后將采集或識別到的數(shù)據(jù)信息通過物聯(lián)網(wǎng)的另一個特性——網(wǎng)絡(luò)特性進行傳輸,最后物聯(lián)網(wǎng)還具有對數(shù)據(jù)進行分析和處理的能力[4]。物聯(lián)網(wǎng)主要涉及應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層3層,結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

1.1 感知層

感知層完成對物的識別,主要包括感知、組網(wǎng)和控制器三大部分。在該層中完成對物的信息采集,比如溫度、卡片信息、瓦斯?jié)舛鹊?信息采集后通過傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被發(fā)送到相應(yīng)的網(wǎng)關(guān),再通過網(wǎng)關(guān)把信息傳遞到終端設(shè)備[5]。

1.2 網(wǎng)絡(luò)層

物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上建設(shè)起來的,同時還涉及無線通信網(wǎng),當(dāng)今社會中涉及的互聯(lián)網(wǎng)都屬于物聯(lián)網(wǎng)范疇,主要負責(zé)傳輸數(shù)據(jù)信息。

1.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層主要負責(zé)對接收到的信息進行分析和處理,并以分析的結(jié)果為依據(jù)為相對用戶提供服務(wù),比如說在智能家居中,通過采集家中的各種信息為用戶提供相應(yīng)的服務(wù)。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的頂層,能夠直接地為用戶提供服務(wù)。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園總體設(shè)計

本文中的智慧校園是在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行設(shè)計的,結(jié)合高校育人的基本理念,將高校的教學(xué)管理、后勤管理、生活娛樂、科研管理等領(lǐng)域和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有機地結(jié)合起來,由高校智慧化統(tǒng)一的服務(wù)平臺進行管理,實現(xiàn)高校教學(xué)信息、后勤信息、生活信息以及科研信息等數(shù)據(jù)信息的有機融合,最終達到人與人、人與物、物與物的實時交互,大大提高高校各領(lǐng)域的智慧化管理和智慧化服務(wù)能力?；谖锫?lián)網(wǎng)的智慧校園總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 智慧校園總體結(jié)構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)的硬件設(shè)備涉及儲存設(shè)備、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備等,通過虛擬化技術(shù)對服務(wù)器資源進行整合優(yōu)化,能夠大大提高服務(wù)器資源利用率。系統(tǒng)集成是智慧校園的核心技術(shù),它能夠?qū)⒅腔坌@所有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合在一起,進行統(tǒng)一管理和資源分配等,系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)是虛擬化技術(shù),虛擬化能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)器資源的整合和分配,系統(tǒng)集成結(jié)合虛擬化技術(shù)能夠進一步提高集成水平,降低成本,通過虛擬化技術(shù)能夠?qū)⒍嗯_服務(wù)器虛擬化為一個整體,并將整體虛擬化多臺虛擬服務(wù)器,這些虛擬服務(wù)器根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需求進行資源分配,虛擬服務(wù)器也能夠方便統(tǒng)一管理,能夠大大提高系統(tǒng)集成效率。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)研究

高校智慧校園以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),結(jié)合微電子以及RFID射頻等技術(shù),形成一個物與物、人與物以及人與人的通信模式。通過高校物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),高校能夠建設(shè)一套更加智慧化的校園管理平臺,實現(xiàn)高校智慧化教學(xué)、智慧化生活、智慧化管理、智慧化安保和智慧化學(xué)習(xí)等。

3.1 智慧校園環(huán)境建設(shè)

校園智慧化環(huán)境的基礎(chǔ)是校園網(wǎng)絡(luò)化,通過物聯(lián)網(wǎng)以及智能化技術(shù)將校園所有的基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合在一起,同時將校園每一個宿舍、實驗室、辦公室、教室以及各種場所通過互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合在一起,再通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有機的整合在一起,使得校園所有場所都具有感知和傳輸?shù)哪芰?。智慧校園環(huán)境建設(shè)中也涉及安全環(huán)境建設(shè),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校門口、高校周界、主干道、籃球場、足球場、公園、活動場所、停車場、大樓出入口、樓層走廊、食堂、教室、圖書館、樓梯口等節(jié)點安裝電子眼或相應(yīng)的檢測設(shè)備,保障校園安全。

3.2 智慧校園教學(xué)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)深入高校教學(xué),對傳統(tǒng)的教學(xué)模式產(chǎn)生了很大的影響,改變了教學(xué)方法,使得高校教學(xué)內(nèi)容更加的多元化,使得教學(xué)內(nèi)容更加豐富,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。智慧教學(xué)中涉及智能化教室、智能化課程、智能化測試以及智能化操作等。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠大大地提高教學(xué)資源利用率,實現(xiàn)各場所設(shè)備的信息共享和交互。

3.3 智慧校園后勤

智慧后勤涉及智能化醫(yī)療、智能化安保、智能化樓宇以及智能化路燈等。智能化醫(yī)療是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐為校園師生實現(xiàn)感知醫(yī)療,所有的師生能夠?qū)崟r了解自身的健康情況,對許多的疾病能夠及時地進行防范,智能化安保是通過定位技術(shù)、感知技術(shù)以及射頻識別技術(shù)對校園進行安保建設(shè),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合在一起進行統(tǒng)一管理。智能化樓宇是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對辦公樓、學(xué)生公寓等場所進行智能化管理。

3.4 智慧校園消費

智慧消費中,校園能夠為學(xué)生提供一卡通的服務(wù)技術(shù),使得學(xué)生通過一張卡就能夠在校園中所有的消費場所進行消費,大大節(jié)省了時間和精力,通過物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)λ械南M情況進行查詢,掌握學(xué)生消費的總體趨勢,幫助學(xué)生提高消費意識,避免不合理的消費。

4 結(jié)語

本文通過研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對高校智慧校園進行建設(shè)研究,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以滲透到校園的每一個角落以及每一個領(lǐng)域,本文中只對該領(lǐng)域的一小部分進行了建設(shè)研究,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)仍然在飛速地發(fā)展著,校園也在不停地進步著,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要進行研究,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園中的應(yīng)用仍然需要進一步探索。