物联网技术在高校中的应用模式研究

邢丹丹+郭胜国

摘要：物联网是在互联网的基础上，将用户端延伸和扩展到任务物体，进行信息交换和通信的一种网络。本文通过对物联网在高校智慧校园中应用模式的探寻和研究，阐明了物联网应用在高校信息化建设中采用的技术路线和重要意义。

关键词：物联网；智慧校园；RFID

一、物联网概述

物联网就是“物物相连的互联网”。即通过射频识别（RFID）（RFID+互联网）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。这有两层意思：其一，物聯网是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，其核心和基础仍然是互联网，；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。

二、物联网的实施步骤

物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中。一般来讲，物联网的开展步骤主要如下：

1.对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测；

2.需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式；

3.将物体的信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体通信的相关计算。

三、物联网在高校智慧校园建设中的应用

高校是物联网较早就落地的领域之一，红外激光、无线通信、编码认址、自动识别、传感射频、卫星定位等高新技术的使用，使很多高校已经具备了信息化、网络化、集成化、智能化、可视化等先进技术特征。新型技术在高校日常工作的大规模集成化应用肯定了物联网在大学校园的应用地位。当前，在校园内进行学籍管理、购物消费、就餐支付、门禁出入等管理系统应用广泛，安全系统对学生进行追踪、识别、查询、信息采集与管理，已经有了很多成功的例子[1]。

建设智慧校园已成为学校建设和人才培养的重要组成部分。实施智慧校园建设可实现教学、科研、管理及服务手段方面的现代化，更重要的是人才培养观念和教育理念的变革。智慧校园的建设，是高校信息化发展的必然趋势，是高校现代化管理的标志。智慧校园是利用物联网技术改变师生和校园资源相互交互方式，以提高交互的明确性、灵活性和响应速度，从而实现智慧化服务和管理的校园模式。智慧校园是把感应器嵌入和装备到教室、实验室、图书馆、食堂、供水系统等各种物体中，并且被普遍连接，形成 “物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现教学、校园资源与生活的整合。

（一）物联网在校园一卡通中的应用

目前我国大部分高校中都给师生配备了校园一卡通，其功能全面，涉及到了师生学习、工作及生活的方方面面，能够为师生带来很大的便利。校园一卡通的运用，正是高校智慧校园建设的一项关键性内容。校园一卡通满足了学生的各项缴费、日常饮食消费、助学金发放等诸多需求，有的校园一卡通甚至在校外也可以当做一般银行储蓄卡来使用。再者，还可以方便对学生进行管理，例如很多高校都在校园内部设置了多个感应点一级门禁系统，学生需要运用校园一卡通完成身份辨别后才能够通过这些地方，这使得学生管理工作变得更加智能化和高效化[2]。

（二）物联网在高校固定资产管理中的应用

目前多数高校采用粘贴设备条形码标签的方式对设备进行标示和管理，但这种简单的标示仍然无法解决固定资产管理的漏洞，无法提升设备清点、设备状态统计等环节的工作效率，因此物联网技术的引入变得急切和必要。经过对高校固定资产管理要求的分析，可在固定资产上安装 RFID 标签，结合各类安装在不同位置的传感器，自动获取资产情况的详细信息，包括设备运行状态、设备位置轨迹、设备管理人、设备使用情况等数据，并可利用管理控制台通过传感器将设备基础信息传递到设备的 RFID 标签中进行存储，从而提高资产入账、资产维修和资产清查等环节的管理水平和工作效率。在固定资产管理中使用RFID 技术也存在一些问题，包括统一的技术架构、数据传输的安全性以及标签成本问题，这些都是今后研究的方向[3]。

物联网的智能处理依靠先进的信息处理技术，如云计算、模式识别等技术，云计算可以从两个方面促进物联网和智慧地球的实现：首先，云计算是实现物联网的核心。其次，云计算促进物联网和互联网的智能融合。

（三）物联网在学生管理中的应用

将RFID 标签植入学生证、校园一卡通或手机中，在校园范围内实时实现学生位置的定位、课堂考勤与到课率统计、楼梯、餐厅、开水房等拥挤区域人流量监控、在线指挥与警告等可视化的管理的系统。如课堂考勤与到课率管理，在教学楼入口处、走廊、教室、餐厅及操场、体育馆等地点架设若干 RFID 读取器和视频监控，佩戴植有 RFID 标签的学生证、一卡通或手机的学生经过每个读取点时，读取器会采集学生的 RFID 信息，统计学生的进入和离开教室、体育场馆的时间，管理人员通过终端计算机追踪和查看学生出勤、课堂纪律及所处位置和行进路线。当下课时间楼梯、餐厅和开水房拥挤情况出现，学生独自上到楼顶、地下室等有潜在危险的区域时，系统将更改 RFID 的感测范围的危险等级，通过广播或手机短信的方式通知警告学生暂缓通过或秩序通过或马上离开，同时发出警报信息通知后勤和保卫部门的教师及时赶往现场，避免重大事故的发生。

四、结语

随着物联网技术的日益成熟和人们关注程度的不断提高，相信其在高校校园中的应用将越来越广泛，从而创建一个更加宜学、宜教、宜研的大学校园。 在即将到来的物联网时代，无处不在的学习环境、融合创新的科研环境、 透明高校的教务管理、 丰富多彩的校园文化、方便快捷的校园生活都将实现，一个安全、稳定、环保、绿色的“智慧校园”将成为现实。

【参考文献】

[1]王彩峰，王艳丽.物联网技术在高校校园中的应用[J].现代计算机，2012（02）.

[2]宗平，朱洪波，黄刚.智慧校园设计方法的研究[J].南京邮电大学学报，2010（04）.

[3]宋严，王志军.物联网在高校智慧校园中的应用模式研究[J].长春师范大学学报，2014（06）.

作者简介：邢丹丹（1982-），女，汉，河南省安阳市人，副教授，硕士研究生。研究方向：计算机应用。

郭胜国（1982-），男，汉，河南省洛阳市人，副教授，硕士研究生。研究方向：人工智能，计算机应用。endprint