物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能校園中的應用

摘要：隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能校園的建設也越來(lái)越成為建設新型智慧校園的重要任務(wù)。文章對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能校園中的應用進(jìn)行了分析和歸納，同時(shí)指出了物聯(lián)網(wǎng)在主校校園應用中所存在的不足。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能校園；校園安防；教學(xué)輔助

0 引言
隨著(zhù)現代社會(huì )經(jīng)濟的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的飛躍式迅猛發(fā)展，人們對于科技改變生活有了更高的要求。物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念一被提出，就在極短的時(shí)間內上升為現代社會(huì )的最熱門(mén)話(huà)題之一，從科研部門(mén)到政府部門(mén)，從家庭到學(xué)校，再到產(chǎn)業(yè)界，物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)深入到了現代社會(huì )的各個(gè)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能校園的建設中也越來(lái)越發(fā)揮著(zhù)十分重要的作用。

1 物聯(lián)網(wǎng)的定義
物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐最早可以追溯到1990年施樂(lè )公司的網(wǎng)絡(luò )可樂(lè )販售機(Networked Coke Machine)。1999年在美國召開(kāi)的移動(dòng)計算和網(wǎng)絡(luò )國際會(huì )議首先提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，同時(shí)提出了結合物品編碼、RFID和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的解決方案。2005年，國際電信聯(lián)盟ITU發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。
目前，國際通用的物聯(lián)網(wǎng)定義是：通過(guò)各種信息傳感設備，如傳感器、無(wú)線(xiàn)射頻識別(RFID)技術(shù)、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種信息傳感裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網(wǎng)絡(luò )。
2009年8月，溫家寶總理在視察中科院無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院時(shí)，對于物聯(lián)網(wǎng)應用也提出了一些看法和要求。目前，發(fā)改委、工信部等部委正在會(huì )同有關(guān)部門(mén)，在新一代信息技術(shù)方面開(kāi)展研究，以形成支持新一代信息技術(shù)的一些新政策措施，從而推動(dòng)我國經(jīng)濟的發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)的主要特征
2．1 應用的廣泛性
與傳統的互聯(lián)網(wǎng)不同的是，物聯(lián)網(wǎng)的應用對象不僅僅限于計算機，在紛繁復雜的客觀(guān)物理世界里，任何一個(gè)需要管理的物體，在經(jīng)過(guò)人為處理后，都能成為一個(gè)智能終端，構成物聯(lián)網(wǎng)的組成部分。
2．2 數據的不可知性
物聯(lián)網(wǎng)需要感知的目標本身就是一個(gè)復雜多變的不確定場(chǎng)景，在這個(gè)場(chǎng)景里的人、事、物等等都具有不確定性，因而使得所收集到的數據具有不可知性。
2．3 處理的智能性
利用RFID、二維碼、傳感器等感知、捕獲、測量技術(shù)，隨時(shí)隨地對物體進(jìn)行信息采集和獲取。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結合，利用云計算、模式識別等各種智能技術(shù)，擴充其應用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據，實(shí)現智能化的決策和控制，以適應不同用戶(hù)的不同需求，發(fā)現新的應用領(lǐng)域和應用模式。

3 物聯(lián)網(wǎng)在智能校園中的應用
3．1 智能校園管理
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)可以使教學(xué)環(huán)境智能化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可在校園內用于校內交通管理、車(chē)輛管理、校園安全、師生健康、智能建筑、學(xué)生生活服務(wù)等領(lǐng)域。例如，在教室里安裝光線(xiàn)傳感器和控制器，即可根據光線(xiàn)強度和學(xué)生的位置來(lái)調整教室內的光照度?？刂破骺梢院屯队皟x和窗簾導軌等設備整合，并根據投影工作狀態(tài)決定是否關(guān)上窗簾，降低燈光亮度。又如對校內有安全隱患的地區安裝攝像頭和紅外傳感器，便可以實(shí)現安全監控和自動(dòng)報警等功能。
3．2 智能安防保障
在學(xué)生宿舍樓門(mén)禁系統里對學(xué)生信息進(jìn)行統一注冊，可根據學(xué)校作息制度和相關(guān)規定，對宿舍的開(kāi)關(guān)門(mén)時(shí)間進(jìn)行設定；同時(shí)，也可以設定不同人群的進(jìn)入權限和時(shí)間，進(jìn)入人員只要通過(guò)學(xué)校特制的卡片或者甚至帶有NFC功能的手機，就可以實(shí)現門(mén)禁操作。舉例來(lái)說(shuō)，假設A樓宿舍為女生宿合，設定所有注冊信息為A樓的學(xué)生，可以在任何時(shí)間打開(kāi)門(mén)禁；而對于本校的，但不是A樓宿舍的學(xué)生，則可以按開(kāi)放時(shí)間或者性別區分對待，比如只有某固定時(shí)間段可以進(jìn)，或者只允許女生在正常朝九晚五時(shí)間段進(jìn)入，男生則禁止等。這樣一來(lái)，既可保證宿舍財物及學(xué)生的人身安全，保障學(xué)生的正常作息制度，同時(shí)，也可對學(xué)生的管理實(shí)現智能化。
同樣，為防止校園暴力事件，尤其是社會(huì )人員的滲入，可以借助物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁功能，對含有注冊信息在內的教職工和學(xué)生進(jìn)行合法鑒定，同時(shí)，也可以借助二代身份證，在門(mén)禁系統設置不同的準入規則，如黑名單和白名單系統，確保校園人群的可靠性，增加學(xué)校的安全系數。
3．3 系統后勤管理
在設備清點(diǎn)方面，可以讓管理部門(mén)在教學(xué)儀器設備購入時(shí)就為每臺儀器設備分配一個(gè)RFID電子標簽，該標簽具有唯一識別碼，內部存儲有儀器設備的基本信息，這些信息可以由閱讀器利用射頻信號進(jìn)行無(wú)線(xiàn)讀取。管理人員在進(jìn)行設備清點(diǎn)時(shí)，只要拿著(zhù)讀寫(xiě)器，在實(shí)驗室內巡視，閱讀器就可以批量讀取設備信息，而無(wú)須對儀器設備進(jìn)行搬移來(lái)掃描條形碼，大大提高了清點(diǎn)效率。
在設備的管理方面，我們可以通過(guò)設備動(dòng)態(tài)管理系統對RFID標簽中存儲的信息不受次數限制地進(jìn)行修改。從設備購入開(kāi)始，即將設備的在用、維修、報廢等狀態(tài)及時(shí)地在標簽中予以更新，使儀器設備實(shí)際狀態(tài)與管理系統中的狀態(tài)始終保持一致，進(jìn)而實(shí)現儀器設備的全過(guò)程動(dòng)態(tài)管理，為學(xué)校的投資決策、設備更新等提供依據，提高儀器設備的管理效率。
另外，對貴重的設備儀器，我們可以在其內部裝置GPS定位系統，借助GPS定位信息，服務(wù)器端可以實(shí)時(shí)地看到其所在的位置，亦可對特定的設備設置產(chǎn)生多少位移量時(shí)自動(dòng)報警，這對于貴重設備的安全來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一把堅實(shí)的防護鎖。
3．4 利于教學(xué)輔助管理
物聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)輔助管理中的最大特點(diǎn)在于，可以通過(guò)儀器設備標簽與大型儀器設備共享平臺連接，從而實(shí)現儀器設備與共享平臺的相連，潛在的用戶(hù)可以通過(guò)該平臺獲取設備的基本信息、當前狀態(tài)等，進(jìn)而使用該設備完成自己的研究工作。比如將教學(xué)樓的所有可用教室進(jìn)行登記，實(shí)時(shí)顯示空余教室分布情況，方便各個(gè)班級進(jìn)行課外集體活動(dòng)的安排。

4 物聯(lián)網(wǎng)在主校校園的應用中存在的不足
雖然物聯(lián)網(wǎng)在高校校園有很好的應用前景，但就目前而言，仍然存在著(zhù)許多不足。例如，對物體的感知還僅僅限于從信息標簽來(lái)識別，并不能防止信息標簽的人為移動(dòng)；對公共設施的管理，也并不能夠監視其完整性，即如果公共設備損壞或者出現大的損耗，也不能及時(shí)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳遞現狀信息。另外，對“人’的管理，大多只能用于對所持有的智能終端信息的識別，而不能真正對基于人的生理特征進(jìn)行鑒別，這往往會(huì )給智能化的管理帶來(lái)不確定的影響因素。

5 結語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)畢竟是一個(gè)新生事物，它在校園乃至社會(huì )的普及和推廣需要一個(gè)過(guò)程，隨著(zhù)人們觀(guān)念的改變、新的信息材料的發(fā)明和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們有理由相信，物聯(lián)網(wǎng)在智能校園中的應用，不久的將來(lái)就一定會(huì )煥然一新。