物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能校園中的應(yīng)用

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能校園的建設(shè)也越來(lái)越成為建設(shè)新型智慧校園的重要任務(wù)。文章對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能校園中的應(yīng)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(yīng)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
隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(duì)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(nèi)上升為現(xiàn)代社會(huì)的最熱門話題之一，從科研部門到政府部門，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(xiàn)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(shè)中也越來(lái)越發(fā)揮著十分重要的作用。

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年施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販?zhǔn)蹤C(jī)(Networked Coke Machine)。1999年在美國(guó)召開的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議首先提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，同時(shí)提出了結(jié)合物品編碼、RFID和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的解決方案。2005年，國(guó)際電信聯(lián)盟ITU發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。
目前，國(guó)際通用的物聯(lián)網(wǎng)定義是：通過(guò)各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)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(jiān)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(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)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(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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，在新一代信息技術(shù)方面開展研究，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(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)的主要特征
2．1 應(yīng)用的廣泛性
與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)不同的是，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用對(duì)象不僅僅限于計(jì)算機(jī)，在紛繁復(fù)雜的客觀物理世界里，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(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的組成部分。
2．2 數(shù)據(jù)的不可知性
物聯(lián)網(wǎng)需要感知的目標(biāo)本身就是一個(gè)復(fù)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(shù)據(jù)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(cè)量技術(shù)，隨時(shí)隨地對(duì)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(jié)合，利用云計(jì)算、模式識(shí)別等各種智能技術(shù)，擴(kuò)充其應(yīng)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(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制，以適應(yīng)不同用戶的不同需求，發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。

3 物聯(lián)網(wǎng)在智能校園中的應(yīng)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(nèi)用于校內(nèi)交通管理、車輛管理、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，在教室里安裝光線傳感器和控制器，即可根據(jù)光線強(qiáng)度和學(xué)生的位置來(lái)調(diào)整教室內(nèi)的光照度?？刂破骺梢院屯队皟x和窗簾導(dǎo)軌等設(shè)備整合，并根據(jù)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(duì)校內(nèi)有安全隱患的地區(qū)安裝攝像頭和紅外傳感器，便可以實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警等功能。
3．2 智能安防保障
在學(xué)生宿舍樓門禁系統(tǒng)里對(duì)學(xué)生信息進(jìn)行統(tǒng)一注冊(cè)，可根據(jù)學(xué)校作息制度和相關(guān)規(guī)定，對(duì)宿舍的開關(guān)門時(shí)間進(jìn)行設(shè)定；同時(shí)，也可以設(shè)定不同人群的進(jìn)入權(quán)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(jī)，就可以實(shí)現(xiàn)門禁操作。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)A樓宿舍為女生宿合，設(shè)定所有注冊(cè)信息為A樓的學(xué)生，可以在任何時(shí)間打開門禁；而對(duì)于本校的，但不是A樓宿舍的學(xué)生，則可以按開放時(shí)間或者性別區(qū)分對(duì)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(cái)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(duì)學(xué)生的管理實(shí)現(xiàn)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)門禁功能，對(duì)含有注冊(cè)信息在內(nèi)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，在門禁系統(tǒng)設(shè)置不同的準(zhǔn)入規(guī)則，如黑名單和白名單系統(tǒng)，確保校園人群的可靠性，增加學(xué)校的安全系數(shù)。
3．3 系統(tǒng)后勤管理
在設(shè)備清點(diǎn)方面，可以讓管理部門在教學(xué)儀器設(shè)備購(gòu)入時(shí)就為每臺(tái)儀器設(shè)備分配一個(gè)RFID電子標(biāo)簽，該標(biāo)簽具有唯一識(shí)別碼，內(nèi)部存儲(chǔ)有儀器設(shè)備的基本信息，這些信息可以由閱讀器利用射頻信號(hào)進(jìn)行無(wú)線讀取。管理人員在進(jìn)行設(shè)備清點(diǎn)時(shí)，只要拿著讀寫器，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)巡視，閱讀器就可以批量讀取設(shè)備信息，而無(wú)須對(duì)儀器設(shè)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(shè)備的管理方面，我們可以通過(guò)設(shè)備動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)對(duì)RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)的信息不受次數(shù)限制地進(jìn)行修改。從設(shè)備購(gòu)入開始，即將設(shè)備的在用、維修、報(bào)廢等狀態(tài)及時(shí)地在標(biāo)簽中予以更新，使儀器設(shè)備實(shí)際狀態(tài)與管理系統(tǒng)中的狀態(tài)始終保持一致，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備的全過(guò)程動(dòng)態(tài)管理，為學(xué)校的投資決策、設(shè)備更新等提供依據(jù)，提高儀器設(shè)備的管理效率。
另外，對(duì)貴重的設(shè)備儀器，我們可以在其內(nèi)部裝置GPS定位系統(tǒng)，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(duì)特定的設(shè)備設(shè)置產(chǎn)生多少位移量時(shí)自動(dòng)報(bào)警，這對(duì)于貴重設(shè)備的安全來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一把堅(jiān)實(shí)的防護(hù)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(shè)備標(biāo)簽與大型儀器設(shè)備共享平臺(tái)連接，從而實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備與共享平臺(tái)的相連，潛在的用戶可以通過(guò)該平臺(tái)獲取設(shè)備的基本信息、當(dāng)前狀態(tài)等，進(jìn)而使用該設(shè)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(jí)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(yīng)用中存在的不足
雖然物聯(lián)網(wǎng)在高校校園有很好的應(yīng)用前景，但就目前而言，仍然存在著許多不足。例如，對(duì)物體的感知還僅僅限于從信息標(biāo)簽來(lái)識(shí)別，并不能防止信息標(biāo)簽的人為移動(dòng)；對(duì)公共設(shè)施的管理，也并不能夠監(jiān)視其完整性，即如果公共設(shè)備損壞或者出現(xiàn)大的損耗，也不能及時(shí)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳遞現(xiàn)狀信息。另外，對(duì)“人’的管理，大多只能用于對(duì)所持有的智能終端信息的識(shí)別，而不能真正對(duì)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(jié)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，隨著人們觀念的改變、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(yīng)用，不久的將來(lái)就一定會(huì)煥然一新。