基于校园网的身份识别和M2M平台应用设计

赵 杰，剧冬花

（1.晋中职业技术学院，山西 晋中 030600；2.晋中市统计局，山西 晋中 030600）

基于校园网的身份识别和M2M平台应用设计

赵 杰1，剧冬花2

（1.晋中职业技术学院，山西 晋中 030600；2.晋中市统计局，山西 晋中 030600）

为解决晋中职业技术学院校园网存在的教学资源管理问题和高校学生安全监控中无法避免的漏洞等问题，文章在分析现有物联网核心技术的基础上，设计了基于校园网的身份识别和M2M平台设计方案，实现教师教学资源的自动寻找和学生管理的定位功能，满足高校教师教学需求和保障学生安全的有效系统。

身份识别；M2M；教学资源；GPS；安全

随着信息技术的发展，校园网功能在各个高校中也在逐步完善。就目前高校校园网现状而言，仍然以固定设备间通讯和资料记录传递功能为主，同时在这一系列功能中，还需要大量的人工参与才能实现其作用。目前的高校信息功能发展，已经使得高校步入数字化校园，但距离智能化校园还有很远的距离要走。

大学这个机构有着小社会的昵称，这不仅仅是由于其人口的稠密程度和组成复杂程度，同时也包括它的机构的全方位、全功能性和占地幅度大的特性。在中国几乎所有的人或多或少都经历过校园生活，它几乎可以说一个社会人的总出口。正是由于大学中的人员结构复杂和地域幅度较大，所以在大学中时时会表现出一些外部大社会中，对资源和人员管理和沟通上的难点。论文探讨的就是如何利用物联网概念体系中M2M技术来实现对这些资源的有效管理，实现教学和办公的高效率。

一、M2M技术介绍

首先来介绍一下什么是物联网概念中的M2M技术。物联网的出现是由Internet网络和无线射频技术以及相关计算机软硬件技术相结合而来的，物联网概念的出现使得物与物之间产生了一定的联系，从而减少了人为参与的部分，使得现代工业、农业、交通运输业等行业更具智能化，并在此基础之上减少了对人的束缚，这种技术的发展势必会影响到未来若干年甚至几个世纪中智能化科技的发展。

M2M是机器对机器（machine-to-machine）通信的简称。就现阶段而言，M2M技术重点关注于机器和机器之间的无线通信方式上，这种通信大致可分为三类：机器和机器（如高级智能流水控制通信）、机器和移动设备（如移动定位技术）、人和机器（如用户远程监控）。现在全世界的机器总量至少为人口总数的四倍，预计未来用于人对人通信的终端可能仅占整个终端市场的1/3，而更大数量的通信是机器对机器（M2M）通信业务。如能较好地利用这些机器间的相互通信将会极大地减少人的工作量，同时基于机器的本身所有具有的长时间工作这一特性，可保证工作中的连贯性减少不必要的重复劳动，有助于节省时间提高工作效率。

M2M是将信息技术与无线通信技术相结合的新技术，它可以用于双向通信，如远距离收集信息、设置参数和发送指令，因此M2M技术可有不同的应用方案，如安全监测、自动售货机、货物跟踪等。

M2M并非是单一的技术名称，而是一系列技术的统称。在这些技术中，GSM/GPRS/UMTS是主要的远距离连接技术，RFID、802.11b/g、UWB、BlueTooth和Zigbee是主要的近距离连接技术。另外，还有一些其他技术，如XML和Corba，以及基于GPS、无线终端和网络的位置服务技术等等。

二、身份识别和M2M平台设计

在以往的高校网络中，更多的功能是实现一些行政管理功能或者围绕资源管理的安全设备，但真正可以用于教学环节同时能够服务于师生生活的功能缺之甚多，难以展现网络的服务功能。随着物联网技术的发展尤其是近距离无线技术和射频扫描技术逐步被人们了解，如能将这些技术引入高校校园网络，搭建便捷的M2M教学辅助平台，将极大降低教师的简单重复劳动，使之将更多的精力集中在提高教学质量上来。

1.需求分析

提高教学质量保证学生安全始终是摆在众多高校（也包括其他学校）面前的两大难题，而且这两大难题也是具有时代性的。

（1）现代网络的发展使得信息资源极大地丰富的同时，导致的一个负面结果就是如何从如此多的信息中寻找有价值的信息资源。例如：教师授课如何能够时时查找到所授课程相关章节的参考消息和实例，如果能够及时查找到相关的信息尤其是可供操作的信息，则可以最大程度地提高教学质量，从宏观角度来说可以使得多年的教育不公平问题得到适当缓解。如果可以让所需资源主动寻找教师，而不是让教师被动去寻找资源，那么这个矛盾也会随之解决。同时会提高教学质量，也有利于整个教学的监督、监控工作。

（2）校园环境由于其人口多的特点，占地大也是必然的结果，这样的特点造成的高校安全问题始终是高校管理人员最为头疼和棘手的问题。前些年清华大学曾经作出了一种尝试，在校园中每隔一定距离安置一个报警按钮，当学生遇到安全问题时，可以随时按动按钮以保证人身安全。这种方案是有其弊端存在的，首先学生需要知道自己身处危险，其次学生还需要在特定环境下找到报警按钮最后还要可以按下按钮才能起到作用，这三个条件缺一不可。在有些不安全情况下，或许同学们不会也不愿意去报警，为此带来的隐患也是不可估量的。例如：严寒的冬季尤其是期末总会有大量的考研团队有意或无意躲过了教学楼执勤人员查楼，最后留在教室里度过寒夜，这种情况下对学生造成的伤害有时候是不可挽回的。

如何解决教学和学生安全方面的难题，需要靠人来管理，也需要依靠科技的进步。

2.身份识别和M2M平台应用设计

明确身份识别需要识别载体，这个载体可以在存载相关用户的信息同时要求用户随身携带，目前可以具备这两个要求的设备只有移动电话或者身份证件。我们通常会使用移动电话，将个人信息写入移动电话卡的SIM卡中，当用户移动时卡会随着移动。同时，通过RFID技术也可以快速实现用户身份验证功能，本平台建设就是基于这种技术实现的。

（1）教学资源维基管理

第一步：通过校园网与Internet和教育资源网的联接收集最大化资源，利用现有的文字信息处理技术将信息按科目、章节分类，创建数据库。

第二步：将实践性信息依照上述分类，并与上述数据库相关信息相关联。

第三步：将所有课程的标准化教学方案创建数据库，之后要与前两个数据库相关联。

这里需要说明的是，之所以要将三者分开，是由于我们的教学工作本身也是一种与时俱进的过程，它不是一成不变的，所以相关的资源和方案也需要随时调整，调整之后的数据当然也需要加入到相关维基库。

第四步：将记录有教师信息的SIM卡经扫描设备扫描，经过系统计算讲授课程的进度和授课资源，在教师终端提供相关课程的资源，这样教师在备课过程中可更有针对性地研究，同时对于教师的教案编写也可简化为一些简单的改编过程，实现简化工作的同时提高效率。同样在授课时，只要教师愿意，可以随时在课堂调取看过的相关文档以作演示。

（2）学生安全管理

在校园管理系统中可引入对学生SIM卡信息的注册功能，利用现有的网络查询和GPS定位技术快速定位学生所处的位置，当学生发生意外情况时，可根据学生手中的电话并结合上述技术不需学生说话或长时间操作即可实现快速定位及时消除危险。

校园的教学质量问题和学生安全问题始终是社会和家长所关心的核心问题，基于M2M技术的身份识别和资源管理平台的应用可以实现在教学和安全问题上的一个突破。但由于识别设备的研究尚不完善且成本较高必将影响到这个系统在校园网络中的使用。如何充分利用新技术来提高校的智能化管理水平，还需要进一步探讨和研究。

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[3]蒋林涛.互联网与物联网[J].电信功臣技术与标准化，2010，（2）.

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[5]王三林.智能型数字校园网的探讨[J].湖南环境生物职业技术学院学报，2009，（1）：33-35.

[6]卢野，倪锦丽.基于物联网的高校智能数字校园系统研究[J].吉林农业大学学报，2010，（31S）：99-100.

TN

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1673-0046（2012）4-0152-02