物联网技术在数字化校园建设中的应用

单 良 （黑龙江工业学院，黑龙江 鸡西158100）

数字化校园建设是高等院校管理和发展的一种趋势，也是衡量学校核心竞争力的重要手段之一。目前国内主流的数字化校园建设方式是在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用［1］。

近年来，我国高等院校数字化校园建设的主要指导思想是，“统一规划、分步实施、加强应用、整合资源、共享数据”。而随着时间的推移并经过一个较漫长的投资过程，校园信息化建设的软硬件资源和网络基础设施都已经形成一定的规模。用物联网感知校园网就是在这一背景下诞生的。物联网技术就是通过射频识别 （RFID）、红外感应、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。随着物联网技术的快速发展和应用，数字化校园建设的诸多领域越来越多的融合了这一技术，从而使得数字化校园向更加智能化的发展方向上迈出了坚实的一步。

1 物联网技术与数据中心建设

校园数据中心的建设是整个数字化校园的核心［2］，包括信息中心的内部网络建设和整体系统的核心网络连接，以及在此基础上建立的核心网络交换和数据存储平台，目的是打造一个为全校服务的数据中心，保证数据实时更新和高度一致，随着数据中心的发展，数据中心已经衍变成一个集大数据量运算、存储为一体的高性能计算机的集中地。

然而，遗憾的是物联网建设在数字化校园中的应用瓶颈恰恰来源于此，主要原因是尽管物联网基于互联网建设而成，但是物联网有其自身的独特性。当校园内物联网建设形成规模后其传输层数据量远远大于互联网传输层传输的数据；物联网的数据交互过程即时性和突发性强，并发大，对处理的速度要求也更高，所有这些都对现有的数据中心的数据处理能力提出了更高的要求，意味着更大的投入，无疑增加了数字化校园的建设和维护成本。

2 物联网技术与校园信息管理

校园信息管理的主要目标是 “网上办公、网上管理、网上教学、网上服务”。随着学校诸如OA（办公自动化）、教务、精品课等信息管理平台的建立使越来越多的老师和同学认识到信息化平台管理的方便性，也让学校越来越多的教育教学和日常管理工作依靠于信息化平台来完成。然而，现在普遍使用的校园信息管理系统平台中，大多数还只能对数据进行简单的条码扫描或手工录入，仅仅还是处于信息虚拟的阶段，远远没有达到对具体实物进行控制及处理的能力，并且大量的人工操作造成了许多劳动力的不必要的浪费。

这正是物联网技术可以在此大显身手的地方，基于物联网技术实现的学校教务管理和多媒体教室管理等信息系统通过射频卡、手机、指纹等进行人员身份验证，从而完成对教室上课情况、任课教师的教学进度、学生的出勤率、教学课程的听课率等信息进行采集和统计，以帮助学校管理和优化教学资源、提高教学质量、完善教学制度等管理工作。

3 物联网技术与校园一卡通建设

通过将物联网技术引入到校园一卡通系统的数据采集和处理的过程中，不但可以大大节约校园管理成本，更为重要的是通过对人和物的身份识别和精确控制，真正实现了物联网技术的智能化应用。其实现原理是对校园内各种对象的感知、定位与控制［3］。通过对校园内相关人员、车辆、物资器材、基础设施等资源进行信息化改造，即通过综合利用二维码技术、RFID技术、无线传感器技术、嵌入式技术、卫星定位等综合技术手段，对校园内需要感知的对象进行标识；接着利用标签读写器、智能终端设备、手持接收终端、无线感应器等信息识别设备，对上述标识信息进行识别，得到感知对象的数字信息；通过有线、无线网络技术将这些信息及时、准确地传送到信息处理中心对收到的信息进行汇总、融合等处理后，传输到校园的指挥信息系统中去；指挥信息系统通过对获取的信息进行综合分析、智能处理，从而使校园管理部门、各级安保单位等实时掌握各感知对象的详细信息，为形成正确的决策提供依据。例如学校可以在路灯、水管、电表上等安装相应传感设备，在根据需要控制相关设备的打开和关闭，以实现节能减排的智能化应用；或者为校园内的车辆、重点装备设备等安装电子标签、嵌入传感器、卫星定位装置等，实现对交通工具、各种装备设备进行准确定位和实时跟踪，并通过嵌入的各类智能传感器，监控其工作状态、完好情况等，从而实现学校的精细化管理目标。

4 物联网技术与平安校园

目前多数高校都已建成基于硬盘录像的校园安防系统。这类系统的共同缺陷是监控死角多；视频图像往往在安全隐患发生后起到事后验证作用，不具备第一时间的感知异常；安全信息采集方式单一 （主要是视频和图像）；并且需要专人维护和管理相关器材。随着校园规模的不断扩大，以及各种安全隐患的不断增多，对校园安全环境的要求也在不断增大。

新一代的平安校园系统将物联网技术应用到这一领域。比如利用电子幕、红外传感器和实时录像相结合完成对整个校园环境的监测和图像采集。其中电子幕和红外传感器能够实现对异常情况的检测，摄录设备实时采集异常发生时的现场图像；重要场所安装监控系统，利用门禁、电子锁、电子窗栅、电子窗帘等技术检测门口及窗户等易侵入场所的异常情况。在门窗等场所安装的数字摄录设备实时采集异常发生时的现场图像。这样做不但节省了大量安保人员，而且对可能发生的安全隐患做到了第一时间处置。

5 结 语

物联网技术的出现使高校进行教务管理、教学管理、校园安全、校园能源监控等诸多方面的管理水平进入了全新的阶段；但同时也应注意到物联网涉及跟踪用户的行为、习惯等所带来的隐私安全问题不容忽视。所以今后物联网技术在数字化校园中的应用应着重解决保护个人隐私，降低物联网络的建设和使用成本。

［1］严大虎，陈明选 .物联网在智慧校园中的应用 ［J］.现代教育技术，2011（6）：123－125.

［2］王晶姝 .基于物联网的数字化校园建设研究 ［J］.软件工程师，2012（3）：40－42.

［3］马蓉 .基于物联网技术的一卡通系统设计 ［J］.硅谷，2012（4）：67.