基于物联网云平台的远程控制技术在校园中的应用分析

张洪滔

摘 要 针对目前校园资源难以充分有效利用的问题，如无法实现对教室电源和空调等设备状态的实时监视与控制，造成资源浪费。文章提出一种基于物联网云平台远程控制技术的设计方案，通过将校园相关设备通过传感器进行信息采集，并把状态信息通过物联网传入云平台，然后经过云计算分类处理再发送给校方管理人员，并将管理人员的指令再一次通过云平台分类处理后传递到各个控制终端，最后通过这种方法可以实现精准的校园设备远程管控，如可实现设备远程控制、设备远程监管以及对设备状态有效管理。

关键词 物联网；云平台；远程控制；校园；应用分析

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）222-0140-02

随着当今社会科技的发展，对资源与时间的有效利用也越来越受到人们的关注，尤其是在校园，学生们对资源的不重视和对时间管理的盲目性是一个极大的问题[ 1 ]。例如在学校下课或者放学后，如果能对校园进行实时准确以及远程快捷的控制操作，就会极大地节约各种能源，并且还能让学生专注于学习而不用去为是否关掉了各种电源等问题而分心，避免值日老师过多地将时间应用于校园巡查。为此需要物联网远程控制技术，通过云平台将校园内的各设备进行集中统一管理，并借助云平台的计算实现设备的有效监督与控制。

本文基于对校园设备管理的观察，充分利用先进的物联网技术和云平台的计算特点[2]，提出将校园相关设备借助物联网实现互联互通，并对系统的实现方式进行构思，为校园设备管理提供新的解决思路。

1 基于物联网云平台的远程控制技术分析

1.1 物联网技术

物联网技术是在互联网基础之上延伸发展而来的技术，且主要目标是实现物与物、物与人之间进行信息传递的一项具有极大发展潜力的信息技术。典型的物联网结构如图1所示。

从图1可知，典型的物联网由三层组成[3-4]，分别为：物联网感知层、物联网网络层和物联网应用层。其中感知层是用于对物体状态参数进行采集，网络层用于对采集到的数据进行传输，应用层用于对数据进行处理、分析与决策。另外，物联网应用涉及三个典型的技术，分别为无线传感器技术、RFID（Radio Frequency Identification）技术和嵌入式系统技术。物联网技术已经在汽车互联互通上得到了成熟应用，如滴滴出行本质上就是物联网技术在交通领域的应用。

1.2 云平台与云计算技术

云计算是一个基于互联网的相关服务的增加，使用交付模式，它可以把大量的信息资源集中在一起，协调工作。而云平台是一个交接存储平台，它允许人们将已经写好的应用放入其中，并且它是云计算的主要依接[5]。典型结构如图2所示。

云平台结合其计算特征可以分为3类，分别为以提供存储为目的的云平台，以提供计算为目的的云平台和兼顾存储和计算的综合云平台。目前国内外大型网络公司都建有成熟的云平台，甚至有的还免费提供给人们使用，如百度云盘。

1.3 远程控制技术

远程控制技术是一项基于网络通过信号对远端进行控制与管理信息技术，其软件一般分为客户端程序和服务器端程序，这项技术随着物联网技术的发展得到了深入应用发展，可以借助物联网技术实现非常规的远程控制目的，如通过当前应用较为广泛的智能家居系统可以实现家用电器的远程状态监测与控制[6]。

2 基于物联网云平台的远程控制应用分析

2.1 应用背景介绍

随着校园教学设备的增多，经常会由于各种原因导致设备在无人监督情况下在运行，如教室电灯的管理、投影仪的管理、空调的管理，一旦教室无人必须确保这些设备处于关停状态，否则将造成严重的资源浪费，甚至给校园带来潜在的安全隐患，所以对校园设备，尤其是带电运行设备的有效管理迫在眉睫。传统的都是通过安排值日学生和值日老师进行联合管理，甚至需要后勤保卫人员协助监督管理，这给校园管理带来极大不便，甚至在一些特殊情况下无法进行实时有效的管理。

而如果借助当前先进的信息技术，通过将校园相关设备借助物联网进行连接，并借助云平台技术进行状态分析与决策，以及借助有效的客户端（如终端或手机App）实现远程实时控制与管理，可以为校园管理提供极大便利。

2.2 方案设计与应用原理

通过上述技术与应用需求分析，可以将校园设施分为四部分：门窗终端、电源终端、水源终端以及监控终端，并借助传感器和物联网将四部分全部与云平台进行连接，把通过传感器采集得到的信息全部传入云平台，然后通过云计算对信息处理后得到的决策指令反馈给校园控制中心，然后校方可以通过控制中心下达指令，在指令通过云计算再一次处理后上传至云平台，并分别传送给各个终端。相应的设计方案如图3所示。

其中电源终端可以包含教学楼教室各设备电源、宿舍电源以及其他电源，门窗终端主要是指各建筑设备的门窗，水源终端是指各公共用水区域。通过对各设备进行技术改造，升级为具有传感器、传输网络和执行器为一体的末端自动控制系统，如可以将空调的运行状态进行检测感知，并将状态信息通过已构建的物联网进行远程传输，并能接受远程控制信號实现空调的启动与停止操作，同样，其他水源终端和门窗终端节点也可以进行类似设计。

除了实现基本的远程启动停止、开启关闭等功能外，同时也可以借助云平台的信息处理能力，可以在各终端设备的检修与健康状态方面进行有效的管理。如在设备检修方面，通过传感器技术，可以及时检测出待修信息并及时反馈到控制中心，并且通过云计算技术可以精准地推演出一些电子产品的潜在危险。也可以对设备运行数据进行分析，得到各设备的健康状态，为后勤部门进行检修与维护提供技术参考与应用便利。不仅如此，在云平台接受信息并交由云计算处理时，还可以通过对比设定的信息标准来判断比对事先设定的一些处理方式，实现自动化以及人性化管理。

2.3 应用优势分析

通过这种先进的信息技术，可以大幅提升校园管理的技术水平，主要体现在以下3方面。

第一，借助物联网技术可以实现校园相关设备的远程控制与管理。

例如，通过物联网云平台远程控制技术可以轻松地管理与控制校园内相关设备，实现远程开启与停止的目的。

第二，借助云平台云计算可以实现校园相关设备的健康状态监视。

例如，通过传感器技术可以随时采集校园相关设备的运行信息并加以分析，实现对设备健康状态的监视。

第三，借助信息技术可以提高校园管理的科技水平，为校园增添科技气氛。

例如，运用物联网远程控制技术可以使校园科技化，有利于激励学生对科技的追求，培养学生其积极向上，热爱科学的精神。

3 结论

使用云平台和云计算，并且通过远程控制可以使得校园管理更加方便贴心，无需要人工排查，省去了不必要的人力浪费。在资源利用上，准时统一的控制，避免了资源的不必要浪费；通过细化的云平台以及云计算，对校园设施的控制更加人性化，并且还拥有了自动化管理，更加节省了学生以及老师的时间。本文在对校园的一些问题上做出了相应的解决方案，但同时，在不同地域以及不同的方面也可以使用这种技术去解决大多数类似问题，但要想全面实现本文所述的技术改造与升级，还存在系列问题，如经费问题，以及需要专业工作人员对系统进行维护管理，当然如果可以借助第三方云平台，便可以大大节省费用，还可以免去不必要的人员投入。相信，随着技术的进步，人们意识的提高，校园管理的物联网云平台会早日投入真正的应用实践。

参考文献

[1]黄荣高.基于物联网构建云平台校园智能化建设研究[J].建筑工程技术与设计，2016（30）.

[2]趙宏林，廉小亲，郝宝智，等.基于物联网云平台的空调远程控制系统[J].计算机工程与设计，2017，38（1）：265-270.

[3]冯志杰.云计算在校园物联网中的应用研究[J].青岛大学学报（工程技术版），2014，29（3）：44-47.

[4]林巧生，赵育林.基于开源硬件和物联网云平台的远程控制应用[J].湖南工业大学学报，2016，30（1）：64-69.

[5]林涛，叶峰，王强，等.城市物联网照明云平台及应用[J].照明工程学报，2014（2）：93-97.

[6]董爱民，许菁.基于物联网公共云平台的远程家庭感知与控制系统[J].现代电子技术，2016，39（11）：30-33.