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1、物联网技术在智能校园中的应用和设计21世纪是知识经济的时代，也是信息化、智能化的时代，而智能化建设更是在当前掀起阵阵波澜。不论是温家宝总理的江苏无锡视察，还是美国总统奥巴马的圆桌会议都能体现出智能网络的重要性。不光如此，高校教育领域的智能化发展一向是国家智能化发展的风向标，而实现这一标准主要便是通过物联网技术。1、现有高校的智能化建设现状目前的信息化平台依然没有让高校达到智能化的程度。虽然现在很多高职院校都建立了自己的校园信息化平台。随着校园信息化平台的建立，越来越多的老师和同学认识到信息化平台管理的方便性，也让越来越多的教育教学工作依靠于信息化平台来完成。例如：老师通过平台与同事、学生进行交
2、流，通过平台处理相关工作事宜。学生通过平台对老师提问，通过平台提供自身知识水平。然而，现在普遍使用的校园信息化平台中，大多数还只能对教育教学数据的处理，仅仅还是处于信息虚拟的阶段，远远没有对具体实物的控制及处理的能力。而因为这样的障碍，使得更多本来可以纳入信息化平台管理的工作不能管理，造成了许多不必要的浪费。当前，随着高职院校校园面积不断的扩大，办学成本由于距离的影响不断增高。学校管理人员迫切的需要通过网络平台将学校的面积变“小”。努力实现让人们的心灵距离变近外更能够让人们的“身体”距离变得更近。2、用物联网技术建立智能化校园的具体应用2.1通过物联网技术构建智能教学环境教学环境对教学质量具有
3、非常大的影响。随着时代的发展，现在教室所处的环境中，电子电器设备日益增多，电器的使用对教学的影响是越来越大。而传统的课堂所用管理方法还是人工被动管理。现在我们可以通过物联网技术在教室中构建成一个物联网，让所有的设备通过智能平台进行智能管理。例如：学生或者老师一旦进入教室，光线识别系统自动判断是否需要启动照明，温度感应系统自动判断是否需要启动空调等设备，人像识别系统开始工作，判断如果是老师则启动相关多媒体设备，如果是学生则自动签到，在开始上课前将已签到的学生信息反馈到教师多媒体设备上面。设备一旦出现故障，传感器接受到设备故障会主动发送信息到管理人员uPDA（物联网个人数字助手），通知管理人员进行
4、维护。而有些特殊、贵重甚至危险的实验仪器只能由指定人员使用时，我们也可以把设备开关做成传感器，通过指定的uPDA来进行开关。2.2通过物联网技术构建智能的学生学习生活系统物联网技术可以广泛的应用在学生学习生活中。在校园公共场所安装人像识别系统，并且在系统上加装红外温度感应系统，如果有发热人员进入公共区域则即时报警；并且人像系统可识别一定范围内的规模人员聚集，如果聚集密度达到报警值则报警。学生还可以使用装有传感器的手机或者专用uPDA连入校园的物联网。让学校的学生也变成智能校园的一部分，充分享受到物联网带来的智能生活。在学习上，学生一进入教室uPDA就自动连接到学校物联网大学的管理平台进行课程签
5、到，同时自动将本节课的课件下载到你的uPDA上。在你上课有疑问是，可以通过你的uPDA给老师提问，通过教室的网络实时传输到老师的uPDA上，老师根据情况进行解答。生活上的应用就更加丰富了，比如用物联网技术制定健康的生活，早上起床通过uPDA与学院内自助健康测试仪连接进行体重，心跳，血压等基础测试并且把这些测试结果保存到uPDA上。在学校的一天生活中，通过学校的物联网的连接，uPDA将记录下来你一整天的运动以及饮食等情况，综合这些数据，为学生做出一个最佳健康生活方案。当然老师也可以根据学生uPDA上面传感器的信号来了解学生的出勤、安全等情况。2.3通过物联网技术构建智能的后勤管理系统随着高校面积
6、的不断扩大，多地办校的情况增加，高校的后勤管理工作的成本及管理难度日益增加，而物联网技术在这有更大的使用空间。学校可以在路灯、水管、办公室教室门上等安装传感器，可以周围的uPDA信号自动控制开关，也可以自动检测设备的完好。如：教室安装门禁，通过传感器与接收的uPDA判断来者是谁，在根据进入人的情况自动打开门以及相应电器。并且可以在最后一个老师或者同学离开教室的时候，自动关闭所有电器和门窗。这样就大大节约了人力，也节约了能源。3、智能平台建设本平台整个系统采用多层体系架构设计，以满足系统的可扩展性，我们将整个系统分为6个层次，即用户界面层、业务规则层、数据持久层、数据采集层、通讯服务层和通讯设备
7、层。平台整体规划如下图：而在用户界面层我们提供纯B/S的WEB应用程序，终端用户无需安装任何业务软件。通过我们提供的WEB页面直接进行相关业务管理工作。业务规则层决定整个系统的业务逻辑实现。数据持久层决定将系统的数据保存到持久机制中，我们一般采用大型关系数据库来保存系统的数据，但不局限于关系数据库。目前系统至少应能适应多种关系数据库，如Sqlserver2008、Oracle10G以上系列等，如果需要扩展到其他的关系数据库，只需在此层中增加对应数据库的存取组件即可，其他层次根本感觉不到数据库的变化。数据采集层起着承上启下的作用，对下该层通过通讯服务层采集数据，对上该层通过数据持久层将采集到的数
8、据经过处理后存入数据库，提供给业务系统使用。通讯服务层负责通讯数据的可靠传输，目前该层依靠中国移动的GPRS网络以及校园网与远端的通讯设备互通信息。通讯硬件层是数据源，为整个系统提供业务数据，该层的硬件暂时决定通过购买的手段来实现。结束语目前对物联网的研究主要在物流管理、智能家居等领域，在智能校园的探讨不多，但随着物联网技术的日益成熟，相信其在智能校园的应用将越来越广泛。本文探讨了物联网在构建智能化教学环境、智能学生学习生活、智能后勤管理系统方面的作用，当然物联网的在构建智能校园的作用中远不止这些，随着物联网技术的发展，相信我们的校园也会越来越智能。关于物联网的发展与前景分析及基于物联网的智能
9、数字校园信息系统设计【摘要】物联网（The Internet of Things）作为世界信息产业的第三次浪潮、世界经济的新引擎，受到包括我国在内的众多国家高度关注。物联网的形成与发展，也将促进新一代智能数字校园的研究与建设，为高校数字化资源与信息化系统的高效整合提供更有利的条件，更好地为广大师生的工作、学习和日常生活服务。本文在全面总结物联网的发展历程的基础上对物联网发展趋势与前景作出合理分析，并通过研究物联网核心技术及其特征功能，以我校具体情况为例设计一种基于物联网的新型智能数字校园信息系统应用模式。【关键字】物联网； 校园网络； 智慧校园； 信息系统设计第一章 物联网研究背景1.1 物联
10、网研究的战略意义物联网，作为新一代信息技术的重要组成部分，被公认为继计算机、互联网和移动通信网之后的世界信息产业的第三次浪潮。美国奥巴马政府将智慧型基础设施和“智慧地球”战略上升为美国国家发展战略的动向。而我国政府领导也正在高度关注、大力支持物联网的发展，相关产业部门在新的信息技术发展上大力实践探索，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。相关数据的整理和分析显示，物联网全球市场规模正在以不可想象的速度增长：2007年全球物联网市场规模达到700亿美元，2008年则达到了780亿美元，增长10%以上。据预测，未来5年全球物联网产业市场将呈现快速增长的态势，预计2012年全球市场规模将超过170
11、0亿美元，2015年更接近3500亿美元，年均增长率接近25%。可以断定，谁在物联网时代抢占了发展的制高点，谁就能在未来世界经济中占据举足轻重的地位。所以，物联网相关研究的展开势在必行，作为当今大学生，我们应该关心国家发展动态，放眼未来，这是我们小组选择以物联网作为研究对象的依据。1.2 物联网认知度低的现状在我们最初选题时就已预见到，物联网由于作为新兴科技，尚处于推广阶段，并未真正投入大规模的商业用途，也没有在家庭、社区等用户群体中真正使用，因此其公众认知度还很低。通过实际调研，我们也确信了这一点：即使在大学生群体中，物联网概念的认知度也不高。通信工程、计算机工程及信息系统专业大学生对物联网
12、一词的表示基本了解的比例分别为37.3%、44.7%及32.3%，其他专业平均不足10%。在全体大学生群体中，完全没有听说过该词的比例为39%，听说过但不很了解的占58%。在街头对行人的随机采访中，物联网的认知水平更是进一步降低，对物联网一词一无所知者比例达到了67%，听说过但不很了解占32%。物联网发展至今取得了巨大的成就，具备无限的潜力，然而我们对于物联网认知却是普遍偏低，在这个情况下，对物联网的发展现状进行全面总结与分析更是势在必行。因此，我们针对这个状况，对物联网进行了相关的调查和研究，在第三章中系统地归纳、总结出了物联网的发展历程，以便人们能够对物联网所蕴含的重大意义有进一步的了解。
13、1.3 现有数字校园网络的局限网络通信技术的发展以及计算机设备的快速普及，促进了高校信息化的发展。当前各大高校通过构建校园网，在一定程度上实现了高校信息化资源整合、图书馆资源管理、校内电子支付及财务系统等各类信息管理系统的集成，为师生的工作、学习和日常生活带来了诸多便利。然而，当前数字校园在建设过程中还存在信息系统集成难度大、应用范围狭窄、用户信息采集与更新不便等问题。同时随着各类机构不断推出新的信息卡（如银行信用卡），每一位学生往往拥有多张信息卡，这给学生的日常使用带来了许多不便。如今，物联网技术的出现，为这些问题的带来完美的解决方案。在物联网技术中，各类终端设备将植入感应芯片，系统通过对相
14、关物品的自动识别、跟踪定位和信息共享，可将采集到的信息通过无线电信网络或校园无线宽带传输到信息处理中心，经过云计算技术的相应支持，可实现人与人、物与物、人与物之间的有效的沟通，提高各类物品和资源的管理效率和使用效率，提供更加人性化的服务。综上，对基于物联网的新型智能数字校园管理信息系统的研究具有理论意义上的可行性与充分的必要性。同时，身为当代大学生，在“仰望星空”关注国家发展的同时，“脚踏大地”关注身边的校园。通过对基于物联网的智能数字校园系统的研究与设计，我们可以用自身的努力为我们校园建设做出自己的贡献。第二章 调研具体方案2.1 实证研究方法本课题立足于现阶段物联网发展的实际情况，主要从物
15、联网的发展与前景分析以及我校数字校园在物联网技术条件下的可改进性出发，以物联网的发展过程及前景以及其在智能数字校园中的应用需求分析为研究内容进行问卷调查，在线咨询，实地采访三种形式的调查研究。1)问卷调查。通过发放纸质和电子问卷的方法，从人们对物联网的认知度，和对目前人们接触较多的物联网应用实例的看法，以及人们对物联网发展的期望等方面进行了问卷调查。在基于物联网的智能校园信息系统设计中，我们通过论坛对本校学生进行了物联网知识的传播，并引导感兴趣的同学填写了系统需求分析调查问卷。2)在线咨询。在物联网知识的学习与整理过程中，我们针对不懂的地方，通过电子邮件和中国物联网论坛（http:/ 调研具体日程本课题的调研历时两个月，包括四个具体的实践阶段。我们根据实际情况对初期制定的实施计划作了些许改动，实际的调研日程如下：（1）资料搜集与备阶段（2011年1月2011年1月中旬）物联网作为新兴产业，小
