物聯網技術在智能校園中的應用

摘要：隨著物聯網技術的發(fā)展，智能校園的建設也越來越成為建設新型智慧校園的重要任務。文章對物聯網技術在智能校園中的應用進行了分析和歸納，同時指出了物聯網在主校校園應用中所存在的不足。
關鍵詞：物聯網；智能校園；校園安防；教學輔助

0 引言
隨著現代社會經濟的高速發(fā)展和科學技術的飛躍式迅猛發(fā)展，人們對于科技改變生活有了更高的要求。物聯網這個概念一被提出，就在極短的時間內上升為現代社會的最熱門話題之一，從科研部門到政府部門，從家庭到學校，再到產業(yè)界，物聯網的概念已經深入到了現代社會的各個領域。物聯網技術在智能校園的建設中也越來越發(fā)揮著十分重要的作用。

1 物聯網的定義
物聯網的實踐最早可以追溯到1990年施樂公司的網絡可樂販售機(Networked Coke Machine)。1999年在美國召開的移動計算和網絡國際會議首先提出了“物聯網”的概念，同時提出了結合物品編碼、RFID和互聯網技術的解決方案。2005年，國際電信聯盟ITU發(fā)布了《ITU互聯網報告2005：物聯網》，正式提出了“物聯網”的概念。
目前，國際通用的物聯網定義是：通過各種信息傳感設備，如傳感器、無線射頻識別(RFID)技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種信息傳感裝置與技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，按約定的協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。
2009年8月，溫家寶總理在視察中科院無錫物聯網產業(yè)研究院時，對于物聯網應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同有關部門，在新一代信息技術方面開展研究，以形成支持新一代信息技術的一些新政策措施，從而推動我國經濟的發(fā)展。

2 物聯網的主要特征
2．1 應用的廣泛性
與傳統的互聯網不同的是，物聯網的應用對象不僅僅限于計算機，在紛繁復雜的客觀物理世界里，任何一個需要管理的物體，在經過人為處理后，都能成為一個智能終端，構成物聯網的組成部分。
2．2 數據的不可知性
物聯網需要感知的目標本身就是一個復雜多變的不確定場景，在這個場景里的人、事、物等等都具有不確定性，因而使得所收集到的數據具有不可知性。
2．3 處理的智能性
利用RFID、二維碼、傳感器等感知、捕獲、測量技術，隨時隨地對物體進行信息采集和獲取。物聯網將傳感器和智能處理相結合，利用云計算、模式識別等各種智能技術，擴充其應用領域。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據，實現智能化的決策和控制，以適應不同用戶的不同需求，發(fā)現新的應用領域和應用模式。

3 物聯網在智能校園中的應用
3．1 智能校園管理
通過物聯網可以使教學環(huán)境智能化。物聯網技術還可在校園內用于校內交通管理、車輛管理、校園安全、師生健康、智能建筑、學生生活服務等領域。例如，在教室里安裝光線傳感器和控制器，即可根據光線強度和學生的位置來調整教室內的光照度?？刂破骺梢院屯队皟x和窗簾導軌等設備整合，并根據投影工作狀態(tài)決定是否關上窗簾，降低燈光亮度。又如對校內有安全隱患的地區(qū)安裝攝像頭和紅外傳感器，便可以實現安全監(jiān)控和自動報警等功能。
3．2 智能安防保障
在學生宿舍樓門禁系統里對學生信息進行統一注冊，可根據學校作息制度和相關規(guī)定，對宿舍的開關門時間進行設定；同時，也可以設定不同人群的進入權限和時間，進入人員只要通過學校特制的卡片或者甚至帶有NFC功能的手機，就可以實現門禁操作。舉例來說，假設A樓宿舍為女生宿合，設定所有注冊信息為A樓的學生，可以在任何時間打開門禁；而對于本校的，但不是A樓宿舍的學生，則可以按開放時間或者性別區(qū)分對待，比如只有某固定時間段可以進，或者只允許女生在正常朝九晚五時間段進入，男生則禁止等。這樣一來，既可保證宿舍財物及學生的人身安全，保障學生的正常作息制度，同時，也可對學生的管理實現智能化。
同樣，為防止校園暴力事件，尤其是社會人員的滲入，可以借助物聯網門禁功能，對含有注冊信息在內的教職工和學生進行合法鑒定，同時，也可以借助二代身份證，在門禁系統設置不同的準入規(guī)則，如黑名單和白名單系統，確保校園人群的可靠性，增加學校的安全系數。
3．3 系統后勤管理
在設備清點方面，可以讓管理部門在教學儀器設備購入時就為每臺儀器設備分配一個RFID電子標簽，該標簽具有唯一識別碼，內部存儲有儀器設備的基本信息，這些信息可以由閱讀器利用射頻信號進行無線讀取。管理人員在進行設備清點時，只要拿著讀寫器，在實驗室內巡視，閱讀器就可以批量讀取設備信息，而無須對儀器設備進行搬移來掃描條形碼，大大提高了清點效率。
在設備的管理方面，我們可以通過設備動態(tài)管理系統對RFID標簽中存儲的信息不受次數限制地進行修改。從設備購入開始，即將設備的在用、維修、報廢等狀態(tài)及時地在標簽中予以更新，使儀器設備實際狀態(tài)與管理系統中的狀態(tài)始終保持一致，進而實現儀器設備的全過程動態(tài)管理，為學校的投資決策、設備更新等提供依據，提高儀器設備的管理效率。
另外，對貴重的設備儀器，我們可以在其內部裝置GPS定位系統，借助GPS定位信息，服務器端可以實時地看到其所在的位置，亦可對特定的設備設置產生多少位移量時自動報警，這對于貴重設備的安全來說，無疑是一把堅實的防護鎖。
3．4 利于教學輔助管理
物聯網在教學輔助管理中的最大特點在于，可以通過儀器設備標簽與大型儀器設備共享平臺連接，從而實現儀器設備與共享平臺的相連，潛在的用戶可以通過該平臺獲取設備的基本信息、當前狀態(tài)等，進而使用該設備完成自己的研究工作。比如將教學樓的所有可用教室進行登記，實時顯示空余教室分布情況，方便各個班級進行課外集體活動的安排。

4 物聯網在主校校園的應用中存在的不足
雖然物聯網在高校校園有很好的應用前景，但就目前而言，仍然存在著許多不足。例如，對物體的感知還僅僅限于從信息標簽來識別，并不能防止信息標簽的人為移動；對公共設施的管理，也并不能夠監(jiān)視其完整性，即如果公共設備損壞或者出現大的損耗，也不能及時通過物聯網傳遞現狀信息。另外，對“人’的管理，大多只能用于對所持有的智能終端信息的識別，而不能真正對基于人的生理特征進行鑒別，這往往會給智能化的管理帶來不確定的影響因素。

5 結語
物聯網畢竟是一個新生事物，它在校園乃至社會的普及和推廣需要一個過程，隨著人們觀念的改變、新的信息材料的發(fā)明和科學技術的發(fā)展，我們有理由相信，物聯網在智能校園中的應用，不久的將來就一定會煥然一新。