摘要:在信息技术高速发展的今天,物联网技术已经可以应用到人们生活的方方面面,我们同样可以应用物联网技术来丰富我们的校园,形成智能校园系统。在本文中,我会指出应用物联网技术能够改善的在我们校园生活中与我们息息相关的几处应用。虽然实现并不容易,但是这些应用的出现,必然能够使同学们的校园生活更加便利、安全。
关键字:智能校园;物联网;传感器网络。
在国家大力发展信息技术产业的今天,物联网技术也已经变得不是那么的神秘。它的急速发展也使得人们的生活日新月异。处于科技时代前沿领域的各大高校,应当之不让成为物联网技术发展与试验的科研基地。物联网技术融入平民百姓的步伐也应从各大高校开始迈起。我从校园安全、生活、课堂等几个方面分别对物联网智能校园的几处实现方法进行简单的介绍。
1、智能视频监测系统
校园安全已经成为社会高度关注的热点问题。随着信息技术的飞速发展,新技术不断涌现。智能视频检测系统融合了视频处理、计算机视觉以及人工智能等多个领域的先进技术,在图像与事件之间建立映射关系,使计算机从纷繁的视频图像中分辨、识别出关键目标物体并分析理解其行为。智能视频分析系统对输入的视频流采用对运动目标的检测、跟踪、分类技术,将视频内的目标经背景建模、目标分割、跟踪及分类等图像识别算法,完成由图像到时间参数的转变,从而实现对各种突发事件的监测,包括区域入侵监测、穿越警戒面监测、徘徊监测、物品拿取防止监测和人流统计等[1]。
2、校门出入人员监测系统
校内人员均佩戴RFID电子标签身份卡,在通过校门时网络摄像头进行实时监控,识别到身份卡后报警系统不报警,表示进入人员为本校人员,可以通过,同时系统将记录进出校园的人员及时间并存入数据库。若进入人员没有佩戴学校身份识别卡,系统则自动报警。次系统比上一点的智能视频监测系统多了RFID识别功能。若有校外人员来访,通过对来访人身份的识别或相应证件的扫描,相关智能部门的办公室电脑会收到来访人员的资料信息,相关职能人员可以即时对是否同意访客进入进行批示。此过程同样可以收录到数据空中进行备份[2]。
3、基于IC卡的信息管理系统
这个系统,其实在很多高校已经基本实现,就是以IC为核心,以学校日常业务流程(教育、教学、消费、资料借阅等)为主线的信息系统,主要分为如下八个子系统:
(1)教务管理
课程设置:其中包括课程类别设置、学分设置、学时设置等;
教学计划:包括学生选课、上课安排、开课计划等;
教材管理:对教材库存、教材规划、教材预定、教材采购等进行管理;
考务管理:根据开课信息、选课信息自动生成考务安排数据,能够自动编排考试时间、场地、监考老师等功能;
报表统计:根据基础数据生成各种报表及统计图表,如学籍学历表、奖励分配比例图表、学生成绩卡等。
(2)学籍管理
为每一个学生创建个人档案,学生从入校到毕业离校所有学籍学历信息的管理和维护,包括学籍基本信息、学籍异动、奖励信息、处分信息、毕业发证、换证补正、特殊法证等;
综合查询:能够查询学生信息、家庭情况、成绩、奖惩状况、班主任评语等多方面数据。
(3)成绩管理
成绩管理:包括成绩录入、查询与修改
公共查询:学生可以查询自己的成绩、补考重修等信息,教师教务人员可查询上课安排、统计分析学生成绩等。
(4)教师管理
教师信息:对教师的基本信息及教师简历、学历、奖励等信息进行管理
教师评估:通过教务管理可以对教师工作量和工作成绩进行计算和评估
(5)机房管理
系统采用服务器/客户机(C/S)方式,实现多机房、多用户端统一管理
机房信息:对机房及所属机房的计算机信息进行管理
上机管理:上机分为免费和自费两种上机,系统根据上机实验课的排课情况,决定登陆用户的收费模式
实时监控:通过服务端监控软件,可以对机器的在线情况进行远程监控,并记录学生进出房间的时间、记录学生使用计算机的时间等,做到机房管理人员对机房运行情况的全面掌控。
(6)图书管理
采编管理:完成图书管理的图书订购、图书编目、图书典藏等工作及图书的统计、检索和打印工作
流通管理子系统:完成图书借还信息处理及读者提出的问题的处理工作
期刊管理子系统:完成连续性出版物期刊部分的订购、编目、典藏、流通及期刊信息的统计、分类检索和打印工作
公共检索:提供浏览器模式的图书信息(包括图书信息和期刊信息)检索工具
(7)消费管理
学生和教职工只需预先充值在其IC卡中,消费时,有售货员在贩售机上预设或输入消费额,确认后便可完成本次交易,刷卡后从IC卡中扣除本次消费额,后台清算系统自动完成结算,并做详细的消费记录,可设定消费限额。消费的内容为:就餐,日常消费,打水,洗澡等
(8)系统管理
系统管理是整个系统的核心,负责整个系统的整体授权和其他子系统的权限管理及系统运行参数的设置
系统维护:管理用户并分配系统操作权限,查看系统日志,系统主程序的在线升级,系统参数设置等
IC卡管理:发卡、退卡、换卡、补卡、挂失等功能,卡中记录持卡人的各种身份信息。
数据维护:实现数据库的备份与恢复、初始化,与上级教育部门直接联网传输数据
基于IC卡管理系统有利于节约学校管理成本,实现管理的科学化[3]。
4、智能校园用能系统
智能校园用能系统建设是一项综合性系统工程,利用深入到用户内部的用能信息采集和控制手段,细致掌握校园用能特性,引导校园内各部门更为科学、经济、安全和高效的利用电能,从而提高校园区域负荷平衡能力,提高智能电网设备利用率和能效水平。
物联网技术作为智能电网实现的主要技术手段,可以为实现智能电网高效安全运行提供有力的通信技术支撑。因此,物联网技术在智能电网的建设发展过程中具有着重要的作用和意义。智能电网建设时如嵌入物联网技术,智能电网将具有合理灵活的网架结构、完善的自愈功能以及规范的电网运行风险管控等优点。物联网主要硬件设备包括智能交互终端、智能交互机顶盒、智能插座等。该系统与外部的通信主要通过电力线通信(PLC)、电力复合光纤到户(PFTTH)、无线宽带通信等通信方式相结合的宽带通信平台来实现。在智能园区试点建设中通过部署智能用能服务采集装置、智能交互终端等硬件设备,部署用能服务子站与智能校园主站服务平台协同,构建智能园区用能网络的核心支撑平台。通过智能用电网络系统建设,采集校园各部门用能信息,检测用能设备状态,针对各部门进行个性化开发,对采集到的数据进行汇总整理和挖掘,进而对各部门用电设备特性与状况进行分析和评估,提出部门优化用能策略与校园负荷平衡措施,为在校园开展需求响应、能效服务以及能源管理、非电能源代控等服务提供技术和数据支持[4]。
5、智能自动点名系统
目前大部分学校教师在上课前均采用点名制考勤,一是为了督促学生充分利用上课学习时间,再者为了保证学生在校期间安全。但教师点名考勤制度除了浪费时间外还存在着弊端,例如,刚开始上课时学生为了应付点名而到课,而在下课休息时又逃课,一课堂下来老师不可能多次点名。智能点名系统可以很好的客服以上弊端,而且不占用上课时间。智能点名系统由RFID电子标签身份卡、RFID阅读器、ZigBee无线网络传输等部分组成。在教室的入口处安装若干RFID阅读器,携带有RFID电子标签身份卡的学生进入教室后,ZigBee网络会将到课学生的情况通过校园网汇入到学校考勤管理系统中,表示出学生的出勤情况[5]。
结束语:
由此可见,物联网技术能够为智能校园的建设、管理及维护提供全新的技术支持和实现手段,对于校园管理、教育、学习、工作及各项服务的数字化、智能化水平的提升具有促进作用,并且能够大大提升智能校园中的用户体验等。在只鞥校园的建设与维护过程中,引入物联网的相关技术已成为当前构建新一代数字化、智能化校园的必然趋势。另外,从物联网技术将来的发展空间与拓展领域来看,未来全新的现代化、智能化社会中的各个方面都必然会应用到物联网的相关技术,其前景极为广阔[6]。
[1]《智能校园安防系统的设计与实现》——–《物联网技术》2013年8期 吴延昌、李宁
[2]、[5]《智能校园建设探索研究》——–《陕西教育:高教版》2013年7期 商英、陈伟
[3]《基于IC卡的校园信息管理系统的设计》——–《西南民族大学学报:自然科学版》2008年5期 陈刚、郑俊辉
[4]《基于物联网技术的智能园区用能系统设计》——–《电脑知识与技术:学术交流》2015年2期 杨华
[6]《基于物联网技术的智能校园应用的可行性分析》——–《计算机光盘软件与应用》2014年18期 王霏
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