劉慧明

摘 要 文章提出智能校園的概念，并介紹物聯網在智能校園中的應用。

關鍵詞 物聯網 智能校園

中圖分類號：TP393.07 文獻標識碼：A

1 智能校園概念

智能校園是指把感應器裝備到食堂、教室、圖書館、供水系統、安保系統、消防系統、實驗室等各種物體中，并且物物相連，形成“物聯網”，將“物聯網”與現有的互聯網連接起來，實現門禁、考勤、就餐、消費、會議簽到、借書、用水、用電、公共設施使用等功能，方便學校對師生的管理。此外還可以通過短信、WAP等方式實現排課、會議、圖書借閱、消費情況、賬戶信息等各種信息的互動查詢，對各種信息的指定下發(fā)，具有通知、提醒的功能，實現校園”一卡通”。

智能校園管理系統包含：（1）RFID電子標簽卡（校園卡）：每人擁有這樣的一張卡，卡里面包含了用戶全部信息。（2）RFID閱讀器：在每個窗口安裝一個RFID閱讀器，將讀到的信息傳至后臺數據庫查詢，讀取卡上信息，并發(fā)出相應指令。（3）后臺數據庫管理系統：將用戶的注冊信息存儲在數據庫中，可以方便管理員（持卡人）對相關業(yè)務的查詢。

2 物聯網在智能校園中的應用

物聯網在智能校園中的應用主要包括校園生活管理、教學管理和安防管理三方面。

2.1 校園生活管理

包括食堂管理、水控管理、考勤管理、智能照明測控等。

2.1.1 食堂管理

食堂管理是智能校園重要組成部分，基于RFID技術的食堂管理系統主要包括三部分：

含RFID電子標簽卡（校園卡）：卡里面包含了用戶信息。

RFID閱讀器：在每個售飯窗口安置一個RFID閱讀器，將讀到的信息傳至后臺數據庫查詢，讀取卡上金額，并扣除消費金額。

后臺數據庫管理系統：食堂管理員（持卡人）對食堂消費業(yè)務的查詢。

2.1.2 水控管理

基于RFID技術的水控管理，可以實現用水自動化管理，主要功能如以：

信息數據實時顯示：當RFID卡位于閱讀器感應區(qū)時，閱讀器就顯示卡上余額，可立即進入用水計費狀態(tài)。

消費模式：消費模式采用實時計費模式，即讀卡就出水，再次讀卡就斷水，并根據用水量實時進行扣費；

計費方式：按使用的流量計費，外接脈沖流量表，可根據計算產生的流量進行計費。

2.1.3 考勤管理

基于RFID技術的考勤管理工作流程：學生到校后，用含RFID電子標簽卡（校園卡）刷卡，門禁打開進入教學樓，離開教學樓時再次刷卡，門禁打開離開教學樓。教學樓內的設備在接收到讀卡器發(fā)送來的學生刷卡記錄數據后，將數據發(fā)送到遠程服務器，并將數據存儲到數據庫中，教師可通過瀏覽器登錄到考勤查詢網站，可以實時地遠程查詢學生的出勤情況，并且可將單位時間里的出勤情況統計出來。

2.1.4 智能照明測控

智能照明是利用物聯網技術，使校園內的燈能夠無線自主組網，使每一盞燈都能遠程測控，教室和道路的燈接受控制中心的命令。例如發(fā)現教室里沒人，可以遠程控制燈的開關。

2.2 教學管理

包括日常教學、智能圖書管理和實驗室管理等

2.2.1 日常教學

利用物聯網技術有利于建立全面和主動的教學管理體系，利用RFID技術的支持，有利于拓展學習空間、培養(yǎng)學習者自主學習能力，物聯網能為學生的自主學習、合作學習等提供支撐環(huán)境。例如，觀察植物生長系統，就是讓學生通過物聯網“感知”植物生長情況，利用計算機網絡收集、處理和發(fā)布觀測數據，交流種植經驗，展示研究成果，從而提升學生的學習興趣和科學素養(yǎng)。

2.2.2 智能圖書管理

圖書館工作人員將RFID標簽貼在圖書上，通過標簽中的芯片和天線，再利用物聯網構建出RFID的無線射頻系統，這樣就能讓圖書擁有了GPS的定位功能。圖書經過館室中的各個檢查點，就被跟蹤并記錄下來，并在服務器中儲存相關信息。當師生們在電腦上輸入書名，就能實時地掌握圖書當前的具體位置，快速找到自己想要的書籍。

依靠物聯網技術，還可以設計出圖書自助借還系統，師生們在借還圖書時，來到自助借還設備前，讓閱讀器讀取RFID電子標簽（校園卡），記錄并顯示持卡人借出與歸還情況，方便工作人員進行高效的圖書管理。

2.2.3 實驗室管理

物聯網應用到實驗室中主要包括設備管理、實驗過程管理等。

設備管理：RFID電子標簽存儲實驗設備的基本屬性等信息，利用閱讀器方便地獲取相關信息，可以遠程進行預借。

實驗過程管理： RFID電子標簽（校園卡）可以幫助學生方便地獲取實驗步驟、操作要點、使用幫助等信息。在實驗過程中，當使用不當時能自動警告并中斷實驗過程，避免不必要的損失。同時實驗數據可以被實時采集并傳輸給實驗管理員，實現實驗教學的數字化、網絡化與智能化。

2.2.4安防管理

在物聯網安防管理平臺中，通過RFID射頻識別、圖像識別、GPS、無線傳感網絡、遙感等技術，并結合日常的視頻監(jiān)控系統，全面感知校園的環(huán)境、人和物的變化，而計算機系統將這些感知信息進行匯總、處理，適時地進行提示或報警。通過這種技術，就可以大大地提升校園的安防自動化水平，實現智能化的識別和管理，從而更好地進行安防管理。

3 結束語

智能校園是通過物聯網來實現智能化的校園服務和管理，它通過物聯網實現了校園人、物、信息在任何時間和地點的互聯互通，為廣大師生提供智能化的管理和服務模式。