物联网技术在校园的服务和管理中的应用研究.doc

物联网技术在校园的服务和管理中的应用研究摘要：首先论文分析了物联网的特点及关键性技术，在此基础之上，研究了物联网在校园中的应用，实现为学生和教师提供身份识别、消费、就餐等服务和管理功能，并设计数据中心、校园卡、rfid技术等各项技术在校园智能化管理中的应用。关键词：物联网；智能化管理；校园卡；rfidthe application research of internet of things technology on the services and management of the campusyao liying(heilongjiang information and technology polytechnic,harbin150025,china)abstract:the paper analyzes the characteristics and key technologies of the internet of things,on this basis,the study of things on campus for students and teachers to provide identification,consumer,dining and other services and management functions,and design data center,campus card,rfid technology and other technology in the intelligent management of the campus.keywords:internet of things;intelligent management;campus card;rfid一、引言物联网（the internet of things）是现今计算机信息技术的一个重要分支。物联网的概念有两层含义，首先，物联网的是以互联网作为基础，是在互联网之上的开拓和发展的网络；其次，其用户端拓展到了生活中的常用物品之间，进行信息通信的网络连接。物联网是通过智能传感器，例如射频识别、红外感应设备、激光扫描等，按相应的协议，将一定的物品与计算机网络连接，即通信网络连接到计算机网络，进行信息全方位的通讯，以实现智能化管理的网络。目前，物联网在中国的开展还处于起步阶段，物联网的应用基本上是归类于在一个行业、企业内部创建的网络。而物联网其应用的目标应是提供一个社会范围的商业化的网络服务。二、物联网的技术关键物联网有三项关键性技术：（1）全方位感知：包括智能传感器，例如无线射频识别、红外感应设备、全球定位系统等；其次是传感网络通信系统。（2）可靠、安全通信：统一编码，按一定协议连接入无线通信网络。（3）智能化管理：通信网接入计算机网络，实现“网上网”，构建智能化管理系统。三、物联网技术在校园中的应用研究目前，物联网技术应用之一就是校园的管理和服务，以促进智能校园和数字化校园建设。可以利用信息化技术及物联网技术构建互联互通、安全可靠的领先的校园信息化管理体系，以实现智能感知、智能服务及智能管理。（一）数据中心斟酌idc(internet data center)是传统数据中心与internet的结合，它不但具有传统的数据中心所应有的特性，例如数据集中、运行可靠安全等，还具备有访问方式的变化。idc要做到724可靠服务、反应实时等。idc是一个提供资源外包服务的基地，它必须具备优质的机房环境、确保安全可靠、保证网络带宽、主机的数量和主机的性能要有保障，并应具备大的存储空间、优秀的软件环境以提供良好服务性能。搭建校园数据中心的架构是以整个校园管理系统的信息传输为基础，即以传输控制建设为基础，包括组建数据中心的内部网络及整体系统的核心网络连通，以此为基础，进一步建设核心网络交换系统及数据存储平台。传输控制层将为传递信息提供平台和接口，管理用户和综合安全，并对整个物流数据平台提供技术支持，是校园系统管理的不可或缺的一个关键性组成部分。组成模块包括用户管理、综合安全管理、信息交换中心、网络安全设施等。软件系统由中间件软件、信息安全系统软件、相应的数据库系统软件及各类应用软件构成。其中，应用软件是校园系统的核心技术及管理服务功能的体现，通过物联网获得并传输的相应数据信息通过各种应用软件处理后为校园提供相应的管理及服务。（二）校园卡建立校园区内师生“一卡通”系统。校园卡即rfid电子标签，其中存储着规范的学生和教师身份识别信息，无线数据通信网络把校园卡中的数据收集到中央信息系统，实现用户身份的识别，进而通过连接的计算机网络实现数据交换和处理，最终实现对学生和教师的智能、全方位管理和服务。可以通过校园系统实现考勤、消费、就餐、会议签到、借书、公共设施的使用等服务和管理功能，实现智能化、实时化、自动化管理，降低了管理成本，提高了资源利用率。校园一卡通不仅实现了传统校园管理功能，还可以通过短信、wap等灵活实现教师排课、会议安排、图书借阅、用户详细信息等各类信息的在线查询，并可实现各类信息的下发通知，具有通知、提醒的功能。（三）rfid的工作原理首先，校园卡进入读写器产生的磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的数据，或者主动发送某一频率的信号；解读器读取数据并解码后，送至中央信息系统进行相关数据处理。其次，阅读器（reader）通过短线发送加密数据载波信号到用户手中的校园卡，即电子标签，应答器的工作电路被激活，之后再将校园卡上载有的用户信息的加密数据载波信号发射出去，此时阅读器便依序接收并解读数据，然后传送至相关应用程序做数据处理，达到预设的系统管理功能，实现教师和学生的自动化智能管理。校园管理系统是一个具有实时性、可靠性和开放性的系统。本系统由射频识别（rfid）装置、红外感应器、定位系统、等种种装置与互联网组成，包括数据采集、数据分析决策系统和服务提醒、学生监管应用等应用系统。系统模型如图1所示。图1 校园管理系统模型（四）校园管理系统的设计1.wi-fi校园管理系统由以下三部分组成（1）校园卡，即定位标签（wi-fitag）（2）校园无线局域网接入点（access point）（3）管理服务器（managing server）2.系统实现功能（1）学生和教师身份识别功能：校园卡上以记录的形式写入用户各类身份识别信息，包括考勤信息、图书馆用户信息、公共设施的使用等用户信息。（2）管理功能：包括查询课表、查询成绩、门禁进入、图书借阅、校园内部电子消费等功能，各种管理功能的应用由基本文件来实现。文件中保存有需要的相关数据，文件采用java开发工具的transparent基本框架结构或linear fixed结构。3.系统工作原理（1）本系统是为校园的规范化管理而设计的，系统需要开发记账应用程序等。首先，校园卡需要输入持卡人的身份识别号、服务器和校园卡相互认证des密钥信息，同时，用户信息保存到服务器中。（2）用户的身份信息、管理信息由保存的密钥进行加密后可即时传入服务器（在联机工作方式下）进行处理，而数据库中的信息可由管理员监督查阅。例如，当使用校园卡的电子消费功能时，首先进行身份认证，然后银行服务器将消费金额从此卡的银行帐户上转到学校帐户上，然后校园管理服务器处理该用户的消费操作。四、总结校园管理系统是一个将服务与管理融于一体，具有实时性、可靠性、智能性特点。随着传感器技术的进一步发展，物联网技术的深入应用，物联网对我们的生活、工作将产生起来越大的影响，物联网在校园的应用也将进一步深入。除了在教学管理、学生管理等应用进一步深入外，还可以将物联网应用于建设专业教学，例如为专业学科构建模拟实训基地，这也是物联网在校园应用的一个重要的发展方向。同时我们整个社会信息化也是未来发展的总趋势，在这样一个大的环境下，应用物联网来实现智能城市，这也是智能城市发展的实现手段。参考文献：1王秀平.基于物联网技术的校园安防系统设计j.实验技术