正文 物聯網在高校智慧校園建設中的應用(2 / 3)

2 智慧校園的總體設計

基於物聯網的智慧校園建設可以劃分為感知層、網絡層和應用層。

(1)感知層是聯係師生、各類教育資源(物理世界)與綜合信息服務平台(信息世界)的紐帶,通過RFID標簽、GPS終端設備、攝像頭……各種傳感器對師生、教學設備資源、實驗設備、圖書等提供智能感知和控製能力。

(2)網絡層的作用是連接感知層與應用層,正確、快速、安全地傳輸智慧校園各類感知數據與控製指令,所有信息都要通過WiFi、4G/3G無線網絡接入校園網,一般采用異構網絡互聯的結構。

(3)應用層由多樣化的應用係統構成,如門禁係統、監控係統、圖書管理係統、教學管理係統、宿舍管理係統、實驗設備管理係統等。通過對綜合信息服務平台的數據進行集成和分析,實現資源合理調度、按需服務、綠色節能等需求,提高高校教學管理服務水平。

3 物聯網在智慧校園中的應用

3.1 身份識別和考勤管理

運用RFID技術整合校園一卡通,可實現學校進出人員管理、宿舍管理、學生上課考勤和會議考勤等。師生在進出學校校門、宿舍樓宇時實現RFID卡無接觸式自動身份識別,通過屏幕顯示通過人員信息、照片,自動放行,校外人員進行來訪登記。學生處和宿管人員可即時統計學生在校情況,並對未按時返校、歸宿學生發送提醒。

大部分高校對學生上課的考勤管理都通過任課教師或學生考勤員完成,點名費時費力,一些教師還發明了通過拍照刷臉、微信等點名的辦法。利用教學樓安裝RFID感應器,進入教室的學生均被識別係統感應,可以完成對缺勤學生、遲到早退學生的統計,並將數據信息反饋到教務管理係統,任課教師、輔導員可以查看,及時了解學生的學習情況。

通過RFID技術整合一卡通,還可以實現教師簽到、會議考勤等功能。在會議室入口設置RFID識別裝置,當參會人員進入會場時,係統會自動進行身份識別,並在屏幕上顯示座位引導、歡迎詞等。

3.2 智能實驗設備管理

高校的實驗設備、精密儀器,動輒數百萬元,為了有效提高教育資源的利用率,提高實驗室管理水平,尤其是在建設開放實驗室的過程中,借助物聯網技術可以實現門禁管理、實驗教學管理、安全防盜功能。

(1)門禁管理:結合門禁係統、師生校園一卡通、實驗設備管理係統,管理員授權用戶在規定時間才能通過門禁係統進入實驗室,授權用戶允許使用實驗室內的實驗設備,並且記錄使用人員、使用和歸還時間等信息。

(2)安全防盜:通過在實驗設備及貴重物品上嵌入ZigBee傳感器,這些節點能夠以自組織方式組成網絡,當設備移動時,傳感器節點內置定位引擎通過與預設節點比較,超出預設範圍時,第一時間通知實驗室管理員,管理員可通過管理係統查看設備所在位置,及時做出處置。

(3)實驗教學管理:首先,設備上的RFID標簽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。其次,通過自動控製技術幹預實驗過程,操作不當時能自動警告並中斷實驗過程,避免不必要的損失和人員傷害。此外,實驗數據可以實時監控並及時提供給實驗者,實現實驗教學的數字化、網絡化與智能化。