智能化校园管理系统的设计与实施

文/陈松 王伟林 康慧华

智能化校园管理系统的设计与实施

文/陈松 王伟林 康慧华

随着高校信息化建设不断推进, 信息服务在学校教学、科研与管理中的作用更加显著。各高校已经或正在开始建设基于业务部门的应用系统，基本解决了面向业务主题的管理。但是在高校信息化建设过程中，仍然存在着一些共性的不足，如网络基础设施的接入手段单一，安全保障体系尚不完善，数字资源建设的投入较少，整体应用水平有待提高，特别是不同部门之间的信息共享与交流自动化程度低，缺乏统一的信息编码标准，信息化保障机制还不够健全等。从高校信息化服务的角度考虑，现有的信息管理系统在一定程度上解决了这些数据的采集、处理和服务，但仍无法满足全方位实施教育信息化及提供智能的综合信息服务的需求。

2005年ITU（International Telecommunication Union）正式提出了物联网的概念。物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定的感知能力、计算能力或执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理,从而实现广域或大范围的人与人、人与物、物与物之间信息交换需求的互联网络。物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去；网络层负责传递和处理感知层获取的信息；应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。物联网技术的核心特征是泛在的感知，互联互通与共享，以及智能的服务。

为了达到能够在任何时间、任何地点和任何人、任何物进行通信的要求, 网络是一个重要的前提条件。有线与无线结合的校园网络覆盖是一种十分有效的网络架构,提供固定或移动的应用环境，支持有线或无线的接入方式，网络结构灵活且扩展性好。南京信息职业技术学院在有线网络的基础架构之上，部署了无线网络，目前实现了教学、办公区域的无线全覆盖。无线网络拓扑结构采用IEEE 802.11a/b/g技术作为构建校园无线网络的标准，体系结构采用了瘦AP 的方式，采用Portal认证、统一计费、流量控制的管理方式。从而实现有线与无线的双接入、移动的应用与服务、虚拟环境与现实环境的融合、校园内的感知与交流的综合信息服务基础环境，特别是解决支撑物到物、人到物的问题。

智慧校园应用的设计与实施

南京信息职业技术学院2010年3月正式启动智慧校园建设项目。

RFID（Radio Frequency Identification）应用

图1是物联网技术在学院门口车辆进出管理方面的应用。学院对教职工车辆进行登记，发放RFID电子标签，贴在教职工的车上，并在学院门口设立“RFID快速通道”。教职工车辆进出校门，RFID标签进入磁场后，接收RFID阅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车辆信息，门禁自动打开放行车辆。非本单位登记的车辆，需要经“外来车辆通道”进出，进入该通道时，高清照相机拍摄车辆图片，记录车辆照片（内含牌照信息）和进出校门的具体时间。

该应用的设计与实施，不仅增加了进出校园车辆管理的安全性，而且提高了车辆放行效率，同时根据RFID标签信息记录，方便对开车上下班教职工的考勤。

二代身份证应用

居民二代身份证芯片采用智能卡技术，内含有非接触IC芯片，无法复制，高度防伪。学院在单独招生考试和迎新工作中，充分使用二代身份证读卡技术，结合数字化校园系统，即方便又快捷。

学院单独招生考试的面试环节所占分值比例较大，主观性强，需要设计一套流程管理。经过多次现场测试与论证，图2所示为学院单独招生面试流程图，在面试考场区域入口处设置考试登记，考生排队在登记处刷身份证取号分配考场，数字化校园系统在面试题库中随机抽取考场和面试题目并打印考卷，考卷上只含有考生照片，试卷内容、条形码和评分处，考生拿到考卷以后准备五分钟进入分配的考场答题。

由于采用二代身份证读取和数字化校园系统结合使用，真正做到了系统自动化，减少了人为工作量，也大大提高了面试登记效率；因为考生的考场和面试题目都经数字化校园系统随机抽取，有效保证了考生在该环节考试的公平公正；考卷上的条形码含有考生号信息，工作人员只需扫描条形码即可在数字化校园系统中录入考生成绩，方便成绩录入工作。

在新生报到流程中，学院也采用了身份证读取结合数字化校园系统的应用，图3为新生报到现场布置，图4为设计的新生报到流程图。报到新生从入口进来以后，经引导员引导进入“注册区”排队，注册时，仅需要出示身份证并放在二代身份证读卡器上，读取身份证信息以后，数字化校园系统根据身份证号码为主关键字查询该学生的信息，显示学费缴费情况，如果该学生没有缴费，操作员告诉学生去财务“现场收费区”刷身份证，根据系统显示的学生信息及学费金额缴费。交过学费的学生，在注册区刷身份证以后系统会自动给该生根据专业分配宿舍及床位，并打印两联学生报到信息，一联给学生本人保存，信息有学生宿舍、床位、辅导员姓名及其联系电话，另一联给陪同的家长，含有辅导员姓名及其联系电话信息，方便学生家长和辅导员保持联系，防止家长被外界恶意短信或电话欺诈。经应用实施，新生注册平均耗时22秒，该项目应用大大提高了新生报到工作的效率。

校园一卡通和身份证在门禁中的应用

学院图书馆是学生公共活动区域，由于图书馆面积大，出入口较多，会出现学生贵重物品被盗现象。在图书馆所有入出口处安置闸机门禁系统，学生需要持有校园一卡通才能进出图书馆，并设置二代身份证通道，外来人员只能从身份证通道进出，严格记录了外来人员的进出信息，保障了学生个人物品安全。

周界安防震动光缆应用

传统周界报警系统主要有：红外对射、电子脉冲电网、视频监控等方案。其中，红外对射方案防护等级较低，信号衰减大，易受地形条件限制，而且不适合恶劣气候， 容易受温度、光线、灰尘和天气等自然气候的影响，误报率高；电子脉冲电网由于采用高压电，存在造成人身伤残的危险；视频监控报警系统数据处理过大，可能产生漏报，并且受天气和光线影响较大，不适合应用与室外复杂的环境。

在学生宿舍区域，布置震动光缆作为周界安防。震动光缆探测报警系统为目前最先进的周界报警之一，它由震动光缆采集装置、报警主控装置、专用接续盒、国标单模铠装光缆、对等式风雨探测环、联动软件等多部分组成。当入侵者试图翻越或破坏周界时，直接或间接造成光缆震动，从而改变光缆内的物理光波信号，系统接收到异常信号经光缆震动采集装置分析处理后由报警主控装置输出报警信号，触发报警位置将在计算机的接警中心软件上以电子地图形式显示，同时软件自动提取该防区监控视频信号。

南京信息职业技术学院智慧校园项目充分利用RFID标签、身份证和校园一卡通识别人和物体的信息，并通过数字化校园系统开展工作，在自主招生考试和迎新等大型工作中应用实施，很大程度上提高学院处理事件的效率。同时，智慧校园项目的实施，也提高了学院的安防保障水平。

（作者单位为南京信息职业技术学院）