物联网技术在学生日常管理中的应用

支祖利(阜阳职业技术学院 工程科技学院，安徽 阜阳 236016)



物联网技术在学生日常管理中的应用

支祖利
(阜阳职业技术学院 工程科技学院，安徽 阜阳 236016)

摘要：物联网是继计算机、互联网和移动通信网后全球信息产业的新一轮的信息技术革命，文章通过分析射频识别(RFID)、无线传感器网络、嵌入式系统、信息处理等关键技术，提出利用物联网技术实现学生的高效能管理。

关键字：物联网；射频识别；学生管理

物联网技术 (Internet of Things)是利用射频识别(RFID)、无线传感器网络、嵌入式系统和信息处理等关键技术，通过射频标签、射频读写器、红外扫描器、传感器等信息感知设备获取物体或人的相关信息，按照物联网传输协议完成感知信息之间的相互交换和共享的先进网络技术。[1]物联网技术可实现对被感知物体的智能化分析、目标精确定位、实时监控跟踪和信息管理等功能。

1　物联网关键技术

无线 射频 识别 技术 (Radio Frequency Identification), 英文简称“RFID”,又称为射频标签，其工作原理是由阅读器发射特定频率的无线电频信号，获取射频标签内存储的人或物的相关信息，通过获取的信息即可自动完成对目标对象信息的获取、分析和识别，在此过程中，无须人工参与。[2]射频标签操作方便，读写速度快，数据存储量大，自然环境的适应能力较强，因此得到了广泛的应用。无线传感器网络技术(Wireless Sensor Network),简称“WSN”，是由大量不同类型的传感器通过无线网络通信的方式构成的自组织网络。无线传感器网络实现了信息的采集、处理和传输，传感器网络技术与通信技术、计算机技术是构成信息技术的三大支柱。[3]这些传感器装配在传感器网络的各个前端，各传感器之间相互协作完成无线传感网络所覆盖区域内被感知对象信息的感知、采集和处理，将检测到的信息按照一定的规律转换成为网络所有者所需要的信息形式进行输出。这些传感器让被感知对象有了嗅觉、视觉、味觉等多个等感知功能，微机系统、无线组网技术和嵌入式技术的发展使得的无线传感器网络技术得到了广泛的应用，譬如：桥梁健康检测及监测、地震检测、环境保护、医学诊断、工业生产等方面。

嵌入式系统 (Embedded System)是被完全嵌入到实际设备中，可对该设备实现控制和监测的专用计算机系统[4]。嵌入式系统可归纳为软件和硬件的结合体，软件和硬件具有支持开放性、可伸缩性和实时可靠性等特点。嵌入式系统研发和应用过程中融合了计算机技术、电子技术和行业的具体应用，嵌入式系统以计算机技术为基础，以实际应用为中心，具有体积小、功耗低、性能高等特点。智慧城市的发展使得嵌入式系统得到了广泛的应用，例如：智能家电(数字电视、空调)、网络设备(交换机、路由器)、消费电子(手机、PDA)等。

2　物联网在学生日常管理中的应用

2.1物联网在学生日常安全管理中的应用

物联网技术的应用可以帮助学生管理工作者可以及时掌握学生动态，学校为学生分发有内置RFID芯片的校园“一卡通”卡片，RFID芯片中存储了学生的基本信息(譬如：年级、学号、姓名、班级、专业等)，学校可在学生宿舍楼入口处设立智能门禁系统，架设 RFID读写器，学生刷卡便可进出学生宿舍，实现学生按权限出入，系统会自动生成多次无刷卡记录或者未按时归来学生的名单，学生管理者和宿舍管理者可以通过此名单对宿舍晚归、学生未归去向和紧急情况疏散等事件进行及时处理。

高校校园大多比较广阔，学校保卫人员无法对校园的各个区域实时巡防，在这些无法及时巡防的区域内，架设 RFID读写器、安装应急报警装置，当学生处在危险区域时，如楼顶、池塘边等场所，RFID读写器通过读取学生持有的一卡通，获取学生卡片内的信息，结合学校安装的视频监控系统，向学生发出危险提示的信息。当学生遇到突发事件时，可通过触发应急报警装置上的按钮或者在RFID读写器感应区域内刷随身持有的一卡通，由于一卡通包含有学生的基本信息，此时学生的基本信息会自动上传到学校的监控室，物联网技术的应用能够有效地预防、阻止和解决校园的安全问题。

2.2物联网在学生日常学习管理中的应用

培养学生自主学习能力是当前高校培养人才的首要目标，将物联网技术应用到阅览室、实验室、教室等教学场所，将会给学生培养自主学习能力提供便利，在这些教学场所安装智能门禁系统和部署RFID读写器。在正常上课期间，学生通过刷内置有RFID芯片的一卡通进行考勤，给任课老师和学生管理者及时了解学生在此期间的动向提供了帮助。在学生课余期间，学生刷卡进入阅览室看书、看报，丰富学生的课余文化生活，同样刷卡进入实验室，进行相关的实验实训，有助于提高学生的动手和实践能力。

学校对于教学场所内的设备大多采用条码标签的形式进行管理，该工作主要以人工为主，在设备维修和清查过程中的工作量较大，物联网技术的应用可以大幅节省此项工作的工作量，给这些教学设备贴上含有设备基本信息的RFID标签，通过RFID读写器即可完成这些教学设备信息的获取、设备维修和清查工作。

2.3物联网技术在日常生活管理中的应用

高校日常生活是学生在求学过程中除学习之外的又一个重要组成部分。高校学生在上课之余会经常到校园中的食堂、洗衣房、超市等场所用餐和购买相关的生活用品。将物联网技术的应用到这些场所将会提高高校后勤部门管理的效能。学生持有的内置RFID芯片的一卡通包含了学生的基本信息，将一卡通与支付软件绑定实现一卡通的支付和充值功能，节省了食堂一卡通充值处的工作量，在食堂销售窗口架设 RFID读写器，买饭时刷一卡通便可付费，当卡内余额不多时通过手机或者电脑客户端便可对一卡通的充值，当学生持有的一卡通丢失时，RFID读写器读取一卡通的信息便可获知持卡者的信息，通过获取的信息方便找到持卡者并还给其本人。

高校学生大多数是住宿生，学习和锻炼占据了学生的大部分时间，无法再有更多的时间用来洗衣服，通常学生需要投币才能完成衣服的洗涤，由于硬币较重、容易丢失且不便于携带，将物联网技术应用到洗衣房可改善上述带来的问题，在洗衣机内嵌入 RFID读写器，学生刷具有支付和充值功能的一卡通便可洗衣，由于一卡通内是通用的，可用于校内超市购物支付，学生无须担心担心卡内余额浪费，提高了高校后勤部门管理的效益和质量，方便了学生日常生活中的应用。

参考文献：

[1] 李志宏.物联网技术在智慧城市建设中的应用[J/OL].电子 技 术 与 软 件 工 程 ,http://www.cnki.net/kcms /detail/10.1108.TP.20150226.1626.061.html,2015-0 2-26.

[2] 张黎红,张宇辉,李洪超. 基于 RFID 学生考勤管理系统的设计[J].电子技术与软件工程，2014(20):84.

[3] 严顺枝.无线传感器网络及应用[J].电子制作,2014(6):174.

[4] 许四平.计算机嵌入式操作系统初探[J].电子技术与软件工程,2015(10):215-216.

中图分类号：TN

文献标识码：A

文章编号：1672-4437（2016）02-0031-02

收稿日期：2015-10-26

作者简介：支祖利(1986-)，男，安徽亳州人，阜阳职业技术学院助教，硕士。主要研究方向：物联网技术。