复合型自动识别技术在智能化教学楼管理信息系统中的应用

柏云鹏 赵云鹏 沈阳工学院

复合型自动识别技术在智能化教学楼管理信息系统中的应用

柏云鹏 赵云鹏 沈阳工学院

1 研究意义

智能化教学楼在本项目中指的是一座为教学功能设计的智能建筑。

智能建筑具有高效、节能、舒适等突出的优点，在世界各地迅速发展，引起普遍重视。1984年，世界上第一座智能建筑诞生于美国哈特福德市，它由一座金融大厦改造而成，在出租率、投资回报率、经济效益、节能等诸多方面取得成功。日本在1985年开始建设智能建筑，新建大厦中超过60%为智能型，也是在智能建筑领域进行全面的综合研究并提出有关理论和进行实践的最具有代表性的国家之一。欧洲国家智能建筑的发展与日本同步启动，智能建筑主要集中在各国的现代化都市。亚太地区的智能建筑则主要集中在韩城、曼谷、香港、雅加达、吉隆坡等中心城市。新加坡政府投入巨资对智能建筑进行研究，规划将新加坡建成“智能城市公园”。韩国指定“智能岛”计划。等。我国智能建筑在台湾地区发展较早，大陆地区发展较晚，据不完全统计，国内已经建成的基本按照国际标准设计、施工和管理的智能建筑约1400栋。当前国内的智能建筑开始转向大型的公共建筑，例如：会展中心、图书馆、体育场馆等。据国际权威机构预测，本世纪内全世界的智能建筑将有一半在中国建成。国际电器行业巨头德国西门子公司，以“可持续发展的城市”为主题，面向全球提供全套智能楼宇解决方案。可见智能建筑在节能环保的同时也创造了巨大的潜在市场。

2 国内外研究现状

纵观国内外智能建筑的发展，智能建筑在未来必将向着以下两个特点发展：

2.1 智能建筑与节能环保以及业主的经济效益紧密相连，其中节能环保是首要前提和重要条件；

2.2 智能建筑充分体现“以人为本”的思想。一幢建筑智能化程度，不能单纯看其装备器材的先进程度，而是看其是否采用技术手段来实现使用者的需求，更好的为人服务。

3 项目的研究内容

本项目中智能化教学楼中的教学功能主要是面向教学楼内的教师、教辅人员和学生提供教学功能、教学管理功能和教学资源服务功能。在国内外少见相似定义的报道。项目中涉及到的主要技术和方法相对较为成熟，可实现度高，技术应用风险较低，不存在技术壁垒和瓶颈。在本项目中将运用到的主要技术概况和系统集成风险评估如下：

3.1 基于RFID的室内定位技术，有关于该技术的研究文献较多，系统应用的成熟案例也比较容易获得，并且本校的自动识别技术实验室具备基本RFID系统，技术上不存在风险。

3.2 复合型自动识别技术，在本项目计划中可能使用的自动识别技术包括有：生物识别、射频识别、条码识别，这三项技术目前独立应用领域较为成熟，复合型应用也有先例可循。

3.3 用于实验室设备管理的嵌入式系统，本系统实现需要投入较多的研发力量，因为目前国内外资料显示，用于计算机实验室的网络管理手段较为成熟，而针对于一般型实验室设备的自动管理手段较少，存在一定的技术难度，但从基本技术层面看无技术壁垒，需要项目团队广泛论证，只要使用正确的设计方案，就可以实现系统功能。

3.4 基于WEB访问的软件系统的设计，涵盖有数据库系统的智能化教学楼管理信息系统中此部分的设计，需要投入较多的研发力量，重点在于硬件设备接口和数据库接口技术的实现方面，由于本项目的软件系统是建立在已有智能化教学楼管理信息系统内的功能模块，因此具备一定的技术基础，项目团队的研发能力可以满足项目需求。

3.5 基于iOS操作系统和Android操作系统的智能终端应用软件开发，项目组成员具备相关技术的开发经验，此软件开发重点在于识别权限和信息浏览，技术上可实现。

4 项目采取的研究方案

复合型自动识别技术在智能化教学楼管理信息系统中的应用项目中共有三大的核心部分,其技术路线通过如下的系统框做简要说明：

基于复合型自动识别技术的实验设备管理系统设置一台主控计算机，该计算机将以Web访问的形式与智能化教学楼管理信息系统主服务器联络，物理层通信手段包括有线局域网和局域网WiFi服务，该计算机的本地系统任务是通过多种自动识别手段识别使用者身份，同时控制门禁系统和实验设备自动管理系统终端，再进一步控制实验设备，当使用者身份合法时，实验设备向使用者开放，否则不开放。

基于RFID技术的室内定位学生自动考勤系统是利用安放在指定位置的RFID天线收发信号，再利用RFID识读器通过定位算法感知被测学生的RFID标签的具体位置，识读器与计算机相连，其接入智能化教学楼管理信息系统主服务器的方法与上述系统一样。

项目开发的客户端软件，可以安装于智能终端（智能手机、平板电脑）上，用户如果在智能教学楼的WiFi覆盖范围内，可以通过WiFi访问系统并根据自身的使用权限查询相关信息，如果子WiFi覆盖范围以外，用户也可以通过3G网络访问，处于系统安全考虑，本系统设计暂不提供外网计算机直接访问权限。

5 总结

复合型自动识别技术在智能化教学楼管理信息系统中的应用项目研究具有以下意义：

(1)顺从自动识别技术和智能建筑的发展趋势，为新型智能化教学楼信息化建设提供了一种可实现的解决方案。

(2)向教师和学生提供全真的实践教学环境，为各个相关专业的项目教学、案例教学的推进提供硬件支持。

柏云鹏，1996年6月，男，汉族，沈阳工学院，学生 ；赵云鹏（通讯作者），1983年2月，男，汉族，沈阳工学院教师，硕士学位，研究方向：系统集成，大数据。