基于NFC技术的校园智慧信息平台建设实践*

金陵科技学院信息化建设与管理中心 邹凌君 孙晓玲 李燕 张利峰

随着智慧校园建设的逐步开展，学校已建设好各种应用服务系统，逐步进入到将各种信息系统资源融合的实施阶段。在学校智慧校园建设的背景下，信息化建设要将教学、科研、管理和校园生活进行深度融合，实现多应用数据和流程的整合以及数据管理的集成。简述了基于NFC技术的智慧信息平台的功能、应用范围和使用特点，为丰富和完善智慧校园建设，让互联网+校园更好地为广大师生服务提供借鉴。

2019年，中共中央、国务院出台《中国教育现代化2035》，其中明确提出“建设智能化校园、统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台。利用现代技术加快推动人才培养模式改革，实现规模化教育与个性化培养的有机结合。创新教育服务业态，建立数字教育资源共建共享机制。”随着国家信息化战略的推进，云计算、移动互联、智能感知等信息技术的迅猛发展，师生对信息的获取、交流、处理要求越来越高。

由于智能手机的快速普及和无线网络上下行数据传输速率的提高，NFC技术旧貌换新颜，有了更广阔的应用场景。自2006年诺基亚、飞利浦等公司共同开启了我国首个近距离通信手机支付现场试验，到NFC技术广泛的应用在城市交通系统中，该项技术日益成熟，给人们的生活带来了极大的便捷和方便，而今又大步走进校园，方便了广大师生的工作、学习和生活。本文旨在探析在移动运营商及手机厂商进一步开发NFC技术、扩展了NFC功能后，基于NFC技术的智能感知机制在智慧校园中更多的应用场景。

1 NFC技术基础

NFC是近场通信[1]（Near Field Communication）的英文简称，NFC中文名称中的“近场”是指临近电磁场的无线电波，其可以在彼此靠近10CM距离之内的情况下进行数据交换。

NFC技术与ZigBee[2]、WiFi、蓝牙等其他无线通信技术不同，NFC技术通信的双方需要在很近的距离范围内才能建立连接，在一定程度上保证了通信环境的安全。其次，建立连接的速度快，时间短，数据传输十分流畅。此外，还有标准开放，兼容性能好等优点。由于NFC技术的独特优势，已经被广泛的应用在多个领域，包括移动支付、身份识别、智能媒体等。NFC技术提供三种工作模式：点对点通信模式、读写器模式和卡模拟模式，可以确保与非接触式智能卡兼容。

2 基于NFC的校园智慧信息平台的建设与应用—以金陵科技学院为例

（1）智能标签。基于NFC技术的智慧信息平台需要在校园的不同场景设置不同的智能标签。我们将NFC标签和二维码相结合，构建如图1所示的智能标签。

图1 智能标签图Fig.1 Smart label map

校园用户可以使用NFC智能设备去触碰标签，或是通过扫描二维码的方式使用智慧信息平台提供的功能。

（2）平台功能。金陵科技学院智慧信息平台实现的主要功能有智慧签到、智能海报、安全管理、泛在学习、校园支付、环境共享及校情分析等，具体内容如表1所示。

表1 智慧信息平台功能图Tab.1 Function diagram of smart information platform

2.1 智能海报

这种结构小巧、不怕风吹雨淋的智能标签可以安置在校园的任何地方，做成学校的智能海报。教学楼的智能海报，可以让师生了解教室分布、教室使用情况、教室课表等；实验室的智能海报，可以让师生了解实验室主要设备、实验内容等；图书馆门口的智能海报，除了可以让师生了解书目借阅情况、还可以做新书推介展览；食堂橱窗的智能海报，可以让师生了解商户信息、一周菜谱、菜品价格等信息；校内候车点的智能海报，可以让老师掌握班车时刻信息；校园建筑的智能海报[3]，可以提供楼宇建筑名称、建设年代、房间设置等信息。给校园内的珍贵树木、特色景点等安放智能海报将更好的为师生展现校园文化。还可以将其安置在校史展览馆、档案室等资料密集型地方，便于归档展示。泛在的智能海报极大地方便了师生的工作、学习和生活。智能海报模块系统结构图如图2所示。

图2 智能海报模块系统结构图Fig.2 Smart poster module system structure diagram

2.2 智慧签到

在每间教室门前安装智能标签，学生在进入教室上课时，只需用触碰或扫描的方式，便可以自动签到。打破了传统的教学模式，教师可以直接通过后台查看出勤率，节省上课时间，此外，大型活动、会议签到也可通过智能标签完成，大大提高了工作效率。以智慧课堂签到为例，其过程分为两个步骤。第一步生成当前课程的签到信息表。教师在上课时间进入指定教室，而每间教室都设置相应的智能标签，使用NFC设备（手机或平板电脑）靠近标签读取教室信息，系统接收到教师和教室信息以后，通过智慧校园的大数据平台进行课程信息查询，获取当前时间段在教室上课学生信息列表，从系统中获取学生学号、姓名、照片、校园卡号等信息，生成学生签到表。第二步是学生的签到阶段。学生使用带NFC功能的手机，靠近教师的NFC签到设备，教师终端NFC设备读取学生卡中信息，再与签到表中信息进行比对，生成最终到课学生信息表，利用智慧课堂的其他设备将签到信息实时的在多媒体屏幕显示。智能签到模块系统结构图如图3所示。

图3 智能签到模块系统结构图Fig.3 Smart sign-in module system structure diagram

2.3 其他主要功能

（1）安全管理。在图书馆、实验室、宿舍楼等重要场所安置智能标签，允许通过身份识别后有权限的人员进入，杜绝无关人员随意进出。管理员通过对宿舍、图书馆和校门口门禁信息的综合判断，准确掌握进出这些场所的时长，方便辅导员、班主任全面掌握学生安全情况。

（2）泛在学习。通过遍布在教室、图书馆、实验室、食堂、宿舍等处的智能标签，学生可以随时下载电子图书资源进行自主学习，及时的反馈评估，成为自身学习的生产者和消费者，提高自主学习能力，促进了移动教育教学的泛在化。

（3）校园支付。师生在校园内使用具有NFC功能手机就可以完成各类支付——交电费、支付网费和餐费等费用，可以随时查询支付情况和余额。

（4）环境共享[4]。有了智能标签，学生通过扫描楼宇的二维码，可以快速检索到空教室。学生还可以精准报告位置，便于教师掌握学生动态。

（5）综合校情分析。基于智慧信息平台的数据资源，可以进行各应用数据深度挖掘和分析，全方位服务于课堂教学管理、学生管理、学情分析、安全管控等多方面。

以上是现阶段我校智慧信息平台实现的相关功能，随着移动运营商和智能手机NFC功能的进一步的开发，将逐步实现更多功能更好的服务于师生。

3 基于NFC技术的智慧信息平台应用服务特点及优势

3.1 数据共享、有效整合

智慧信息平台实现了对学校各项设施有效整合，并且兼顾学校现有数据资源，生动整合成多媒体信息，能够及时有效传递到校园的各个角落，让师生知其法，得其用，有效避免了资源浪费。

3.2 信息传递，有效互通

智慧信息平台，提供了一个标准、可扩展的基础平台和基于标准规范的可视化扩展工具。学校的师生可以通过标准的开发平台和工具一起参与到学校信息化建设中来。

3.3 设备性能可靠、易于维护

相对于液晶显示屏、LED屏等动态电子信息传播平台，智能标签可以贴在学校的各个角落，无需电源支持，能够抵御风吹日晒，可靠性高。师生使用手机等移动终端读取或扫描二维码，就可以方便的使用平台提供的各种功能。

3.4 师生参与度高、黏合度高

相对于其他校园应用，师生以二维码扫描和NFC标签触碰更加便捷的方式方便快捷的获取动态多媒体信息，丰富了师生的校园生活。平台提供的互动功能，满足师生之间信息共享、协同学习、协同教学的需求，对移动教育教学的推动有一定的作用。

3.5 利用互动信息，进行大数据分析

师生通过智能设备接触或扫描带有二维码的NFC标签的同时，实时传递回平台数据库中各类信息，如师生的地理位置、参与课堂活动的时间，点击率、用户喜好等信息，可以基于大量的信息实现基础业务数据及特色应用的共享融合，提高工作效率、优化管理流程。

4 结论

随着智慧校园建设的不断推进，以及师生对泛在化、个性化信息服务需求的增加。我校智慧校园建设引入NFC技术，将线下实体服务和线上虚拟服务有效关联起来。通过将NFC标签和二维码标签相结合，设计实现了一个基于NFC技术的智慧信息平台，构建了一个校园智能感知创新机制。师生通过带有NFC功能的智能手机，以触碰或者扫一扫的方式就可以使用平台提供的各种功能。

基于NFC技术的智慧信息平台将作为智慧校园建设的有力支撑，为智慧校园提供更丰富更全面的应用场景，大力促进智慧校园的建设与发展，开拓了广阔的应用服务。