基于物联网技术的智慧校园建设研究

2022-05-11马广瑞

无线互联科技 2022年3期

马广瑞

(南京航空航天大学,江苏南京 210016)

0 引言

随着社会的进步,互联网技术已经得到飞速的发展,互联网与数据字化技术的结合逐步产生了物联网技术,物联网技术作为当今一项主流技术在各领域都得到了广泛的引用[1]。高校信息化是我国当今最重要的建设对象,在物联网领域也有广泛的应用,通过物联网技术,能够大大促进高校信息化技术的发展,实现高校校园智慧化管理[2]。

在高校信息化建设中,高校智慧校园以互联网为基础,结合微电子以及RFID射频等技术,形成一个物与物、人与物的通信模式。通过高校物联网的建设,高校能够建设一套更加智慧化的校园管理平台,实现高校智慧化教学、智慧化生活、智慧化管理、智慧化安保和智慧化学习等[3]。本文主要从高校后勤、学生在校园中的消费以及学生教师在校园各板块中的身份管理等方面进行研究,结合高校物联网技术,实现一个基于物联网的高校智慧化校园。

1 联物网技术研究

物联网就是万物能够连通的网,也就是人和物的联通以及物和物的联通。物联物在通信中首先需要对相关的信息进行采集和识别,这个过程是通过传感器以及RFID射频技术进行实现,然后将采集或识别到的数据信息通过物联网的另一个特性——网络特性进行传输,最后物联网还具有对数据进行分析和处理的能力[4]。物联网主要涉及应用层、网络层和感知层3层,结构如图1所示。

图1 物联网体系结构

1.1 感知层

感知层完成对物的识别,主要包括感知、组网和控制器三大部分。在该层中完成对物的信息采集,比如温度、卡片信息、瓦斯浓度等,信息采集后通过传感器网络设备被发送到相应的网关,再通过网关把信息传递到终端设备[5]。

1.2 网络层

物联网中的网络是在互联网基础上建设起来的,同时还涉及无线通信网,当今社会中涉及的互联网都属于物联网范畴,主要负责传输数据信息。

1.3 应用层

应用层主要负责对接收到的信息进行分析和处理,并以分析的结果为依据为相对用户提供服务,比如说在智能家居中,通过采集家中的各种信息为用户提供相应的服务。应用层是物联网的顶层,能够直接地为用户提供服务。

2 基于物联网的智慧校园总体设计

本文中的智慧校园是在物联网的基础上进行设计的,结合高校育人的基本理念,将高校的教学管理、后勤管理、生活娱乐、科研管理等领域和物联网技术有机地结合起来,由高校智慧化统一的服务平台进行管理,实现高校教学信息、后勤信息、生活信息以及科研信息等数据信息的有机融合,最终达到人与人、人与物、物与物的实时交互,大大提高高校各领域的智慧化管理和智慧化服务能力。基于物联网的智慧校园总体结构如图2所示。

图2 智慧校园总体结构

基于物联网的硬件设备涉及储存设备、服务器、网络安全设备以及网络连接设备等,通过虚拟化技术对服务器资源进行整合优化,能够大大提高服务器资源利用率。系统集成是智慧校园的核心技术,它能够将智慧校园所有的业务系统整合在一起,进行统一管理和资源分配等,系统集成的基础是虚拟化技术,虚拟化能够实现服务器资源的整合和分配,系统集成结合虚拟化技术能够进一步提高集成水平,降低成本,通过虚拟化技术能够将多台服务器虚拟化为一个整体,并将整体虚拟化多台虚拟服务器,这些虚拟服务器根据应用系统的需求进行资源分配,虚拟服务器也能够方便统一管理,能够大大提高系统集成效率。

3 基于物联网的智慧校园建设研究

高校智慧校园以互联网为基础,结合微电子以及RFID射频等技术,形成一个物与物、人与物以及人与人的通信模式。通过高校物联网的建设,高校能够建设一套更加智慧化的校园管理平台,实现高校智慧化教学、智慧化生活、智慧化管理、智慧化安保和智慧化学习等。

3.1 智慧校园环境建设

校园智慧化环境的基础是校园网络化,通过物联网以及智能化技术将校园所有的基础设施结合在一起,同时将校园每一个宿舍、实验室、办公室、教室以及各种场所通过互联网结合在一起,再通过物联网技术有机的整合在一起,使得校园所有场所都具有感知和传输的能力。智慧校园环境建设中也涉及安全环境建设,通过物联网技术在校门口、高校周界、主干道、篮球场、足球场、公园、活动场所、停车场、大楼出入口、楼层走廊、食堂、教室、图书馆、楼梯口等节点安装电子眼或相应的检测设备,保障校园安全。

3.2 智慧校园教学

物联网技术已经深入高校教学,对传统的教学模式产生了很大的影响,改变了教学方法,使得高校教学内容更加的多元化,使得教学内容更加丰富,大大提高了学生学习的积极性。智慧教学中涉及智能化教室、智能化课程、智能化测试以及智能化操作等。通过物联网技术能够大大地提高教学资源利用率,实现各场所设备的信息共享和交互。

3.3 智慧校园后勤

智慧后勤涉及智能化医疗、智能化安保、智能化楼宇以及智能化路灯等。智能化医疗是以物联网技术为支撑为校园师生实现感知医疗,所有的师生能够实时了解自身的健康情况,对许多的疾病能够及时地进行防范,智能化安保是通过定位技术、感知技术以及射频识别技术对校园进行安保建设,通过物联网技术融合在一起进行统一管理。智能化楼宇是通过物联网技术对办公楼、学生公寓等场所进行智能化管理。