天津财经大学信息化管理办公室
摘要：智慧型校园是指通过物联网技术连接校园网中的各个物件，建设一个安全、稳定、环保、节能的校园。本文首先对物联网技术和智慧校园的相关概念进行论述，并提出了构建智慧型校园的相关技术和层次架构，为高校智慧型校园的建设研究奠定了理论基础。
引言
随着互联网技术的不断发展，高校的信息化平台建设也在不断地向前推进，运用计算机技术对教育教学过程进行辅助设计、研究和管理，可以极大地促进学校教学改革，实现教育现代化并提高教学质量。在这种情况下，智慧校园的概念应运而生，它是支撑学校发展的智慧化环境，是一种全新的校园信息化形态，对校园管理、教学科研、校园生活等活动提供智能支持。
建立和发展智慧型校园是优化教育教学环境、深化教育改革的重要途径，也是未来教育发展的方向，具有广阔的应用前景。以物联网技术为基础的智慧型校园的建设会极大地便利高校的工作人员和莘莘学子的工作、学习和生活，随着对物联网技术的不断深入研究，如何有效地应用物联网技术来推动数字化校园向智慧型校园的转变，也是目前高校亟待研究和实践的重要课题。
1、物联网技术
物联网（The Internet of Things），是在现有的互联网络基础上通过射频识别技术（RFID）、传感技术、卫星定位技术、激光二维码扫描技术、感知技术等按照约定的协议，将各种不同的物体通过网络方式连接起来，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网技术可以为实施智慧校园的建设提供技术支撑平台，通过物联网实现高校校园管理和服务的智慧化，实现时间、空间、人、物、信息之间的互联互通和有机结合，给师生提供一个智慧的管理和服务模式。物联网实现的最终目标是泛在的感知，即智能化、自动化，而不是机械化、人为化的感知。
随着物联网技术的发展，目前的物联网被认为是通过射频识别、无线传感器网络、互联网等网络技术，将任何物品彼此之间连接起来，并由此进行信息交换和通讯，实现智能化的识别、定位、监控和管理的一种网络。物联网的目标是通过各种信息传感设备与只能通讯系统把全球范围内的物理物体、信息技术系统和人有机的连接起来，从来能够通过数据采集、分析、预测、优化等技术，来更好地感知和管理物理世界。与传统互联网相比，物联网具有三个鲜明的技术特征：一是全面感知，即利用RFID、二维码、传感器等随时随地获取信息；二是可靠传递，通过各种通信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确的传递出去；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化控制。
2、构建智慧型校园综述
智慧型校园是把EPC、RFID、各种传感器装配到教室、食堂、实验室、图书馆、浴室等各种设施里，通过智慧校园系统平台连接到一起，形成物联网，将各种信息融入学校的各个应用领域进行互联与协作，达到智慧管理校园的人和物。基于物联网的智慧校园是一个开放、创新的、协作的、智能的综合信息服务平台，教师、学生和管理者全面感知不同的教学资源，获得互动、共享、协作的学习、工作和生活环境，实现教育信息资源的有效采集、分析、应用和服务。
2.1系统架构设计
基于物联网的智慧型校园采用三层体系架构，分别为数据服务层、网络通信层和终端用户层。
其中，应用数据层包括用户信息数据库和用户信息管理服务器以及图书借阅管理、校内消费管理等各类应用服务器及其相应的应用数据库、数据备份服务器，主要用于智能数字校园系统中用户基本信息的存储与管理、师生学习和工作中相关信息的管理及其处理以及用户基本信息、用户个人账户信息、图书借阅信息、多媒体教室和实验室使用信息、校内消费信息等数据的备份。
网络通信层包括互联网、校内无线通信网和移动通信网，主要用于智能数字校园相关数据信息的交换与实时通信、短信收发等。
终端用户层包括具有SIM卡的普通手机、3G手机、智能手机和PDA、标签识别器，主要用于实时采集存储在手机SIM卡中的用户信息。这样，通过师生手机SIM卡提供的统一用户身份识别机制，可方便地实现数字校园系统内各类数据信息的高效管理与校内共享以及现有各类信息管理系统、数字化办公系统的集成。
2.2关键技术分析
（1）射频识别（Radio Frequency Identification）技术，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预。此技术对于智能化校园建设、智能化图书馆建设及平安校园建设起到很大的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（2）传感器技术，传感器技术是集计算机技术、通信技术、信息处理技术等于一体的技术，其中传感器节点采集到的数据传到汇聚节点后，通过互联网或卫星等送达到管理节点，以满足信息的传输处理、存储显示、记录控制等要求。在智慧校园中应用于视频监控、网络监控等。
（3）统一身份认证。统一身份认证服务可以实现统一的用户身份认证信息管理。智慧校园的许多模块中都涉及到身份认证问题，如何寻求一种安全协议或认证方法，能够满足身份认证中信息安全、保密的需求，使得用户安全登录到不同的系统中。
2.3主要研究内容
针对基于物联网技术的智慧型校园建设进行实地调研，了解了学校各个职能部门的具体需求并作出相应分析，整理数据并且搭建数据模型，提出统一的数据规范。当前对于各应用子系统提出初步建设构想，并且对建设中可能遇到的问题进行阐述，做出应对策略，主要有以下几个方面的研究内容。
（1）传感器及身份识别
射频卡识别应用：使用射频卡读取设备（读卡器和POS机），应用于消费功能，及目前已经大范围实现的校内一卡通系统。指纹、面部识别应用：使用指纹仪、人脸识别系统进行大批量无等候式的识别功能，通过调研，目前已有汉王、飞瑞斯等国内厂商提供相关产品。应用于学生宿舍、考场、大型会议等场合。地理信息系统应用：通过无线基站定位学生所在位置，目前仅限于校内范围。第二代身份证身份认证的应用：用于国家级考试、新生入学、在校生毕业手续办理。
（2）信息采集的处理
通过射频卡、指纹及面部识别、无线基站定位和第二代身份证认证系统获取的数据需要以合理并且具有扩展性的方式存储、并根据学生、教职工的日常活动进行更新，保持数据的实时性。由于该环节数据量大，更新频繁，所以需要通过分布式数据库来实现。
（3）数据挖掘的应用
通过信息采集得到的大量数据使用云计算的方法，分析教职工、学生的个人喜好、活动路径以及在活动中获取更加详细的信息。将这些信息应用于为学生推荐课程、图书馆新入库书籍、个人消费明细、考试成绩、生活信息等，并且以用户端发起的方式完成
3、构建智慧型校园的目标和存在的问题
3.1构建目标
基于物联网的数字化校园具有三大建设目标：一是为教师和学生提供环境智能感知和综合信息服务平台；二是利用网络信息服务实现学校各服务领域的互联和协作；三是提供学校与外部世界相互交流和感知的借口。
3.2存在的问题
智慧型校园是基于物联网技术的，目前物联网的发展刚刚起步还面临着许多的问题，一是标准缺失，物联网应用于各个行业领域，每个领域的标准均不相同，目前物联网没有一个统一的标准，这很大程度上制约了它的发展。二是个人的隐私/信息的安全可靠性无法保证，物联网本身具有跟踪、记录个人及物体信息的功能，如何保证隐私已成为物联网最大的问题。另外，信息在传送中很多时候需要用到无线网!而信息的安全可靠也应受到重视。三是成本过高、资金投入有限。
总结
基于物联网的智慧型校园是将学校现有的各种资源、管理平台进行了有效整合，形成一个开放的、互动的、共享的、智慧的综合服务管理平台，激发了师生学习、工作、生活的兴趣和内在动力，实现了学校的可视化、智能化管理，大大增强了学院的信息化服务水平，有效地解决传统校园网无法解决的各类校园问题。随着智慧校园的研发和建设，学校的信息化建设达到了一个新的水平，促进学校和各方面的发展，提高学校的综合竞争力，为全校师生提供智能便捷、平安和谐的综合服务。
参考文献：
[1] 刘云浩. 物联网导论[M]. 北京：科学出版社，2011年
[2] 王彩峰. 物联网技术在高校校园中的应用[J].现代计算机，2012（2）：12-15.
[3] 陈明选，徐旸. 基于物联网的智慧校园建设与发展研究[J].远程教育杂志，2012（4）：61-65.
作者简介：
陈晨，天津财经大学信息化管理办公室副主任
基金项目：本文属于研究课题 《以物联网技术推进智慧型校园建设的应用研究》研究成果，课题编号：20121104。
论文作者:陈晨
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：校园论文; 技术论文; 信息论文; 智慧论文; 数据论文; 学校论文; 互联网论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;