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物联网在智慧校园中的应用
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[摘要]文章探讨物联网的内涵与特征，提出智慧校园的概念，并阐述物联网在智慧校园中的应用。[关键词]物联网：智慧校园；感知识别[中图分类号]G40-057[文献标识码]A[论文编号]1009-8097(2011)06-0123-03引言2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来，物联网受到了全社会极大的关注。物联网的快速发展以及相关技术的不断成熟，将会对传统校园的发展产生深远影响。一物联网的内涵与特征1物联网的内涵从字面含义看，物联网是“物物相连的互联网”，这句包含了二层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别(ILFID，RadioFrequencyIdentification)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层，如图1所示。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去；网络层负责传递和处理感知层获取的信息；应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。物联网运行过程：(1)标识物体属性，属性有静态和动态属性，静态属性直接存储在RFID标签中，动态属性可由传感器检测：(2)由阅读器读取物体的属性，同时将信息转换为适合网络传输的数据格式；(3)将数据通过网络传输到信息处理中心，再由处理中心完成物体通信的相关计算。2物联网的特征(1)连通性连通性是物联网的基础。无论是专网、无线、有线或者是感知物体，都必须体现“连通”状态，并且和互联网连接在一起，这样才能体现出真正意义上的物联网。国际电信联盟认为，物联网的“连通性”有四个维度：一是任意时间的连通性：二是任意地点的连通性；三是任意物体的连通性：四是任何人的连通性。(2)物物相联在互联网中，人们利用电脑实现人与人之间相互交流：物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术实现物与物的交流。互联网实现人与人的远程交流，而物联网完成了人与物、物与物的即时互动，从而实现了由虚拟世界向现实世界的连接转变。(3)智能化智能化是利用计算机技术、传感技术和控制技术对系统中各个对象能够智能监控和智能控制，从这个角度看，物联网是智能化的重要环节，物联网的发展将推动智能化的进程。它使得世界中的物体不仅以传感方式也可以智能化方式关联起来。物联网具有智能化感知性，它可以感知人们所处的环境，最大限度地支持人们更好地洞察、利用各种环境资源以便做出正确的判断。二智慧校园2008年11月，IBM公司正式提出“智慧地球”理念，2009年1月，“智慧地球”成为美国国家战略的一部分。2009年8月7日，国务院总理温家宝在无锡视察时，指示要迅速在无锡建立中国的“感知中国”中心。基于这种“智慧”的理念，学校作为知识与信息服务机构的前沿，应该抓住机遇，通过物联网的系统化发展与应用，打造智慧校园。智慧校园是通过利用物联网技术来改变师生和校园资源相互交互的方式，以便提高交互的明确性、灵活性和响应速度，从而实现智慧化服务和管理的校园模式。具体的说，智慧校园是把感应器嵌入和装备到食堂、教室、图书馆、供水系统、实验室等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现教学、生活与校园资源和系统的整合。三物联网在智慧校园中的应用物联网在智慧校园中的应用主要包括校园生活和教学管理两方面，如图2所示。1校园生活包括食堂管理、浴室水控管理、考勤管理、智能照明控制等。(1)食堂管理食堂管理是智慧校园重要组成部分，基于RFID技术的食堂管理系统主要分成三部分：含RFID电子标签的饭卡：师生每人拥有一张这样的饭卡，卡里面包含了用户信息。RFID阅读器：在每个食堂售饭窗口安置一个RFID阅读器，将读到的信息传至后台数据库查询，读取卡上金额，并扣除消费金额。后台数据库管理系统：将用户的注册信息存储在数据库中，可以方便管理员对食堂消费业务的查询。(2)浴室水控管理基于RFID技术的浴室水控管理，可以实现用水自动化管理，主要功能以：信息数据实时显示：当RFID卡位于阅读器感应区时，阅读器就显示卡上余额，然后可立即进入用水计费状态。消费模式：消费模式采用实时计费模式，即读卡就出水，并根据用水量实时进行扣费；计费方式：