物联网与云计算技术在智慧校园中的应用

2022-09-14

一、物联网技术在应用于校园出入系统中的优势

物联网技术的引用给了现今校园管理一种全新的管理方式[4]。通过RFID技术不仅可以识别车辆信息更可以通过临时卡来对其在学校的行踪进行检测和查询, 避免很多不必要的意外的发生。根据现今进入校园的车辆很多, 如果每辆车都人为判定收费, 既耗时又不利于管理。通过利用物联网技术, 能够有效改善这种模式, 不仅仅可以提升管理模式的智能化和自动化, 更是能够使对各个入口的车辆的管理更有效、准确。

二、物联网与云计算技术在智慧校园的应用

随着时代以及科技的变革, 云计算给我们的生活带来一系列变化。基于云计算新技术的支撑, 大部分企业能力越来越向虚拟化、信息化、标准化靠拢。随着互联网的不断深入与发展, 云计算技术不断崛起, 在获取数据、分析数据、处理数据、处理信息方面的能力有着很大的提高。本文的主要目的是设计一个基于物联网技术的校园出入管理系统, 首先需要确定高校特殊的设计需求和所需要服务的不同对象。主要对象分为校内人员的进出和校外的进出。

(一) 系统的主要框架

(二) 系统核心技术

典型的物联网体系架构分为三层:感知层、网络层和应用层。其中物联网的核心为感知层, 其更精确和全面的感知能力是发展的重中之重, 成功的将基础设施朝着低耗化、小型化和低成本的方向推进。网络层是以广泛覆盖的通信网络为基础, 它的技术是在物联网中最成熟的。想要提高物联网的应用范围关键就在于对网络层的优化改造。应用层则是物联网技术与硬件相结合直接作用于生活实际, 是保障信息安全的重要部分。

(三) 系统算法

在校园进出管理系统中, 当有多辆车进入识别区域时候, 就会有产生多个无线信号互相干扰, 会导致接收器接收不到正确的信号的情况发生。为了避免这些情况的发生就要加入防冲突算法。

防冲突算法大致分为典型防冲突算法和确定性标签防冲突算法[14]。本文采用了确定性标签防冲突法中的二进制树型算法。此算法原理为将每个车的信号根据电子标签从小到大排列依次识别出来, 这样就避免了冲突的发生。

(四) 系统信号处理

信号处理是RFID读写器对车辆信息的读取过程的系统的核心功能[15]。对信号的处理的目的就是将射频所识别的车辆信息变换成可以传输的基带信号。本文中的RFID技术主要是将车辆信号通过数字调制的方式转换成可接受传输的数字信号, 在通过滤波器和放大器等被接收器接受阅读。

(五) 系统之间的通信

RFID电子标签是一项具有突破性的技术, 在学校系统中的应用除了可以直接读取门禁系统上师生的一卡通的身份信息。也可以通过无线识别在车辆管理系统中识别出入车辆的信息。通过电子标签将车辆信息标号形成电子标签传入射频阅读器, 经过天线接收信号传入, 形成数字信号, 最后读写器对信号进行解码记录传入计算机。这样可自动化的识别并记录车辆及人员信息。

三、系统设计概要

主要将校园出入管理系统分为了5个部分:人员信息登记管理、进出口管理、记录查询、用户管理和退出系统。第一部分为人员信息登记关系系统, 人员进出校园需进行身份认证, 本校人员出示一卡通信息可自动被记录统计, 非本校人员则需人工检测, 出示身份证件进行登记, 发放临时卡记录其身份和记录其行踪。第二部分为进出口管理系统, 分为进门管理和出门管理。第三部分为记录查询系统, 进出人员的被自动统计成数据库, 当有意外发生时可以通过查询数据库来找寻所需人员的具体信息。第三部分为用户管理, 将每个学生的性别, 姓名, 学号等信息编入数据库用来识别是否为在校师生。第五部分为系统的退出, 只有管理员通过账号登录才具有管理权限。 (1) 人员进出系统的实现。当有人员进出校园时, 通过射频模块自动识别车辆和人员信息用来记录人员的信息。学生的进出信息以及进出时间和进出地点都会记录, 这样的记录方式更加的详细和直观, 在此之前, 只有管理员才可以有查询功能。 (2) 查询功能的实现。校园进出的管理系统通过射频技术将信息自动记录数据中, 管理员通过密码登录形式登录数据库, 能够实现新增, 保存, 修改和删除选项。可以记录学生卡号、姓名、性别、联系方式和身份证号等信息, 录入好这些信息点击保存选项便可直接存入数据库。 (3) 校园进门系统界面的实现。师生在通过检测口是信息卡直接被读取系统自动开门。如果信息不能够被读取则窗口弹出不允许进入的界面。人员需要进行人工信息, 管理通过窗口将人员信息详细记录, 并传入数据库用于管理统计。

四、结论

总而言之, 智能校园是数字校园的高端形式。云计算服务平台使用户能够在互联网的大规模服务器集群“云”上存储数据和运行应用软件, 从而使智能校园网络数据能够高度集成、高效和智能。物联网技术为智能校园提供了一个智能综合信息服务平台。从而更好地实现智能校园的可视化管理, 使师生能够充分感知校园资源, 缩短校际距离, 提高资源利用率。

摘要:物联网作为计算机、互联网之后的第三次世界发展浪潮, 越来越贴近我们的生活, 也在生活中得到了广泛的应用。随着经济在发展, 科技在进步, 安全问题也渐渐得到人们的重视, 作为最受社会关注的学生群体, 高校安全问题也越发重要。以往的高校出入管理手段过于简单, 对人员信息不可以做到详细统计查询, 费时费力。基于此, 笔者设计了一种基于物联网技术的校园出入管理系统, 可以有效提升管理效率性和安全性。

关键词:物联网,云计算技术,智慧校园

参考文献

[1] 徐远.人员出入管理系统在智能建筑的应用分析[J].中国公共安全 (综合版) , 2014 (21) :193-195.

[2] 姜妍.探索物联网在智能校园的应用[J].电子制作, 2013 (2X) :27.

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