[ 導讀 ] 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”成為美國國家戰略的一部分。

     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”成為美國國家戰略的一部分。2009年8月7日，國務院總理溫家寶在無錫視察時，指示要迅速在無錫建立中國的“感知中國”中心。基于這種“智慧”的理念，學校作為知識與信息服務機構的前沿，應該抓住機遇，通過物聯網的系統化發展與應用，打造智慧校園。

     智慧校園是通過結合安防技術來改變師生和校園資源相互交互的方式，以便提高交互的明確性、靈活性和響應速度，從而實現智慧化服務和管理的校園模式。具體的說，智慧校園是把感應器嵌入和裝備到食堂、教室、圖書館、供水系統、實驗室等各種物體中，并且被普遍連接，形成“安防群體”，然后將“安防群體”與現有的互聯網整合起來，實現教學、生活與校園資源和系統的整合。

     長久以來，校園的信息化發展由于缺乏統一的規劃和領導部門，每個校園內部各部門之間形成了很多自己的應用系統和信息孤島，這些信息孤島已經形成穩定的數據源，但各個子系統之間的數據又不能充分共享，非常不利于提供統一的數據查詢和應用服務。智慧校園的應用基礎是要建立統一的數據服務平臺，這就要充分整合利用現有的應用系統和數據。智慧校園建設的核心基礎之一就是數據融合平臺的建立，其重要作用主要體現在整合數據資源，統一信息管理，提供融合服務。由于智慧校園工程所涉及的數據與信息服務不僅源自于學校業務管理部門，也源自于那些與學校教育教學相關的其他實體。不同實體之間存在著異構數據源和不同的管理機制，如果缺乏統一的共享機制就無法支撐融合的服務，只有建設一個統一的、完備的、共享的、標準的數據融合平臺才能有效地支撐智慧校園的建設工作。

     在信息化“十二五”規劃中，浙江大學提出建設一個“令人激動”的“智慧校園”。這幅藍圖描繪的是：無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。簡而言之，“要做一個安全、穩定、環保、節能的校園。”

    智慧校園特征

     智慧校園的三個核心的特征：一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺，提供基于角色的個性化定制服務;二是將基于計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用于服務領域，實現互聯和協作;三是通過智能感知環境和綜合信息服務平臺，為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。

    智慧校園具備功能

     經過前期“平安校園”“數字校園”的鋪墊，不少院校已經建設了校園監控系統，配發和研制了各種信息系統，使得校園的可視化管理和信息化建設有了長足的進步，但仍存在著不足，如監控系統的投入使用在一定程度上提高了校園的可視化管理水平，但由于感知手段單一，存在不少死角和過多的人工參與，造成安保人員看到的時候可視，看不到的時候就是盲區，離智能化相差甚遠;各種信息系統的使用提高了信息化程度，但尚存在兼容問題。

     基于物聯網技術的智慧校園建設，其基本原理是對校園內各種對象的感知、定位與控制。通過要對校園內人員、車輛、物資器材、基礎設施等資源進行信息化改造，即通過綜合利用二維碼技術、RFID技術、嵌入式技術、無線傳感器技術、衛星定位等技術手段，對校園內需要感知的對象進行標識;接著利用標簽讀寫器、智能終端設備、手持接收終端、無線感應器等信息識別設備，對上述標識信息進行識別，得到感知對象的數字信息;通過有線、無線網絡技術將這些信息及時、準確地傳送到信息處理中心處理中心對收到的信息進行匯總、融合等處理后，傳輸到校園的指揮信息系統中去;指揮信息系統通過對獲取的信息進行綜合分析、智能處理，從而使校園管理部門、各級安保單位等實時掌握各感知對象的詳細信息，為形成正確的決策提供依據。物聯網技術使得校園對象感知能力極大加強，感知的速度、精度和范圍得到了極大的提高，這是其他技術所不能代替的。

     (1)人員可視化管理。為校園人員配備管理卡(可以與借書卡、飯卡、浴卡等功能合并，形成一卡通，該卡可以遠距離讀取)，通過各門禁系統和遍布校園的感應點，可以實現對所屬人員24小時不間斷、全校園不留死角、全自動實時感知與定位。學院安保單位、各系輔導員、班主任可以通過智慧校園管理平臺實時了解到所屬人員在位情況。借助此卡，還可以實現對學生、職工的日常管理、電子簽到、定位等，對學生、職工的在位、外出情況進行有效管控、實現電子點名、智能查崗等可視化管理。

     (2)智能化保密措施。為重要資料、機密文件、辦公電腦及其他需要保密的設備貼上二維碼或嵌入射頻卡，可以實時感知其所在位置，防止帶出時管理失控而導致泄密，確保重要文件、資料、設備等的保密安全管理。

     (3)智慧圖書館。為館藏圖書安裝被動式射頻標簽，取代原來的條形碼，通過使用書架感應器或手持智能終端，可以實現對圖書資料所在的書架進行快速定位，方便借閱和管理。

     (4)車輛精細化管理。通過為校園的車輛、重點裝備設備等安裝電子標簽、嵌入傳感器、衛星定位裝置等，實現對交通工具、各種裝備設備進行準確定位和實時跟蹤，并通過嵌入的各類智能傳感器，監控其工作狀態、完好情況等，從而實現對其精細化管理。

     (5)智能化后勤保障。為倉庫、物資安裝包含其型號、種類、數量等狀態信息的電子標簽，使得后勤物資的發放更加智能和快捷;為草皮配備溫度、濕度傳感器，使得灌溉更加合理;為路燈安裝光學傳感器使其更節能。

     (6)電子崗哨。為財務、油庫及校園的其他重點區域安裝智能傳感器，實現對其24小時不間斷地安全檢測，一旦發現可疑情況，可由感應點自動調整攝像頭的方向進行視頻監控，并向值班人員發出通知或巡視提醒，以便及時處理。

     (7)智能安保。通過遍布校園重要區域的攝像頭和感應點，能夠自動對在校園中活動的人員進行身份區分，并對進入重要區域的可疑人員進行重點監控，確保校園安全。

    校園物聯網的意義和價值

     物聯網在智慧校園中的應用主要包括校園生活和教學管理兩方面，

     校園生活包括食堂管理、浴室水控管理、考勤管理、智能照明控制等。

    (1)食堂管理

     食堂管理是智慧校園重要組成部分，基于RFID技術的食堂管理系統主要分成三部分：含RFID電子標簽的飯卡：師生每人擁有一張這樣的飯卡，卡里面包含了用戶信息。RFID閱讀器：在每個食堂售飯窗口安置一個RFID閱讀器，將讀到的信息傳至后臺數據庫查詢，讀取卡上金額，并扣除消費金額。

     后臺數據庫管理系統：將用戶的注冊信息存儲在數據庫中，可以方便管理員對食堂消費業務的查詢。

    (2)浴室水控管理

     基于RFID技術的浴室水控管理，可以實現用水自動化管理，主要功能以：

     信息數據實時顯示：當RFID卡位于閱讀器感應區時，閱讀器就顯示卡上余額，然后可立即進入用水計費狀態。

     消費模式：消費模式采用實時計費模式，即讀卡就出水，并根據用水量實時進行扣費;計費方式：按使用的流量計費，即外接脈沖流量表，可根據計算產生的流量進行計費。

    (3)考勤管理

     學生考勤是學校日常教學過程中必不可少的一個組成部分。常規考勤工作主要都由教師承擔，花費教師額外的時間與精力。

     基于RFID技術的考勤管理工作流程：每次上課前，學生用含RFID標簽的校園卡(或手機卡)刷卡進教室，教室內的設備在接收到讀卡器發送來的學生刷卡記錄數據后，將數據發送到遠程服務器;遠程服務器接收到數據后，將數據存儲到數據庫中;然后，教務人員或者教師通過瀏覽器登錄到考勤查詢網站，可以實時地遠程查詢某一節課或某一位學生或某個教室在某一段時間內的考勤情況;學期結束時，每門課程學生的出勤情況或者某個學生在一個學期的出勤情況可以自動統計出來。

    (4)智能照明

     智能照明是利用物聯網技術，使校園內的燈能夠無線自主組網，使每一盞燈都能遙測和遙控，教室和道路的燈接受控制中心的命令，反饋燈的各種狀態，根據光強度和時段自動調節照明亮度。例如對教室照明智能控制，當教室光照比較暗，燈自動亮;當光照比較強時，燈自動關，如果發現教室里沒人，可以遠程控制燈的開關。

    教學管理包括日常教學、智慧圖書館和實驗室管理等

    (1)日常教學

     利用物聯網技術有利于建立全面和主動的教學管理體系，利用RFID技術的支持，可以完善教學管理的組織系統、評價和考核系統，從而對教學的質量建立保障和監控體系;有利于拓展學習空間、培養學習者自主學習能力，物聯網能為學生的自主學習、合作學習等提供支撐環境。例如，無錫市感知生長校園數字化農植園系統，就是讓學生通過“感知”動植物生長情況，利用計算機及網絡收集、處理和發布觀測信息，交流種植經驗，展示研究成果，從而提升學生的科學素養。

    (2)智慧圖書館

     智慧圖書館通過物聯網來實現智慧化的服務和管理。它的理想模式就是無需人工服務。目前物聯網在圖書館中的應用，主要是RFID電子標簽的應用，以智能書車為例來說明。智能書車是一種移動式RFID文獻歸架管理設備，具有查詢、定位、書架智能導航等功能，可實現文獻架位信息收藏、文獻分揀、新文獻上架等功能。具體流程：書籍揀到書車上，通過閱讀器識別書籍的RFID中存儲的信息，記錄并顯示文獻在書車上的位置，同時根據獲取的書籍存儲架位信息，將需要進行上架工作的位置和書車上對應的書的存放檔位對應起來，并在書車的顯示屏幕上按照書庫的位置將該車書的具體上架位置顯示和指引出來，方便工作人員進行高效率歸架。

    (3)實驗室管理

     物聯網應用到實驗室中主要包括設備管理、實驗過程管理和智能插座等。

     設備管理：RFID存儲實驗設備的基本屬性等信息，利用閱讀器方便地獲取相關信息，然后再利用網絡進行統一管理。

     實驗過程管理：首先，RFID可以幫助學生方便地獲取實驗步驟、操作要點、使用幫助等信息。其次，在實驗過程中，使用不當時能自動警告并中斷實驗過程，避免不必要的損失。另外，實驗數據可以被實時采集并以適當的方式提供給實驗者，實現實驗教學的數字化、網絡化與智能化。

     智能插座除了擁有傳統電源插座功能外，它能夠將各個實驗設備的耗電量信息實時反饋給實驗室管理員，管理員能隨時開關插座，實現插座與人的對話，起到高效節能的作用。

    安防在智慧校園中的重要應用

    視頻監控

     從各地學校在技防的投入情況看，不管是大、中小學無一例外，校園內都有一定數量的監控系統，可以說，視頻監控系統是學校安防中使用最多、最普遍的系統之一。從發揮的作用看，監控系統在校園內的應用主要有兩種：一種是用來作為校園安全的保安監控，監控點主要分布在學校主要通道、重要場所(如實驗所、計算機中心、財務處等)、圍墻、各建筑物出入口等。由于校園的一個特點就是人員密集、面積大，尤其是大學校園更是如此，區域廣、建筑規模大，樓又多，相應地也就需要大量且分散的監控點，這也是監控系統在各安防子系統中所占比例最多的因素之一。

     高校面積大，樓多，使得安防系統的應用相對復雜，安防系統的設計多為多種方式綜合應用，多級網絡設計、多能授權管理工作、多系統集成平臺。在傳輸上，多以數模結合為主，因為模擬技術比較成熟。從實際應用來看，學校安防設備易受環境影響，并且施工難度一般較大。校園監控設備多在室外，在南方濕潤的地方容易漏電短路，而在干燥的地方又容易產生靜電。此外，一些高校建筑，往往具有歷史文化價值，不允許破壞，而且從美觀角度來說，也需要盡量保持校園原貌，這給安防施工帶來了一定的難度，因此我們在高校經常可以看到路邊與環境相融的登高支架，上面安裝了各式的攝像設備。

     另一種是用來監考、教學、遠程管理，其中考場監控是近些年興起的一大熱點應用;此外，在幼兒園還有“寶寶在線”系統的應用。而在視頻傳輸方面，大部分學校是利用現有的校園網，將視頻信號通過校園網傳送到各級監控中心，也有些學校如廣州大學城，因為監控點較多是自己鋪設光纖，但鋪設光纖投資大、施工也有一定難度，并不是每所學校都能接受。

     考場監控有其自身的特點。對于考場監控來說，多為幾個學校聯網的，比如我們非常關注的高考考場監控。用“忽如一夜春風來，千樹萬樹梨花開”來形容考場監控系統全國范圍內的推廣和應用一點都不為過。此外，考場安防還會用到金屬探測器、信號屏蔽設備等等，這些就不再多說。

     視頻監控、監聽系統方面主要有一般安裝于辦公室內的半球型攝像機，安裝于走廊位置及出入口的槍式攝像機，安裝于室外圍墻的紅外低照度攝像機，通常用于教室內及室外操場的220倍一體化攝像機，配合變倍一體化攝像機用的室內中型云臺/或一體化球型云臺護罩，用于云臺解碼器控制的rs485總線傳輸器，操作需要、大容量存儲需要、多用戶遠程訪問需要、靈活擴展需要的工控式硬盤錄像機，教室內環境狀況監聽的高解析監聽器，用于監控室多畫面切換及多屏顯示的專業高解像crt電視墻，用于支持多畫面、多音頻切換/及線路環通的多路音視頻矩陣主機，用于對信號一分二或一分多路、功能只限于信號分配的多路音視頻分配器，用于畫面分割，即在同一個監視器上同時顯示多個信號畫面、節省甲方設備成本投入及減少機房空間占用的多畫面分割器，用于配合外部授權用戶訪問dvr主機、或和教育局聯網的大流量網絡交換機，功率足、帶穩壓、輸出純凈的集中供電方便管理，功率足、帶穩壓、輸出純凈的集中供電方便管理，在停電情況下維持一定時間電力供應的在線式ups不間斷電源等。

    入侵報警系統

     入侵報警系統主要有：通常用于辦公室和機房的紅外入侵探測器，通常用于圍墻周界及部份通道的多光束紅外對射探測器，通常用于辦公室和機房的門磁感應器，用于報警信號聯動的睿絲強光燈，用于報警提示的聲光警號器，用于聯動外部設備如聯動關門的繼電器模塊，用于報警主機聯動撥號通知管理人員的電話撥號器，對所有前端探測器編程控制的報警控制主機等。

     防盜報警裝置是校園安防中最實用和基礎的組成部分，它可以在發生意外時讓教師及時與外界聯系，得到援助，也因此，北京等部分城市將其作為必備的安防設備。從安裝范圍看，防盜報警裝置主要是分布在學校圍墻、電教室、財務室、化學實驗室等重點部位。在一些安全事故多發的地點，如大門口、學生宿舍門口、自行車存放處、學校財務室等地安裝報警器，發生意外時可以迅速連接到學校的保衛處和附近的110接警中心，學校一旦遇險，學校值守人員可手工啟動報警。在第一時間得到幫助，避免更大悲劇的發生。同時，由于中小學生好奇心強而自控能力差，報警系統在設計和安裝時應注意避免“惡作劇”式的報警發生。

    車牌識別--校園內的電子警察

     接送過孩子的家長都知道，進出學校的車輛必須要登記，在智慧校園就省去了這一麻煩，但這并不意味著不安全了，反而是更安全了。

     因為有了車牌識別系統就像多了很多的電子眼，能全天候的從出入的視頻數據中抓拍車輛出入并登記，但它更先進的是，能夠根據車輛出入的方向和系統設定好的黑白名單決定應該不應該放這輛車進入校園。而且系統中心數據隨時更新，你可以很清晰的看到校園內共有多少輛車，分別是什么時候進入校園的，不但提高了管理人員的工作質量和效率，更增加了校園的安全性。

    訪客系統--提升管理質量和效率

     進出學校都要登記，但以前都由人工完成，在智慧校園都將由智能訪客系統代替保安查看身份證件、登記、記錄離開時間等一系列繁瑣的程序。前來學校造訪的人員只需拿著證件，在電子識別器上輕輕一按，訪客信息就能瞬間獲得，并出具訪客單，大幅度加快訪客登記及離開流程。

     智慧校園的建設是一項長期、復雜、艱巨的系統工程，也是一個發展變化的過程。要制定一個科學、合理、可操作的信息化規劃，需要關注的維度很多。首先，需要關注高校多元化的利益相關者，從利益相關者的各個層次來了解不同的需求并加以合理整合。早期的高校信息化建設，以管理人員的需求為中心，而忽視了大學的核心利益相關者——教師和學生的安全與需求。智慧校園建設要形成規劃制訂及執行的有效組織結構，充分整合信息化建設的各項資源，以確保規劃的科學制訂、合理變更和高效執行。

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