摘 要：近幾年來物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展非常迅速，其新興的技術和手段不斷地被融入到各行各業(yè)中，逐漸取代了傳統(tǒng)的行業(yè)管理模式，很大程度上能夠節(jié)省大量的人力物力開支。文章通過介紹物聯(lián)網(wǎng)的定義及基本架構，并將其應用到學生考勤管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)了對學生考勤管理系統(tǒng)的智能化，同時給校園的安全管理提供了保障。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術；RFID技術；Wi-Fi技術

引言

物聯(lián)網(wǎng)一詞已滲透到我們的日常生活之中，行業(yè)都能看到物聯(lián)網(wǎng)的蹤影，如智能家居、智能交通、智能城市、智能校園等等。隨著科學技術及信息化的不斷革新，不可否認其很大程度上改變了人們的生活和學習方式，目前校園網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)技術的支撐下更是對教育管理模式提出挑戰(zhàn)。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)是在RFID無線射頻識別技術、傳感器、二維碼技術等感知技術的基礎上，通過有線或無線網(wǎng)絡進行信息交換和通信，對物品實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤和管理的一種網(wǎng)絡。通過物聯(lián)網(wǎng)技術可以隨時隨地對信息和物品進行采集，實現(xiàn)對實體物品的全面感知，再利用無線網(wǎng)絡將信息進行實時傳輸，在信息處理層對接收到的信息進行智能處理，實現(xiàn)人與物時時刻刻的溝通和控制。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的基本架構

（1）信息感知層，是物聯(lián)網(wǎng)的基礎，處于物聯(lián)網(wǎng)的最底層，該層包括傳感器、電子標簽、閱讀器和攝像頭等數(shù)據(jù)采集設備，使用的技術主要有射頻識別技術RFID，短距離無線通信技術等，主要功能是獲取世界中的信息和自動識別監(jiān)測對象。（2）信息傳輸層，是物聯(lián)網(wǎng)的中間層，主要工作是將感知層獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉脤?，該層是在基于現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)之上，負責感知層和信息層之間數(shù)據(jù)可靠安全的傳輸和信息的控制。（3）信息應用層，包含物聯(lián)網(wǎng)的中間件、云計算和應用設備。中間件是硬件和軟件之間的計算機軟件，通過標準接口和協(xié)議把通用的服務封裝起來。該層的主要功能是對數(shù)據(jù)進行融合、分析和處理，并通過各種終端移動設備與用戶進行交互，實現(xiàn)智能化和自動控制化。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園

基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧校園建設，原理是通過RFID技術、無線傳感技術、定位等，對校園里需要感知的對象進行識別；接著再用標簽讀寫器、智能終端設備接收對象的信息，通過有線或無線網(wǎng)絡將信息精準的傳送到信息處理層，信息處理層將數(shù)據(jù)進行匯總和融合后，傳輸?shù)叫@的各個指揮中心系統(tǒng)，指揮中心系統(tǒng)通過對得到的信息進行智能分析后，校園管理部門能夠?qū)崟r掌握各個對象的詳細信息，從而給校園提供一個安全決策的依據(jù)。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧校園的應用實例

3.1 實例概述

目前，學校在實現(xiàn)智能校園時，最基礎就是要先建立學生考勤管理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的學?？记谥贫仁峭ㄟ^人工登記考勤，這種模式效率低下、速度慢，數(shù)據(jù)統(tǒng)計起來費時費力，但學生的考勤是學校一直以來最重要的一個管理環(huán)節(jié)，因此，在現(xiàn)代科技信息時代，建立學生考勤管理系統(tǒng)是每個學校首先考慮到的。文章將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到實現(xiàn)學生考勤管理系統(tǒng)中，分析物聯(lián)網(wǎng)技術在考生考勤管理系統(tǒng)中的智能性及自動化，讓學生在攜帶一個含有RFID芯片的學生卡的情況下實現(xiàn)考勤的管理，同時解決人工考勤系統(tǒng)遇到的難題。

3.2 系統(tǒng)功能

該考勤系統(tǒng)實現(xiàn)的功能有校門口安全管理、自動識別身份、違規(guī)進入報警和考勤數(shù)據(jù)處理，具體如下：（1）考勤登記：讀取學生卡芯片中的電子標簽信息，并將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)胶笈_管理系統(tǒng)，并能夠在終端系統(tǒng)顯示出學生的相關信息，如學生資料、門點的方位等，如果遇到?jīng)]攜帶卡卻進入感應區(qū)域，還能夠及時自動發(fā)出警報信息。（2）查詢信息：可以利用終端對學生的信息進行查詢，如所在班級、專業(yè)、考勤記錄和報警記錄等。（3）統(tǒng)計功能：系統(tǒng)可以生成一些報表，還可以按照自定義條件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。報表可以按照用戶需求導出相應的文件格式，為其他應用軟件或管理系統(tǒng)使用。（4）系統(tǒng)管理：學校系統(tǒng)管理員可以登錄系統(tǒng)管理后臺對系統(tǒng)的參數(shù)進行初始化設置和修改，對其他非管理員用戶設置應有的權限，還可以設置硬件設備的參數(shù)等。

3.3 系統(tǒng)流程

學生在入學注冊后，學校需將學生的相關信息錄入到考勤管理系統(tǒng)中，與電子標簽綁定后制作學生卡，學校大門口會安裝攝像感應器，學生攜帶學生卡在進入學校大門時，閱讀器將讀取學生卡信息，通過RFID中間件進行數(shù)據(jù)過濾，有效的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡會上傳到數(shù)據(jù)庫與信息進行核對，如果能夠匹配，登記出勤并放行；如無法匹配，則提示報警信息，由保安人員進行處理。文章的學生考勤管理系統(tǒng)流程圖如1所示。

圖1 學生考勤管理系統(tǒng)流程圖

3.4 關鍵技術

3.4.1 系統(tǒng)運行環(huán)境

操作系統(tǒng)：Windows 2003以上操作系統(tǒng)。

軟件框架：Microsoft.net framework 3.5以上，支持XML標準數(shù)據(jù)交換格式

數(shù)據(jù)庫：采用Sql Server 2008

開發(fā)軟件： Visual Studio 2008編程工具

3.4.2 物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術。文章的物聯(lián)網(wǎng)設計使用RFID標簽、傳感器等設備，一般情況下，這些處于信息最底層的設備都會24小時全天候保持啟用狀態(tài)，這就要求數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡必須具有成本低和耗能低的特點。因此，文章選用具有該特點的Wi-Fi短距離傳輸通訊技術，這也是目前大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)構建所使用的通訊技術之一。（1）Wi-Fi技術。Wi-Fi是在IEEE802.11系列協(xié)議的無線網(wǎng)絡的基礎上制定的標準。目前，智能手機、電腦、相機等有數(shù)據(jù)傳輸功能的電子設備幾乎都支持Wi-Fi連接，它的信號源由ADSL等有線網(wǎng)絡提供，通過具有無線功能的路由器發(fā)射信號，它使用開放的2.4GHz微波頻段，最高速率可達到54Mbps，傳輸距離在100到300m之間。（2）射頻識別技術（RFID）。RFID系統(tǒng)由電子標簽、閱讀器、天線和后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)組成，是Radio Frequency Identification的縮寫。本學生考勤管理系統(tǒng)中，將RFID系統(tǒng)應用到校門口的感應區(qū)域中獲取學生進入學校的信息。

4 結束語

文章在介紹物聯(lián)網(wǎng)技術和智慧校園概念的基礎上，通過一個實例分析物聯(lián)網(wǎng)技術應用到實際校園的學生考勤管理系統(tǒng)中，給校園管理帶來的便捷性，可以很明顯的看出，與傳統(tǒng)的人力考勤系統(tǒng)相比，體現(xiàn)出很大的優(yōu)越性和智能性。隨著信息化和科技化的深入發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術還將會得到更進一步的應用，勢必會滲透到我們的日常生活之中。

參考文獻

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作者簡介：申玉宏，男，漢族，呼倫貝爾學院 物理與電子信息學院 講師，碩士，主要從事電工、電子技術教學與科研工作。