校园物联网在智慧校园建设中的重要性及建设

校园物联网在智慧校园建设中的重要性及建设

夏文斌

浙江嘉科电子有限公司 浙江省嘉兴市 314000

摘要：作为智慧校园平台的基础保障，智慧校园基础设施层提供异构网络通信，广泛的物联感知和海量数据汇集存储，为智慧校园的各种应用提供了基础支持，为大数据挖掘及分析提供了数据支撑。随着物联网技术的快速发展，教育的物联网化建设受到了广泛关注。在新时期，推进建设智慧化校园，打造智能感知的学习环境已成为教育业发展的关键。基于此背景下，本文就对校园物联网在智慧校园建设中的重要性及建设相关内容进行分析，可供参阅。

关键词：校园物联网；智慧校园；建设；重要性；建设

一、校园物联网的重要性

借助物联网技术，可以建立一个集水电卡、借记卡、餐饮卡、考勤卡等刷卡业务应用功能于一体的刷卡系统，形成统一的智能卡。同时，智能卡还具有身份认证和银联功能，能够及时传递信息，实现资源共享，充分利用各种资源信息。该卡系统可为教师日常活动提供极大的便利，提高校园整体管理质量。另外，物联网技术在教学管理、图书馆管理等人事工作中的应用，可以提高工作效率和质量。此外，利用物联网技术中的感知学习模型，可以构建一个真实的虚拟学习、个体学习和其他类型学习的学习框架。它可以为学生的日常学习和课外实践提供许多技术支持，帮助他们更好地分工协作，让他们从实践活动中学习更多的知识，增强沟通能力和创造力。

二、存在的问题

1.没有统一的物联网建设标准，数据共享比较困难

物联网技术整体发展较快，存在多种物联协议，不同厂商的产品及方案所采用的技术标准不尽相同，很难统一数据标准，如果不进行统一规划和顶层设计，后期的数据将会难以有效打通，孤岛式的建设情况在所难免。

2.无法有效隔离物联专网与校园网

学校规模不断扩大的同时，学校业务功能也在不断增加，校园网上承载的业务越来越多，如一卡通、数字广播、节能监控、可视化教室以及智慧教室系统等。在校园网中，不同的业务部处部署的终端和应用，没有有效的隔离措施和保障手段，导致相互争抢网络带宽等干扰影响，严重影响校园网的稳定运行。

3.物联终端准入管理能力有待提高

校园网中存在多种类型终端：一卡通终端、安防摄像头、网络打印机、大型科研仪器、物联网传感器等。不同于传统终端，此类终端本身并不具备很强的准入能力，无法使用校园bras设备提供的安全准入手段如PPPOE、WEBportal等方式，缺乏有效手段对各类终端进行安全准入及精细化管理，无法根据不同的终端所属的业务部处定义不同的终端准入和终端管理策略。另一方面，在《网络安全等级保护基本要求》物联网安全扩展要求，对于物联网准入控制，物联网资产管理，物联网安全管理提出明确的要求。

4.资产定位与管理需求

各个院系的实验室存在资产定位和管理相关的需求。信息中心的设备资产分布于全校范围内，当前的主要问题是无法确定设备资产的位置信息以及盘点困难。针对学校现有的传统资产标签，希望使用更加便捷的资产盘点方式如手机扫码二维码来开展工作。针对资产定位需求，除关心位置信息之外，同时关心电子围栏以及告警方式。另外，防脱落资产定位标签也是信息中心主要关心的重要问题。目前，实验室与设备管理处存在大约百余台设备需要做电流分析，即分析设备的能耗使用状况，同时根据该数据判定设备是否异常。

5.弱电间监控需求

信息中心管辖的校园弱电间分布在校园的各个角落，消防方面，弱电间内设备集中布放，产生大量发热，或堆放杂物，存在火灾隐患。同时，在管理方面，存在弱电间物权归属部门不统一，管理维护涉及跨部门配合，传统人力巡检方式效率低，巡检工作无法常态化等问题。

三、需要注意的方面

1.统一建设，实现共享

校园内应统一建设一张物联承载网络，并提供物联终端接入所需的各种接入能力，包括但不限于以太网\WIFI\BLE\RFID\ZigBee\LoRa，并建设统一的物联网平台，实现各个业务部处物联终端的统一管理和数据共享需求，避免建设后集成方式带来的数据孤岛。

2.独立建设，确保稳定运行

校园网定位于承载智慧教学环境及智慧教学资源，承载着在线学习，在线办公，互联网浏览等数字化校园应用，网络性能必须得到保障。校园内应建设一张独立于现有校园网络的物联承载网络，将安防监控、校园广播等大流量的网络应用接管至承载网络中，并通过安全隔离专用设备与校园网进行数据打通，避免对现有校园网产生影响。

3.实现室外环境监测、资产定位管理及弱电间远程监控管理

实现室外环境监测，通过不同的无线传感器，实时监测以下各项环境参数，实现校园绿化数字展示，并可给师生提供贴心提示：空气质量（温湿度、二氧化碳、光照）；气象参数（风速、风向、大气压、雨量）；土壤状况（温湿度、PH值、含盐量）；井盖位移；垃圾桶满溢；湖水水质（PH、浊度）、水深资产定位管理；利用物联网系统，确定资产的实时位置信息；产实时位置信息需要联动电子围栏系统，可实时报警；资产管理管理系统需要根据实时资产位置信息，支持资产自动盘点弱电间远程监控管理；可记录烟感、水浸、环境等数据的相关历史，方便日后溯源；可对智慧门锁做分权分级的操作，使不同管理员具备不同权限；支持邮件、微信等多种推送方式，及时感知隐患。

四、建设思路

1.物联承载网络建设

(1)通过高性能核心交换机、汇聚交换机、接入交换机的替换，实现数据的高性能转发，提升整体骨干网络性能；并保证数据中心网络的高可靠性及安全性，提升承载多业务能力，满足校园数据业务需求。

(2)通过基于VxLAN、安全准入技术实现网络扁平化改造，满足校园多业务承载需求，实施各业务专网之间的安全隔离；最后通过建设校园网络集中控制平台，实现对入网终端的统一安全管控，并实现自动化运维及策略的集中下发，使网络变得柔性灵活，简化网络运维管理。

2.无线物联网建设

(1)网络接入模块：负责多种多样的物联终端接入，通过在学校教学区建筑室内，以及部分室外重点区域部署无线物联网网关设备，提供包含但不限于无线网络、LoRa网络、RFID、有线网络、蓝牙、UWB网络等。接入层负责多种多样的终端接入，接入模块具备开放性、普适性等特点。

(2)网络管理模块：是对接入物联网平台的网络进行基本的管理操作，包括配置、版本、组网管理等。

3.物联平台建设

平台层南向接口接收网络层反馈的业务数据，并将业务数据结构化、统一化。北向支撑具体物联应用。同时平台层应具备数据开放能力，可对接校园基础数据库，用于深层次数据治理，服务校园最终业务。

4.物联应用层建设

基于统一平台的支撑，应用层向最终用户提供最终无线物联网业务。诸如智慧宿舍、物业、资产管理、无线网络运维管理，同时可根据后续业务定制化开发相关物联应用。

五、结语

总之，我国越来越重视智慧校园建设工作。为了建设智慧校园，应积极引入物联网技术，通过合理应用充分发挥物联网的优势，为教师和学生提供更安全、更方便的校园环境，提高教学质量。

参考文献

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