物联网在智慧校园中的应用文档格式.doc
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物联网在智慧校园中的应用文档格式.doc
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2、智慧校园的概念 7
3、智慧校园的核心特征 7
三、物联网在智慧校园的应用 7
1、校园安防 7
2、校园生活 10
3、校园教学 12
四、物联网发展问题 13
1、核心技术有待突破 13
2、标准规范有待统一
13
3、急需网络平台 14
4、信息安全和保护隐私有待解决 14
五、结束语 14
参考文献 16
一、物联网的相关知识
1、物联网定义
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。
其英文名称是:
“Internetofthings(IoT)”。
顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。
这有两层意思:
其一,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;
其二,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,也就是物物相连。
物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。
因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。
总的来说,物联网是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。
物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。
2、物联网的分层
物联网可分为三层:
感知层、网络层和应用层。
图1为分层结构
图1
(1)感知层——感知信息。
作为物联网的核心,承担感知信息作用的传感器,一直是工业领域和信息技术领域发展的重点,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,传感器不仅感知信号、标识物体,还具有处理控制功能。
(2)网络层——传输信息
传感器感知到基础设施和物品信息后,需要通过网络传输到后台进行处理,而网络层就起负责传递和处理感知层获取的信息的作用。
(3)应用层——处理信息
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。
3、物联网的特点
(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。
4、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。
5、物联网的关键技术
(1)传感器技术:
这也是计算机应用中的关键技术。
大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。
自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
RFID标签:
也是一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
(3)嵌入式系统技术:
是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。
经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;
小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。
嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。
如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。
这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。
6、物联网的主要发展历程
1990年物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——NetworkedCokeMachine。
1991年美国麻省理工学院(MIT)的KevinAsh-ton教授首次提出物联网的概念。
1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心(Auto-ID)”,提出“万物皆可通过网络互联”,阐明了物联网的基本含义。
早期的物联网是依托射频识别(RFID)技术的物流网络,随着技术和应用的发展,物联网的内涵已经发生了较大变化。
2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005:
物联网》,引用了“物联网”的概念。
物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于RFID技术的物联网。
2009年欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计划,描绘了物联网技术的应用前景,提出欧盟政府要加强对物联网的管理,促进物联网的发展。
2009年1月28日,奥巴马就任美国总统后,与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”,作为仅有的两名代表之一,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。
当年,美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。
2009年8月,温家宝“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮,无锡市率先建立了“感知中国”研究中心,中国科学院、运营商、多所大学在无锡建立了物联网研究院,无锡市江南大学还建立了全国首家实体物联网工厂学院。
自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,物联网在中国受到了全社会极大的关注,其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟。
物联网的概念已经是一个“中国制造”的概念,它的覆盖范围与时俱进,已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围,物联网已被贴上“中国式”标签。
二、智慧校园
1、智慧校园的提出背景
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。
2、智慧校园的概念
智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境,这个一体化环境以各种应用服务系统为载体,将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。
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。
2010年,在信息化“十二五”规划中,浙江大学提出建设一个“令人激动”的“智慧校园”。
这幅蓝图描绘的是:
无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。
简而言之,“要做一个安全、稳定、环保、节能的校园。
”
3、智慧校园的核心特征
智慧校园的三个核心的特征:
一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台,提供基于角色的个性化定制服务;
二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用于服务领域,实现互联和协作;
三是通过智能感知环境和综合信息服务平台,为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。
三、物联网在智慧校园的应用
物联网在智慧校园中的应用主要包括校园安防、校园生活和校园教学三个方面。
1、校园安防
(1)校园安防的定义及意义
校园安防就是以一般人居环境安全防范系统为基础,结合高等学校建筑物多、人员密集复杂、环境功能主体繁杂的特点,充分运用信息技术手段,根据国家教育部门和公安部门的有关规定,对大学校园中重点要害部门进行实时监控,及时采取有力措施,使校园安全管理实现人防、物防、技防相结合的安全防范系统。
随着社会经济的不断发展,人类活动领域巨大延伸,人为的治安问题日趋动态化和复杂化,自然灾害也呈现突发性和严重危害性的特点,高技术犯罪上升,新安全问题突现,人们的工作和生活空间受到来自于多方面的威胁。
为避免人身受到伤害、财务受到损失,使人们的工作和生活不受干扰,针对各种主要安全威胁的综合安防系统就应用而生。
综合安防系统是指利用各种高科技的监控手段和信息处理技术,对各种居住环境加以监控,及时反馈环境中的各种事故、灾害和违法事件信息,从而对治安和安全进行预防和有效处理的安全防范系统。
高校校园作为特定的人群居住环境,保证该环境的安全和稳定对于国家和社会的整体稳定有着重要的意义。
(2)校园安防的主要特点
重要性的特点。
高等学校是国家培养高层次建设者和接班人的重要场所,在高校校园生活的学生属于特殊群体,其人身和财产安全影响着千家万户的的稳定,因此在高校校园建立的综合安防系统较其他人群居驻地有着独特的重要性,属于重点监控和防范的区域,不论是从技术上还是从认识上都具有重要性的特点。
高技术的特点。
在我国,高校本身是技术生产的重要场所,与此相对应的治安案件、灾害事故也有着同样的高技术性质。
学校聚集的人群由于受到环境的影响,其知识水平造就的治安案件或者违法事件以及灾害事故的技术水平也相应较其它区域有所提高。
因此防御此类事故的发生必须与其相对应,使用高技术的手段和措施加以预防和处理,决定了高校校园综合安防系统的高技术的特点。
广泛性的特点。
在其他人群聚居地,进行综合安防系统设计与管理的时候,公安部门或者安全保卫部门独立工作和行动的特点很突出。
但是在高校这一特殊的环境中,综合治理的特点十分明显,它需要有着广泛地参与,调动环境中一切有利于系统实施的因素协同进行工作。
因此便决定了高校校园综合安防系统的广泛性特点。
预防为主的特点。
其它环境之中的安全防范系统除了强调预防功能之外,更加注重事件的事后处理问题,而系统主要是提供事件处理的各种重要信息。
但是在高校校园这一特定的环境中,考虑到对整个社会的突出影响,一般不允许重大不稳定事件发生。
因此高校校园综合安防系统必须注重于事前预警和防范功能,使各类事件的发生最大可能的被消灭在萌芽状态。
所以说,高校校园综合安防系统必须是以预防各类治安案件的发生为主要功能。
(3)校园安防的主要应用
校园安防的主要应用包括入侵报警系统、车牌识别---校园内的电子警察、访客系统、移动
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- 关 键 词:
- 联网 智慧 校园 中的 应用