智慧校园应用框架设计与建设

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1、智慧校园应用框架设计与建设摘要：阐述了智慧校园建设的支撑技术一一RFID、EPC、无线传感器网络及云计算等，提出了智慧校园的建设目标和总体应用框架，并分析了智慧校园建设的主要内容。关键词：物联网；RFID；WSN；应用框架；智慧校园中图分类号:TP302.1文献标识码:A文章编号:1009-3044(2013)31-7114-03校园信息化发展历经了网络化，数宁化，信息化等各阶段后，随着信息技术的进一步发展及物联网技术的逐步形成和发展，目前和未來，校园正在进入智慧化建设阶段。智慧校园通过透彻的感知，高速的互联，面向服务的运算，实现更实时的控制，提供更便捷的服

2、务，制泄更科学的决策,从而营造绿色、和谐、高效、舒适的校园环境。1智慧校园建设的支撑技术1.1物联网技术物联网是指利用条码、射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统［1］。关键技术涵盖物联网架构技术、统一标识技术、通信技术、网络技术、软件服务与算法、硬件、功率和能量存储、安全和隐私技术及标准等方面。基于物联网的感知层、网络层和应用层三层体系结构讨论：感知层负责通过対条码、电子标签、传

3、感器、智能卡等在内的自动识别与近场通信技术进行信息采集，核心技术主要涉及传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统、传感网自组网技术；网络层负责完成对感知层所收集到的信息向数据中心的传递任务，通信网络包括•有internet>WIFI以及无线通信网络等，核心技术包括局域网技术及广域网技术；应用层是构建在物联网技术架构之上的应用系统，主要完成对网络层传输数据的分析和处理，智能决策和提供服务，核心技术有专家系统、云计算、API接口、GIS、ERP、垂直行业应用、系统集成、资源打包等。基于物联网技术的智慧校园建设涉及的关键核心技术包括：1）射频识别（RDIF

4、）技术物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的，其中非常重要的技术是射频识别（RadioFrequencyIdentification）技术，也称电了标签技术[2]。RFTD是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人丁十预，可T作于各种恶劣环境，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。最基本的RFID系统一般由天线、读写器、感应标签和相应的应用软件组成。2）编码技术物联网是全新的网络架构，可以实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享，这需要从公共物联网的角度探讨物品的编码方法，使全球物品都纳入到统一的

5、编码之中。编码技术包括EPC、条形码、国家物品编码休系等[3]oEPC（ElectronicProductCode,产品电子代码）是新一代的产品编码体系，相对于可标识一类物品的条形码，EPC可标识到同类物品中的每件单品，通过附着于需跟踪物品上的射频电子标签，可全球流通并对物甜进行识别和读写，实现信息的传递。EPC码中包括物品的•些基本信息及简要参考信息，可通过与后台数据库相连，实时获取EPC码对应的物品详细信息。3）无线传感器网络（WSN）传感器属于物联网的神经末梢，是物联网中采集信息和实现现实世界感知的重要设备，是人类全面感知自然的最核心元件。各类传感器的

6、大规模部署和应用是构成物联网中感知层的基木条件。无线传感器网络（WirelessSensorNetwork）就是由部署在监测区域内大量的微型传器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。WSN技术主要由传感器、通讯网络和信息处理系统三部分构成，实现实时数据采集、监督、控制等功能。在实际应用项目开发屮需考虑实用性，在设计WSN时，耍充分考虑传感网中的传感器功耗、节点供电、节点寿命和节点失效等问题［4］,选择最优可行的解决方案。1.2云计算技术在物联网中，从感知层采集了大量的数据，需要运用云计算技术，处理海量数据，进行实时动态管理，智能分析，以实现各种

7、不同的应用需求。云计算将数据存储于云上、软件和服务置于云中、构筑于各种标准和协议Z上，可以通过各种设备获得［5］。通过云计算模式可以帮助实现高效、动态、大规模扩展的计算处理能力。云计算是实现物联网的核心，又促进了物联网和互联网的智能融合。云计算平台是支撑智慧校园的第二大平台。利用云计算技术，可以建设虚拟实验室［6］。2智慧校园总体应用框架智慧校园是以物联网为基础，利用先进的信息化手段和工具，以各种应用服务系统为载体，为师生构建的一个集教学、管理、科研和校园生活为一体的新型智慧化的工作、学习和生活环境［7］。主要实现从环境（包括实验室、教室、设备等）、资源（如

8、公文、图书、讲义、课件等）、到活动（包括教、学、科研