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摘 要:本文通过介绍物联网的定义及结构,力图搭建一个军队院校应用物联网的模型,从理论角度探讨军队院校发展物联网的可能以及对军队和院校发展的促进。
关键词:物联网应用;物联网模型;结构部署
中图分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2013)17-0084-02
物联网最早的概念可以追溯到1991年英国剑桥大学的咖啡壶事件,当时剑桥大学特洛伊计算机实验室的科学家为了方便,特意编写程序,安装便携式摄影机监控楼下咖啡壶煮沸情况,并将此程序上传到因特网,这就是世界上最富盛名的“特洛伊咖啡壶”。应该说这是物联网最早最微小应用的开始。
一、物联网概述
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,其英文名称是“The Internet of Things”简称IOT,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。
现阶段,大家更认可的定义是:物联网是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与因特网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
现在学术界绝大多数学者认为,从技术架构上来看物联网可分为感知层、网络层(传输层)和应用层三层。
感知层是物联网的基础,是物联网用来感知外界的各种设备;网络层(传输层)由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,负责传递和处理感知层获取的信息;应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。
二、物联网在军队院校的应用构想
浙江大学在2010年10月提出了“智慧校园(smart campus)”的概念,其描述的是智慧校园的蓝图——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。
结合现在发展的智慧地产、智慧医疗、智慧环境以及对现有数字校园发展的预期等,笔者认为:所谓智慧校园就是利用物联网、云计算、数据挖掘等信息技术,改变师生和校园资源的交互方式,实现智能化服务和管理的校园模式,以实现院校“绿色、智能、科学”运行。
作为军队院校有着与地方院校不同的特色,如对校园安全的重视、涉密资料的保管、学生体能的考核、特殊课程的教学等等,而研究如何利用物联网技术建设符合以上要求的绿色、智能、科学的军队院校具有极其重要的意义。
因此我们利用物联网技术建设军队院校的总目标就是:建设成为一个环境更安全、管理更高效、资源利用更合理、训练更科学的智慧化院校。
以下我们从物联网结构和客户端使用两方面来设计一个军队院校物联网应用构想。
1.结构部署模型
从物联网结构来分析,军队院校应用物联网要具备如下几点:
(1)感知层建设模型
在感知层上,校园内应该无缝布设各种感知设备——校园内的监控摄像头、传感器,控制出入的楼宇门口的读卡器、识读器,实验室、教室、值班室等需要及时监控的楼宇内的各种光、电、热、力、温度、湿度、压力、位移、流量、液位、转矩、加速度传感器等,各种保密资料、保密设备上的二维码、电子标签、位移传感器等,学员及教职员工随身携带的IC卡、校园手机或其他移动终端等,要实现对各种需要观察或监控的地域、车辆、设施、设备、人员等能够动态、及时、迅速感知。以上数据在感知的同时完成短距离传输到网络层。
(2)网络层建设模型
在网络层上,上述感知层所获得数据的传输绝大部分依赖于军队院校目前正在使用和扩建的自组网(三级网),同时一部分数据还将依赖于无线局域网、无线传感网的传输。所有这些数据将上传到数据中心,在中心机房,将有大型数据服务器对这些数据进行处理或数据挖掘,以便下一步的应用。
(3)应用层建设模型
在应用层上,我们感知了所有信息,有了丰富翔实的数据,运筹学理论、机器学习、数据挖掘、专家系统等“智慧迸发”手段才能有更广阔的施展舞台。智慧校园的应用将不仅局限于个人与PC的交互、更主要的是应用在各种个人移动终端上或者校园内布设的云终端上,我们对这些数据的查询、使用将依靠各种应用系统,这些系统在逻辑上是分离的。应用层必须具备迅速、动态、精细、智能处置的功能,它与各种需求相结合,真正实现物联网的智能应用。
2.建设内容模型
从使用者角度来分析,军队院校应用物联网要具备如下几点:
(1)智慧园区建设模型
智慧园区包括平安系统(园区内所有摄像、监控、感知设备的自动检测与报警)、周界系统(园区边界入侵自动检测与报警)、绿色系统(园区内所有楼宇的水、电、暖、热(太阳能)使用与监控问题)、生态系统(园区内环境监测、植被、花木生长状况)、访客系统(对来访客和车辆实时定位、导航及管理)、园区地理系统(能够对园区进行全方位导航)。
(2)和谐园区建设模型
该模型基本包括人员管理(能对园区内所有人员进行自动化识别、定位、跟踪)、物资管理(能对园区内所有设备、物资进行自动化识别、定位、统计,能检测其使用状态、对其使用过程进行追踪)、保密管理(从物理角度上能够自动防止保密资料及设备外流),方便快捷的一卡通系统、车辆指挥系统、食品渊源检测系统(能够追踪食品的产地、运输过程、接触人员、加工过程)、消防安全系统(模拟演练、自动报警、自动指引逃生路线)等功能。
(3)科学园区建设模型
该模型基本包括模拟训练系统(虚拟环境下模拟训练)、学员管理系统(学生考勤、学生选修课情况、学员成绩、生源跟踪)、教员管理系统(上课内容、备课情况、上课监控、教学质量评估、学员对其评估等)、智能考核系统,实验设备利用情况、教学资源校园服务咨询、信息服务驿站、校园信息展示等功能。
总之,通过以上软硬件建设和应用系统的开发,以期实现军队院校智慧校园“绿色、智能、科学”的运行。
(编辑:王天鹏)
关键词:物联网应用;物联网模型;结构部署
中图分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2013)17-0084-02
物联网最早的概念可以追溯到1991年英国剑桥大学的咖啡壶事件,当时剑桥大学特洛伊计算机实验室的科学家为了方便,特意编写程序,安装便携式摄影机监控楼下咖啡壶煮沸情况,并将此程序上传到因特网,这就是世界上最富盛名的“特洛伊咖啡壶”。应该说这是物联网最早最微小应用的开始。
一、物联网概述
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,其英文名称是“The Internet of Things”简称IOT,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。
现阶段,大家更认可的定义是:物联网是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与因特网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
现在学术界绝大多数学者认为,从技术架构上来看物联网可分为感知层、网络层(传输层)和应用层三层。
感知层是物联网的基础,是物联网用来感知外界的各种设备;网络层(传输层)由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,负责传递和处理感知层获取的信息;应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。
二、物联网在军队院校的应用构想
浙江大学在2010年10月提出了“智慧校园(smart campus)”的概念,其描述的是智慧校园的蓝图——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。
结合现在发展的智慧地产、智慧医疗、智慧环境以及对现有数字校园发展的预期等,笔者认为:所谓智慧校园就是利用物联网、云计算、数据挖掘等信息技术,改变师生和校园资源的交互方式,实现智能化服务和管理的校园模式,以实现院校“绿色、智能、科学”运行。
作为军队院校有着与地方院校不同的特色,如对校园安全的重视、涉密资料的保管、学生体能的考核、特殊课程的教学等等,而研究如何利用物联网技术建设符合以上要求的绿色、智能、科学的军队院校具有极其重要的意义。
因此我们利用物联网技术建设军队院校的总目标就是:建设成为一个环境更安全、管理更高效、资源利用更合理、训练更科学的智慧化院校。
以下我们从物联网结构和客户端使用两方面来设计一个军队院校物联网应用构想。
1.结构部署模型
从物联网结构来分析,军队院校应用物联网要具备如下几点:
(1)感知层建设模型
在感知层上,校园内应该无缝布设各种感知设备——校园内的监控摄像头、传感器,控制出入的楼宇门口的读卡器、识读器,实验室、教室、值班室等需要及时监控的楼宇内的各种光、电、热、力、温度、湿度、压力、位移、流量、液位、转矩、加速度传感器等,各种保密资料、保密设备上的二维码、电子标签、位移传感器等,学员及教职员工随身携带的IC卡、校园手机或其他移动终端等,要实现对各种需要观察或监控的地域、车辆、设施、设备、人员等能够动态、及时、迅速感知。以上数据在感知的同时完成短距离传输到网络层。
(2)网络层建设模型
在网络层上,上述感知层所获得数据的传输绝大部分依赖于军队院校目前正在使用和扩建的自组网(三级网),同时一部分数据还将依赖于无线局域网、无线传感网的传输。所有这些数据将上传到数据中心,在中心机房,将有大型数据服务器对这些数据进行处理或数据挖掘,以便下一步的应用。
(3)应用层建设模型
在应用层上,我们感知了所有信息,有了丰富翔实的数据,运筹学理论、机器学习、数据挖掘、专家系统等“智慧迸发”手段才能有更广阔的施展舞台。智慧校园的应用将不仅局限于个人与PC的交互、更主要的是应用在各种个人移动终端上或者校园内布设的云终端上,我们对这些数据的查询、使用将依靠各种应用系统,这些系统在逻辑上是分离的。应用层必须具备迅速、动态、精细、智能处置的功能,它与各种需求相结合,真正实现物联网的智能应用。
2.建设内容模型
从使用者角度来分析,军队院校应用物联网要具备如下几点:
(1)智慧园区建设模型
智慧园区包括平安系统(园区内所有摄像、监控、感知设备的自动检测与报警)、周界系统(园区边界入侵自动检测与报警)、绿色系统(园区内所有楼宇的水、电、暖、热(太阳能)使用与监控问题)、生态系统(园区内环境监测、植被、花木生长状况)、访客系统(对来访客和车辆实时定位、导航及管理)、园区地理系统(能够对园区进行全方位导航)。
(2)和谐园区建设模型
该模型基本包括人员管理(能对园区内所有人员进行自动化识别、定位、跟踪)、物资管理(能对园区内所有设备、物资进行自动化识别、定位、统计,能检测其使用状态、对其使用过程进行追踪)、保密管理(从物理角度上能够自动防止保密资料及设备外流),方便快捷的一卡通系统、车辆指挥系统、食品渊源检测系统(能够追踪食品的产地、运输过程、接触人员、加工过程)、消防安全系统(模拟演练、自动报警、自动指引逃生路线)等功能。
(3)科学园区建设模型
该模型基本包括模拟训练系统(虚拟环境下模拟训练)、学员管理系统(学生考勤、学生选修课情况、学员成绩、生源跟踪)、教员管理系统(上课内容、备课情况、上课监控、教学质量评估、学员对其评估等)、智能考核系统,实验设备利用情况、教学资源校园服务咨询、信息服务驿站、校园信息展示等功能。
总之,通过以上软硬件建设和应用系统的开发,以期实现军队院校智慧校园“绿色、智能、科学”的运行。
(编辑:王天鹏)