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摘要:随着高校信息化建设的不断推进,物联网技术为实施安全有效的学生管理工作提供了技术支撑平台。本文重点探讨了物联网射频识别(RFID)等技术在学生管理工作中的应用,通过在身份认证、跟踪定位以及智能监考等具体学生管理工作中的应用与设想,有效地提高校园信息服务和应用的水平与效率,有利于实现高校学生管理工作的科学化、精细化、规范化和人性化。
关键词:物联网;高校学生管理;智慧校园;RFID
中图分类号:TP391.44 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2013) 05-0000-02
物联网被誉为后信息时代信息产业新一轮竞争的制高点,其应用价值正受到全世界的高度重视和普遍关注。物联网的全球发展形势将可能推动人类提前进入“智能时代”(也称“物连时代”),物连时代的到来将给人类社会带来天翻地覆的变化,任何事物可以在任何时间、任何地点互联,实现智能互动,对人类的健康、安全以及经济的发展有着不可估量的现实意义和社会意义。本文根据物联网的发展情况,致力于其在高校學生管理工作中的应用前景,针对新时期学生管理的需求和方法,进行了深入的研究和分析。
1物联网的概念
到目前为止,物联网还没有形成一个为大家所公认的定义。通俗定义上讲,物联网(The Internet of Things,IOT)就是“物物相连的互联网”,其包括两层意思:一是物联网的核心和基础仍然是互联网,是在传统互联网的基础之上发展和延伸的一种网络;其次是用户端由传统的人到人(Human to Human,H2H)、人到物品(Human to Thing,H2T)延伸和扩展到了任何物品与物品(Thing to Thing,T2T),进行信息交换和通信。一般定义上讲,物联网是通过射频识别(RFID)、红外传感、全球定位系统、激光扫描等信息采集与传感技术,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能识别、智能定位、智能跟踪、智能监控和智能管理的一种网络。
2物联网在高校中的应用需求与发展概况
随着高校改革的发展,校园里的学习环境和生活环境都日趋自由,但是学生个体之间、个体和学校之间的关系却日益复杂。高校学生管理工作面临环境复杂化、对象多元化、需求多样化、网络广泛化等诸多新形势。随着高校信息化建设的不断推进,物联网在学校管理、科研与教学中的作用越来越大,物联网技术为实施安全有效的学生管理工作提供了技术支撑平台。通过物联网,可以及时获取学生的相关信息,实现对学生心理、思想、行为的监控和管理,特别是在处理突发事件时,能起到很大的作用,进一步实现了学生管理工作的精细化,加强了学生管理工作的力度。
目前,我国物联网产业、技术的发展还处于概念和研发阶段,物联网整个产业模式还没有彻底形成,虽仍处于起步阶段,但物联网的发展趋势是令人振奋的,未来的产业空间也是巨大的。
物联网在高校的研究,当前的聚焦点主要在北京邮电大学和南京邮电大学。在这些高校中,RFID技术的应用已经非常广泛,常用的有学生的图书借阅卡,就餐卡、门禁卡等。既然RFID技术作为物联网技术的核心技术,已在各所高校中普遍应用,即物联网在高校学生管理中的实现具备了一定的基础。但是,物联网在高校校园中的实际应用现今仅仅停留在最基本的应用上,更深层次的应用和整合还有待进一步的开发和研究。
3物联网在高校学生管理工作中的应用
下文从三个应用模块概括了物联网在高校学生管理工作中的具体应用,如图1所示:
图1物联网在高校学生管理工作中的应用模块
3.1身份认证保障学生安全
宿舍身份认证和电子考勤的本质都是身份认证问题,可以利用物联网的RFID技术进行身份认证。我们可以在学校的教室和宿舍门口等地点布设RFID读取器,每个学生持有配戴RFID标签的校园卡或者手机终端,系统会自动侦测出学生的RFID信息,统计学生身份信息,学校管理人员可以通过网络终端或手机终端连接到服务器,随时随地查询学生的住宿和出勤情况,实现智能考勤。
在学生进入到宿舍或者教室时,读卡器能实时获取周边对应的RFID卡号并将其个人信息传递给服务器。学生在宿舍和上课期间,终端可以主动向服务器请求当前区域下所有人员的信息,进行该地域内人员的实时监测。
学生身份认证可以通过如下门禁人脸识别系统实现:由于传感网以及图像识别技术的运用,摄像头具备了一定的智能功能,能够根据传感网采集的信息自动跟踪和拍摄,并记录相关图像和信息,而不再需要宿舍管理人员一直盯着电脑画面。通过智能摄像头自动记录的信息将于后台数据库进行对比,从而判断是本校学生还是外来流动人员。如发现外来流动人员,系统将自动向中心报警,并同时提醒宿舍管理人员采取相应措施。
3.2学生跟踪定位预防突发事件
目前,很多高校已经基本实现校内无线网络全面覆盖,我们可以在教学楼、操场、图书馆、办公大楼、宿舍区、食堂和公共绿地等各个地方架设若干RFID阅读器。利用RFID标签与阅读器的通讯联系确定目标定位,利用局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)实现定位指示。当持卡学生进入读写区域时,RFID标签将定时地自动与阅读器传送数据,并予以确认。每一个阅读器与局域网相连,通过应用软件进行计算机处理,利用电子地图、统计表格、约定文字信息显示等形式实时反映学生所在位置以及运动轨迹。
RFID跟踪定位系统的性能很大程度上要依靠应用软件的程序设计来完成,软件设计应当达到如下要求:
(1)人员查询功能
可以实现实时动态查询和各种情况的历史查询。根据授权,不仅可以在紧急情况下定位到任何一个在阅读区范围内的学生,还可以检查值班保卫人员的履职情况和发生突发事件后的历史记录。
(2)电子地图显示功能
能够在电子地图上显示所有RFID射频卡的所在位置,点击或划定一定范围后将即时显示每一个RFID射频卡所代表的人员身份,可以查询某人在过去的某时间段的行径路径,能够在图上显示线路轨迹,显示各种报警信号发出的部位及对应的人员。
(3)报警及提醒功能
系统能设定存在潜在危险的地区范围,并确保一旦持卡人员进入,系统能够根据RFID感测范围的危险等级,通过广播或者手机短信的方式通知并警告持卡人员暂缓通过或者马上离开,同时通知相关管理人员及时赶往现场,有利于快速有效地处理突发事件,避免事故、减轻损害。
3.3智能监考促使学生诚信考试
由于传统的人力监考存在各种弊端和限制,一方面投入人力较大,另一方面由于个体眼力、精力的局限性,并不能很好地保证考试的公正性,比较容易让考试者抱有侥幸心理,不利于学生诚信考试自觉性的培养,而“智能监考”成为保证考试公开、公正、公平的更有效手段。
“智能监考”的考试中,考生通过人脸识别或者RFID标签卡进入考场之后,同时配合考场内的摄像头、电子显示屏、报警灯,老师在其他地点将看到考生考试的实时画面,进行远程的无人监考诚信监控。考场座位上装有压力传感器,根据时间和压力阈值判断是否有人在座位上,并将数据传送到老师监控的布局显示屏上,老师就可以直观的看到哪些学生考试迟到以及考场的缺考情况。
在考试中,老师可以通过座位传感器以及摄像头来监控学生的考试状态,一旦有学生离开座位或者其他异常行为,压力传感器就会发送信号给摄像头进行抓拍,同时监控显示端报警灯会迅速亮起,即使老师没有一直盯着显示屏监考,也能够发现并记录考生的违纪行为。系统还会通过物联网平台发送短信给考场周边的巡考老师,以采取措施及时制止考试中的作弊行为。
并且,现代化的“智能监考”方式还可进行实时录像存储、事后随时进行查询,排除了人为因素的干扰,是社会公平竞争发展的必然趋势。 “智能监考”,不仅保证了考试的公平性、节约了大量的人力物力,并且从长远发展看,更有利于培养学生考试的自觉性和自我约束能力。
4物联网应用在高校学生管理工作中的意义
高校学生管理工作承担着大学生思想政治教育和为社会培养全面发展的人才之重任,是学校教育的根本立足点,关乎学生的综合素质培养和学校的发展方向。学生管理工作的信息化,不仅是时代发展的必然趋势,也是高校学生工作自身发展的内在要求。将物联网应用到学生管理工作中,可以有效地提高校园信息服务和应用的水平与效率,建成一个开放的、创新的、协作的和智能的综合信息服务平台。通过计算机、物联网等技术搭建的综合信息服务平台,教师、学生和其他高校管理者可以定制基于自身角色的个性化服务,全面感知不同的教学资源,获得互动、共享、协作的学习、工作和生活环境,实现信息资源的有效采集、分析、应用和服务,有利于实现高校学生管理工作的科学化、精细化、规范化和人性化。
参考文献:
[1]吕倩.基于云计算及物联网构建智慧校园[J].计算机科学,2011,38:18-21.
[2]李熔烽.管理信息系统在高校学生管理中的应用[J].漳州职业技术学院学报,2011,13:16-21.
[3]刘衍挺.RFID技术在校园安防系统上的设计与实施[J].微计算机信息,2011,27:134-136.
[4]王艺.推进高校学生管理信息化的思考[J].教育研究,2011,18:464.
[5]袁磊.新形势下高校学生管理工作分析[J].黄山学院学报,2011,13:117-119.
[6]杨震.物联网发展研究.南京邮电大学学报(社会科学版)[J].2010,12:1-10.
[作者简介]肖承伟(1988.09-),男,四川资中人,助教,研究生在读,研究方向:光纤通信及其接入技术。
基金项目:南京邮电大学思想政治教育校级规划项目(xc212007)
关键词:物联网;高校学生管理;智慧校园;RFID
中图分类号:TP391.44 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2013) 05-0000-02
物联网被誉为后信息时代信息产业新一轮竞争的制高点,其应用价值正受到全世界的高度重视和普遍关注。物联网的全球发展形势将可能推动人类提前进入“智能时代”(也称“物连时代”),物连时代的到来将给人类社会带来天翻地覆的变化,任何事物可以在任何时间、任何地点互联,实现智能互动,对人类的健康、安全以及经济的发展有着不可估量的现实意义和社会意义。本文根据物联网的发展情况,致力于其在高校學生管理工作中的应用前景,针对新时期学生管理的需求和方法,进行了深入的研究和分析。
1物联网的概念
到目前为止,物联网还没有形成一个为大家所公认的定义。通俗定义上讲,物联网(The Internet of Things,IOT)就是“物物相连的互联网”,其包括两层意思:一是物联网的核心和基础仍然是互联网,是在传统互联网的基础之上发展和延伸的一种网络;其次是用户端由传统的人到人(Human to Human,H2H)、人到物品(Human to Thing,H2T)延伸和扩展到了任何物品与物品(Thing to Thing,T2T),进行信息交换和通信。一般定义上讲,物联网是通过射频识别(RFID)、红外传感、全球定位系统、激光扫描等信息采集与传感技术,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能识别、智能定位、智能跟踪、智能监控和智能管理的一种网络。
2物联网在高校中的应用需求与发展概况
随着高校改革的发展,校园里的学习环境和生活环境都日趋自由,但是学生个体之间、个体和学校之间的关系却日益复杂。高校学生管理工作面临环境复杂化、对象多元化、需求多样化、网络广泛化等诸多新形势。随着高校信息化建设的不断推进,物联网在学校管理、科研与教学中的作用越来越大,物联网技术为实施安全有效的学生管理工作提供了技术支撑平台。通过物联网,可以及时获取学生的相关信息,实现对学生心理、思想、行为的监控和管理,特别是在处理突发事件时,能起到很大的作用,进一步实现了学生管理工作的精细化,加强了学生管理工作的力度。
目前,我国物联网产业、技术的发展还处于概念和研发阶段,物联网整个产业模式还没有彻底形成,虽仍处于起步阶段,但物联网的发展趋势是令人振奋的,未来的产业空间也是巨大的。
物联网在高校的研究,当前的聚焦点主要在北京邮电大学和南京邮电大学。在这些高校中,RFID技术的应用已经非常广泛,常用的有学生的图书借阅卡,就餐卡、门禁卡等。既然RFID技术作为物联网技术的核心技术,已在各所高校中普遍应用,即物联网在高校学生管理中的实现具备了一定的基础。但是,物联网在高校校园中的实际应用现今仅仅停留在最基本的应用上,更深层次的应用和整合还有待进一步的开发和研究。
3物联网在高校学生管理工作中的应用
下文从三个应用模块概括了物联网在高校学生管理工作中的具体应用,如图1所示:
图1物联网在高校学生管理工作中的应用模块
3.1身份认证保障学生安全
宿舍身份认证和电子考勤的本质都是身份认证问题,可以利用物联网的RFID技术进行身份认证。我们可以在学校的教室和宿舍门口等地点布设RFID读取器,每个学生持有配戴RFID标签的校园卡或者手机终端,系统会自动侦测出学生的RFID信息,统计学生身份信息,学校管理人员可以通过网络终端或手机终端连接到服务器,随时随地查询学生的住宿和出勤情况,实现智能考勤。
在学生进入到宿舍或者教室时,读卡器能实时获取周边对应的RFID卡号并将其个人信息传递给服务器。学生在宿舍和上课期间,终端可以主动向服务器请求当前区域下所有人员的信息,进行该地域内人员的实时监测。
学生身份认证可以通过如下门禁人脸识别系统实现:由于传感网以及图像识别技术的运用,摄像头具备了一定的智能功能,能够根据传感网采集的信息自动跟踪和拍摄,并记录相关图像和信息,而不再需要宿舍管理人员一直盯着电脑画面。通过智能摄像头自动记录的信息将于后台数据库进行对比,从而判断是本校学生还是外来流动人员。如发现外来流动人员,系统将自动向中心报警,并同时提醒宿舍管理人员采取相应措施。
3.2学生跟踪定位预防突发事件
目前,很多高校已经基本实现校内无线网络全面覆盖,我们可以在教学楼、操场、图书馆、办公大楼、宿舍区、食堂和公共绿地等各个地方架设若干RFID阅读器。利用RFID标签与阅读器的通讯联系确定目标定位,利用局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)实现定位指示。当持卡学生进入读写区域时,RFID标签将定时地自动与阅读器传送数据,并予以确认。每一个阅读器与局域网相连,通过应用软件进行计算机处理,利用电子地图、统计表格、约定文字信息显示等形式实时反映学生所在位置以及运动轨迹。
RFID跟踪定位系统的性能很大程度上要依靠应用软件的程序设计来完成,软件设计应当达到如下要求:
(1)人员查询功能
可以实现实时动态查询和各种情况的历史查询。根据授权,不仅可以在紧急情况下定位到任何一个在阅读区范围内的学生,还可以检查值班保卫人员的履职情况和发生突发事件后的历史记录。
(2)电子地图显示功能
能够在电子地图上显示所有RFID射频卡的所在位置,点击或划定一定范围后将即时显示每一个RFID射频卡所代表的人员身份,可以查询某人在过去的某时间段的行径路径,能够在图上显示线路轨迹,显示各种报警信号发出的部位及对应的人员。
(3)报警及提醒功能
系统能设定存在潜在危险的地区范围,并确保一旦持卡人员进入,系统能够根据RFID感测范围的危险等级,通过广播或者手机短信的方式通知并警告持卡人员暂缓通过或者马上离开,同时通知相关管理人员及时赶往现场,有利于快速有效地处理突发事件,避免事故、减轻损害。
3.3智能监考促使学生诚信考试
由于传统的人力监考存在各种弊端和限制,一方面投入人力较大,另一方面由于个体眼力、精力的局限性,并不能很好地保证考试的公正性,比较容易让考试者抱有侥幸心理,不利于学生诚信考试自觉性的培养,而“智能监考”成为保证考试公开、公正、公平的更有效手段。
“智能监考”的考试中,考生通过人脸识别或者RFID标签卡进入考场之后,同时配合考场内的摄像头、电子显示屏、报警灯,老师在其他地点将看到考生考试的实时画面,进行远程的无人监考诚信监控。考场座位上装有压力传感器,根据时间和压力阈值判断是否有人在座位上,并将数据传送到老师监控的布局显示屏上,老师就可以直观的看到哪些学生考试迟到以及考场的缺考情况。
在考试中,老师可以通过座位传感器以及摄像头来监控学生的考试状态,一旦有学生离开座位或者其他异常行为,压力传感器就会发送信号给摄像头进行抓拍,同时监控显示端报警灯会迅速亮起,即使老师没有一直盯着显示屏监考,也能够发现并记录考生的违纪行为。系统还会通过物联网平台发送短信给考场周边的巡考老师,以采取措施及时制止考试中的作弊行为。
并且,现代化的“智能监考”方式还可进行实时录像存储、事后随时进行查询,排除了人为因素的干扰,是社会公平竞争发展的必然趋势。 “智能监考”,不仅保证了考试的公平性、节约了大量的人力物力,并且从长远发展看,更有利于培养学生考试的自觉性和自我约束能力。
4物联网应用在高校学生管理工作中的意义
高校学生管理工作承担着大学生思想政治教育和为社会培养全面发展的人才之重任,是学校教育的根本立足点,关乎学生的综合素质培养和学校的发展方向。学生管理工作的信息化,不仅是时代发展的必然趋势,也是高校学生工作自身发展的内在要求。将物联网应用到学生管理工作中,可以有效地提高校园信息服务和应用的水平与效率,建成一个开放的、创新的、协作的和智能的综合信息服务平台。通过计算机、物联网等技术搭建的综合信息服务平台,教师、学生和其他高校管理者可以定制基于自身角色的个性化服务,全面感知不同的教学资源,获得互动、共享、协作的学习、工作和生活环境,实现信息资源的有效采集、分析、应用和服务,有利于实现高校学生管理工作的科学化、精细化、规范化和人性化。
参考文献:
[1]吕倩.基于云计算及物联网构建智慧校园[J].计算机科学,2011,38:18-21.
[2]李熔烽.管理信息系统在高校学生管理中的应用[J].漳州职业技术学院学报,2011,13:16-21.
[3]刘衍挺.RFID技术在校园安防系统上的设计与实施[J].微计算机信息,2011,27:134-136.
[4]王艺.推进高校学生管理信息化的思考[J].教育研究,2011,18:464.
[5]袁磊.新形势下高校学生管理工作分析[J].黄山学院学报,2011,13:117-119.
[6]杨震.物联网发展研究.南京邮电大学学报(社会科学版)[J].2010,12:1-10.
[作者简介]肖承伟(1988.09-),男,四川资中人,助教,研究生在读,研究方向:光纤通信及其接入技术。
基金项目:南京邮电大学思想政治教育校级规划项目(xc212007)