大学校园物联网建设方案经典案例

大学校园物联网建设方案

一、高校物联网应用现状

从2001 年国家教育部倡导实施“校校通”工程至今，国内基础教育信息化经过一个较长时期的投资建设，很多地区和学校的信息化建设已经形成一定的规模。作为校园信息化建设的一种形式，硬件、网络基础设施以及应用软件都已经具备，并在教学中得到应用。

校园物联网是在传统校园信息化的基础上，以信息网络为依托，利用数字化手段借助物联网技术对校园环境（包括设备、教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）、活动（包括教学、管理、服务、办公等）等各个方面和环节进行综合管理。在该平台里，可根据新校区的规划，设计整体架构，在硬件、网络基础上运用丰富的软件信息系统，高效便捷地实现学校的教学、科研、管理和服务等活动的全部过程，从而达到提高学校教学质量、科研水平和管理水平，促进实现学校办学宗旨的目的。

物联网的概念是在1999 年提出的。物联网的英文名称叫“The Internet of things ”，简言之，物联网就是“物物相连的互联网”。2009 年2 月24 日消息，IBM 大中华区首席执行官钱大群在2009IBM 论坛上公布了名为“智慧的地球” 的最新策略。2009年8月7日，温家宝总理在江苏无锡调研时，对微纳传感器研发中心予以高度关注，提出了把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法。温家宝总理指出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，“在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展”，“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国 '中心”。

物联网分为三个层次：

第一是传感系统（设备层），通过各种技术手段，来实现和物相关的信息识别和采集；第二是通信网络（信号传输和获取层），包括现在的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网，目的是对采集来的信息进行可靠传输和处理；第三是应用和业务（业务应用层），即输入输出控制终端，可基于现有的手机、个人电脑等终端进行。其中传感技术和通信技术实现了前两个层次，主要由无线射频识别（RFID ）、传感网技术等技术

构成，而第三个层次则是以软件为主的数据应用及处理技术。

国内外众多高校、科研院所先后开展了无线传感器网络的研究，这些都为无线传感器网络进一步的发展以及最终的商业化奠定了坚实的基础，虽然在基础技术层面已经获得了重大突破，而基于物联网技术能够为用户提供哪些独特的服务，是最终能否广泛应用的关键。目前许多物联网示范应用的方向之一就是与校园管理活动的融合，用于促进智慧校园/ 数字化校园建设工作的推进。目前，南京邮电大学在校园内搭建了微型“物联网”，并推广应用。

二、项目建设目标

本项目建设的总体目标是：利用信息化和物联网技术，为太原大学构建互联互通、安全可靠、覆盖整个校区的综合管理系统，建成一面向节能和应用信息发布的综合管理应用系统，实现教学业务管理和行政管理的信息化、网络化平台。

整个系统的建设目标涵盖了系统架构设计、内容实施、安全保障和项目管理体系建设的一系列内容。因此，从项目建设内容上划分整个系统从逻辑上分为三层次：基础设施层、数据层和应用层。

基础设施层包括网络布线。信息监控点布置、数据信息点采集设施、数据应用服务器、存储设备、视频监控设备、信息采集设备以及语音通信设备的安装调测等。

数据层包括：完成数据库软件、各类数据汇聚、应用数据以及安装调试完数据库服务器、应用服务器、中间件服务器和相关的数据存储设备。

应用层包括：业务应用软件的研发实施、联调和试用。

三、建设内容

1. 数据中心

IDC(Internet Data Center) - Internet 数据中心，它是传统的数据中心

与Internet 的结合，它除了具有传统的数据中心所具有的特点外，如数据集中、主机运行可靠等，还应具有访问方式的变化、要做到7x24 服务、反应速度快等。IDC 是一个提供资源外包服务的基地，它应具有非常好的机房环境、安全保证、网络带宽、主机的数量和主机的性能、大的存储数据空间、软件环境以及优秀的服务性能。

校园数据中心的建设是以整个系统的数据信息传输为基础架构，包括信息中心的内部网络建设和整体系统的核心网络连接，即传输控制的建设。在此基础上建立核心网络交换和数据存储平台。

传输控制层为信息交换提供平台和接口, 进行用户管理和综合安全管理，提供对整个物流信息平台的技术支持,是整个系统运行的不可缺少的一个重要组成部分。主要包括综合安全管理、数据交换中心、网络安全设备等模块。传输控制层体现在数据中心表现为：核心骨干网络、应用服务器、数据服务器和数据存储系统。

软件系统包括：中间件软件、信息安全系及各类综合数据库系统软件。应用软件是整个系统的核心和技术展现，通过应用软件才能将通过物联网收集、传输的数据信息经过加工整理和挖掘后通过应用程序为用户服务。

2. 校园一卡通

建立高校园区内师生“一卡通”系统，通过该系统实现门禁、考勤、就餐、消费、会议签到、借书、用水、用电、公共设施使用等功能。方便学校对老师、学生的管理。

校园一卡通实现传统校园一卡通功能以外，可以通过短信、WAP 等方式实现排课、会议、图书借阅、消费情况、账户信息等各种信息的互动查询，可实现各种信息的指定下发，具有通知、提醒的功能。通过本系统，不仅在校园内部实

现了信息化和智能化，而且为师生对校园卡充值提供了极大的方便。其应用场景 见下图：

3. 智能建筑与节能管理

在我国，建筑能耗占总能耗的27%以上，根据住房和建设部统计数字显示， 我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近 20亿平方米，其中80%以上为高能耗建 筑；既有建筑近400亿平方米，95%以上是高能耗建筑。建筑能耗占全国总能耗 的比例将从现在的27.6%快速上升到33%以上。

太原大学建筑节能监管系统正是在这样的背景下应运而生，本系统以促进高 校节能为根本，在高校信息化的基础上，以罗克佳华独有的三层网络架构和 “物 联网”技术为依托，在省内外多个行业节能项目上积累了大量丰富经验， 以此为 基础构建了综合技术、节能信息应用和规章制度为一体的高校节能监管平台。

建筑节能监管平台囊括了网络、数据采集、传输、存储和数据分析，采用数 据挖掘技术对高校建筑节能进行监测、管理。在此基础上针对不同的高校情况， 制订相应的节能管理制度，将二者科学、有机的结合起来形成具有重要意义的高 效节能平台，通过对监管平台应用前后的对比、数据分析得出结论，帮助管理人 员做出决策。

对太原大学科研楼、教学楼、图书馆等建筑用水、用电进行节能计量统计， 完成节能监管中心软硬件建设。 初步形成太原大学节能主干网络建设和节能监管 平台建设。节能监管平台包括：末端数据采集系统、数据传输系统、数据分析决 策系统和节能监管应用系统。

ifll-ullDOh «nd vfiinhsMiE

Mruw irudhr^.1

uMriEMd with pubh eqiipment sne-tcxfinafiy ^AbpAfMt IwvMt ind wrtMil eunironnicnt r«f>and co w«lMa paduuan lertuir