引 言

物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用的方向之一就是與校園管理活動(dòng)的融合， 用于促進(jìn)智慧校園/ 數(shù)字化校園建設(shè)工作的推進(jìn)。職業(yè)學(xué)校信息中心是存放關(guān)鍵硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的地方，安全的周邊環(huán)境和機(jī)房?jī)?nèi)部的濕度、溫度等參數(shù)將直接影響到設(shè)備的使用年限和正常運(yùn)行。

信息中心是職業(yè)學(xué)校數(shù)字化的中心，包括網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和管理中心，中心機(jī)房主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行和維護(hù)管理，其正常運(yùn)行需要嚴(yán)格遵從相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，相應(yīng)的配套設(shè)施包括防雷、接地、空氣凈化、空調(diào)和UPS 等。

1 技術(shù)參數(shù)的選擇

根據(jù)關(guān)鍵設(shè)備（如服務(wù)器、交換機(jī)等）對(duì)溫濕度的要求， 將溫濕度分為A，B，C 三級(jí)，正常運(yùn)營(yíng)時(shí)處于A 級(jí)溫濕度， 停機(jī)時(shí)處于B 級(jí)溫濕度。塵埃分為A，B 兩級(jí)。計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)照明在離地面 0.8 m 處，光照度應(yīng)大于 200 Lx。開(kāi)機(jī)時(shí)在中央控制臺(tái)處測(cè)量機(jī)房?jī)?nèi)的噪聲不應(yīng)大于 70 dB。此外，電磁場(chǎng)干擾、消防、電磁干擾、安全保密還必須滿足機(jī)房工作人員的衛(wèi)生環(huán)境要求。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可選WiFi、GPRS、ZigBee、藍(lán)牙。不同的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)有不同的特點(diǎn)，一般情況也在不同的場(chǎng)合加以應(yīng)用。

(1) GPRS提供可靠的寬帶通信，一般應(yīng)用于單個(gè)節(jié)點(diǎn)， 適合遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控和物流跟蹤。

(2) WiFi技術(shù)使用IEEE803.11標(biāo)準(zhǔn)，具有高寬帶、高功耗的特點(diǎn)，應(yīng)用包括供電、IP視頻監(jiān)控和高分辨率傳感器數(shù)據(jù)采集。

(3) BLUETOOTH技術(shù)使用 803.15.1標(biāo)準(zhǔn)，其具有帶寬較高與低功耗的特點(diǎn)。

(4) ZigBee技術(shù)基于IEEE803.15.4標(biāo)準(zhǔn)，具有低寬帶、低功耗的特點(diǎn)，適合于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建立，是目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

我們主要采用了ZigBee 技術(shù)與WiFi 技術(shù)。

2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

我們研究設(shè)計(jì)了學(xué)校信息中心機(jī)房的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，并布置了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，擬開(kāi)發(fā)軟件應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能，以確保信息中心機(jī)房的安全管理。

安防產(chǎn)品選擇。職業(yè)學(xué)校出入人員比較多，物業(yè)管理水平有限，這就需要使用最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段來(lái)創(chuàng)建一套強(qiáng)大的安防系統(tǒng)，特別是對(duì)于關(guān)鍵設(shè)備較多的中心機(jī)房。中心機(jī)房的安防場(chǎng)景可以提供視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)這些功能，我們需要用到報(bào)警燈、電子巡更、紅外對(duì)射、排風(fēng)扇、路由器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等設(shè)備。

(1) 報(bào)警燈用于報(bào)警提示，當(dāng)檢測(cè)到有人進(jìn)入報(bào)警區(qū)域時(shí)，報(bào)警燈不停閃爍。

(2) 電子巡更由巡檢人員隨聲攜帶，用于巡檢，一般根據(jù)巡檢人員的數(shù)量確定使用量。

(3) 紅外對(duì)射用于中心機(jī)房外圍，當(dāng)有人入侵時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。

(4) 人體紅外探測(cè)器收集人體發(fā)射的 10μm左右的紅外線，通過(guò)涅菲兒透鏡射到紅外感應(yīng)源上，在紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)向外釋放電荷，檢測(cè)處理后報(bào)警。

(5) 排風(fēng)扇又稱通風(fēng)扇，排風(fēng)的目的在于發(fā)生火災(zāi)時(shí)及時(shí)排煙，可有效降低有害氣體的濃度。

(6) 路由器用于網(wǎng)絡(luò)連接，使各個(gè)部件都能進(jìn)行信息交流。路由器是計(jì)算機(jī)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的樞紐，不同檔次的產(chǎn)品已成為實(shí)現(xiàn)各種骨干網(wǎng)內(nèi)部連接、骨干網(wǎng)間互聯(lián)和骨干網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通業(yè)務(wù)的主力軍。

(7) 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是指使用寬帶網(wǎng)絡(luò)提供圖像、聲音和各種報(bào)警信號(hào)，遠(yuǎn)程采集、傳輸、儲(chǔ)存、處理與傳播的全新的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

在中心機(jī)房關(guān)鍵位置安裝網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，并通過(guò)校園網(wǎng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)方便地對(duì)監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理或視頻存儲(chǔ)，也可以在監(jiān)控地點(diǎn)布置報(bào)警設(shè)備并與監(jiān)控終端設(shè)備連接實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)。當(dāng)發(fā)生一些異常情況時(shí)，系統(tǒng)可通過(guò)事先設(shè)置好的報(bào)警模式，通過(guò)E-mail、手機(jī)等方式將警告信息傳送給后勤保障部門(mén)，并對(duì)異常情況進(jìn)行錄像抓拍。系統(tǒng)還需其他物聯(lián)設(shè)備如光照、火焰?zhèn)鞲衅?、模擬量、開(kāi)關(guān)量采集模塊、485 轉(zhuǎn)換接口等。圖 1 所示為串口服務(wù)器，串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器可使傳統(tǒng)的RS- 232/422/485 設(shè)備立即聯(lián)網(wǎng)，利用基于TCP/IP 的串口數(shù)據(jù)流傳輸來(lái)控制管理設(shè)備。中心機(jī)房安防物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接圖如圖 2 所示。中心機(jī)房安防物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備如圖 3 所示。

3 軟件的開(kāi)發(fā)需求

物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。雖對(duì)感知層和網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行了基本布置，但最終功能的實(shí)現(xiàn)還需要開(kāi)發(fā)應(yīng)用層的軟件。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層軟件主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理和處理，并將這些數(shù)據(jù)與原有的安防系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信息中心機(jī)房的安全管理。

在基礎(chǔ)軟件上，我們需要完成Web服務(wù)器端的部署和PC端程序的安裝與配置，選擇合適的數(shù)據(jù)庫(kù)并完成相應(yīng)的部署和配置。移動(dòng)互聯(lián)終端的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)需要熟悉串口通訊設(shè)備的參數(shù)，掌握串口通訊程序的編寫(xiě)，借助串口助手實(shí)現(xiàn)串口通訊等。功能最終的實(shí)現(xiàn)需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的服務(wù)器端和PC端軟件， 包括保衛(wèi)值班部門(mén)人員手機(jī)的App軟件。軟件推送效果圖如圖 4所示。

4 結(jié) 語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)拓展了安全監(jiān)控的視角，增加了安全監(jiān)控的手段，降低了安防系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜程度，為校園安防系統(tǒng)的建設(shè)帶來(lái)了革命性變化。職業(yè)學(xué)校在發(fā)展擴(kuò)建的過(guò)程中，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建新型校園安全管理系統(tǒng)， 進(jìn)一步提高職業(yè)學(xué)校校園安全管理水平。但校園物聯(lián)網(wǎng)水平還處于早期階段，需要更多的技術(shù)和資金來(lái)促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景廣闊。作為新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的代表，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)將會(huì)促進(jìn)教育信息化的進(jìn)一步發(fā)展，帶來(lái)更多的創(chuàng)新應(yīng)用和服務(wù)，引起教學(xué)模式和管理模式的變革，最終將提升教育信息化水平，有利于教育質(zhì)量的提高。