一、引言
物聯網，即世界萬物相連，人與人、人與物、物與物，物聯網又簡稱IOT（Internet of things），他是在互聯網的基礎上、通過網絡與傳感器、感知器、控制器、將自然界的萬事萬物都聯繫起來，方便人類的生活，給人類提供最大可能的便捷，讓我們實現信息化、遠程控制管理、和智能化的網絡。因此物聯網是互聯網的延伸。而物聯網智慧校園，則是在世界的學校裡面，建立起一個智能化的校園的師生、生活、學習的物聯網網絡結構，在數字化校園的結構上進行升級。智慧校園指的是以物聯網為基礎的智慧化的校園工作、學習和生活一體化環境，這個一體化環境以各種應用服務系統為載體，將教學、科研、管理和校園生活進行充分融合。2010年，在信息化“十二五”規劃中，浙江大學提出建設一個“令人激動”的“智慧校園”。這幅藍圖描繪的是：無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。簡而言之，“要做一個安全、穩定、環保、節能的校園。” 如果說數字校園解放了手腳，那麼智慧校園就是解放了大腦。
伴隨著信息化的浪潮 ，高校 作為科學發展的前沿陣地，經歷了一場信息的革命。然而，目前的高校信息化建設並沒有緊緊的跟上信息技術發展的步伐，大部分呢高校的信息化規劃、到設計再到實施普遍存在著冗餘、擴展性差、易用性差的問題。隨著物聯網、雲計算等技術的發展、高校信息化的現狀仍然停留在將部分科研、教學及管理“數字化”的階段，與信息產業發展產生了較大的脫節。本次調查報告，將校園的“數字化”到校園的“智慧化”進行理論層面的分析。
二、“物聯網智慧校園”的內涵
物聯網智慧校園包括平安校園、上課點名、人像宿管系統、校園無感抓拍、信息錄入管理、全智能一體化校園卡、全面5G網絡。
1、平安校園
平安校園為校園提供全方位24小時不間斷監控。圍牆防翻越、區域防盜入侵、校門人臉布控、樓道人員密度監測。系統可設置黑名單或與公安系統進行連接，將學校納入公安“天網”系統，確保校園安全。
2、上課點名
能將N對N的人臉識別精度提高到99.82%，遠高於人眼識別精度。系統採用集群化組網管理架構，系統統一排課，到時自動點名，在上課的過程中學生在無感知狀態下即完成點名。除去老師上課點名所消費的時間、並且除去高校常用的點名軟件的使用、可以節省一大筆開支。
3、人像宿管系統
智慧化校園為學校宿舍量身打造的人像宿管系統，系統提供人像簽到、人臉門禁兩大功能版塊。人像簽到功能用於學生自助簽到，人臉門禁功能將傳統的用鑰匙開門的方式升級為人臉識別開門。除去宿管每晚查寢的時間，亦可以不用打擾學生的休息時間。
4、校園無感抓拍
針對校園外來人員管理及校園周邊流動人員問題，物聯網智慧校園提供高速人臉無感抓拍方案，將高速人臉抓拍攝像機部署於校園周邊主要通道、宿舍大門、教學樓大門等地方，可對這些區域進行24小時人臉抓拍布控，以臉搜臉，抓拍數據還可對接當地公安系統。
5、信息錄入管理
當學校擁有大量學生後，需要將一卡通與學生進行綁定，如果人工錄入需要耗費較大的時間和精力，物聯網智慧校園錄入功能，可輔助學校實現校園一卡通的快速錄入。學校也可將一卡通下發到各學院或者各輔導員，由學院負責人或者輔導員在期間完成本班級學生的一卡通信息錄入。
6、全智能一體化校園卡
一體化校園卡是包括食堂用餐、圖書館打卡、進出校園、乘坐公交或者輕軌、學校超市購買物品、宿舍水控、電控以及智能圈存多功能基於一卡的全智能校園卡。該卡通過網絡與本人的手機進行連接、出行可用手機、水控、電控、銀行圈存可用手機或者電腦，凡是有網絡並且可以進行互動操作的都可以進行，一卡行遍校園的每一個角落，出行任何一個地方！
7、全面5G網絡
全面5G網絡是實現智慧化校園的基礎，也是物聯網的基礎，就目前來說，4G要求完成校園數字化到智慧化的飛躍還是很困難的，只有在5G的基礎上，才能完成信息的高速傳遞，才能讓每一位學生享受智慧化校園的便捷
三、基本原理
物聯網智慧校園也是物聯網的一個基本應用。因此智慧校園的基本原理和物聯網的基本原理大致相同。物聯網一般由3大部分組成，即射頻識別RFID系統、中間件Savant系統和Internet系統。其中RFID系統至少包含閱讀器(Reader)和RFID標籤(Tag)，它具有讀取速度快、存儲空間大、工作距離遠、穿透性強、工作環境適應強、可重複使用等多種優勢。RFID標籤由芯片與天線組成，每個標籤具有唯一的電子編碼，標籤附著在物體上以表示目標對象。其中包括RFID、ZigBee和GPS和GPRS模塊
物聯網智慧校園的技術核心關鍵就是射頻識別技術(RFID)。一般的RFID系統由閱讀器、應答器(電子標籤EPC)和高層等部分組成，具有讀取速度快、存儲空間大、工作距離遠、穿透性強、工作環境適應強、可重複使用等多種優勢。電子標籤由芯片與天線組成，每個標籤具有唯一的電子編碼，標籤附著在物體上以表示目標對象。RFID閱讀器的主要任務是控制射頻模塊向標籤發射讀取信號，並接收標籤的應答，對標籤的識別信息進行處理，之後閱讀器把接收到的數據整合處理傳送給計算機。高層是信息管理系統和決策系統，通過對數據的加工、分析和挖掘，為正確決策提供依據。RFID在票務系統(城市公交車、高速公路收費、門票等)，收費卡，城市交通管理，安檢門禁，物流，家政，食品安全追溯，藥品，礦井生產安全，防盜，防偽，證件，集裝箱識別，動物追蹤，運動計時，生產自動化，商業供應鏈等眾多領域獲得廣泛重視和應用。
ZigBee是一種短距離、低複雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術或無線網絡技術，是一組基於IEEE 802.15.4無線標準研製開發的有關組網、安全和應用軟件方面的通信技術。ZigBee網絡的拓撲結構主要有3種：星型、樹狀和網狀網絡結構。它採用DSSS擴頻技術，使用的頻段是2.45 GHz的超高頻段，抗干擾能力強，傳輸速度快，同時可以提高閱讀器的工作距離，主要適合於自動控制、無線傳感器、監控和遠程控制等領域，可以嵌入各種設備中，還支持地理定位功能。
全球定位系統(Global PosiTIoNIng System，GPS)是一種以空中衛星為基礎的高精度無線電導航的全球定位系統，在全球任何地方以及近地空間能夠提供準確的地理位置、車行速度及精確的時間信息。GPS系統由3大部分組成：空間部分、地面控制部分、用戶設備部分。GPRS是通用分組無線業務(General PACket Radio Service)的簡稱，是在GSM基礎上發展起來的一種分組交換的數據承載和傳輸方式，它只通過增加相應的功能實體和對現有的基站系統進行部分改造來實現分組交換，卻得到的用戶數據速率比GSM網絡快得多。GPRS模塊利用手機模塊和SIM卡，把GPS定位到的數據進行短消息發送，告知對方物品所在的位置。
四、技術優缺點及地位
優點：物聯網智慧校園的優點為物聯網開發平臺的優勢。物聯網開發平臺採用先進的RFID技術、ZigBee技術、GPS技術、GPRS技術，把它們融合起來，發揮各自的優勢，提高系統的性能。其主要優勢在於：在RFID技術中嵌入ZigBee技術，使閱讀器的讀取範圍更廣、讀取速度更快、時延更小、成本更低，使多臺RFID閱讀器無線聯接組網或者與其他儀器更方便，設備及不同協議讀寫器之間聯網，實現數據的多點無線採集和傳輸的目的，最終形成一個基於ZigBee技術的多點自動識別、智能無線組網的RFID識別系統。另外融合了GPS和GPRS技術，使物聯網開發平臺系統通信更方便，為物聯網技術更好的推廣和使用提供了一種新的途徑。
缺點：目前的高校信息化建設並沒有緊緊的跟上信息技術發展的步伐，大部分呢高校的信息化規劃、到設計再到實施普遍存在著冗餘、擴展性差、易用性差的問題。隨著物聯網、雲計算等技術的發展、高校信息化的現狀仍然停留在將部分科研、教學及管理“數字化”的階段，與信息產業發展產生了較大的脫節。
智慧校園是物聯網發展中的其中一個模塊，也是必要的開發模塊，全世界有太多的學校、所以智慧校園在物聯網發展中所佔的比重還是很重的。換句話說，國家重視物聯網的發展，自然很多人就會重視智慧校園的發展，因此，物聯網智慧校園的地位還是很高的。
五、研究和應用現狀
智慧校園的研究目前處於初級階段，並且在5G網絡還沒有全面普及的情況之下，這種初級階段將會長期處於。也就是長期在進行研究的狀態，而，市場上目前的智慧校園的應用只是在數字化校園的階段上升級了那麼一丟丟，完全還達不到智慧化校園的標準，比如一卡通的應用、上課點名的應用、因為大多數高校都還沒有進行5G網絡的安排和佈置。
應用實例：
1、重慶工程建築工程職業學院已經將宿舍的人臉識別系統安裝完畢、目前正在應用之中，有待進一步的調查。
2、武漢軍運會期間的軍運村，可以簡單看成一個小型的學校，軍運村的安保工作由智能警車和周圍的監控攝像頭進行處理，也是智慧校園的一個可借鑑的案例。
六、環境影響及可持續發展挑戰
環境影響：目前的發展前景是最好的，全世界各地都在進行物聯網的發展，肯定就會各個國家的各個單位在研究智慧校園，所以，環境造就發展，在全世界都在研究智慧化校園的大環境下，物聯網智慧校園肯定會得到快速的發展。
可持續發展挑戰：可持續發展的挑戰有：1、百萬級設備連接 2、高精度AI算法 3、可定製化的硬件設備 4、設備數據聯動警告 5、大數據行為分析 6、微服務高效接入 7、學生設備的快速集成 8、設備綜合運維服務。
七、國內外研發該主題的相關技術和產品的主要公司（3-5個）的名稱、公司概況、主要技術或產品名稱、行業地位等。
（一）重慶荊棘鳥科技有限公司
公司概況：荊棘鳥智能為智慧校園,平安校園提供成熟完整的人臉識別,智能安防解決方案.功能高度集成,一套智能終端,一線接入等功能。
主要技術：Agile人臉識別終端、A7多功能人臉識別終端、智能分析終端、人臉布控服務終端、目標檢測與分析終端、高速人臉抓拍攝像機、校園無感人臉系統、視覺分析技術等。
（二）河南領控信息科技有限公司
公司概況：河南領控信息科技有限公司為客戶提供專業的智能化校園系統、智能視頻會議系統、多媒體錄播系統等信息化設備。並專業定製：光伏綠色新能源併網發電系統的設計、安裝及維護；平安城市、智慧城市、應急指揮中心等整體信息化解決方案以及物聯網的相關應用；安防監，經過我們努力與發展，已具一定的規模及實力，現擁有一支以卓越的服務品質、專業的技術服務實力團隊，為不同群體的用戶提供更高更優質的服務，我們公司秉承客戶至上、服務至上的經營理念，以穩固、發展、忠誠、高效、團結與創新的精神而不懈努力。
產品名稱：一站式智能化信息體系。
（三）中研普發集團
公司簡介：深圳市中研普華管理諮詢有限公司是中國領先的產業研究專業機構，公司致力於為企業中高層管理人員、企事業發展研究部門人員、市場投資人士、投行及諮詢行業人士、投資專家等提供各行業豐富翔實的市場研究資料和商業競爭情報；為國內外的行業企業、研究機構、社會團體和政府部門提供專業的行業市場研究、商業分析、投資諮詢、市場戰略諮詢等服務。我們擁有多年的投資銀行、企業上市一體化服務、市場調查、市場研究、行業研究及投資諮詢專業經驗。目前，中研普華已經為上萬家包括政府機構、銀行、研究所、行業協會、諮詢公司、集團公司和各類投資公司在內的單位提供了專業的產業研究報告、項目投資諮詢及競爭情報研究服務，並得到客戶的廣泛認可；為眾多企業進行了上市導向戰略規劃，同時也為境內外上百家上市企業進行財務輔導、行業細分領域研究和募投方案的設計，並協助其順利上市；協助多家證券公司開展IPO業務。
隨著中國加入WTO，中國企業將面臨更多嚴峻挑戰，市場信息顯的尤為重要。中研普華將集團公司在國際市場上成功運作的商業服務模式引入中國，幫助中國企業成長, 在國內外市場不斷取得新的競爭優勢和新的成長。在這種形勢下，中研普華迅速崛起，已成為中國首屈一指的資訊服務商……
面對中國新經濟形式，我們以一名“輔導員”的身份，結合中國企業目前現狀，為企業引進和提供最前沿的行業市場商情和企業管理資訊，通過中研普華one Stop service（一站式服務），秉承“管理是本質、信息是基礎、效益是目的”的原則，願意與所有具有前瞻性的中國企業分享成功實踐的經驗，用務實的精神和優質的服務，攜手成就未來。
產品名稱：主要為物聯網發展做研究方向，其中包括智慧校園。
地位：中研普華公司是中國成立時間最長，擁有研究人員數量最多，規模最大，綜合實力最強的諮詢研究機構之一。中研普華始終堅持研究的獨立性和公正性，其研究結論、調研數據及分析觀點廣泛被電視媒體、報刊雜誌採用。
八、參考文獻
【1】物聯網工程導論
【2】傳感器與檢測技術
【3】校園文化建設論文
【3】智慧校園——實現智慧教育的由之路 計算機與互聯網
【4】智聯網·新思維 ：“智能+”時代的思維大爆發
【5】基於教育教學信息化的智慧校園建設論文
【6】多校區高校智慧校園建設相關問題探究論文
【8】橫跨時空的新興教學環境——國內“智慧校園”相關文獻 綜述
【9】大數據時代醫學院校智慧校園建設路徑探究
【10】淺析基於物聯網建設智慧校園
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