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基于嵌入式及RFID物联网技术的智慧校园系统设计与实现

更新时间：2019-12-21 22:36:30 大小：2M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：嵌入式 rfid 物联网智慧校园系统 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

传统的智慧校园系统,面对不断增长的信息,存在控制效率低以及安全性差的问题.基于该现象,设计并实现基于嵌入式及RFID物联网技术的智慧校园系统.其由智能RFID感知模块、网络融合模块、嵌入式硬件支持模块、支撑站模块、业务应用模块以及综合服务模块构成.系统分别对这些模块进行了设计和实现,完成校园的智能化管理.实验结果表明,所设计嵌入式系统各项功能运行稳定,运行效率较高.

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2017年8月15日

第40卷第16期

Aug．2017

现代电子技术

Modern Electronics

Technique

V01．40 No．16

doi：10．16652／j．issn．1004—373x．2017．16．019

基于嵌人式及RFID物联网技术的智慧校园

系统设计与实现

巴音查汗1，安鹏2

(1．新疆职业大学信息技术学院，新疆乌鲁木齐830013；2．宁波工程学院电子与信息工程学院，浙江宁波315016)

摘要：传统的智慧校园系统，面对不断增长的信息，存在控制效率低以及安全性差的问题。基于该现象，设计并实现

基于嵌入式及RFID物联网技术的智慧校园系统。其由智能RFID感知模块、网络融合模块、嵌入式硬件支持模块、支撑站模

块、业务应用模块以及综合服务模块构成。系统分别对这些模块进行了设计和实现，完成校园的智能化管理。实验结果表

明，所设计嵌入式系统各项功能运行稳定，运行效率较高。

关键词：嵌入式技术；物联网技术；智慧校园系统；智能化管理

中图分类号：TN915．34；TP393．18

文献标识码：A

文章编号：1004．373X(2017)16—0063．03

and

of wisdom

based on embedded

Design

implementation

campus system

technology

and RFID IOT

BAYIN

Chahanl，AN

Pen92

ofInformation

Vocational

University，Urumchi 830013。China；

(1．College

Technology，Xinjiang

of Electronics and Information

315016。China)

2．College

Engineering。Ningbo University

Technology，Ningbo

Abstract：The traditional wisdom

the face of

the

of low control effi-

information，exists

campus system，in

growing

wisdom

based

campus system

problems

on embedded RFID IOT

and

to eliminate

order

this

ciency

poor safety．In

phenomenon，a

was

and

RFID

module，network fusion

module，em-

technology

implemented．It

composed

intelligent

designed

perception

bedded hardware

station

module and

service modules．

completed．The

module，business

support module，supporting

application

then the

campus intelligent management

comprehensive

These modules were

and

was

designed

implemented respectively，and

nlns and

efficiently．

result shows that the embedded

eExperiment

system

stably

Keywords：embedded technology；IOT technology；wisdom campus system；intelligent management

随着嵌入式技术以及物联网技术的快速发展，智能

化管理方法在当前校园管理中的应用价值逐渐增强。

传统的智慧校园系统，面对不断增长的信息，存在控制

效率低以及安全性差的问题，不能为教师、学生以及管

理人员提供智能的信息服务n】。基于嵌入式技术和物联

网技术能够塑造智慧校园系统，可增强校园设施的管理

效率、提高教师授课质量、学生学习效率以及校园信息

控制的安全性。

系统架构，如图1所示，其由智能感知模块、网络融合模

块、硬件支撑模块、支撑站模块、业务应用模块以及综合

服务模块构成口】。智慧校园系统将物联网中的RFID，

EPC等不同的传感器配件部署到教室、食堂、图书馆、实

验室等不同设施中，采用智慧校园网络平台相连，确保

不同的信息在校园不同领域进行互通，对校园中的人和

物进行智能化管理。

(1)RFID智能感知模块。智能感知模块的硬件结

构图如图2所示。可以看出，其采用物联网中的传感

器、智能手机、PDA等部件，基于智能感知平台，通过

RFID辨识、视频提取等手段，对校园环境中的办公室部

件、宿舍部件、教室部件以及实验室部件进行感知以及

检测。采用融合的网络传递检测到的结果，完成校园环

境的智能控制。

1智慧校园系统设计与实现

1．1

系统架构

本文采用嵌入式和物联网技术，设计出智慧物联网

收稿日期：2016-12—09

基金项目：国家自然科学基金(61502256)

(2)网络融合模块。智慧校园中的网络融合模块

万方数据

现代电子技术

2017年第40卷

采用物联网中的网络融合技术，融合校园中的有线网、

互联网、移动网络等，完成不同网络间信息的全面对接，

确保校园中的人信息、物信息的畅通无阻传输。1。采用

一体化的信息控制方案，为智慧校园提供高效率、稳定

的校园网络环境。

平台，对智慧校园系统中不同的身份信息、感知数据以

及不同类型业务应用数据进行全方位控制。

综鑫鬟务I控制决策站¨ 自主学习站||交流站

十

||圣

舅

一同

一卡通I l视频监控l l部件控制l

业曩羹用l

图3

TC35交换机硬件结构图

十

(5)业务应用模块。不同的校园依据自身的特征

塑造的业务应用也存在较大的差异，这些业务应用采用

物联管理实现联网控制，主要包括校园一卡通、视频监

控、部件控制、处理和检索历史记录等H。一卡通业务控

支撑站

身份I J信息ll尝要I

模块

认证I I门户||嚣嚣l

网圈平台¨ 平台IJ忙朱J

硬裳囊撑冈网冈

制学生的一卡通和身份信息，从视频监控模块中能够看

到校园各监控站点的视频图像，采用部件控制模块完成

智慧校园的传感器部分、门禁目标、警报器等部件的处

f竺兰翌

模块L———一L———一L———一

理、检索以及控制。视频监控部分的硬件结构如图4所

示。基于校园安防需求，采用射频技术和AT89S51型读

卡器，完成射频辨识，并通过TC35模块实现通信传递，

采用液晶显示屏呈现监控图像，管理人员通过键盘完成

视频监控的及时调整。其中，AT89S51核心芯片通过

智鬟萎知网网冈

图1 基于嵌入式及物联网技术的智慧校园系统架构

232接口经TC35模块完成信息交互。

图2硬件建设结构图

图4视频监控硬件结构图

(3)硬件支撑模块。该模块采用VMware虚拟化手

段，通过交换机、服务器以及存储部件，实现智慧校园系

统中大量信息的嵌入式存储，对智慧校园系统中的大规

模运算和存储资源进行全方位控制。其中的交换机用

于实现信息的传输，其由视频器、基带处理器、功放器以

及存储器构成，通过一块电路板则完成所有的功能。系

统设计的交换机采用德国西门子公司生产的集成电路

板，其型号是TC35，能够完成语言信号行业短消息的传

递和结束。该集成电路板是双频频段，可高效率地支撑

(6)综合服务模块。综合服务模块是对智慧校园

系统中的全部模块进行统一管理，塑造控制决策站、自

主学习站以及交流站等服务站，为校园中的教师、学生

以及管理者提供综合信息服务平台。

1．2智慧校园系统中各模块的设计与实现

1．2．1

网络融合模块设计与实现

塑造校园物联网系统是智慧校园系统的关键部分，

塑造的物联网系统应覆盖校园教学楼、办公楼、实验室

800个

232接1：3以及语言

以及图书馆等区域，并且还在学生宿舍设置了I

800多个，无线传感器3 400多个，完善

AP，增益天线2

数据、语言以及传真的传递，包含RS

接口，具有较高的电源范围，其硬件结构图如图3所

示。其由6个硬件构成，其中的基带处理器是关键部

校园不同区域的物联网的全面覆盖，确保人们在校园的

任何地方都可上网，实现校园信息的全面传递。

1．2．2硬件支持模块设计与实现

分，能够实现信息通信功能。

(4)支撑站模块。支撑站模块依托于数字化校园

塑造校园物联网主干网。塑造网络部件的关键部

系统内的软件，设计出信息整合平台以及应用整合开发

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