第32卷第3期温州大学学报·自 然 科 学 版2011年6月V ol 32, No 3 Journal of Wenzhou University · Natural Sciences Jun, 2011
基于ZigBee技术的智慧校园设备
防盗系统设计
张永波
(浙江旅游职业学院信息中心，浙江杭州 311231)
摘要：根据ZigBee技术特点，运用RSSI定位技术，设计了智慧校园设备防盗系统．该系统具有较
好的通用性和可扩展性．
关键词：ZigBee网关；节点设计；RSSI定位；联动控制
中图分类号：TP393.03 文献标志码：A 文章编号：1674-3563(2011)03-0054-07
DOI：10.3875/j.issn.1674-3563.2011.03.010 本文的PDF文件可以从https://www.doczj.com/doc/1e19208813.html,获得
如何有效地保护设备财产安全一直是学校安全保卫部门研究的问题．学校的公共或私人设备，如笔记本电脑、手机、投影仪等被盗的现象屡见不鲜，这不仅会给国家或个人造成直接经济损失，给工作和生活带来不便，还会影响社会安定，甚至造成无可挽回的损失，比如计算机信息的泄露和丢失等．不少单位虽然采取了加强巡查、安装摄像监控设备、门禁等安保措施，但设备被盗还是经常发生，事后的追查工作需要投入大量的人力物力，且结果很难预料，因此，非常有必要进一步改进现有的安保措施．
信息技术的快速发展，为安保措施的改进提供了有效途径．本文运用物联网技术，基于ZigBee 无线传感网，构建了一个立体的“智慧感知、智慧处置”的智慧校园教学设备防盗监测系统，如果设备移动或被盗，系统会在第一时间报警并根据设备的移动追踪盗窃者的位置，同时管理中心及设备所有者能及时收到报警信息，从而实现设备盗窃事件的及时处置，最大程度地避免盗窃事件的发生．
1 Zigbee无线传感网及其应用概述
在传感网的组建中，重要的一环是将大量的传感器与骨干传输网络相连，由ZigBee技术组成的网络正好可以满足这个要求．ZigBee技术是一种新兴的远距离、低复杂度、低功耗、低成本、高容量、短时延、工作频段丰富的双向无线通信技术[1]，它依据802.15.4标准的新型无线网络协议，采用自组织网通信方式，具有很高的网络安全性、稳定性和抗干扰能力．根据节点的不同角色，ZigBee可分为全功能设备（FFD）和精简功能设备（RFD）．ZigBee网络中有3种类型设备：协调器、路由器和终端设备．ZigBee协调器在IEEE 802.15.4中也称作PAN协调器，协调器和路由器必须是FFD，终端设备可以是FFD或RFD，一个ZigBee网络有且只能有一个协调器；路由收稿日期：2011-03-15
基金项目：浙江省2010年度教育技术研究规划课题(JB069)
作者简介：张永波(1970-)，男，浙江浦江人，工程师，学士，研究方向：计算机应用
张永波：基于ZigBee 技术的智慧校园设备防盗系统设计
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器对于ZigBee 网络来说是可选的，主要功能是参与网络发现、信息转发、网络扩展等；终端设备作为网络接入者，可以通过路由节点连接协调器或直接连接协调器，但不允许其它节点通过它加入网络．在实际应用中，也把这3种设备称为ZigBee 网关、参考节点和盲节点．ZigBee 网络拓扑结构主要有星型、树形和网状．
ZigBee 技术在人员定位、智能家居、节能环保、智能安防、远程控制等方面有广泛应用．可以预见，作为传感器与骨干网的桥梁之一，在未来智慧地球、智慧城市、智慧校园等建设中，ZigBee 传感网必将起到一网多用的良好效果．本系统主要研究其在设备防盗监测上的应用．
2 防盗监测系统的结构与设计
2.1 系统规划与结构
ZigBee 无线传感网络节点尺寸小，能耗低，再加上休眠机制，使其能够保证布网的隐蔽性，且能够长期运行．本文提出的校园设备防盗系统是在学校公共设备、实验室设备和宿舍个人贵重物品等上嵌入传感器节点（盲节点），这些ZigBee 网络节点能够以自组织的方式组成网络．配置时设定设备节点移动区域，当设备被移动时，传感器节点内置定位引擎通过与参考节点的比较，快速计算设备的位置，与设定值相比较，当移出预定的范围区间时，无线传感器第一时间告知管理中心，提醒管理员注意，并可以从管理中心查看设备所在位置．当设备移动到出入口时，匹配携带者身份信息（预先给设备所有者分发身份信息ZigBee 节点），如果身份符合，系统记录出入信息放行，若身份不符，则启动报警告知管理中心，出入口拍摄系统工作并关闭门禁系统阻止设备出入．系统结构如图1所示．
2.2 定位系统的设计与应用
无线定位技术主要分为基于距离和无需测距的定位，其区别主要在于是否需要测量节点之间的距离，另外测量精度也不一样，基于距离的定位算法精度较高，如TDOA 、RSSI 、AOA 等，无需测距的定位算法精度较低，如APIT 、DVHOP 等．
根据防盗系统的设计，ZigBee 节点要求功耗低、成本低、时延短、网络易组建、容量大．节点芯片要根据这些要求进行合理选择．TI 公司的CC2431芯片自带硬件定位跟踪引擎系统，能满足低功耗ZigBee IEEE 802.15.4无线传感网的应用需要，由2.4 Hz 直接序列扩频（DSSS ）射频收
盲节点
门禁/摄像机
参考节点 管理中心
网关
图1 智慧校园设备防盗系统结构示意图
温州大学学报·自然科学版(2011)第32卷第3期
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发器核心和增强型工业标准的8位8051微控制器组成，是带有128 KB 闪存的8051内核ZigBee 无线单片机，各项性能指标符合系统需求．设计系统组成如图2所示． 2.2.1 RSSI 定位技术
RSSI （接收信号强度指示）是指节点接收到的无线信号强度大小[2]．在基于接收信号强度指示RSSI 的定位中，已知发射节点的发射信号强度，接收节点根据接收到信号的强度计算出信号的传播损耗，利用理论和经验模型将传输损耗转化为距离，再利用已有的算法计算出节点的位置．RSSI 理论值[3]可以由式（1）计算：
RSSI = – (10nlg d + A) （1）
其中n 代表信号传播常量，也叫传播指数，d 代表距发射器间的距离，A 代表距离1 m 时的接收信号强度． 2.2.2 定位引擎操作
使用RSSI 定位引擎较为简便，设置好参考节点坐标，在盲节点（监测对象节点）移动时获得测量参数，定位引擎计算完毕就可以直接得到计算结果．定位引擎操作流程如图3所示．
图2 智慧校园设备防盗系统组成图
N
图3 定位引擎操作流程图
张永波：基于ZigBee技术的智慧校园设备防盗系统设计 57
RSSI硬件定位速度快、精度高，定位范围64 m，对校园来说区域太小，实践中定位范围可通过简单的软件预处理算法得到，比如每个节点用2个字节的X、Y代表，因为精度是0.25 m，从而最大范围为214 = 16 384 m．另外，要得到一个高精度的定位坐标，需要3 – 8个信号良好的参考节点，实际应用中需要3个以上参考节点测得的数据才可靠．系统设定的参考坐标存放于RF寄存器REFCOORD中（CC2431的无线定位引擎及其应用改进）．在写入REFCOORD之前，寄存器LO2CENG的第1位LOCENG. REFLD必须写入1，用于指示一组参考坐标将要被写入．一旦坐标写入过程开始（LOCENG. REFLD = 1），8对坐标必须一次性写入．定位引擎测量参数写入及计算操作函数如下：
LOC_REFERENCE_LOAD(FALSE);//激活LOC_PARAMETER_LOAD，准备写入测量参数LOC_PARAMETER_LOAD(TRUE);
MEASPARM=a_val;
MEASPARM=n_index;
for(i=0;i MEASPARM=refNodes[i].rssi; }//测量参数写入完成 LOC_PARAMETER_LOAD(FALSE);//启动定位估计计算 LOC_RUN();//等待完成后读出坐标值 while(！LOC_DONE()); *locX=LOCX; *locY=LOCY;//关闭定位引擎 LOC_DISABLE(); } 当定位引擎使用少于8个参考坐标时，要将未用的参考坐标写入0.0． 2.3 节点设计 2.3.1 参考节点设计 参考节点是一个已知位置的静态节点，在ZigBee网络中相当于路由器，安装在固定位置，其坐标位置（X，Y）值事先指定，并为盲节点（设备节点）提供其水平坐标参数X、竖直坐标参数Y以及RSSI平均值，由于其不参与定位计算，硬件主芯片采用CC2430．得到可靠定位信息需要3个以上的参考节点，实际布防时，在走廊中，走廊两边每隔20 m 交错安装一个参考节点，即左边在起点位置放置，右边从10 m起放置，如此交错每隔20 m放置一个，一个走廊参考节点安装数不少于3个．在大楼的出入口和楼层出入口区域，安装不少于5个参考节点，以保证设备被盗时，发出准确的报警信息．因为加强了出入口的布防，房间内部可根据设备重要情况选择安装或不安装，重点实验室或贵重物品放置的房间可以按照等角三角形安装参考节点，以保证定位精度．在室外可根据区域地形复杂程度和参考节点的有效通信距离，合理分布参考节点． 2.3.2 盲节点设计 盲节点是与设备绑定的节点，即为设备节点，节点内置设备信息，根据需求其前端可以接入倾斜角传感器、重力加速度传感器、温度传感器等协同管理设备，所以又可称为传感器节点．盲 58 温州大学学报·自然科学版(2011)第32卷第3期 节点采用CC2431硬件主芯片，其内部自带定位引擎功能，具有2.4 GHz直接序列扩频（DSSS）射频收发器核心和高效的8051控制器，其中，MCU包括存储器及外围，其它模块提供电源管理、时钟分配和测试等，功能强大，集成度高，芯片仅7 mm厚度，非常有利于节点小型化设计．盲节点在收到参考节点提供的固定坐标和相应的RSSI值后，通过定位算法计算自身精确位置坐标，并把该坐标协同定位节点坐标号发送给网关，由网关转给管理软件处理，根据设定值判断设备节点是否离开设定位置，如果离开，系统启动报警． 为了节能和提高网络效率，盲节点通过调度节点的休眠和唤醒状态交替工作，本系统设定每隔1分钟发送一次设备节点信息． 2.4 ZigBee网关设计 ZigBee网关是无线定位系统的网络协调器，在整个系统中起着至关重要的作用，它主导网络的建立，实现网络初始化、数据交换、协议转换、设备控制等功能，是ZigBee网络与以太网通讯的桥梁． ZigBee网关的组成包括两个部分：ZigBee网络协调器和接口转换．ZigBee网络协调器的功能是：通过这个协调器可以管理其下的一个ZigBee网络．接口转换的功能是：通过配置特定的接口类型，把ZigBee网络的信息转换到外界的通用接口，如RS232/485、Ethernet、USB等，以方便计算机通过这些通用接口对ZigBee网络进行管理． 考虑系统集成度、控制能力及应用可靠性等因素，网关硬件采用双MCU结构[4]，协调器端MCU采用高性能和低功耗的8051控制器，微控制系统由芯片CC2430实现，负责ZigBee无线网端的信息采集并通过串口与接口转换MCU建立对话．接口转换MCU采用AT89C55单片机，实现接口转换功能． 2.4.1 协调器的实现 根据设备防盗系统的需求，网关协调器平台运行Z-Stack协议栈，网络拓扑采用可自组建的星型和网状结构，协调器通过aplFormNetwork()函数建立网络[5]，建立网络的关键代码如下：aplFormNetwork(); //建立网络 while(apsBusy)()) {apsFSM(); } //等待建立完成 while(1) {apsFSM(); } //循环执行协议栈 } 在协调器网络建立完成后，允许路由节点和终端节点的动态加入： do { aplJoinNetwork(); //盲节点或参考节点加入网络 while(apsBusy ()) { apsFSM(); } //等待加入完成 }while (aplGetStatus ()! =LRWPAN_SUCCESS); 整体的网络组建完成后，考虑数据的传递，网关协调器可以接到全网络节点的数据，为了区分不同节点的数据，在协调器转发数据前必须加入有协调器自动为该节点分配的网络号作为报头，对应节点的网络号可以通过数据访问函数aplGetRxSrcSADDR()获得． 2.4.2 接口转换的实现 协调器模块与接口转换模块采用串口通讯，由于ZigBee网络与以太网的协议不同，两个网络间要建立通讯和数据传输需要作协议转换，协议转换的工作原理如图4所示． 张永波：基于ZigBee 技术的智慧校园设备防盗系统设计 59 LwIP 是瑞典计算机科学院的一个开源的TCP/IP 协议栈实现，支持多网络接口下的IP 转发和ICMP 协议．系统ZigBee 与Ethrnet 的对话过程见图4，ZigBee 网络节点的数据发往以太网，简单判断后上发给LwIP 对应的UDP 或TCP 处理函数进行相应处理，确定分发给以太网并通过以太网端的ARP 解析对应的IP 地址，接口协议转换完成，反之类同． 3 联动控制 当设备离开设定区域时，除了告知管理中心，作为逻辑严谨的防盗系统还需要有及时的联动控制措施．本系统的设计是在设备接近出入口时，启动摄录像设备拍摄离开过程，如果携带者的身份信息与设备登记信息通过认证，则记录离开信息和拍摄离开照片，反之，如果没有通过匹配认证，则同步联动关闭门禁系统，阻止离开并通过MCU 驱动摄像头对出入口进行图像采集，将图片信息同步传送到管理控制中心存储．以上过程如图5、图6所示． 4 结 语 随着物联网技术的发展，智慧校园建设将成为未来高校信息化的主要发展方向．本文设计的防盗系统具有安全保密性好、可扩展性好、节点兼容性好等特点，在本系统的网络节点上可以方便地扩展消防报警、照明系统控制、远程控制等．本研究对打造“天下无贼”社会环境及推动物联网技术发展都有积极意义． 图6 门禁系统联动控制流程 图5 图像采集联动控制 LwIP(Light Weight IP) 协议 ARP (Ethernet) 数据链路层 (MAC) 物理层(PHY) Ethernet ARP (IEEE802.15.4) 物理层(PHY) 数据链路层 (MAC) ZigBee 图4 网关协议转换原理 60 温州大学学报·自然科学版(2011)第32卷第3期 参考文献 [1] 张雪坤, 陈金鹰, 季翔宇. ZigBee技术在传感网中的应用研究[J]. 通信与信息技术, 2010, (2): 48-50. [2] 宋保业. CC243的无线定位引擎及其应用改进[J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2008, (2): 22-24. [3] 王立波, 陈慈发. CC243的室内定位系统设计[J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2008, (9): 58-60. [4] 杜律, 陈裕隆, 许学添, 等. 远程监护系统中ZigBee网关的设计[J]. 微计算机信息, 2010, 26(1-2): 87-88. [5] 乔大雷, 夏士雄, 杨松, 等. 基于ARM9的嵌入式Zigbee网关设计与实现[J]. 微计算机信息, 2007, 23(12-2): 157-158. ZigBee Technology-based Design of Wisdom Equipment Anti-theft System in Campus ZHANG Yongbo (Information Center, Zhejiang Tourism College, Hangzhou, China 311231) Abstract: Based on characteristics of the ZigBee technology, the wisdom equipment anti-theft system in campus was designed by using RSSI positioning technology. The system has good versatility and scalability. Key words: ZigBee Gateway; Node Design; RSSI Positioning; Linkage Control (编辑：王一芳) 学校智慧校园建设方案 为进一步提升我校教育信息化水平,以教育信息化推动教育现代化,根据《“智慧校园”创建工作方案》得通知精神,结合我校教育信息化发展规划,特制定我校“智慧校园”创建工作如下实施方案。 一、指导思想 未来几年,以国家、省、市、县近年来有关教育改革发展、教育信息化等得规划纲要及相关要求为指导,以“统筹规划,分步实施;整体推进,突出重点;优化应用,资源共享;立足高端,跨越发展”为原则,实施以自主学习、个性化学习为主要特征得智慧教学与基于互联网、大数据、云计算得智慧管理,高标准推进学校信息化建设,通过打造数字化校园、智慧校园,创设良好得信息化氛围,引领教师发展、促进学生成长,提高学校教育教学质量,提升学校得信息化管理水平,实现学校数字化得跨越式发展,为全面推进素质教育,逐步实现学校教育得现代化奠定坚实得基础。 二、组织领导 组长:*＊＊ 副组长:***?＊*＊ 成员:＊*＊＊*＊?＊** 三、学校概况 我校信息化建设起步较早,校园网始创建于19９2年,校园网络全覆盖于2０1３年实施。学校在校园数字化方面投入按照《“校校通”工程建设指南》高标准严要求进行装备。十多年来,学校得信息化建设一直稳步发展,在学校科学发展中得推动作用越来越明显、具体表现在:学校目前拥有多媒体教室＊*间、 计算机教室＊*间,全自动录播教室＊＊间、数字化实验室**间,学术报告厅*＊个,并建有广播中心、监控中心、网络中心、校园电视台以及科技航模课程基地;教师人手一台笔记本电脑;校园网使用１０0M电信光纤接入因特网,并高速连入市县城域网,实现办公楼、教学楼、实验楼、图书馆等场所无线网络全覆盖。从软件环境来瞧,我校现已建成学校网站、人事管理、资产管理、校本资源库、电子备课、影像资源库、网上报修、心理辅导、家校联系、电子图书等平台。从教职工信息素养来瞧,教师基本能熟练应用多媒体开展教学活动,绝大部分教师能制作质量较高得多媒体课件。管理人员能熟练使用办公应用软件。 四、存在不足 目前我校信息化建设得问题主要就是:系统性得整体规划有待提升,信息技术专业人员短缺,基础设施装备不先进、不全面、严重老化不能满足发展需求,信息化管理水平亟待提高,在校务管理、学生自主管理等方面,对师生全面素质能力与发展水平方面考核得平台需进一步完善。 五、目标任务 (一)总体目标 通过几年得跨越式建设与发展,建成高水平数字校园基础设施公共平台,实现高速、安全得校园网有线无线全面覆盖校园、信息化终端遍布校园,立足师生员工信息化应用得实际需求,以信息技术对学校得教学、科研、管理与服务等各项工作进行现代化改造,构建资源数字化、应用集成化、传播智能化得信息环境,建设可共享得优质校本资源库,实现教学教研、管理服务得高度数字化、智能化,全面提升师生得信息素养与应用水平,最终建 智慧校园建设方案 建设内容： 网络环境建设 1、有线网络 功能描述：校园主干网万兆，千兆到桌面。是校园多媒体教学、校园服务、校园管理、综合安防、有线电视、电子公告屏、校园宣传系统、校 园广播等各系统模块正常运转的基本保障。 效果：依托高速、可靠的网络平台是学校开展一切活动的基础及保障。 要求：（1）每间教室、功能室建筑施工方预埋网线最低标准为：软光纤或六类防屏蔽专用线到教室。有线网络接口10个（班班通(一体机)1个、讲台1个、教师行为教学分析系统2个、电子班牌1个、校园广播1个、老师教室内办公1个、班级门禁1个，无线AP接口2个），每栋教学楼楼层交换机使用硬光纤相连接（即光纤到楼层，到楼采用万兆模块），每间教室设置一个有线电视接口。（2）办公室有线网络接口3个或每一面墙一个，门房3个（分别布在除门口外所在的三面墙）、路灯竿上3个（监控、AP、预留） (3)每个网口应配备相应电源插座（监控、音箱不配），预埋相应电源管道； 2、无线网络 功能描述：作为有线网络的一个有效补充，智慧校园的基础保障，实现师生在校园内随时、随地的接入需要，满足未来发展的需求，是智慧校 园各功能模块应用的重要保障。 依据：详见附件 效果图： 预算：详见附件 （1）教室内能满足50台平板电脑同时接入 （2）校园内能随时随地无缝接入 要求：建筑施工方每层教学楼无线节点网线预埋，室外无线节点网线预埋。 3、中央控制室（中心机房） 功能描述：作为校园信息处理的核心所在，具有网络中心、数据中心、校园安防中心、一卡通中心的功能。 依据： □国家标准《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93) □国家标准《计算站场地技术要求》(GB2887-89) □国家标准《电子计算机机房施工及验收规范》(SJ/T30003-93) 十二. 基于物联网的智慧校园系统的开发与设计 (一)物联网概念的提出 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”。 2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首； 2005年，国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。国际电信这份报告曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。美国总统奥巴马就职以后，在他和工商领袖举行的圆桌会议上，“智慧地球”的概念被提出，其中包括美国要形成智慧型基础设施“物联网”，被美国人认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。 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”。 (二)物联网的相关技术 物联网的实现主要分为三个层次： 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处理技术。 智慧校园整体解决方案 V1.0 目录 一、背景概述 (3) 二、智慧校园方案简介 (3) 三、智慧校园云平台架构设计 (4) 3.1基础设施层 (4) 3.2资源池层 (4) 3.3云服务层 (5) 3.4云管控层 (5) 3.5云网络安全服务 (5) 3.6云灾备服务 (5) 四、智慧校园应用平台设计 (6) 4.1校园门户网站 (6) 4.2统一身份认证平台 (7) 4.3教育服务应用 (8) 4.4学生管理应用 (10) 4.5实习就业应用（该项根据客户实际情况而定） (12) 4.6后勤办公应用 (14) 4.7云录播系统 (15) 4.8精品录播系统 (17) 4.9媒体资源中心系统架构 (18) 4.10虚拟演播室系统 (18) 五、智慧校园安防系统设计 (22) 一、背景概述 智慧校园是衡量一个国家和地区教育发展水平的重要标志，实现教育现代化、创新教育模式、提高教育质量、迫切需要大力推进教育信息化。当前和今后一个时期，要大力推进“三通两平台”建设，即宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通、建设教育资源公共平台、教育管理公共服务平台。力争实现四个突破，即教育信息化基础设施建设新突破、优质数学教育资源共建共享新突破、信息技术与教育教学深度融合新突破、教育信息化科学发展机制新突破。 二、智慧校园方案简介 三通两平台解决方案是通过建设统一标准的公共服务平台，将贯穿在教育日常工作中的学生、教师、资产和管理等基础数据，按规范格式统一保存在数据中心，在技术支撑服务平台基础上，统一建设各类教育信息化应用，实现标准化，规范化的统一数据管理，便于各级教育主管部门进行数据管理和统计分析。 三通两平台解决方案融合云计算理念进行架构设计，主要分基础设施层、平台服务层、软件服务层、客户端服务层。基于、先进、灵活、开放的云计算基础架构，将各类基础数据存储于云端，并有效整合和管理各类教育信息化应用，形成从管理、教学、办公到研究、在线学习等标准、统一的“三通两平台”体系，实现宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通、建设教育资源公共平台、教育管理公共服务平台建设，为各级教育机构提供高宽带、大容量的教育网络服务，全面、准确、及时的基础数据服务及高效、便捷、实用的教育教学应用服务，实现各基层教育机构间的信息互通、信息共享和交换，确保教育系统内信息、学生信息、人事信息、资产信息等数据的高度准确和统一，减少重复录入，降低维护成本，实现区域范围内均衡的教育信息化建设。 整体架构图 中等专业学校 “智慧校园”建设规划方案（2015—2020） 一、?建设意义与可行性分析 （一）建设意义 智慧校园建设，是当今信息技术创新应用的趋势，是提高教育现代 技术水平、规模培养信息技术技术技能人才的紧迫任务，将极大地推动 学校信息化建设，对学校各项工作、教师和学生的工作、学习产生重要 的影响，提升学校办学水平，显着推动学校各项事业的快速发展。 1.有利于实现数据共享，避免信息孤岛 智慧校园的建设目标之一就是要实现学校各项业务的信息化管理， 搭建各部门间信息共享的桥梁，保证学校各项数据的权威和质量，为学 校领导的决策提供数据支持。 2.有利于提高工作效率和信息化应用水平 构建智慧校园应用系统，将有利于突破传统的工作方式，提高工作 效率，实现部门之间和部门内部的数据、资料、文件等的共享，也提高 了教职工自身的信息化应用水平。 3.有利于推进教育改革，提升教学质量 智慧校园的建设，将推动教学手段、教学方法和教学工具的变革， 普及多媒体教学、网络远程教学，实现教学资源共享，促进教学质量的 提高。 4.有利于提升学校形象，增强综合竞争力和影响力 智慧校园建设是学校一项基础性、长期性和经常性的工作，是学校建设和人才培养的重要组成部分，其建设水平是学校整体办学水平、学校形象和地位的重要标志。 （二）校园网现状 泰安市文化产业中等专业学校校园网始建于2012年8月，目前已建成覆盖学校教学区的高速、稳定、安全的校园网。校园网基于三层网络结构，采用千兆以太网技术作为主干技术，呈星型网络拓扑结构，通过电信100M光纤接入Internet和泰安教育城域网。目前我校拥有各类服务器3台，各类核心、汇聚和接入交换机10台，接入信息点50多个。 为了实现教育教学和管理工作的现代化，学校还逐步建设了校园门户网站（），提供了WEB、FTP、OA办公等应用服务，在学校教学和管理中发挥了重要的作用。? 另外在学生实习实训上，将计划建成多个电脑仿真实训室，充分运用信息化教学技术实施教学，实训课根据教学需要按照先计算机仿真模拟，再实际操作的程序进行。 （三）可行性分析 从整体上看，学校校园网硬件设施较为完善，网络应用有一定的发展，学校及各处室、各专业部能通过学校或部门网站开展工作，拓宽了信息交流的渠道。但是我校信息化应用还有诸多不足，主要体现在以下几个方面： 一、建设背景： 胥各庄小学于2013年7月12日迁入现址，是一所由区镇两级政府共同出资的高标准小学。学校以“卓然独立、越而胜己”为其核心理念，并在“特色校本课程建设、学科与信息技术融合”等方面开展深入探究，取得了丰硕的成果。作为一所新建的现代化学校，胥各庄小学在国家大力推进教育信息化建设的背景下，宜从顶层设计、长远发展的角度，整体规划学校的智慧校园建设。 （一）硬件设备： 我校已于2013年（建 校）建成了校园网， 并宽带接入因特网， 有1个网络中心、4 个计算机房，37个多 媒体网络教室，1个 专业录播教室（含专业研课室）。每个教室和办公室配备了电脑和一体机等多媒体设备，校园网、网络教室、多媒体教室等现代化设备互为一体、高速运行，并不断优化升级，为建立智慧校园提供了可能。 （二）软件支持：加大投入整合优秀的教育资源，为教育教育提供适时的、丰富多彩的资源信息。主要包括人教数字校园资源库、中国农村中小学远程教育网、河北中小学远程教育网，每学期接收资源260G；华教中小学教育资源库和中央电教馆中小学教育资源库，资源容量480G；学校电子图书馆，共有电子图书4万多册，图书馆利用“电子图书馆管理系统”实现了图书的电子借阅和管理。学校还把 唐山教育信息网、唐山教育资源中心、丰南教育资源中心等网站上的优秀的教育资源链接到学校网站上。以每周集体备课为基本平台，以年级和学科组为单位，把集体教研、备课形成的高质量的教学设计、巩固作业、知识评估试卷、教学课件等上传到资源库中，由信息中心进行了分类整理方便教师之间的交流。经过几年的建设，我校资源库达150G：其中包括教案 900多篇、教学课件400 多个、试卷120多份、教 学和工作反思2600多篇、 课堂教学实录200多节。 同时，依托唐山市教育资源 平台和网络学习资源，获取 信息环境下的资源支持。 二、需求分析： 随着科技的日新月异，现代化教学技术的日益普及。学校教育教学工作应该紧追时代，为学生服务。而智慧课堂提供的教学方式，能够充分地调动学生的学习积极性，满足学生的内需，满足不同层次学生的学习需求，满足不同最近发展区学生的学习需求。 1 校园网，无线覆盖率不足。 2终端：无数字化教室。 3数字资源：能及时共享网络上的教学资源，以及权威部门提供的先进的优质资源。 在学校，课堂教学环节是学生接受系统教育最重要的一环，做好教学互动环节，是掌握好教学环节的质量，提高教学水平的关键。现行的教学过程中，传统的签到环节、疑问确认环节、提问互动环节、课堂小测试环节存在诸多问题。展示过程中，使用纸张签到，效率低且存在代签现象，结果不便于教师统计；提问互动环节和课堂小测试 壹教德智慧校园 解 决 方 案 深圳市一德文化科技有限公司 地址：深圳市宝安区兴业路2005号广兴源互联网创意园A栋625 这是一份“完整”的智慧校园建设方案 2018年6月7日，国家标准《智慧校园总体框架》发布，各大学校的智慧校园建设也犹如雨后春笋般不断涌现。那么，智慧校园是不是学校想建就能建好的呢？ 当然不是，智慧校园建设并不简单，有教育政策的影响、学校方针的考量，这不是一件简单的事情，而且是一项复杂的工程。今天，小壹为大家整理了一份较为全面的智慧校园建设方案，供大家参考，方案内容如下： 智慧校园建设简介 智慧校园建设是一个以大数据为中心，将校园教学，生活和管理集为一体的智能化校园方式。通过智慧校园建设，实现更加便利和高效的校园生活、教学体验。 智慧校园的建设目标 通过建设智慧校园，提高学校教育的信息化水平，并探索图和促进基于大数据模式下的教育管理与教育教学现实形式，逐步解决校园教学的全向交互、校园环境的全面感知、校园管理的高效协同、校园生活的个性便捷，最终实现建成完整统一、技术先进、覆盖全面、应用深入、高效稳定、安全可靠的智慧校园。 智慧校园怎么建设 智慧校园的建设应该通过管理科学化决策，促进学生个性化成长和教师专业化发展，从而形成智慧的教育生态圈。智慧校园的建设应当注重以服务为核心，以人文本，搭建学校的数据平台，实现数据的互联互通，有效地分析数据，利用数据分析结果做好校园管理工作。 智慧校园的三大核心特征之一：为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务。因此，在智慧校园的建设中，一定要注重这一块的内容建设。 智慧校园建设包括哪些内容 智慧校园建设总体包含两部分内容，一是软件系统，二是智能硬件设备；其中智能硬件设备含括范围最大，一间教室就有很多智能设备：智慧班牌、电子白板、学习平板等等，再有便是校园中的，诸如数字图书馆、智能门禁、校园安防等。 而软件系统，则是这些智能硬件的承载平台，在通过物联网、互联网将之统一管理，让其集中统一在一个系统上，方便学校更好的管理校园。 智慧校园的建设标准 按照实际情况来说，智慧校园建设并没有一个真正的标准，不同的省份也有不同的教育 智慧校园移动APP可行性研究报告 智慧校园移动APP可行性研究报告 (1) 1．引言 (1) 1.1编写目的 (1) 1.2项目背景 (1) 1.3定义 (1) 1.4参考资料 (2) 2．可行性研究的前提 (2) 2.1要求 (2) 2.2目标 (2) 2.3条件、假定和限制 (2) 2.4可行性研究方法 (3) 2.5决定可行性的主要因素 (3) 3．所建议技术可行性分析 (3) 3.1对系统的简要描述 (3) 3.2与现有系统比较的优越性 (3) 3.3采用建议系统可能带来的影响 (3) 3.4技术可行性评价 (3) 4.所建议系统经济可行性分析 (4) 4.1支出 (4) 5．社会因素可行性分析 (4) 5.1法律因素 (4) 5.2用户使用可行性 (4) 6结论意见 (4) 1．引言 1.1编写目的 随着智能机的越发普及，用户越发依赖手机软件，app开发的市场需求与发展前景更是形势大好，再加上android与iOS技术平台的优势特别显著，基于android与iOS平台的app 开发有着不可估量的效益，所以智慧校园移动app系统有着很好的开发前景。在确定项目开发前，务必要分析各种因素的可行性，确定值得解决的问题，设定出项目的设计过程。 1.2项目背景 项目名称：智慧校园移动APP规划建设研究项目 项目开发单位：郑州财经学院团队和鼎俊腾科技有限公司 项目主管部门：郑州财经学院 项目面向用户：所有使用移动端的校园师生 实现软件的单位：郑州财经学院团队和鼎俊腾科技有限公司 1.3定义 智慧校园移动APP系统是能在手机移动端运行的一个android app和iOS app ，学校师生能够利用这个APP远程控制学习和生活，并且能够对各种信息进行智能的判断、储存的软件系统。 Android：是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发； iOS：是由苹果公司开发的类Unix的移动商业操作系统，要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑； App：application是可以在移动设备上使用，满足人们咨询、购物、社交、娱乐、搜索需要的一切应用程序； AUT:是自动化测试的简称; .net：应用于应用程序通过Internet 通讯和共享数据的技术平台； Java：具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性的跨平台应用软件的面向对象程序设计语言； Mysql：关系型数据库管理系统； SQLite：是一款轻型的数据库，是遵守ACID的关系型数据库管理系统； SQL Server：是一个关系数据库管理系统； Eclipse：基于Java的可扩展开发环境； GPS：在全球范围内进行定位导航的系统； SQL：结构化查询语言； 系统：若无特殊说明，则指智慧校园移动app系统； 极光推送：英文简称JPush，是一个面向普通开发者开放的，免费的第三方消息推送服务。 最新版智慧校园系统整体建设设计项目可行性研究报告 目录 第一章概述 (9) 1.1项目背景 (9) 1.2项目概述 (10) 第二章项目建设必要性 (12) 2.1建设的必要性 (12) 2.2建设的可行性 (15) 第三章项目需求分析 (18) 3.1总体发展需求 (18) 3.2功能应用需求 (19) 第四章项目建设思路 (21) 4.1建设理念 (21) 4.1.1智慧校园 (21) 4.1.2成功案例借鉴 (23) 4.1.2.1国外智慧校园建设案例 (23) 4.1.2.2国内智慧校园建设案例 (28) 4.2建设目标 (30) 4.3建设策略 (34) 4.4建设特色 (35) 4.4.1新技术的使用 (35) 4.4.2面向服务的建设原则 (45) 第五章系统整体设计 (48) 5.1系统设计依据 (48) 5.2系统结构设计 (48) 5.2.1总体技术架构 (48) 5.2.2系统功能结构 (51) 5.2.3系统网络结构 (52) 5.3系统功能设计 (52) 5.3.1智慧校园的统一管理平台功能 (52) 5.3.2面向校园管理的功能 (53) 5.3.3面向校园教学的功能 (54) 5.3.4面向校园生活服务的功能 (54) 第六章项目建设内容 (55) 6.1智慧校园统一管理平台 (55) 6.1.1系统概述 (55) 6.1.2系统功能 (55) 6.1.3系统实现 (57) 6.2高效的校园管理 (59) 6.2.1校园通信网络 (59) 6.2.1.1校园信息网络设计 (59) 6.2.2.2校园数据传输专网设计 (74) 6.2.2.3校园WI-FI网络设计 (83) 6.2.2.4网络安全解决方案 (90) 6.2.2校园安全监控 (100) . . . . 智慧校园信息系统设计书 以XX大学为例 姓名： 专业： 学号： 目录 一、需求分析 (2) （一）系统整体需求分析 (2) （二）功能需求分析 (2) 二、总体设计 (2) （一）总体架构 (2) （二）技术路线 (2) （三）功能设计 (2) 1. 校园地图系统 (2) 2. 学生管理系统 (2) 3. 教务管理系统 (2) 4. 一卡通系统 (2) （四）数据库设计 (2) 1. 属性数据库 (2) 2. 空间数据库 (2) （五）系统环境要求 (2) 1. 服务器端运行环境： (2) 2. 客户端运行环境： (2) 一、需求分析 （一）系统整体需求分析 随着信息化和可视化技术的快速发展，各行各业对于此的需求越来越强烈。作为大学来说，师生对信息化的要求更加迫切。大学校园占地面积一般较大，校各种设施齐备，就好像一个微缩版的城市，因此师生希望校园信息化建设除了提供传统的教学和管理功能之外，还能更多地关注师生在校园中的生活，为他们的生活和社交提供更多便捷，提升他们对于大学的归属感和幸福感。 XX大学是系统实现的实例，系统必须考虑XX大学本身的特点和需求。在校园的规模上，学校总占地面积达到*多万平方米，这样的规模管理需要采用先进的技术。在人员上，学校拥有在职教职工*人，全日制在校生*人，继续教育和网络远程教育在读生*人。校及其周边还有各类商场和餐厅，邮局、银行、快递、理发店等一应俱全。由于校园面积较大，各种设施较多，因此师生普遍希望学校尽快建设一个具有校园地形地貌展示、校园亮点查询、校园虚拟漫游、校道路显示。通过这个系统为广大师生提供多种多样的LBS（位置服务），通过这个系统让新生能够迅速查询校路线，让教师和教学管理人员能够及时发布基于教室位置的课程信息，让师生能够及时了解、发布校园生活信息，从而在整体上提高校园生活的智慧化水平，提高师生的学习、工作、生活的效率，提升师生的幸福感，最终使得广大师生的学习和生活更加便捷、高效和舒适。 （二）功能需求分析 智慧校园信息系统的用户群主要是全校师生、学生家长和关心学校发展的社会各界人士。他们对学校的校园风貌、功能分区、设备设施以及校园的学习和生活充满了兴趣，渴望从各个方面全方位地了解甚至融入到校园生活学习中去，但他们的计算机知识和操作水平良莠不齐，因此分析对系统功能的需求应该满足以下几个方面：1、系统功能使用和操作应简单方便，易学易用；2、系统应具备丰富的客户体验功能，支持多种体验模式，让用户有身临其境的感觉；3、系统应满足用户对校园生活和学习的基本需求，提供多种数据查询和呈现方式；4、系统应具备良好的服务功能，相关数据应形成联动。综合上述分析，即可对系统的各个子系统功能需求进一步细化。 通过对现有智慧校园信息系统的调查研究和对用户实际需求的分析，本系统需要完成以下几点功能： 1. 三维校园可视化： 系统可以显示校园及周围相关地图信息，并集成三维校园场景的放大、缩小、漫游、平移等功能以及对室的360 度全景数据的浏览，完成三维到全景的切换。还可在三维场景中设置飞行路线，对其进行飞行浏览地理景观。满足用户真实感的需求。 2. 空间分析及查询： 用户选中相关地物，选择查询弹出该地物的地理及属性信息，实现空间位置、文字、视频的融合。可以根据用户设定的起终点进行路径分析，提供路径查询服务。可以针对用户输 学校智慧校园建设方案 云时代看今日现代教育技术新样态 生为本想未来智慧课堂教学启华章 随着物联网、云计算和新一代移动网络技术等兴起和快速发展，教育信息化建设从数字技术进入智能化时代，智慧教育成为教育信息化发展的新趋势。对于一日千里的新技术地不断崛起，教育能否赶上其步伐，广大教师能否迅速跨越这条“数字鸿沟”(digital divide)，将技术扎根于教育实践本身，与教育很好的融合，让技术为教育更好的服务。这是落实《中长期教育改革和发展规划》中智慧教育项目重要的一个环节。现结合我校教育信息化工作实际，确定创新实验室项目作为重点内容，并以此为基础扎实有序地推进我校智慧校园建设工作，特制定实施方案如下。 一、指导思想 以科学发展观为指导，全面贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》《教育信息化十年规划(2011-2020年》、《省教育信息化中长期发展规划(2013-2020年)》和《市智慧教育建设总体方案》以构建生态型智慧校园为目标，以师生发展为根本，以促进教育改革和创新为核心，通过创新实验教室项目促进技术与各学科的融合和跨学科教育，让参加者透过动手设计 (design and create) ，将科学、工程、多媒体、艺术及音乐等跨学科知识，融会于一个充满互动合作、寓游戏于学习的环境。以实验先行、以点带面、辐射推广，扎实稳定地推进我校智慧校园试点项目建设的工作进展。 二、目标任务 （一）主要目标：创新实验教室建设目的在于让学习者透过动手设计 (design and create) ，将科学、工程、多媒体、艺术及音乐等跨学科知识，融会于一个充满互动合作、寓游戏于学习的环境。教师通过STEM项目与各学科老师建立伙伴协作关系，将创新教学法及工具融合课程，并成为推广未来教室的先行者。透过创作，学生会不断探索多种实践创意的可能性，反复试验不同解决困难的方法，以及将科技融入艺术当中，让他们发挥和表达无穷的创意。学生在创作时，亦会互相分享和合力实践创新的意念，从中领略团队沟通和合作的艺术，以全面提高教学质量，培养基本功扎实，实际操作能力强，具有独立思考和探究创新能力的学生为目标。 （二）主要任务： 1、新课改提出的各学科之间要上下贯通、有机衔接，要建立互相协调、科学合理的课程教材体系，推动跨学科综合育人。教育者通过教育理念、知识学养、情感与价值观、教育机制、教学风格等综合素质的提升转变，利用创意科艺教室项目重点培养学生的创造性思维能力和综合解决问题的能力，促进学习智慧发展。在学校开设相关专题教育，与各学科老师建立伙伴协作关系，融合多学科知识的大课堂，建成符合我校特色，涵盖各个年级、各个学科的智慧教育校本课程体系。 2、创新实验教室项目主要教学由麻省理工开发之编程语言－Scratch，通过积木形式的编程指令，降低小学生学习编程的门槛， 基于物联网的智慧校园系统概述 一、项目背景 在物联网高速发展、移动互联网广泛应用的大趋势下，基于教育教学管理和校园学习生活实际需求，我公司以提高各大高校教务人员管理效率，方便教师、学生学习和生活为目标，致力于探索智慧校园建设的可行性方案。“基于物联网的智慧校园系统”旨在汇集学校丰富的学术资源、不断创新的教学理念和日常学习、生活与教务，融合资源共享、信息交互、无线接入、移动终端等信息化技术的最新成果，在学校教学理念与信息化发展思想的统一指导下进行综合展现。大力推动学校教学、科研、管理等各项工作的全面开展, 形成多元化、人文化、智慧化的信息服务环境。 二、设计思路 根据校园生活学习的实际需要，智慧校园助手是融合了自习室查询、课表查询、便捷选课、成绩查询、图书查询、校内新闻、视频通话等功能。系统通过超声波传感器采集数据，并在服务器端处理和分析，通过安卓客户端、Web页面、LED显示屏三种方式显示。 图1 移动应用构架 图2 系统组成结构 三、实现方案 该系统分监测端、服务端和展示端三部分。监测端将超声波传感技术和无线通信技术结合，把探测到的有效数据发送至服务器端。服务端为前台提供支持，利用Socket协议实现MySql与Android客户端通信，还有JSP实现的网页端。本系统依据校园用户需求和使用习惯而设计，运用Rational Rose、MindManager （思维导图）、eclipse、visio等软件开发工具实现系统的分析与设计。 图3 物联网应用方案 四、核心技术 本系统采用超声波传感器技术和无线通信技术，结合本公司自主研发的复杂逻辑算法（已申发明专利）和手机、web客户端（已申软件著作权），形成了一套校园综合信息服务平台。系统将教室、餐厅、图书馆和浴室等场合的人数经过超声波感知后通过WIFI或Zigbee网络将数据传输到服务器，处理后呈现给学校管理人员；同时也通过手机安卓软件的形式将数字校园建设的其他常用信息如图 学校关于智慧校园建设情况汇报材料 华蓥山学校地处我区的最北端，北与四川省邻水县接壤，是**的北大门。西北方10公里就是红色革命摇篮、著名的佛教胜地、东部小峨眉华蓥山。晴朗的天气，站在小学部操场，云雾缭绕的华蓥山主峰——宝鼎巍然耸立，学校因山得名。我校历史悠久，始建于民国二十一年(1932年），先后办过初小、高小、民中、初中、高中。最后一次中小学合校是2010年，当时的华蓥山中学和华蓥山中心校合并为九年一贯制学校。最后一次初中分流是2015年，原初中的65名学生整体并入我镇的高完中——华蓥中学。 学校现有教职工34人，招生覆盖四村一社区。现有教学班10个，学生346名，幼儿班2个，学生57名。80载沧桑岁月，厚重了学校的文化。培养出了一大批诸如艾道淳主任等在各行各业卓有建树的优秀学子，学校先后获得“市级安全文明校园” ，区级“文明礼仪示范学校”“语言文字示范学校”“文明单位标兵”“特色教育学校”等殊荣，办学水平多次被评为区一等奖。 近年来，学校在各级领导的关心支持下，不但狠抓了学校内部管理，而且在硬件设施上取得了长足的进步和发展，特别是随校舍改造工程同步推进的班班通设备和智慧教育平台建设，为我校的教育教学插上了腾飞的翅膀。下面我将这项工作的具体情况给领导们做个汇报： 一、关于设施的配备情况 近两年里，在区教委、区技装中心的大力支持下，学校高标准的完成了智慧校园的建设。 1. 学校所有的教室安装了多媒体教学一体机及投影仪，投入资金39万元。 2. 学校所有的教室和功能教室安装知识点测评与学习系统（畅言智慧课堂系统），投入资金20万元。 3.学校所有学科教师配备教学平板电脑，投入资金15万元。 4. 学校微机室完成了英语听说模拟考试系统的建设，同学们可以在计算机教室完成在线的英语考试，投入资金2.5万元。 以上四项,总计投入资金76.5万元。 二、关于设施的使用情况 由于我们学校地处山区，各种信息同城区比较，相对闭塞，但智慧平台的建设，将学校各自独立的资源及服务系统进行了统一，建立了一个全面的综合信息服务平台，不但为老师们的教学提供了极大的便利，而且为学生的学习提供了更好的空间，实现了平台软件和学校硬件之间的无缝对接，有力地促进了城乡教育的均衡发展。具体使用情况如下： 1. 落实主体责任，实行专人管理 我校自智慧平台建立后，为了高效利用智慧教育平台，学校对此项工作进行了细致的分工，明确了一名副校长分管智慧平台工作,由教导主任主抓教师培训，信息技术教师主抓技术支撑和平台维护，后勤主任负责资产管理和设备送修。 2.创新培训方式，教师学有所得 智慧校园移动校园平台建设方案 1.1.1.1概述 移动校园平台以智慧校园信息化建设为基础，将学校丰富的学术资源、不断创新的教学理念和日常的学习、教务与生活，融合远程教育、资源共享、信息交互、无线接入、移动终端等信息化技术发展的最新成果，在学校教学理念与信息化发展思想的统一指导下进行移动式展现。推动学校教学、科研、管理等各项工作的全面开展, 形成多元化、人文化、智慧化的信息服务环境。有力支撑学校事业又好又快地发展，提高学校教学质量和工作效率。 移动校园的建设要点是制定应用系统移动数据信息接入技术标准，通过数据桥接、服务调度和信息订阅等多种方式，方便不同开发公司、不同技术框架的业务应用系统灵活、方便、适时接入移动校园平台，实现移动应用与实体应用之间的数据推送与信息交互。 针对校领导、教师、学生、家长、公众等角色的实际需求， 统一身份认证和权限管理，合理规划移动信息提供内容，确保用户获得最佳体验与交互效果。 强化移动应用功能，用户通过手机等移动设备完成工作提醒、事务办理、信息管理；完善移动学习功能，用户利用碎片时间查阅资料、观看教学视频和课件、完成作业和测试；引入社区概念，在移动终端用户之间有效形成以工作、学习、科研、生活、娱乐为主题的“群”，相互交流协作、共同进步发展。 1.1.1.2功能设计 1.1.1. 2.1移动办公 移动办公是面向以校长办公室、业务处室为主体，涵盖各系部主要行政办公人员在内的，以办工事务为核心的行政事务协作系统。移动办公让用户实现随时随地的工作流转、公文审批、公文查询、查找通讯录、收发邮件等，极大的提高了办公效率，创造了价值。 1.1.1. 2.2 移动教务 移动教务是为在校师生提供的，集教与学环节于一体的综合移动应用。移动教务通过移动终端的便捷、即时性，为师生提供便捷、高效的教学与学习环境。包含考试安排、监考安排、课表查询、考试成绩等功能。 智慧校园系统设计与功能实现 智慧校园系统设计与功能实现 摘要：建设智慧校园，推进学校管理信息化现代化是大势所趋。黄冈某学校经过信息化手段建设高标准软硬件平台、智慧校园软件系统和应用支撑平台。数字化校园全面实施为学校教学，管理和办学效益进一步提高提供重要保障。 关键词：智慧校园；信息化；网络基础设施；软件系统；应用平台 引言 在全球信息化迅猛发展的大背景下，智慧校园建设已经成为教育发展的大势所趋[1]。数字化校园建设的全面实施，将对学校各项工作和师生工作、学习与生活产生深远影响，将显著推动学校的发展，促进学校办学水平的提高。经过实施数字化校园建设将对校内的管理机构的重组、人员的优化等问题有很好的促进，数字化校园的建设将对学校的长期可持续发展产生非常大的战略影响。 基于智慧校园建设的发展趋势，黄冈某学校提出并实施了智慧校园建设，经过信息化的技术手段，立足于师生需求，改进和提升学校的教学环境、科研环境、管理环境和生活环境，为实现教学质量、管理水平和办学效益的进一步提高提供重要保障。经过“数据中心”的建设，提升学校数据整体的质量，为领导更准 确的决策提供数据支撑；经过“应用中心”的建设，面向师生提供全生命周期、一站式的服务平台，面向校领导提供辅助决策分析的平台，全面支撑学校发展战略；经过“感知中心”的建设，为师生提供丰富化、多媒介、多渠道、多形式的应用服务。 1 总体架构 学校信息化建设是一项庞大的系统工程[2]。从宏观角度看，涉及教学、科研、管理和社会服务等诸领域；从微观来说，则包括信息基础设施建设、信息资源建设、技术队伍建设、应用系统建设和教师技能培训等[3]。综合分析黄冈某学校的现状及发展需求，站在学校全局的角度总体规划，经过对核心业务流程进行梳理优化，对全校业务流程进行完整设计。 根据学校的业务特点，基于“硬件集群、数据集中、应用集成”的建设理念，遵从于以上的建设模式，并借鉴国内外先进的设计思想与技术方法，采用顶层设计的方法，构建了一个松散耦合的分布式应用体系，在校园“IT基础设施平台”之上，以“应用支撑平台”为支撑，构建校级“信息化应用中心”，所有应用在校园综合门户进行个性化展现；整体数字化校园建设以“信息标准体系、信息安全体系、运维保障体系”为保障，智慧校园系统构架如图1所示。 2 功能实现 2.1 软硬件基础支撑平台 依据项目建设理念，建设智慧校园信息系统需要软硬件基础 2015 北京市大学生训练项目“智慧校园” 之一卡通系统的设 计与实现 【摘要】RFID技术作为一项先进的自动识别和数据采集技术，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，对目标加以识别并获取相关数据。被公认为21 世纪十大重要技术之一。本文以实验为基础，研究了RFID的识读过程。 【关键词】北京大学生；智慧校园；卡通系统 2008 年IBM 公司在全球提出“智慧地球”概念后，美国、欧盟、日本和韩国等相继推出本国的物联、云计算相关发展战略。2009 年，温家宝总理在中科院无锡传感网工程技术研发中心，指示建设“感知中国”中心，拉开了中国智慧城市建设的序幕“智慧校园”作为“智慧城市”的重要组成部分，是继数字校园后关于院校信息化建设的又一全新概念，是由浙江大学于信息化“十二五”规划中首次提出的，并由此引发了“智慧校园”的建设潮。近年来，国内不少高校对智慧校园进入了探索或建设阶段。 基于物联网的校园一卡通系统是以学校校园网为架构，以射频标签作为信息载体，利用RFID标签传感器、无线通信网络等实时采集物品的各种信息，并将这些采集到的信息通过高速互联网或无线网络传输到数据处理中心，这些信息在数据处理中心经 过计算技术提供的海量信息处理功能对其进行智能化处理之后就可以实现人与人、物与物、人与物之间的有效沟通。 一卡通系统平台构成包括软件系统和硬件系统，二者共同完成校园一卡通系统平台整个系统的管理、数据处理、传输与交换和调度控制、应用支撑操作等功能。整个系统的识别过程需要完成4个步骤：寻卡-防冲突-选卡-读/写卡 1RFID 系统组成 RFID 技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。最基本的RFID 系统由三部分组成： 1.标签（Tag,即射频卡）：由耦合兀件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信； 2.阅读器：读取（在读写卡中还可以写入）标签信息的设备； 3.天线：在标签和读取器间传递射频信号。 2工作原理 MCU 通过对读卡器芯片内寄存器的读写来控制读卡器芯片，读卡器芯片收到MCU 发来的命令后，按照非接触式射频卡协议格式，通过天线及其匹配电路向附近发出一组固定频率的调制信号（13.56 MHz）进行寻卡，若此范围内有卡片存在，卡片内部的LC谐振电路（谐振频率与读卡器发送的电磁波频率相同）在电磁波的激励下，产生共振，在卡片内部电压泵的作用下不断为其另 欢迎阅读 中等专业学校 “智慧校园”建设规划方案（2015—2020） 一、?建设意义与可行性分析 职工自身的信息化应用水平。 3. 有利于推进教育改革，提升教学质量 智慧校园的建设，将推动教学手段、教学方法和教学工具的变革，普及多媒体教学、网络远程教学，实现教学资源共享，促进教学质量的提高。 4. 有利于提升学校形象，增强综合竞争力和影响力 智慧校园建设是学校一项基础性、长期性和经常性的工作，是学校建设和人才培养的重要组成部分，其建设水平是学校整体办学水平、学校形象和地位的重要标志。 3 （三）可行性分析 从整体上看，学校校园网硬件设施较为完善，网络应用有一定的发展，学校及各处室、各专业部能通过学校或部门网站开展工作，拓宽了信息交流的渠道。但是我校信息化应用还有诸多不足，主要体现在以下几个 方面： 1.智慧校园应用系统的体系没有建立，学校的各项业务没有建立相应的信息系统，仍然依靠手工操作处理日常业务，效率低下。 2.学校数据重复录入，重复管理，信息孤岛现象严重，各部门数据 8.学生的学生学籍、成绩、实习实训情况分属于不同的管理部门管理，无法及时了解学生的成长记录。 通过统一的数据标准和体系建设，进行长远的规划，提供相互数据交换的功能，建设智慧校园，建立数据共享机制及规范，实现校园数据的 共建共享，协同发展。一方面结合泰安市民卡建立学校进出校门、实训楼宿舍楼门禁、图书馆借阅、食堂小店消费等系统，利用电信校讯通，学生家长可以及时了解孩子在学校的情况；另一方面学校各部门、班主任能及时将学生的平时学习、作业情况，期中、期末测试成绩、任课教师评语、 程中，应从学校的需求出发，根据学校各部门的业务流程，进行合理规划，按照统一的信息标准和技术标准，规范实施。 2.完善基础、突出应用 智慧校园信息系统设计书以XX大学为例 姓名： 专业： 学号： 目录 一、需求分析 2 （一）系统整体需求分析 2 （二）功能需求分析 2 二、总体设计 4 （一）总体架构 4 （二）技术路线 5 （三）功能设计 5 1. 校园地图系统 6 2. 学生管理系统 6 3. 教务管理系统 7 4. 一卡通系统 7 （四）数据库设计 8 1. 属性数据库 8 2. 空间数据库 10 （五）系统环境要求 11 1. 服务器端运行环境： 11 2. 客户端运行环境： 11 一、需求分析 （一）系统整体需求分析 随着信息化和可视化技术的快速发展，各行各业对于此的需求越来越强烈。作为大学来说，师生对信息化的要求更加迫切。大学校园占地面积一般较大，校内各种设施齐备，就好像一个微缩版的城市，因此师生希望校园信息化建设除了提供传统的教学和管理功能之外，还能更多地关注师生在校园中的生活，为他们的生活和社交提供更多便捷，提升他们对于大学的归属感和幸福感。 XX大学是系统实现的实例，系统必须考虑XX大学本身的特点和需求。在校园的规模上，学校总占地面积达到*多万平方米，这样的规模管理需要采用先进的技术。在人员上，学校拥有在职教职工*人，全日制在校生*人，继续教育和网络远 程教育在读生*人。校内及其周边还有各类商场和餐厅，邮局、银行、快递、理发店等一应俱全。由于校园面积较大，各种设施较多，因此师生普遍希望学校尽快建设一个具有校园地形地貌展示、校园亮点查询、校园虚拟漫游、校内道路显示。通过这个系统为广大师生提供多种多样的 LBS（位置服务），通过这个系统让新生能够迅速查询校内路线，让教师和教学管理人员能够及时发布基于教室位置的课程信息，让师生能够及时了解、发布校园生活信息，从而在整体上提高校园生活的智慧化水平，提高师生的学习、工作、生活的效率，提升师生的幸福感，最终使得广大师生的学习和生活更加便捷、高效和舒适。 （二）功能需求分析 智慧校园信息系统的用户群主要是全校师生、学生家长和关心学校发展的社会各界人士。他们对学校的校园风貌、功能分区、设备设施以及校园内的学习和生活充满了兴趣，渴望从各个方面全方位地了解甚至融入到校园生活学习中去，但他们的计算机知识和操作水平良莠不齐，因此分析对系统功能的需求应该满足以下几个方面：1、系统功能使用和操作应简单方便，易学易用；2、系统应具备丰富的客户体验功能，支持多种体验模式，让用户有身临其境的感觉；3、系统应满足用户对校园生活和学习的基本需求，提供多种数据查询和呈现方式；4、系统应具备良好的服务功能，相关数据应形成联动。综合上述分析，即可对系统的各个子系统功能需求进一步细化。 通过对现有智慧校园信息系统的调查研究和对用户实际需求的分析，本系统需要完成以下几点功能： 1. 三维校园可视化： 系统可以显示校园及周围相关地图信息，并集成三维校园场景的放大、缩小、漫游、平移等功能以及对室内的 360 度全景数据的浏览，完成三维到全景的切换。还可在三维场景中设置飞行路线，对其进行飞行浏览地理景观。满足用户真实感的需求。学校智慧校园建设方案
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