发布时间：2023-09-21 10:02:35
绪论：一篇引人入胜的高校智能化管理，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
浙江大学教职工人数众多，并采取了跨校区办学模式，每天有大量的教职工和跨校区选课学生乘坐学校班车上班、办事、上课等，据统计，人数已近7000人次。由于交通问题涉及师生的普遍性，需求的多样性，资源的有限性，涉及因素的复杂性，使得交通班车问题已日益成为师生员工关注的热点问题。
为了做好班车服务，学校日常投入运行的自备及外调车辆已达60余辆，在实际运行管理过程中，遇到了很多难题，这些问题主要集中在调度管理、班车定位、乘客身份识别等几个方面。为解决以上问题，为师生提供更优质的班车服务，经过多年的调研和分析，提出了《浙江大学班车智能化管理系统》项目。
一、建设内容
本项目建设内容主要包括基于GPS数据、乘客乘坐数据的调度管理模块；基于GPS定位功能的班车位置查询模块；基于校园卡应用、WIFI、GPRS数据传输的乘客身份识别模块。
1. 调度管理模块
目前，乘坐学校班车的人员包括在职教职工、离退休职工、本科生、研究生、家属等十几个类别，并且随着新住宅区启用、学校办学布局调整、学生四学期、学分制实施等情况不断变化，班车调度管理难度日益增加，仅仅采取传统的人工管理方式已经越来越难以适应各种新情况新变化。
调度管理模块为解决以上问题，主要采取了以下手段进行调度管理：
1） 充分发挥GPS的定位功能，对班车运行加强监控。
在每辆车上安装GPS设备，并通过GPRS将定位信息实时传输到系统服务器。管理员可对全部班车运行线路实时监控，掌握班车准确位置，并可设置电子围栏功能，系统自动对超出围栏范围的班车进行报警，以便管理员能及时掌握信息。
另外，系统还可设置超速报警、GPS消失报警、故障报警、堵车报警等。
2） 基于班车基本信息及运行记录数据，进行自动统计和分析。
建立完整的班车基本信息（车辆信息、驾驶员信息、运行线路信息等），并与班车运行数据（GPS运行轨迹、乘坐人员信息等）结合，可对班车运行数据和人员乘坐情况进行单独或联动分析，形成各类报表，为班车调度提供科学的依据。
2. 位置查询模块
乘坐班车时误点、晚点等情况难免发生，以往师生只能通过拨打车队调度管理员电话获知班车位置来判断是班车晚点还是乘客误点，而没有一种简单、便捷的途径让乘客随时了解运行班车的位置，从而减少等待时的焦虑情绪，减少此类投诉的产生。
为解决以上问题，系统通过GPS定位功能，及时地将班车位置信息传输到服务器，并提供WEB网页、手机短信、电话自动语音等方式，对当前运行班车的位置信息进行实时查询。
1） WEB网页查询
系统应用GOOGLE电子地图和卫星地图，将师生所查询的班车位置实时的显示出来，使师生能够准确、直观的获知班车当前位置。
2） 手机短信查询
系统应用校园短信平台，提供班车位置短信查询功能。师生发送固定格式短信（如9＃）至服务器，即可收到如“您查询的9号班车目前已经过？？？站，距离下一站？？？站还有？？公里。”的查询结果。
3） 电话语音查询
系统自建16路TTS语音卡，师生通过拨打语音电话，并选择相应的班车号，系统将根据查询结果自动播报所查询班车目前的位置。
另外，系统还提供手机专用版本地图的班车位置查询。
3. 乘客身份识别模块
以往由于班车乘坐人员类别复杂，又没有科学有效的信息化管理手段，要根据乘坐人员的身份类别不同而限制是否可以乘坐比较困难。本项目建成后，乘客持校园卡刷卡上车，车载电脑将读取的校园卡人员信息与预设的允许乘坐规则比对，并将是否通过验证的结果通过语音系统播报给乘客，如此可减少司机人工判断乘客权限的工作量，并提高判断的准确性，减少失误。系统投入使用后将能避免无关人员乘坐，规范班车乘坐秩序，为师生提供更好的班车服务。
乘客允许乘坐权限根据身份类别不同可分为直接允许乘坐、有条件允许乘坐、通过申请后允许乘坐、不能乘坐等。
如本科生根据教务处提供的选课数据进行判断，如果当天有跨校区选课，则允许限方向、次数乘坐；如教工子女上学及接送家属申请通过后可乘坐等。
二、预期应用效果及影响
1. 整合车载电脑收集的乘客乘坐数据和班车运行数据，可按乘坐人员或班车灵活的生成各类报表，为班车科学合理的调度提供依据。如可根据车牌号统计该车运行的里程数、各类乘客乘坐次数、各类报警发生次数、历史运行线路轨迹等；如根据乘坐人员学工号统计历史乘坐信息等。
2. 结合GPS定位功能，提供WEB网页、手机短信、语音电话等各种方式班车位置查询，使师生能及时获得有关班车当前位置，并使班车运行更加公开化、透明化，减少乘客误点、班车晚点时，乘客因不明情况产生的投诉。
3. 将乘客校园卡身份数据与预先设定的允许乘坐规则比对，判定乘客是否具有乘坐权限，从而拒绝无权乘坐班车人员搭乘学校班车，提高班车乘坐秩序，保障师生乘坐班车权益。
4. 本项目应用了校园卡、校园短信平台、学校数据中心数据系统、教务选课系统、GPS、GPRS、WIFI等各类平台与技术，是学校信息化应用的一个典型案例，为今后其他相关项目开发提供了有用的参考。
三、今后改进与升级
1教学设备集中管理
1.1设备远程控制系统
利用先进的现代化技术手段进行多媒体设备的管理。依托网络技术，对现有多媒体设备实行集中控制、统一管理，一旦多媒体设备出现故障，多媒体设备故障系统会立刻报警并提示故障地址、故障现象及处理方法，使管理人员得以重点出击，消除故障，从而提高故障处理的响应速度，节省大量的人力和物力;还可对各多媒体教室实行监控，对于不能合理、正确使用多媒体设备的教室，随时中断其设备使用权。对所有教室的多媒体设备可以进行本教室控制、楼层控制、楼宇控制和集中控制，网络上的任意一个点，只要得到授权，都可以对多媒体设备进行控制与管理。主控服务器的作用是整体控制管理和调度所规定IP范围内的网络设备及系统，以使教室之间互动设备动作协调。
1.2祝视频系统
多媒体教室配备摄像头，除了能实现自动化管理，远程视频监控，保护设备安全，理想状态下实现无人值守外，还能直接影响教学模式，扩大授课范围，实时录播优秀教师的课程、讲座、报告等，并通过网络进行视频(点播、直播或转播)，实现优秀教育资源的共享。
1.3内部通话系统
高效的管理要求尽量减少管理环节中信息的中间传递过程。因此应该在总控室和教室之间建立网络IP电话对讲系统使控制室与各教室直接建立通讯联系。过去，当教师在设备的使用中有困难时，教师要先打电话到管理部门反映问题，再由管理部门安排管理人员到教室解决问题。由于教师遇到的问题经过中间环节传递，可能导致信息的误传，从而使问题不能得到及时解决。通过网络IP电话对讲系统，教师可以直接和控制中心管理人员联系，对于非设备质量问题，管理人员通过网络就可以直接远程解决，从而提高了处理问题的效率。若管理人员离开控制室，通话系统能自动转移呼叫到管理人员的移动通信设备上，这样能够保证整个教室管理系统始终处于有专人维护的状态。
1.4计算机网络系统
整个多媒体教室系统由控制室的总控服务器和分布在各个教室的中央控制器组成，并通过校园网连接成为客户服务器结构，从软硬件方面实现总控服务器对各个中控的控制，最终实现对各个多媒体教室的网络化管理，如由总控服务器向各中控的电控锁发出开启或关闭指令，定时管理多媒体教室的使用;实时记录安全日志，记录登录时间、运行时间;自动记录投影仪灯泡的工作时间，便于管理员及时进行维护。
2校园资源全面整合
2.1网格安全体系建议
将设备防盗系统与通信平台相结合，在发生盗劫设备事件时，除现场的控制室有报警反应外，在管理员、学校保卫相关人员的移动通信设备上也会出现报警短信或报替电话。
2.2校园信息管理系统建议
为实现对多媒体教室的网络化、智能化管理，需要将多媒体教室管理系统与通信系统、教务系统、数据中心相结合。通信系统和多媒体教室管理系统的有效整合必须实现以下功能:一是多个系统相互关联，形成一个有机的整体，比如当通信系统选择教室后，设备控制系统、图像监控系统能自动切换到该教室;二是能随时与管理人员联络，若管理人员离开控制室，通话系统能自动转移呼叫到管理人员的移动通信设备上，从而保证整个教室管理系统始终处于有专人维护的状态。
现在，已有部分高校多媒体管理系统实现了根据课表远程对教室设备自动进行开启或关闭的功能，但这些课表需要人工输人，因而没有与学校教务管理系统实现真正意义上的对接，信息缺乏实时性和可靠性。随着数字化校园的建设与发展，教务信息成为为全校数据信息提供数据中心平台的接口，若多媒体管理系统能调用接口，自动加载课表信息，并保持数据同步，就能真正实现多媒体教室的自动化管理。
多媒体教室管理系统与数据中心的相连可以实现统一身份认证，从而实现多媒体教室的集中管理、无人值守等，真正实现多媒体教室的智能化管理。
2.3数据中心建议
为满足多媒体教室智能化管理的要求，学校需要建立统一的数据中心，将多媒体教室信息(包括设备配置、分布信息、多媒体资源信息等)、教务管理系统信息(包括课表信息、课时安排、上课地点等)、教师个人信息整合起来，建立统一的、对各个系统都开放的数据库，并将学校管理中需要的所有信息都集中在一张IC卡中形成一卡通，这样就可方便地实现多媒体教室的智能化、集中化管理，教师在上课时可以通过刷卡自动开启教室设备，而无需管理人员的现场服务。
2.4统一身份认证系统
很多学校在网络教室管理、饮食管理等方面都使用IC卡实现了信息化管理，但这些IC卡中只有管理工作需要的信息，只能一卡一用，缺乏多媒体教室管理需要的教室信息和课表等信息，或其数据库自成一体，无法与教务系统和管理系统相连。
随着校园卡在高校的普及使用，若将校园卡和多媒体教室管理系统相结合，就可以采用统一身份认证的方式，来管理使用多媒体教室设备，避免教师带多张智能卡的现象，同时也减轻了多媒体教室管理部门的工作负担，并为多媒体教学管理系统提供了与教务管理系统关联的接口数据。
2.5校园一卡通建议
在教室管理系统中，作为统一身份认证系统硬件终端的校园卡不仅是开启讲台或设备的钥匙，它还附带了使用者的身份信息，基于此，教室管理系统便能实现更多功能的扩展。校园一卡通在多媒体教室管理中的应用及功能(见图1)。
2.6短信服务平台建设
数字化校园的短信服务平台包括短信通知、短信订阅、短信结果跟踪、消息与提醒功能，还包括与其他系统连接的开发数据包。教室管理系统利用短信平台和移动通讯等服务，可弥补管理上的一些欠缺，从而提高管理质量和水平。
在短信服务平台上，预先设置以常见故障为内容的短信，设定管理人员、维护人员、供货厂商客服的联系方式。当教室发生故障时，系统自动通过短信平台向相关人员发出出现故障短信，并附带发出出现故障的时间和地点，相关人员便可及时采取应对措施。对于耗材即将到期的提醒报警，管理人员和供货商在收到相关短信后，亦能做好到期更换的准备，以确保教室管理系统的正常运转。
3科学合理的管理使用理念
3.1相共部门协同合作
为实现以上目标，必须制订数字校园建设的长远规划，协调好学校信息中心(网络中心)、教务管理、学生管理、设备管理、保卫等部门的信息化建设步伐，整合教务系统、自动化办公 系统、人事管理系统、保卫监控系统，建立统一的中心数据库和内部的区域通信系统，使用统一的开放协议和互相兼容的硬件设备。
3.2标准统一，互联互通
为实现多媒体教室的标准统一、互联互通，必须走产业化发展道路。国家教育管理和信息产业部门应该尽快制订多媒体教室建设的技术标准，包括硬件接口和管理软件等方面的技术标准，以支持多媒体教室的健康、持续发展。
在当前缺乏建设技术标准的情况下，各高校可以发挥本校的科研能力，积极研发适合自身需要和发展的多媒体设备、管理软件，并根据信息技术的发展，逐步进行完善和提高。在当前的多媒体教室建设中应采用数字化的管理手段，做好系统整合的准备工作，对多媒体教室的建设项目、设备管理、文档管理等进行数字化、信息化、规范化管理。
标准统一、互联互通可在一定程度上保障用户设备的投资利益，保障设备研发、制造、销售单位的经济利益，并吸引社会力量，从而加快高校多媒体教室的建设步伐。
3.3远程教学，自主学习
在网络技术的支持下，多媒体教室系统可根据需要录制系统内的人选教室教学情况，生成包括教学的实况课件、师生的视频图像、计算机屏幕图像，从而扩大授课范围，充分发挥优秀教师的作用，弥补师资不足的缺陷;可以同时采集、管理多个录播教室的视、音频资源，也可以将视、音频资料、课件资源转播到指定的教室中，开展同步教学或观摩活动;也可在教师间进行协同式教学，提高教学质量;还可将精品课程制成网络教学资源，提供给全校师生甚至更大范围的师生共享。若建立统一的数据平台，将录播、直播系统的功能融合到多媒体教室管理系统中，则可以使2个系统的功能都得到拓展。为了更有效地利用实时课堂资源，多媒体教室可单独组网，保证网内的宽带通畅和IP地址资源不会发生冲突，进而实现远程教学和学生自主学习。
3.4节能环保，安全使用
通过智能化多媒体教室控制系统，教室内的空调、窗帘、灯光等设备通过多传感器信息融合技术的运用，能够实现智能化、集中化控制，从而达到人走灯灭、智能调整灯光的效果。通过多传感器信息融合技术的应用，将温度、湿度、光线、烟雾、火焰、有害气体(甲醛，CO)浓度及图像信息等引人到对数字化教室环境参数的检测中，通过对多个不同性质的传感器提供的数据进行多级别、多方面的融合处理，可以避免单一传感器的不确定性和测量范围的局限性，提高检测的准确度、系统工作的可靠性及智能化。
3.5建立长期、有致的软件资源配置机制
目前高校实验室多采用封闭式管理模式，各院系独立建设、管理本学科的实验室。实验室过于分散，管理工作繁琐，实验设备和物品的储存、维护、安全得不到保障。各实验室之间缺少资源共享、信息互通，既不利于学生进行综合设计型实验，也不利于科研协作和学科渗透，阻碍了学生创新能力的培养。为此，本文设计了一种基于物联网的高校智能化实验室管理系统。
2 物联网技术概述
从“智慧地球”理念到“感知中国”概念的提出，随着全球一体化、工业自动化和信息化进程的不断深入，物联网时代悄然来临[1]。物联网（Internet of Things）是通过运用射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[2]。通俗地说，物联网就是物物相连的互联网。
目前，物联网的关键技术主要有射频识别技术、传感器技术、ZigBee技术等。
RFID（Radio Frequency Identifaction）即射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。RFID系统由读写器、电子标签和天线组成。读写器包括固定式读写器与手持式阅读器。
ZigBee技术是一种新兴的低功耗、低成本、高容错性的短距离通信技术。
3 基于物联网的智能化实验室管理系统的设计
3.1 系统整体设计方案
该系统是一个无线传感网络。硬件方面，预先在每间实验室安装门禁控制器、ZigBee无线节点、温度传感器、湿度传感器和光照传感器。每件实验设备、物品，实物实验报告、作业贴有RFID标签。每个实验操作平台配备手持阅读器。软件方面，需要在物联网的终端安装管理系统的软件。
3.2 系统各模块功能
该系统由七大功能模块组成。
3.2.1 管理员登录
该系统软件只允许管理员登录后才能使用，如果不是管理员则需要先注册。
3.2.2 网络管理
实现网络连接状态的查看和设置。
3.2.3 使用人员管理
所有人员必须使用身份卡进出实验室，门禁控制器利用射频识别技术识别进出实验室的人员身份，数据库里能够检测到的人员能够直接进入实验，而临时人员需要进行系统登记后才能进入。
3.2.4 实验室设置
远程控制ZigBee无线节点，对实验室的基本信息进行日常管理，显示实验室的动态使用状况。为了能给学生提供宽松的实验条件，通过开放实验室，学生能够预约课余时间来做实验。如图1所示，根据开放日期，查看学生提交的预约申请。
3.2.5 实验教学管理
（1）教师和学生考勤管理。当教师、学生进入实验室，门禁控制器识别身份卡，将进入、离开的时间记录在软件上，实现教师、学生的自动考勤。
（2）实验项目管理。为了规范实验教学内容，需要教师预先录入每门实验课程的教学计划、实验大纲、多媒体教案、基础实验项目、综合实训项目、操作规程以及实验示例等教学资源。学生随时可以下载相关教学资源进行阅读和操作练习，有助于提高学生自主学习的能力。
（3）实验过程实时监控。对所有实验室设备、物品的状况进行监控，比如实验过程中，哪些设备能正常使用，哪些发生故障。同时还可监控学生的实验过程，及时发现学生学习中存在的问题，教师进行集中讲解，提高学习效率。
（4）实验作业和成绩管理。实验完成后学生可以通过该RFID技术将实物实验报告、作业或实验结果上传到系统进行储存，便于管理员、教师批改作业、统计分析学生实验成绩，当课程结束时学生能够查看自己每次的作业成绩，以及该门课程的总评成绩。
（5）交流讨论。实验前，教师可以通过该模块向学生实验管理规章制度，布置实验任务，与学生进行实验方法的讨论，增加学生与教师、学生之间的互动。
3.2.6 实验设备和物品管理
每件实验设备、物品贴的标签上载有对应的编号、名称、状态、购置日期、维修记录等信息，实现了信息智能储存功能。使用人员通过手持阅读器识别领用的设备、物品上标签，将它们的基本信息反馈到如图3所示的界面上，有利于实验人员提前了解设备、物品的基本资料，还可以对它们进行定位、跟踪，显示使用人员身份，有效地监管了实验设备、物品的使用状态，防止有人将它们任意拿出实验室。另外RFID标签还能实现相同或不同实验室的设备、物品间进行通信，高效地利用了资源。
3.2.7 环境监测
