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关键词:物联网技术;高校;固定资产
一、高校固定资产管理引入物联网的意义
加强高校固定资产管理意义重大,一方面有利于促进教育资源的优化配置。物联网顾名思义是万物互联的意思,从技术层面是是把所有物品通过射频识别和条码等信息传感设备与网络连接起来,通过计算机网络实现信息交换和共享,实现智能化识别和动态化管理。基于此,高校引入互联网,能够随时看到资产设备的存放地点、使用状态,能够有效提高资产的配置效益。另一方面有利于国有资产保值、增值。通过物联网的资产管理可以实现资产的全生命周期管理,实现资产的自动管理,从而避免重复采购和限制浪费,达到保值、增值的目的。
二、高校固定资产管理现状与问题
由于长期以来高校固定资产管理的改革相对滞后,在资产管理上逐渐暴露出一些不足之处。
(一)认识不到位指导思想不明确
相当数量的高校领导片面地认为高校是教学单位,应以“教学为中心”,因此对其资产管理的重视程度不够。同时高校的上级主管部门也主要以学生成绩为教学质量的评估标准,导致“重教学、轻后勤”的思想普遍存在。
(二)资产管理方式难以适应要求
目前高校固定资产管理通过套用企事业单位固定资产使用方法而设计。但是一般教学用固定资产都由多人共同使用,这样很难按一般企事业单位的固定资产管理方式,长期固定使用部门或使用人进行管理。而且高校大多采用条形码管理,通过人工方式将设备信息输入计算机管理系统,条形码依靠二级部门管理人员手工粘贴。在固定资产清查时常常发生标签破损或脱落丢失,是设备信息难以核实,还有在人工粘贴中“张冠李戴”。导致出现账账不符,账实不符,家底不清的管理现状。
(三)资产动态管理难以实现
现代高校校区越来越大,设备存放地点范围也随之扩大,加之目前移动设备不断增加,笔记本电脑、照相机、便携式投影机等都有很强的流动性。在部门调整、教师调动时资产设备也发生流动。传统静态管理不能对资产设备动态监控,资产设备信息是滞后的。
(四)购账脱节导致“账实不符”
某些高校购置固定资产,是由各部门负责购置,然后由各部门直接分配使用,资产管理员并不能掌握高校购置资产情况的整体情况,造成购置、验收、登记入账等工作脱节,从而导致固定资产总账、明细账与实物不符、信息不全,这是高校固定资产账务管理中的普遍问题。
(五)资产“多头管理”造成数据混乱
由于各主管部门对固定资产数据信息要求的侧重点不同,且固定资产管理的要求与规定存在差异,固定资产采用不同的分类标准,致使高校固定资产管理员在对同一件资产进行管理时,需按照不同主管部门的要求进行资产数据信息处理。管理规定不统一造成了资产基础数据的出入与混乱。
三、应用物联网技术提升固定资产管理水平
固定资产的现代化管理中,采用物联网的概念,实现对高校固定资产有效、准确、智能的管理,达到资产信息和数据透明化、一致化,并简化大量资产数据统计和盘点的流程,从而提升固定资产管理水平。
(一)创新思想引入物联网技术
通过在高校固定资产管理工作中运用物联网的概念,并引入RFID技g实现固定资产高效、可靠管理。准确、智能地对高校固定资产进行信息自动识别、采集、记录、上传以及对资产的维护信息进行快速的查询、统计,从而建立起完整、准确的资产管理数字化信息管理平台,为解决人工的传统管理方式提供了高效实用的高科技管理手段与方法。与此同时,有效加强和完善了高校固定资产的管理,防止国有资产的流失,促进资产的合理、有效使用,并提高高校固定资产管理的规范性,从而实现高校固定资产的科学化管理。
(二)资产管理标签化实现智能跟踪
对校园内的所有固定资产进行标签化管理,为每个固定资产分配RFID标签进行唯一标识,同时在校园内构建射频网络,用于对所有固定资产的跟踪监控。当这些附有RFID标签的固定资产发生领用、借用、挪用和运转情况时,通过射频网络上报信息。这样可以及时记录固定资产的相关信息,方便不同管理人员和用户了解所有资产的信息,解决高校固定资产“家底不清”的问题,在加强日常管理的同时减少资产盘点的工作量。资产跟踪管理示意图如图1所示。
(三)统一审核验收与登记入账保障资产信息完整与“账实相符”
采取由供应商提供或录入资产信息的方式,经资产管理员审核,确认资产信息提供完整后,再进行资产配送与验收工作,最后资产管理员为资产统一分配RFID标签,附签入库,解决资产信息不完整的现状。通过统一审核验收与登记入账的措施,保证固定资产的进入和流出均基于RFID标签的统一数据接口进行交换,将固定资产管理人员和财务人员从烦琐的对账统计工作中解脱出来,实现财务部门与固定资产管理部门实时核对账目,也解决了传统管理模式差错率高、信息闭塞、管理效能低等问题。并且可以在发生账实不符的情况时,准确定位出错的资产和环节,及时核实并修正,从而保证了账实一致。
(四)简化操作流程信息智能提示
通过对整个业务流程进行详细分析,找到关键业务点和核心业务线,配合使用固定和手持RFID读写设备,简化不必要的操作,达到信息的自动录入。同时,针对业务需要由系统提供各类数据的汇总和报表,为领导层的决策提供数据支持,减少人工统计汇总的工作量,有效避免人工统计时易出现的错误。
关键词:资产管理;智能盘点;RFID
中图分类号:F273.4 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)03-0150-02
随着经营规模不断增长,电网企业固定资产规模不断扩大,固定资产具有种类多、数量大、价值高、变动频繁、地点分散、使用周期长等特点,给资产盘点带来诸多挑战。目前通过人工比对实物发现差异,工作量大且盘点效果差。随着国家电网公司“三集五大”体系建设的不断完善,对资产集约管理提出更高要求,迫切需借助身份识别及加解密、手持端设备、无线传输等现代信息技术,实现资产信息智能盘点,确保实物与信息一致,减少人工工作量,提升资产管理能力,支撑全寿命周期管理体系。
1 系统概述
资产智能盘点系统由资产身份识别及加解密读写、资产盘点终端、资产盘点管理系统三部分构成。资产盘点终端通过资产身份识别及加解密读写实现资产信息采集、存储、处理,通过无线通信技术(GPRS、3G、4G等)将数据存入服务器,自动生成资产盘点报表,也可与其他资产管理系统集成和信息共享,系统概览如图1所示。
1.1 资产身份识别及加解密读写信息
针对资产管理特点,读写终端应用RFID(Radio Frequency Identification射频识别)及加解密技术,实现资产身份识别及加解密读写信息。资产投运环节将资产信息、供应商信息、资产保管信息、资产维护信息等以加密方式写入RFID标签,资产盘点时能够及时准确地识别资产身份,也能跟踪显示相关信息。
1.2 资产盘点终端
资产盘点终端指一定范围内能自动采集和传输资产信息的手机或PAD,借助智能手机GPS定位、重力感应等技术,可将手机变为智能终端并完成数据处理,或通过手持PDA终端采集和处理资产信息,然后将资产信息通过GPRS、3G、4G等无线通信技术上传服务器,或将采集数据通过数据接口(USB、串口、蓝牙、红外线等)上传服务器。
1.3 资产盘点信息系统
(1)资产信息集成。通过与ERP(企业资源管理计划系统)、PMS(生产管理系统)集成,自动集成资产信息,为盘点准备、资产盘点、出具盘点报告等功能提供必要的数据基础。
(2)资产盘点管理。提供资产智能盘点的全过程智能管理,包括盘点计划管理、记录盘点结果信息、盘点过程辅助管理、编制和审核盘点报告等功能。
(3)资产更新管理。根据资产盘点终端采集的盘点信息,结合盘点处置意见,与ERP系统、PMIS系统集成实现资产信息自动更新。
2 系统建设应用关键点
2.1 全面清理资产信息,完成RFID标签挂牌
资产智能盘点系统的应用效果依赖于基础数据质量,因此清理和完善资产信息十分重要。首先建立资产信息模型,根据电网企业资产管理规范,遵从资产全寿命周期管理体系规范,综合设计资产信息模型;然后以资产信息模型为标准,清理现有资产数据,实现资产信息在物资、设备、资产、挂牌的有机统一;最后执行RFID标签现场挂牌工作,由于挂牌设备多、参与人员多、工作量大、协调难度大、挂贴准确性高,该项工作是一项极具挑战的工作,同时应严格遵守安全规范。
2.2 调整工作方式,固化业务流程
RFID相当于资产的身份证,为满足资产全寿命周期管理体系规范,需优化和固化资产投运、运维、处置的三个阶段业务流程,即在工程投运转资阶段明确初始挂牌工作、在运维阶段明确资产盘点和挂牌维护工作、在退役处置阶段明确摘牌回收重用工作。流程优化和固化工作对现有资产管理方式、业务流程均有较大冲击,应推动企业员工转变工作思路,通过流程固化新的工作方式。例如资产盘点流程示意图如图2所示。
2.3 制定配套制度,明确各环节员工职责
为良好应用资产智能盘点系统,除固化优化业务流程外,还需制定配套管理制度,明确相关部门人员职责。资产盘点工作涉及电网企业财务资产部、设备实物管理部门、设备使用部门等众多管理部门,部门与部门间、业务节点间需协同开展工作。
2.4 固定周期适时开展资产盘点工作
在电网企业生产经营过程中,资产变换频繁(尤其是电网生产性设备),电网企业应定期开展资产盘点工作。每月均发生资产设备检修、技改、转移、调拨等业务,资产信息也需及时调整,需定期适时开展资产盘点工作,保证RFID标签记录的资产信息与资产实物信息保持一致,确保资产设备数据与实物相符合。
2.5 利用系统报表支撑,辅助盘点决策
资产智能盘点系统提供盘点计划管理、盘点报告管理、盘点结果处理等几个核心功能,电网企业可利用系统报告辅助决策。盘点计划管理提供年度、季度等盘点工作计划管理,可根据实际业务制定和调整盘点计划,确保盘点工作顺利开展。盘点报告提供盘点结果差异的直观展示,为盘点差异审批提供数据支撑。盘点处理功能根据盘点处理意见,调用ERP、PMS等系统集成接口,自动调整资产信息,保障账、卡、物的一致性。
3 系统应用展望
3.1 支撑资产各环节管理
资产智能盘点系统通过功能扩展,未来可支撑资产各环节管理。在电网企业资产管理业务大致分为投运、转移、调拨、退役、报废、再利用、检修、技改等业务,这些业务在各流程环节中均需求调用资产信息,可借助资产智能盘点系统的RFID技术,通过其他资产管理系统的集成实现信息共享融合,确保资产实物与系统信息一致,保障账、卡、物一致。
3.2 支撑资产全寿命周期闭环管理
目前部分单位已建设智能仓库管理系统,通过RFID技术(或条码、二维码)实现物资智能出入库和仓储管理。通过集成智能仓库管理系统,工程项目竣工决算时可自动将物资信息带入资产卡片和RFID卡,减少信息录入,提高工作效率和信息准确性。
目前在电子商务平成废旧物资处理,然后线下告知财务人员记账,存在管理不连贯、信息不共享的不足。可集成电子商务平台、ERP系统,全程记录资产退役报废到废旧物资处理的整个环节信息。
4 结语
资产全寿命周期管理是国家电网公司“一强三优”战略目标的具体落实,在经历“SG186”、“SG-ERP”工程建O后,信息系统支撑资产管理已经迈上新台阶。资产智能盘点系统支撑资产全寿命周期管理,需结合基础管理工作循序渐进,借助RFID、无线通信及无线互联等技术的应用,转变工作方式,优化管理流程,以实现减轻工作量、提高工作效率,进一步加强信息化对资产全寿命周期管理的支撑力度。
参考文献
[1]李跃峰,牛永强,张才俊,王鑫.基于RFID的电力资产电子化标签管理应用实现[J].微计算机信息,2012,28(9):306-309.
[2]夏成龙,孔令国,刘翠.电力资产移动盘点管理系统开发与应用[J].中国高新技术企业,2013(28):137-139.
【关键词】 物联网 固定资产管理系统 研究与开发
随着我国经济的发展以及科学技术的进步,信息化的管理已经成为了企业固定资产管理的主要手段,其中基于物联网技术的固定资产管理系统在很大程度上提高了我国企业的固定资产管理水平,受到了企业管理层的极大重视,下面就来具体介绍物联网固定资产管理系统的研究与开发。
一、物联网技术简介
随着我国科学技术的不断发展,物联网作为一项新型的信息技术被广泛的应用到企业的固定资产管理系统当中,由于物联网的网络内数据的流向以及处理方式的差别,物联网又可以分为传感网络层、传输网络层以及应用网络层三个层次。在传感网络层中,主要是通过利用二维码、传感器以及RFID,对“物”以及环境状态进行识别,物理网的传输网络层则是用传输数据并且对所传输的数据进行计算,应用网络层是包括了电脑以及手机等的输入和输出终端。
物联网通俗具体点来说就是用来连接各种物品的网络,它弥补了互联网没有实现物品与物品之间的互连的不足,近年来,物联网在我国的各个行业中都有了广泛的应用,在很大程度上推动了我国企业的不断发展,提高了企业的经济效益,它较之互联网有着非常鲜明的特点,第一,在物联网上有很多的传感器,这些传感器可以识别形式各异、内容各异的信息,而且这些传感器还可以就识别的信息数据进行及时的更新,其感知技术使用的广泛性是传统的互联网所不能相比的;第二,物联网是在互联网的基础上建立起来的,并通过多种有线以及无线的网络与互联网有效的结合起来,从而实现物品信息的传输,而且物联网还能够与形式各异的异构网络与协议实现兼容,从而提高了传输的信息的正确性以及及时性;第三,物联网具有各种智能处理技术,对物体进行智能控制。
二、物联网固定资产管理系统
2.1系统中提的目标设计
首先,对于企业固定资产的日常管理。设计这一项管理模块主要是对于企业的固定资产的类型、编号、维修等的基本信息以及固定资产的使用状况进行登记和管理,从而使管理者能够清楚的掌握固定资产的信息情况。
其次,用户管理模块的设计。利用B/S架构实现对用户的管理,制定用户的使用权限,并且可以对用户使用的历史记录进行查询。
再次,系统管理模块的设计。对系统的管理主要包括了系统的安全、数据的维护、多用户多部门的管理以及与其他系统接口和数据交互四个方面的管理。在系统的安全方面,物联网固定资产管理系统使用户事先进行的相关操作在安全模式的保护下,这样在未经允许的情况下,任何人都不能访问和操作;在数据的维护方面,物联网固定资产管理系统对企业的数据信息的增加、查询、打印、修改等的操作进行了维护,操作人员可以根据自身的需要,岁系统中的数据备份;在多用户、多部门的管理方面,该系统提供了集中的数据库服务器,可以使多个用户同时对企业固定资产的相关数据进行浏览、查询;在与其他的系统接口和数据交互方面,该系统可以使企业内部的固定资产管理系统接口,与企业其他的管理系统中的数据进行交互处理等等。
最后,在建立物联网固定资产管理系统的时候,要满足企业的相关工作人员能够以企业的日常运营活动的需求为依据,生产有关各种动态查询结果的报表,并可以被导出并打印出来,以方便有关工作人员的查看和利用。
2.2系统的物联网应用框架设计
物联网固定资产管理系统通过REID标签对企业内部的相关信息进行快速的收集,同时在第一时间利用相应的通信技术对收集到的信息进行传输,并建立相应的管理平台,对企业内部的固定资产进行管理。根据企业固定资产管理的工作特点系统所设计了相应的PC端系统功能结构,该结构包括了日常管理、用户管理、系统管理以及报表管理四个部分,其中日常管理部分分为企业内资产转、部门内资产转、资产类型维护、资产信息维护、规格型号维护、地址信息维护以及责任人维护;设计的用户管理的功能有添加用户、修改用户、修改密码的功能;设计的系统管理的功能有服务器设置、数据同步、系统同步接口、系统登录、系统退出的功能;报表管理包括了对地址信息报表、资产信息报表、资产转移报表、资产调拨报表、资产盘查报表、台账差异报表以及出入基站报表的管理。该系统操作简单、管理方式先进,而且也方便了工作人员清点企业的固定资产,极大的提高了企业固定资产的管理水平。
【关键词】物联网 安防系统 传感器 监控
校园安防系统是基于保护校园宿舍安全、重点实验室的相关设备和信息以及相关重要办公场所信息安全所进行设计的。使用安全生产产品和系统以及相关产品来构成一定的警报系统,包括:视频安防监控系统、出入口控制系统等的系统;或是由这些系统为子系统组合,或集成的中子系统组成网络,这都是为有效的保护校园的安全而采用的系统和模式。在当前社会信息系统技术不断发展的情况下,实现校园安防系统的整合与发展,实现资料和数据的共享,都能够在互动的关系中形成有效的安防系统的。因此,需要根据学校的需求,进行重组与发展,建立有效的安防体系是极为必要的。
1 相关技术介绍
1.1 物联网技术
物联网技术涵盖多方面的内容:网络通信技术、情景感知技术、信息处理技术。在情景感知技术方面有一些相对较为成熟的技术支撑:RFID(Radio Frequency Identification. 无线射频识别)技术,WSN(Wireless Sensor Network, 无线传感器网络),红外感知技术,全球定位系统等等。这些技术为情景感知提供了充足的技术保证。在通信方面,传统的移动通信网络或者Internet都为通信的实现提供保证。在信息处理方面,基于各种智能终端技术的发展,以及各种嵌入式智能系统的开发都为信息处理提供了充分的支撑。可以说,物联网概念的诞生是各类技术手段发展的必然结果。基于各种信息应用产品的开发,是物联网技术的主要应用场景。
1.2 MVC架构
MVC框架是软件系统的模块化、层次化处理的一种典型理念。对于MVC这样的分布式的有鲜明结构的三层体系结构,顶层为视图层,是直接面对用户的内容,视图层负责将系统传递过来的数据信息进行可视化的显示,包括各种图形化显示以及文本显示等;与视图层进行知己联系的是为他提供各种数据的业务逻辑层,业务逻辑层根据用户在页面的操作触发各种事件,然后针对事件的对应内容,发送各种请求到服务器端,并等待服务器的相应,在收到服务器的相应之后,业务逻辑层同样负责将这些内容进行解析并传送给视图层;最底层的是数据逻辑层,系统提供的数据访问方法是有限的,业务逻辑层想要获取某方面的数据,可以调用数据逻辑层提供的一个或者多个方法来进行实现,数据逻辑层的功能就是直接与系统数据库进行数据交换。
2 总体架构设计
为了保证本安防管理系统能够良好的运行,根据系统的各种性能与安全性需求考虑,同时考虑到系统后期的扩展工作,系统需要采用MVC三层架构方式实现,通过独立的MVC架构模式,可以有效的提高系统的各方面性能。对于采用C#系语言实现的系统,该MVC架构主要包括:数据层、业务层、展示层,具体MVC架构的体系设计如图1所示。
本系统在实现上采用C/S与B/S混合的方式,通过混合的服务模式,可以既满足在线查询方式又可以提供智能终端的查询途径,同时对于宿舍和重要办公场所不同的监控片区,采用局域网连接模式可以有效的提高信息的安全性,同时对于频繁使用的终端,采用局域网的方式可以减少系统的维护工作量,各个片区信息办公处构成本地的局域网环境,数据采集以后后台传送到系统服务器上,保证总服务器数据随时更新。本地服务提供采用局域网的C/S方式实现,提高系统的安全性。用户对个人数据的访问通过终端或者浏览器进行,由于用户个人仅仅局限于查询个人的相关信息,通过互联网开放相关的API可以有效的提高系统数据的安全性。
3 功能模块设计
根据前面的描述,本系统主要包括6个不同的功能块:基本信息管理、用户管理、门禁管理、监控管理、消防管理以及固定资产防盗管理。
3.1 基本信息管理模块
基本信息管理模块主要负责对与系统安全性、可靠性以及用户有关的数据信息进行管理,其功能包括登录管理、密码设置、数据备份和数据还原等。
3.2 用户管理模块
用户管理模块主要是由注册用户、信息修改、权限设置以及信息审核这样四个部分组成的,直接关系到系统的安全。
3.3 视频监控管理模块
视频监控管理模块是采用图像处理、模式识别和计算机视觉技术,通过在监控系统中增加智能视频分析模块,借助计算机强大的数据处理能力过滤掉视频画面无用的或干扰信息、自动识别不同物体,分析抽取视频源中关键有用信息,快速准确的定位事故现场,判断监控画面中的异常情况,并以最快和最佳的方式发出警报或触发其它动作,从而有效进行事前预警,事中处理,事后及时取证的全自动、全天候、实时监控的智能系统。智能监控系统解决传统监控系统中的“防”的问题。视频监控管理由视频采集摄像机、智能视频服务器、报警控制单元及报警探测器、视频墙、远程控制中心组成。从而对校园宿舍以及相关重要场所进行24小时不间断的监控。
3.4 门禁管理模块
门禁管理主要有前端的数据采集系统和后端的权限管理系统两部分组成:前端的数据采集系统用于对操作门禁的人员信息进行采集,包括操作门禁人员所持有的RFID电子标签信息、用户输入的密码信息、用户所录制的音频信息、系统拍摄到的用户的图像和视频信息等;后端的权限管理系统通过验证前端数据采集系统采集到的数据,鉴别相关用户是否可以打开某一个特定的门。本文关于门禁系统的讨论,仅包含基于这2种硬件实现的门禁管理系统,门禁管理的一般流程为:通过RFID识别器识别用户说持有的RFID设备是否为系统授权的设备,如果是,则通过控制各种电磁阀等控制闸门的开关,密码锁的操作过程与此相类似。
3.5 消防监控管理模块
消防监控管理对其监控的宿舍区域和重要办公区域的消防状态进行实时监控和险情发生时候的及时反馈。针对不同的应用场景,为方便监控子系统的部署、降低各个监控节点的监控成本,主要采用物联网领域中无线传感网(WSN)技术对消防监控子系统进行设计与部署。整个无线传感网主要用于对监控区域环境信息进行数据采集、数据处理汇聚,然后通过互联网、移动通信、串口线等方式将数据传递至监控中心,从而使无线传感网的使用者可以远距离了解被监控区域的物理状态和环境状态等实时状况,并及时作出处理。
3.6 固定资产防盗管理模块
固定资产防盗管理模块作为学校安防系统的一个重要组成部分,可以用来对学校的重要固定资产进行实时监控,防止固定资产被盗窃等情况的发生。
本文讨论的固定资产管理系统的设计主要是基于GPS模块来实现,具体的管理机制为:每一个欲进行登记管理的固定资产,都备有一个GPS模块,在正常的情况下,该GPS模块处于休眠状态;对于每一个设备,都定义一个合理的活动范围,如果在该范围内活动,则视为正常的活动,如果一旦有设备被带离制定的活动范围,会触发一个触发信号发送的管理系统,管理系统一旦收到该信号,则会触发这个设备上的GPS模块,GPS模块一旦被激活,就会以固定的频率进行定位信息的返回,一次来实现对固定资产的管理。
4 数据库设计
由前面的模块设计阶段,可以对系统的实体进行提取,进而建立系统的关系数据库模型。数据库的设计主要需要考虑系统实际使用中不同的实体,以及对系统的实体的属性的提取。本系统的数据库的设计主要是考虑系统用户群体的区分以及系统分析内容的存放等。
根据系统的实体属性,系统共需要11个不同的信息表,分别有工作人员信息表,与用户对应包括角色内容以及对应的权限信息。其他所有为学校的各种资产信息,包括设备ID以及硬件设备信息等,具体的系统E-R图的设计如图2所示。
5 结束语
物联网技术的出现大大的提升了安防系统的防护能力,给学校安防系统带来了质的变化。基于物联网的物流安防系统把物联网的RFID、传感器等技术合理的运用到学校宿舍或重要办公场所的门禁系统、安全监控系统等系统中,解决了传统安防系统中许多问题。随着物联网技术的成熟发展,学校安防系统也必将完善,从而能较好的解决校园安全问题。
(通讯作者:罗扬)
参考文献
[1]吴伟.基于GPRS无线智能家居安防系统的研究与实现[D].河北工程大学,2009.
[2]马川鑫.高校校园综合安防系统的设计与研究[D].西安建筑科技大学,2010.
关键词: Wi-Fi; 室内定位; 校园信息; Android; iOS
中图分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2013)04-64-02
Study on campus information platform based on Wi-Fi indoor localization
Wang Ji, Shan Kangkang, Zhang Hua, Zhu Sheng, Chang Xiaojie, Jiang Xiaoqiang
(Information Center of Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310027, China)
Abstract: Campus information platform based on Wi-Fi indoor localization takes cloud computing technology, Internet of things technologies and mobile Internet technology as its foundation. Providing a system about position service in buildings and information announcement service on intelligent campus, campus users can get information about campus position service through intelligent terminal access to the campus location services. The entire platform, in order to achieve the positioning information service in the campus of wisdom is achieved through APP design on the user intelligent terminal and "cloud" construction of the back-end servers based on C/S mode.
Key words: Wi-Fi; indoor localization; campus information; Android; iOS
0 引言
随着无线通讯网络技术的发展和基础设施的跟进,手持无线智能终端得到广泛普及,基于位置信息的服务(Location Based Service, LBS)逐渐兴起并得到广泛应用[1]。所谓位置服务[2]是指通过移动终端和无线或卫星通讯网络的配合,确定出移动用户的实际地理位置,从而提供用户需要的与位置相关的信息服务。如今校园Wi-Fi全覆盖已成现实,校园室内定位服务拥有了更加广阔的发展前景。
云计算技术、物联网技术和移动互联网技术成为实现智慧校园[3]支撑。作为智慧校园的一部分,基于Wi-Fi室内定位的校园信息服务平台能给你提供什么便捷的服务呢?例如当学生在教学区的时候,是否希望随时知道附近哪个教室可以自习?附近教室今天的讲座是否有感兴趣的?基于校园Wi-Fi的室内定位服务可以满足学生的这一需求。在智慧校园中,用户对动态位置服务信息的需求远远超过对静态定位信息的需求,这决定了校园位置服务的主要发展方向是解决动态环境下的时空查询。
校园信息服务平台已成为各大院校信息的主要载体,如今,智能手机已成为在校师生获取信息的主要手段,因此利用智能手机的Wi-Fi室内定位的校园信息服务平台设计理念应具有一定的前瞻性、实用性和教育性。
1 校园Wi-Fi定位信息服务平台的软硬件基础
1.1 用户终端软硬件基础
用户终端软件基础:2007年iPhone改写了智能手机的定义;2009年Android开启了智能手机系统的大门;2011年iOS和Android系统加起来的市场份额已近62%,而去年同期仅为31%[4]。这两大智能操作系统空前的繁荣,极大地带动了开发者的开发热情,新的软件和应用层出不穷。Android平台以开源、功能强大、价格低廉等优势,受到了手机厂商和运营商鼎力支持,其发展迅速,呈现了机型众多、硬件配置颇具优势的态势;iOS平台的最大优势是给用户带来了在同等硬件配置下更好的用户体验,以及更与时俱进的内容更新。Android平台软件开发需要面对不同屏幕尺寸、不同处理器类型、不同内存等复杂硬件相关问题,而iOS平台软件开发者则可以在完全一致的硬件规格上进行开发,更好地将精力集中在提升用户体验上,使得iOS平台上的软件和应用具有无可比拟的优势。这两个各具优势的智能操作系统平台,为基于Wi-Fi室内定位的校园信息服务平台提供了良好的软件基础和用户基础。
用户终端的硬件基础:伴随着谷歌Android和苹果iOS智能操作系统的盛行,手机、平板电脑等无线智能终端迎来了发展的春天。2010年以来全球智能手机市场份额的变化速度超过了PC行业的摩尔定律,苹果、三星和HTC凭借iOS和Android智能操作系统已成为新三家马车。校园用户使用智能手机获取信息已经成为了一种潮流和趋势,这成为了用户终端的硬件基础。
1.2 后台服务平台软硬件基础
计算机软件和硬件的飞速发展促使了计算模型的不断演化,继而促成了云计算诞生[5]。云计算从广义上将包括硬件和软件两个组件,软件和硬件在按需的基础上组合而成云计算服务。近年来,高等院校信息化的发展,为云计算奠定了良好的基础。借力云计算,包括Wi-Fi室内定位的校园信息服务平台在内的应用都有了坚实的后盾。
2 校园Wi-Fi室内定位信息服务平台的架构
与传统的校园信息查询服务不同,基于Wi-Fi室内定位信息服务平台包含定位服务和查询服务两部分。
定位服务可以是用户主动发起的定位请求,也可以是后台服务主动对区域内用户进行定位,用于用户分析及引导。查询服务所提供的信息可以分为面向空间静态信息或面向空间动态信息的查询服务,与前者相比,后者对用户更有意义。校园信息位置服务中的定位服务和查询服务是相互融合的,定位的目的是信息查询,而查询借助于定位筛选出更有价值的信息。服务构架如图1所示。
2.1 用户终端架构
在客户端设计滚动式信息浮动标题,并设立标题链接,以最简单的点击方式获得全部信息,在减少了客户端显示空间的同时增加了信息的量。
2.2 服务后台架构
整体采用C/S模式,C/S模式有利于降低无线定位应用信息服务器的运行负荷,同时使数据储存管理功能更加透明化。由于后台数据库和服务器的集中处理,智能终端将降低运行复杂程度,减少手机资源的占用,尽量减少了iOS/Android手机出现问题。
校园信息定位客户端通过校园Wi-Fi信号访问校内信息定位服务器,如果需要数据访问,则访问后台信息数据库。校园定位信息服务后台这个“云”包含了无线控制、定位信息服务器和应用数据服务器等。服务器设计采用SSH框架,采用三层结构处理。在整个服务器的实现中采用XML的封装和解析,便于数据安全快速的传输。
3 校园Wi-Fi定位服务的应用案例
3.1 用户主动发起定位的信息应用
用户主动发起位置信息服务,包括:静态信息的查询,如自修教室、会议室、厕所等固定的位置信息;动态信息的查询,如某报告厅近期的讲座等实时更新的位置服务信息。
⑴ 用户主动发起的静态信息查询案例:校园楼宇引导系统
大学新生或者校友等访客,初次进入校园,对学校的环境不是很熟悉,这是安装在手机上的校园楼宇引导系统就给大家带来了便利,打开应用,你所在的位置信息一目了然,此幢楼宇的主要用途也可以清楚地看到,同时,若想去图书馆,在手机APP上一查,图书馆的位置信息也能马上展现出来。同样,Wi-Fi定位还能提供楼宇内立体化引导,这是GPS所无法实现的。
⑵ 用户主动发起的动态信息查询案例:校园讲座实时引导系统
在教室区域,每天都有不同的讲座课程,这些信息实时更新,同时与教室的信息密切结合,利用校园讲座实时引导系统,可以及时更新所在区域内讲座的相关信息,打开手机,连上无线网络,就能马上获取,不再需要去布告栏查看。
3.2 后台主动发起定位的信息应用
与用户主动发起的定位信息服务相似,后台主动发起的定位信息服务,也同样包括静态信息查询和动态信息查询。静态信息查询,如:固定资产防盗定位等;动态信息查询,如:该区域内不同时段无线上网用户统计等。
⑴ 后台主动发起的静态信息查询案例:校园固定资产定位系统
大型固定资产相对昂贵,因为固定资产定位,方便学校相关部门巡查固定资产,只要在固定资产上贴上有源电子标签,后台就可以主动获取到这些固定资产是否被移动等信息。
⑵ 后台主动发起的动态信息查询案例:校园区域学生上网密集度统计系统
利用后台工具,可以分析出某个区域,上网用户的变化信息,可以为用户上网进行引导,防止人口密度过大。用户只要打开手机APP,就能获取到哪些教室人员较多,哪些教室人员较少,方便用户选择人员较少的区域进行自习,免去了一个个教室查找的过程。
4 结束语
云计算,物联网及移动互联网等技术的日趋成熟为校园Wi-Fi定位信息服务平台提供了软硬件基础保证。利用本文所提出的校园Wi-Fi室内定位信息服务平台的架构,可以实现楼宇引导、校园讲座实时引导、固定资产定位等基于位置信息的服务,为高校师生提供定位服务。
校园Wi-Fi室内定位信息服务平台是高校信息化的重要组成部分,以智能手机为终端的信息接收方式在国内各高校中还从未有过尝试。这种以移动终端为基础,以iOS/Android平台为技术支撑的信息系统必会存在着很大的发展潜力。如何使得iOS/Android平台的位置信息系统的响应更加即时、使用更加方便,仍需我们进一步研究。
参考文献:
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