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摘要:进入新世纪以来,计算机技术、通信电子技术和互联网技术的飞速发展,为交通系统的智能化建设提供了有力支持。特别是在物联网蓬勃推进的背景下,基于高校智慧校园平台,能有效解决车辆拥堵、交通事故和环境污染等问题。物联网能结合互联网、移动通信网等进行信息的传输和交互,并实时对采集的信息进行智能化分析处理,是有效提高智慧校园交通系统智能化的有力支撑。本文主要是探讨基于物联网的之后校园交通系统的设计方案和实现措施。
关键词:物联网;智慧校园;交通系统;设计
本文引用格式:史国普.基于物联网的智慧校园交通系统设计与实现[J].教育现代化,2019,6(81):107-108.
物联网是目前世界上众多国家都在大力推进的项目。我国也在大力推进万物互联的物联网基础工程建设。在此背景下,智慧校园建设借助物联网建设的契机,开始进行智能化交通系统改造升级。本文主要是对物联网下智慧交通系统的相关概念进行分析基础上,提出了一套智慧校园交通系统的设计方案,并通过实际使用情况,分析了方案的优势和需要改进的方向。
一 物联网和智慧交通系统相关概念
(一)物联网技术
进入新世纪以来,信息技术发展最重要的标志就是提出了物联网的概念,并得到了世界很多国家的认同和支持,已经从理论研究阶段走入了实践应用过程。物联网,就是实现万物之间相互联系的网络,也是一种把现实社会中的所有事物在网络虚拟空间进行重建的技术。物联网最早是上个世纪末期提出[1]。在2005年的全球信息社会世界峰会上,物联网的概念正式推出,是指采用信息传感设备,按照约定的协议,以实现人-物,物-人,物-物之间相互的相互联络,在利用移动互联网和互联网进行采集信息的输送和交互之后,基于智能计算机的高速分析处理,从而准确、全面感知所有的物质世界,并依据此感知来实现智能化的决策和控制。物联网概念推广下,各国也投资了巨大国力进行物联网建设,物联网的建设水平已经成为国家综合实力、技术实力的标志,带来了全球信息产业发展的新契机。物联网技术让管理的方式从产品的生产、运输、储存和销售等每个环节都发生了巨大的改变,物联网技术推进全球企业对物流追溯和物资供应链进行了全过程的掌控。物联网的实现方式是:给每个实体对象建立一个电子标签,并具有全球唯一编码,利用读写设备读取出实体对象的电子标签内容信息后,移动互联网会将数据信息传输给智能计算机,从而实现了系统化、智能化对信息的分析处理。物联网技术中电子标签技术、EPC编码技术、SAVANT系统等新技术为物联网的应用提供了有力的技术支撑。
(二)智慧校园平台
智慧校园平台是利用物联网技术构建起的学校工作、学习一体化平台,在这个平台上,利用各种计算机应用服务系统,为学校的教学、科研和生活、管理提供智能化解决方案。智慧校园是在2010年由浙江大学首先提出的概念。在这个概念中,校园中将利用物联网建设,首先随处随时都能进行网络学习,能够开展融合创新的网络科研,学校教学和管理等工作都能在网络上实现,校园文化的各项活动在网络中展示,校园生活的食住行等都能更加便捷智能,具有安全、稳定、环保、节能、绿色的重要优势。在2018年国家也出台了智慧校园总体建设框架。智慧校园和数字化校园相比较,主要的区别在于能为学校师生提供一个系统全面的智能感知环境和综合信息服务处理平台,能面向师生提供多元化、个性化、定制化服务。智慧校园能基于移动互联网络的信息服务,让学校需要的各种教学、服务、生活等应用实现跨界协同、协作,能将学校内部的智能感知服务信息平台作为接入端口,实现和外部数据信息的相互交流、感知和互动服务[2]。要实现智慧校园,首先要对校园进行数字化建设和发展,要为学校构建一个统一的基础设施互联系统,具有无线网络和有线网络无死角覆盖的网络环境,具有功能强大、计算分析能力强大的数据共享处理服务功能。
(三)智能交通系统
人类对交通的系统管理,是在世界上车辆不断增加,科技信息工作不断发展的背景下进行。学者们对交通管理的研究,主要是经过两个阶段。第一个阶段是从传统的人工管理到分散的计算机管理。在计算机技术未发展之前,人们就在对车辆交通工作进行管理,那时主要是利用人工进行车辆交通信息,采用记账的方式进行数据采集等,工作效率很低。在计算机出现之后,计算机替代人工进行了车辆的交通等数据的管理维护,除了构建定期的报表之外,主要是单机独立化进行交通信息管理。主要的缺点就是无法对采集的数据进行集中管理、信息共享,无法实现和车主进行实时沟通等[3]。之后在汽车的普及,交通环境情况变化越来越大的情况下,独立的计算机管理已经难以满足交通管理的需要。在网络技术和计算机技术更加健全完善下,人们开始利用网络技术对交通车辆进行系统化、网络化管理。国外的汽车普及时间和普及率都比国内早,智能交通系统的研究也开始比较早。国内智能交通系统的研究,在国家社会经济水平进入全新阶段之后,受到了国家的高度重视。国内校园交通智能化管理系统也起步比较晚。但是在智慧校园计划的推动下,智能化校园交通系统是未来学校道路建设的主要发展方向,能为师生提供更加安全便捷的服务,有效节约管理资源,实现交通管理效能的最大化。
二 基于物联网的智慧校园交通系统设计方案
(一)设计需求分析
要实现智能校园交通系统的智能化管理,首先要通过利用物联网技术中的无线射频技术、全球定位系统、激光扫描和红外线感应技术体系,这样才能高效采集大量的校园交通信息。之后利用传感器网络构建一个校园智能化协同感知环境,从而让校园的师生和管理人员都能全面动态掌握交通信息情况,有效地、高效地完成车辆引导、调度、停放等一系列的智能化安全管理。物联网环境,是校园车辆交通管理系统的重要基础。在物联网下,能实现对车辆交通信息的收集传输、定向处理。在有效的无线、有线网络支持下,这些信息能高速可靠地帮助车辆进行行驶和停车,司机能利用智能手机等移动通信设备进行校园交通情况的查询,并按照各自的需求进行车辆行驶线路规划的停放,从而提高校园内车辆行驶的安全性能,线路行驶的优化和解决停车难、停车资源不均衡等问题。同时还提供停车支付的电子平台、校园周边交通的智能线路规划导航等一体化功能,有效解决了现有校园交通系统管理中的很多问题和矛盾[4]。
(二)系统功能设计及实现
交通信息发布功能,主要是便于校园用户能利用各种智能车载或者手持的设备对校园的车位情况、道路情况、交通拥堵情况进行掌握。系统将利用网络向司机用户发布校园内的大量及时动态的车辆交通情况。用户也可以登录校园网页主页,对发布的交通信息进行查询功能的预知。
校园车位预定功能,校园停车时经常会遇到无法预测入院的车辆数量,司机寻找停车空位时,实际没有空位但是网络服务器显示有空位等情况。这时就需要利用车位预定功能来进行空余车位的查询和预定。校园交通信息系统在收到司机的预定信息之后,能在一定时间内为需要者保留车位,用户只需要在规定时间内到达就可以享受服务。
取消预定服务功能,现实中很多时候系统在接收了用户的车辆停车使用预定服务之后,是不允许用户随时取消服务。必须执行一定要求下的取消预定功能,才能停止前面的预定服务。如果用户还需要使用其他车位预停服务,就需要进行网络系统的重新预定。
停车费支付功能。车主在预定车位之后,需要在停车完成后缴纳一定的使用费用。这一费用包含有预定车位的费用和停车的费用。目前停车费的缴纳主要是借助手机芯片来进行。或者是直接接入互联网的电子支付系统,进行停车费用的缴纳。
停车引导功能。用户在接收系统反馈的预定信息之后,通过对校园车位的数据进行分析处理之后,会自动生成车辆前往停车位的道路信息数据,该功能就是将这些信息生成的车辆行驶地图发送给用户的智能终端,并引导车辆顺利到达停车位。
校园数据管理功能。智能校园要借助物联网采集的数据对学校里的交通状态进行全面管理,这时主要是对数据采集的主要参数进行动态更新和数据关联处理。可以对学校交通现状、车辆停放信息记录,用户车辆使用信息、停车费用信息等数据进行管理。
校园交通状态图示功能。就是对校园内的停车位使用情况、道路拥堵情况等信息用图表的形式直观展示出来。
校园交通管理功能。该功能主要是利用已经获取的校园车辆行驶、停放、道路拥堵使用等情况,利用计算机来进行动态数据的采集分析和处理,从而实现校园交通安全高效管理[5]。
三 结语
智慧校园交通系统在依托物联网技术支持下,将能有效提高校园内停车管理、道路管理的效率,为校园内的安全交通管理助力。
参考文献
[1]王大亮.基于物联网的智慧校园建设与发展[J].中国战略新兴产业,2018(24):113.
[2]巴音查汗,安鹏.基于嵌入式及RFID物联网技术的智慧校园系统设计与实现[J].现代电子技术,2017,40(16):63-65+68.
[3]王亚,袁义.基于物联网的智慧校园系统的设计与实现[J].信息记录材料,2017,18(04):54-55.
[4]刘建华.基于物联网技术构建智慧校园系统方案设计[J].甘肃联合大学学报(自然科学版),2013,27(03):58-61.
[5]刘佳玲,高艳,李慧.简述物联网应用课程教学改革[J].教育现代化,2018,5(25):46-47.
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