任杰

建设校园一卡通系统、电子门锁、校园环境监测系统，同步建设智慧校园综合管理平台、公众号等软件平台。在各类应用系统的建设需求中提炼共性能力，初步构建校园物联能力底座

随着传感器、网络、软件技术的发展，催生了大量的物联应用，大大提高了人们的生产生活水平。特别是国家提出的新基建战略，也引发了学校管理者们的思考。

南京某高级中学作为一所百年名校，认识到高科技将会对教学带来的提升作用，希望通过建设校园新型基础设施来提升师生们的教学、生活环境，全面地促进教学质量的提升。为此，该学校通过建设校园一卡通系统、电子门锁、校园环境监测系统等一系列物联网应用，提升校园管理的规范性、师生生活的便利性、家长的参与度，打造有温度、有灵魂的校园文化。目前，建设成果得到了师生、家长们的广泛认可和欢迎。

建设智慧校园物联应用

校园一卡通系统。当前，常用的校园一卡通普遍使用非接触式的IC卡。每一位学生及教职员工配发一张卡，这张卡片就是学生或员工的身份证明，使用这张卡片可以在校园内完成与身份相关的各类活动。一卡通应用场景覆盖校园学习工作生活的方方面面，如出入校园、教室、办公室的门禁、考勤、食堂用餐、校园超市或自助售卖终端消费，图书馆借书、住宿学生的生活使用等，极大地方便了师生在校内的生活。一卡通还与移动应用进行结合，手机登录App或小程序等应用，通过扫码等方式，实现了“无卡通”，使用更方便。同时可以通过手机进行各类信息的查询，如考勤信息、消费情况等。

电子门锁。电子门锁取代传统的机械门锁，具有更方便、更安全、更可控的特点。师生不用携带钥匙，通过密码或自身的生物特征（指纹等）即可开锁，开锁的权限可以通过后台系统进行灵活配置，避免了钥匙被复制使用的风险。减轻了日常管理的工作量，提高了校园的安全系数。

校园环境监测系统。通过在教室、操场等场所安装空气质量传感器，采集CO2、甲醛、PM2.5、PM10、温湿度、噪声等指标，实时监测校园环境，并将指标超标的情况及时通知给班主任、任课老师可以采取通风透气或室内教学等措施，共同监督、维护广大师生的教学环境，充分体现学校的人文关怀。

构建校园物联能力底座

随着科技的进步，越来越多的物联应用会进入校园，如何让各类应用融入智慧校园的整体建设规划，是当下就需要开始考虑的事情。在本次智慧校园物联应用的建设过程中，笔者发现，构建校园物联能力底座是支撑物联应用发展的重要保证。

校园物联能力底座要具备物联应用的通用能力，才能起到支撑各类物联应用的作用。因此，这个底座要具有能承载各类传感器接入的统一网络，能处理各类传感器数据的数据处理平台，能标识所有接入实体的统一ID体系，能服务各类应用的统一消息通知系统等通用能力。

统一网络。物联能力底座应该能够满足各类传感器以各类传感网络接入，如5G、4G、3G、NB—IoT、WiFi、ZigBee、有线等，在能力底座中适配各类网络，屏蔽网络对接细节，才能更好地支撑上层應用的快速扩展。在项目建设方案中进行网络选型时，需要从经济性、适用性等多方面进行考量。为了满足教学工作需要，学校已经建设了覆盖校园大部分区域的WiFi网络。特别值得指出的是，在智慧校园物联应用体系建设中，应该充分利用校园现有的WiFi资源，进行补充强化，可以同时兼顾教学和管理应用使用，节省投资。在本次环境监测系统建设中，主要使用了WiFi网络接入的设备，辅以少量的4G或NB—IoT网络作为补充，使用效果达到预期。

统一数据处理平台。在进行物联应用项目建设时，项目的发起，往往是以解决某一类具体需求为目标，从建设成果来看，是建成了很多独立的小应用。这就是物联应用的“碎片化”特点，“碎片化”的结果就是应用之间是割裂的，运行维护难度大、数据无法打通、无法综合利用建设成果，形成一个有机整体。从建设智慧校园物联应用体系长远规划来看，需要一个统一的数据处理平台，接入所有校园物联应用的设备，完成数据的获取、解析和存储功能，并向各物联应用提供物联数据服务。在本次项目中，学校建设了统一的数据处理平台，通过这种“1（一个统一数据处理平台）+N（N个物联应用）”的新型建设模式，确保建设进度可控、数据质量达标，使物联数据形成有机整体，提升物联数据的价值，提高了学校的智慧化水平。

统一ID体系。在每一个物联应用系统中都会为应用中的实体（传感器、IC卡、人等）提供一个唯一标识（ID），多个物联应用整合在一起时，在多个系统中同时存在的实体会面临着拥有多个ID的情况。物联能力底座需要建立一套统一的ID体系，并可以为ID体系在不同的应用中配置不同的表达标签。如以学校工号作为在校师生的唯一ID，将IC、手机、人脸作为这个ID的表达标签。在不同的应用中可以使用不同的表达标签，内部对应的是同一个实体。以应用场景举例：某个学生进校经过了体温监测系统，通过人脸识别了他的身份完成了入校打卡并识别体温正常，中午用IC卡在食堂用餐消费，家长可以通过手机查询孩子的账户是否余额充足。学生的日常应用，可能是由多个厂家提供的服务，因此要保证数据的流转畅通，离不开物联能力底座中统一ID体系的支撑。

统一消息通知系统。在物联应用使用的过程中，能够获得及时反馈是非常重要的用户体验。对IC卡账户进行充值，用户会收到充值金额与余额信息推送。教室的空气质量下降，立刻会发出消息通知到班主任老师，采取相应措施。作为物联能力底座需要整合各类消息通知能力，为各项物联应用提供统一的消息通知服务。但是需要注意避免重复建设，必须加强对消息通知行为的管理。为南京某高中建设的统一消息通知系统，整合了短信、公众号、小程序、App、邮件等消息能力，不仅服务于物联应用，也为教学系统提供服务，已经形成了重要的底座能力。

从智慧校园建设顶层规划的角度出发，建设校园物联应用体系，应该构建物联能力底座，提供物联应用的通用能力。通过底座赋能，能够加快物联应用的建设速度，降低应用系统运维难度，持续支撑校园智慧化水平的提升，为师生提供更好的教学生活服务。

（作者单位：中通服咨询设计研究院有限公司）

物联能力底座要具有能承载各类传感器接入的统一网络，能处理各类传感器数据的数据处理平台，能标识所有接入实体的统一ID体系，能服务各类应用的统一消息通知系统等通用能力。