智慧校园管理系统的设计与实现.doc

智慧校园管理系统的设计与实现 摘 要：在对大赛要求及现实情况进行深入分析的基础上，我们小组给出了一种综合应用物联网技术、串口通信技术、IIS+SQL server+ASP开发环境、B/S结构的智慧校园管理系统的设计方案，并进行了实现。该系统实现了大赛要求的主要功能：允许用户通过PC终端查询所有教室的实时使用情况，以及其他所需信息和服务（如我们小组设计的预定教室、自习找座、教室寻人等功能）。全面体现物联网的整体构架（一二三层皆予以实现）尤其实现了硬件设备与我们系统之间的连接、真正实现了教室实时使用情况信息的动态更新是该系统的主要特色。 关键词：物联网；智慧校园；RFID；上位机；接口；RS232串口通信；实时更新 1 引言 初入科大，就感到了科大人对知识的渴望，就像科大的自习室，时常爆满，自习圣地图书馆根本难寻一席之地。常常出现这种情况：一个人肩背很沉的书包，游走于教学楼之间，寻找一块自习之地，也常出现这种情况：好不容易在一教觅得一块宝地，不料刚坐一小时，成群的学生涌入教室，跟着是提着包的教授，上课铃一响，你只有两种无奈的选择：忍受“市井喧闹”，坚守阵地，或者一走了之。 于是，我们针对这个问题开发了这套系统，通过这个系统你可以网上预订教室、追踪定位寻人、查询青岛科技大学各个教室的使用情况，哪间有课，哪间没课，哪间下节课即将被占用，哪间将一直空闲到深夜，甚至这套系统可以让你看到全科大的自习室占用率，图书馆的座位哪有空闲。每天出门一查，便可直接决定去向，既节约了时间，又免去了遭遇尴尬给自己造成的不愉快，从而提高了效率。 我们小组开发的这套系统，做成一个网站，专门为同学们提供教室使用情况查询，首先：将各院系、各年级的课程表输入系统的数据库中，并且在各个教室安装人数记录系统（利用RFID阅读机），本套系统将可以进行教室的座位占用率的显示，这样就避免了虽然找到没课教室但座位已满的情况。教室人数监测功能可以实时显示各教室的使用情况、占用率、空闲可用座位数，便于同学们选择教室进行自习。 简言之，我们的设计思路可以用下表说明： 现实问题 相应功能设计 1.会议、讲座等活动申请教室流程机械、耗时、效率低 1.教室预定的功能 2.教室管理员管理教室的使用工作繁复效率低下 2.教室管理员网上管理教室的功能 3.同学自习一座难求，找座耗时耗力，影响心情，影响学习，十分不便 3.辅助找座（系统实时分析教室当前使用情况）的功能 4.老师、家长、或同学在联系方式无效时寻人困难 4.教室追踪定位寻人功能 2物联网下RFID系统应用架构 2.1 EPCglobal对物联网的描述 图1 物联网架构示意图 2.2 本系统设计的物联网的描述 图2 教室实时使用查询系统构建示意图 3 系统设计及实现 3.1物联网第一层：教室门口刷卡机仿真软件的设计与实现 3.1.1功能设计： 1.当卡片移动到刷卡机感应区时，触发刷卡事件，本刷卡机向RS232串口发出数据。 注：（1）对于“一人刷卡机”，卡片的移动是由鼠标拖动实现的； 对于“多人自动刷卡机”，卡片的移动由左下角的按钮控制，当点击“进门” 时多张卡片自动按顺序依次向左移动触发各自的刷卡事件，并传出数据；当点击“出门”时多张卡片自动按顺序依次向右移动触发各自的刷卡事件，并传出数据。 （2）本刷卡机向RS232串口发出的数据包括：教室号、所刷的卡号（+“进/出门的标志”）。 2.刷卡机的液晶显示屏上显示：警语、当前日期时间（时钟）、所刷卡号、进/出门 3.刷卡机能接收来自控制系统（电脑）的控制信号，并作出相应反应，如：电脑向刷卡机发出“关闭刷卡机”命令，刷卡机能做出相应反应——30秒内自动关机，同理也可实现“取消关机”操作 3.1.2实现： 根据上面的界面设计和功能设计，在“Visual Studio 2008”开发平台上创建“项目”，利用“C#语言”开发“Windows窗体应用程序”，各模块及程序代码如下： 2.0版本：一人刷卡机——仿真刷卡机 图3 一人刷卡机模拟机 主要事件和函数： private void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e){}//接收命令 private void Panel1_MouseDown(object sender, System.Windows.Forms.MouseEventArgs e){}//按下鼠标 private void Panel1_MouseMove(object sender, System.Windows.Forms.MouseEventArgs e){}//移动鼠标