基于无线传感器网络的实验管理系统的设计.pdf

第34卷 第8期 湖南科技学院学报 、，01．34No．8 2013年8月 JournalofHunanUniversityofScienceandEngineering Aug．2013 基于无线传感器网络的实验管理系统的设计 戴振华 梁小芝 (1．湖南科技学院 计算机系，湖南 永州425199；2．湖南科技学院 科技处，湖南 永州425199) 摘 要：随着高校扩招，实验课的安排及管理越来越复杂，实验教学工作越来越繁重。但是很多高校通过有线网络来进 行实验的教学和管理工作，有些学校还是原始的人工管理模式，管理员承担大部分的管理工作，而且，各个高校在实验管理 系统上的投入相对不足，不重视通过实验管理系统来管理，这样一来，实验教学和管理的灵活性就比较差。本文基于非触式 卡技术及无线传感器网络通信技术，实现了一种基于无线传感器网络的实验管理网络系统，它具有使用方便，建立简单、建 设经费要求少、管理工作效率高等优点。 关键词：无线传感器网络；实验教学；实验室管理；非接触式卡 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1673-2219(2013)08-0080-04 O引言 实验是培养具有实践能力和创新意识学生的必要方式，是高校科研、教学的重要组成部分。因此，实验内容的设置、实 验内容的安排、实验室的各项建设与管理、实验内容操作与学生实验后实验水平的考核、仪器设备的合理配备与仪器设备的 高效利用等这些都严重影响高效的教学质量，尤其是实验教学质量，更甚至于会影响到学校的科研水平。随着国家不断提出 要切实加强学生的实践水平，各个高效开始注意到实验教学的重要性，拿出大量经费建设实验室，实验设备更先进了。不过， 各个高效注意到了实验设施不断增长的同时，还应加强实验教学的系统化管理。 随着高校扩招，学校在实验教学管理中往往会遇到一些问题： (1)由于学生数不断增加，而实验设备不能满足同时实验 的要求，怎样安排实验使学生都能使用有限的实验室资源，将成为摆在高效管理者面前的一道难题； (2)由于高效经费有 限，高效在实验室管理人员的配备上不足，而随着高效办学规模的不断扩大，实验室的设备配备都不断增加，如果还是人工 管理，将加重实验管理员的工作； (3)为了加强学生的实践能力，培养动手能力强的学生，各个高效都加强了实验室的开 放，这样实验室的管理就会出现很多新问题，如何更有效的管理就提出来显得尤为重要。 对于实验管理中出现的各种问题，各高校都提出了各种方案，都提出了多种实验管理系统的设计思路，并将其中的许多 实现。有些学校在通过制定一些规章制度来管理实验室，比如，学生进行上机操作或进去实验室进行实验操作时采用人工登 记、手动进行计算机信息的录入、刷卡登记等管理方法。但是很多高校对实验教学的管理不够重视，导致很多实验教学都是 流于形式。在实验的教学管理上，各个高效都在积极思考，也采取了一定的措施，但这些都不能彻底的解决问题，基于无线 传感器网络的实验管理系统很好的解决了这些问题。 1非接触式卡技术与无线传感器网络技术 1．1非接触式卡技术 非接触式卡技术是一个多学科涉及的、多技术融合的系统。非接触式卡有多种分类，按接触卡作用距离可分为近藕合卡、 密祸合卡、疏祸合卡和远距离卡，按接触卡载波频率的不同可分为低频、中频和高频射频卡，按接触卡供电方式的不同可分 为有源卡和无源卡，按芯片不同来分为只读卡、读写卡等。 本实验管理网络系统所采用的卡又称射频卡，它是卡技术和射频识别技术的有机结合，它很好解决了免接触和无源卡中 无电源问题。 收稿 日期：2013--01—18 基金项 目：永州市2011年指导性科技计划(永科发[2011])；湖南省科技厅科技计划项目 (项 目编号：2010FJ3042)。 作者简介：戴振华 (1981一)，男，湖南衡阳人，中南大学计算机应用技术硕士研究生，湖南科技学院计算机系讲师， 研究方向为嵌入式开发及网络应用。 80 1．2无线传感器网络的概念以及核心问题 无线传感器网络就是通过无线通信方式，将监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成一个多跳 自组织网络，各个传感 器监测自己的温度、压力、