基于IPv6的智慧校园网络的设计与实现

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March2017（A）

基于IPv6的智慧校园网络的设计与实现

陈艳格

陈尚博

（许昌学院信息工程学院

河南·许昌

461000）

中图分类号：G7

文献标识码：A

DOI：10.16871/j.cnki.kjwha.2017.03.057

摘要目前随着信息技术的高速发展和广泛的应用，使得联网的应用和发展。[1]

全国高校的全体师生对于信息技术有了更高的要求，智能一方面是地址资源数量的，另一方面随着信息化校园发展成为一种必然趋势。文中通过对IPv6技术、物联网技术、物联网技术的不断发展，对地址的需求会越来越多。和智慧校园进行分析，提出一种基于IPv6的智慧校园，并对IPv6的地址总数为2的128次方，这个庞大的数量解决了智慧校园各方面应用进行全面介绍，为智慧校园建设提供地址数量不足的问题[2]。IPv6地址的出现，为物联网技术的理论和实践依据。

发展提供了保障。关键词智慧校园IPv6物联网

2.2物联网

DesignonandRealizationofSmartCampusNetwork物联网是将传感器、采集器、RFID与视频监控等感知AbstractIPv6//BasedAtChenpresent,Yan'ge,ChenwiththeShangbo

rapiddevelopmentandwideap-技术和设备结合起来，按照约定的协议，将各种网络连接在一起，形成一个巨大的网络。物联网是一个基于互联网、传plicationofinformationtechnology,allteachersandstudents统电信网等信息承载体，让所有能够被寻址的普通物haveahigherrequirementforinformationtechnology,sothatthe理对象实现互联互通的网络。[3]

developmentofsmartcampushasbecomeaninevitabletrend.物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三ThroughtheanalysisofIPv6technology,InternetofThingsand次浪潮。物联网是一种非常复杂、形式多样的系统技术。根smartcampus,thispaperputsakindofsmartcampusbasedon据信息生成、传输、处理和应用的原则，可以把物联网分为4IPv6,andintroducestheapplicationofsmartcampusinallas-层：感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层[4]。pects,hopingtoprovidetheoreticalandpracticalbasisforsmart物联网的关键是让对象也有“智慧”，从而实现人与物之间campusKeywordsconstruction.

smartcampus;IPv6;InternetofThings

的信息传递，对象之间沟通，互联起来体现出智能化。手机、电脑、IPAD、数码相机等产品在生活学习中被广泛地使用，这些对象的智能化已经是一种趋势，智能校园也是在充分1引言

利用物联网技术的基础上实现的。随着校园信息化的不断发展，智慧校园的规模也是日2.3智慧校园的现状和发展趋势

益增大，随之而来的就是IPv4地址不足的问题。对于新一代智慧校园从高校数字化校园演变发展而来，高校数字的智慧校园，原有的网络地址已经远远不能满足需求。对于化校园的目标是实现高校教学、科研、管理、服务的数字化高校来说，如何将实现基于IPv6的智慧校园是面临的首要与信息化，实现教育资源的合理分配与利用，提高办学质问题。

量、办学效益和科研水平，提高高校管理水平。

文章通过对IPv6技术、物联网和智慧校园的介绍及分智慧校园是一个高度地融合信息技术，深度地整合信析，针对我们学校的现状，提出了一种智慧校园的设计方息化应用，构建成终端广泛感知的网络化、智能化和信息化案。

的校园。智慧校园主要有两大特征：一是为校园内的师生构2各项技术介绍及分析

建一个智能感知和综合信息服务平台；二是将网络信息服IPv6技术、物联网和智慧校园是目前高校中讨论与研务融合到学校的各个应用领域，实现资源的互联和相互协究较多的，并且有些已经取得了较好的成果。但随着信息化作[5]。

技术的进一步发展，相信技术水平与应用范围都会逐渐改未来的校园必然是用智慧的方法来构建智慧的校园，善。

它是以高新智能科技和发达网络为基础，充分利用资源对2.1IPv6技术

校园信息进行收集、整合、处理、存储、传输和应用，从而提现在我们使用的大多数IP地址为互联网协议（Internet高教学管效率，保证校园的运行以一种快速、智能、和谐的Protocol，IP）的第四版，但由于数量有限，导致其IP地址已于方式进行。[6]

2011年2月3日分配完毕。其中大部分位于北美，而亚洲只3智慧校园的设计方案以及具体应用

有不到4亿个。地址不足，严重地制约了中国及其他国家互

3.1综合拓扑

基金项目：本文受基金下一代互联网技术创新项目（NGII20150610）资助。

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.com.cn. All Rights Reserved.教育管理

网应用场景，既可以用于学生进行创新实验研究，也方便教师开展科学研究。可以通过智慧教室里面的人员考勤系统来判断教室内是否有人员，如果教室内无人，则教室内所有系统处于关闭状态；反之，则处于工作状态。还可以检测教室设备仪器的使用情况和损坏报告。

（5）智慧实验室。

实验室门禁管理，实现调节自动锁门时间以及可添加允许进入的人员；实验室火灾预警模块，火灾预警模块实现对实验室温度的查看，使用热传感器检测是否温度过高，并实时记录温度信息输出到网页；实验室电器故障检测模块，电器故障检测模块负责接收其余模块发过来的电器故障情况并做记录；设备管理信息化，将物联网图1智慧校园平台整体构架图

技术应用于校园中的设备上，实施跟踪定

经过研究分析，学校采用的智慧校园平台是以光载无位设备所在的位置及使用状态，方便管理；

线交换机和上层应用程序为核心，构建WiFi无线局域网，智能实验室控制，教室中的多媒体设备、灯光、窗帘、空调都覆盖校园及其周边区域，配合现有的有线网络交换机、网络被智能化，可以根据需要进行自动调节，优化学生的学习环路由器，建立融合有线网络、无线局域网络的智慧校园网络境；教室人数统计，每个教室安装类似于公司的打卡器，将关键部分—网络层。如图1所示。

采集到的数据存入服务器，作为后期评优评先参考资料等；通过这些，可以实现对人员考勤管理、嵌入式实验、环数据收发，师生互动功能。

境监测、智能家居、数字安防、工业控制龙门吊交通灯等工（6）智慧终端。

作，而且学生可通过智能手机，平板电脑等移动终端来进行为了实现智能校园网络的远程网络控制和手机控制，相关操作。引入ZigBee校园网关设备，ZigBee校园网关通过系统总线3.2具体实施

内置GSM模块，这样可以使用GSM手机网络建立起与远程（1）智慧图书馆。

手机设备的通讯，可以随时将学校发生的情况以手机短信依托物联网技术，智慧图书馆可以为读者提供便捷、互的方式告知相关人员。

联、高效的服务。基于RFID技术的图书，可以让师生可以快4结语

速定位到自己想要的图书，并且可以快速进行借阅服务，还文章通过介绍及分析三种常用的技术，来设计并实现有智能防丢失等功能。

了学校智慧校园，并提出了一种安全的智慧校园实现方案。（2）安全管理。

该方案通过结合物联网和IPv6技术，使智慧校园得以在学智慧校园将全校的监控设施与环境检测设备通过物联校实施，并提高了全体师生的生活质量。网实现互联互通，能够智能识别人员流动情况并且可以实时监控人流量等信息。校园安防系统需要具有防火、门禁、参考文献

防盗等功能。系统以各种传感器为基础，运用系统监控、安[1]万群,郭贤生,陈章鑫.室内定位理论、方法和应用[M].北京:电子工防报警技术、实现防火功能。通过摄像头24小时全方位的业出版社,2012.

监控系统可以防盗，以防在日常生活中由于自己疏忽大意[2]吴金凤.面向IPv6网络的运营支撑系统的研究与实现[D].广州:华导致的生命财产损失。

南理工大学,2012.

（3）校园智慧卡。

[3]王彦辉.基于IPV6的数字校园设计与应用研究[J].网络天地,通过校园智慧卡能够方便学生日常的生活，比如晨跑2015.

的等级、上课的考勤情况以及签到情况；在日常生活中还可[4]李志刚.基于物联网智慧校园服务机制建设的探讨[J].电子技术以进行支付操作，完成食堂支付、洗衣支付等环节。一卡通与软件工程,2015(16).

主要应用的是RFID（射频识别）技术。RFID系统包括三部[5]高倩.基于物联网的智慧校园基础架构与应用研究[J].漯河职业技术学院学报,2015,14(2).

分：射频读写器、射频电子标签、信息系统，原理是阅读[6]崔怡文.智能手机时代的“智慧校园”建设[J].中国市场,2015(23):器接收到从电子标签发送的信息，然后发送给计算机系统247-248.

进行处理[7]。

[7]游战清,李苏剑.无线射频识别技术理论与应用[M].北京:科学出（4）智慧教室。

版社,2010:4.

智慧教室基于物联网技术，那就可以搭建成一个物联

编辑李金枝

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