一种基于物联网的学生大数据管理系统及方法与流程

本发明涉及智慧校园技术领域，具体是指一种基于物联网的学生大数据管理系统及方法。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“internetofthings(iot)”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

随着社会的发展，物联网的应用越来越广泛，随着智慧校园的发展，物联网与智慧校园的发展也可以给校园生活带来更多的便利。然而，现有技术中的智慧校园管理，往往无法实现学生大数据的管理，学生需要到各个不同的位置去查询相关的一些例如用水、用电、应缴费、快递信息等等，仍然十分不方便。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于物联网的学生大数据管理系统及方法，其目的在于克服现有技术中的缺陷，在路灯处设置多个分中心数据集中设备，通过中心数据集中设备实现数据的整合和分发，可以实现多个分中心数据集中设备的共享，用户可以在最近的路灯下的分中心数据集中设备上进行相关数据的查询，十分方便。

为了实现上述目的，本发明具有如下构成：

该基于物联网的学生大数据管理系统，包括多个设置于路灯下方的分中心数据集中设备、一个中心数据集中设备、多个智能水表和多个智能电表，各个所述分中心数据集中设备包括分中心数据集中设备箱体、设置于分中心数据集中设备箱体内部的分中心控制器、第一4g通讯模块和分中心存储器以及设置于分中心数据集中箱体外部的分中心显示屏，所述中心数据集中设备包括中心数据集中设备箱体、设置于中心数据集中设备箱体内部的中心控制器、第二4g通讯模块和中心存储器以及设置于中心数据集中箱体外部的中心显示屏；

各个所述分中心数据集中设备箱体的内部还设置有第一wifi通讯模块，所述智能水表的内部设置有第二wifi通讯模块，所述智能电表的内部设置有第三wifi通讯模块，所述智能水表的第二wifi通讯模块和所述智能电表的第三wifi通讯模块分别与距离最近的第一wifi通讯模块相通讯；

各个所述分中心数据集中设备箱体的外部还设置有第一指纹识别组件和第一电子锁，所述中心数据集中设备箱体的外部还设置有第二指纹识别组件和第二电子锁，所述第一指纹识别组件和第二电子锁与所述分中心控制器相连接，所述第二指纹识别组件和第二电子锁与所述中心控制器相连接；

至少一个所述分中心数据集中设备箱体的外部还设置有条形码扫描枪，所述条形码扫描枪与同一分中心数据集中设备箱体内部的分中心控制器相连接。

可选地，各个所述分中心数据集中设备箱体的内部还设置有蓄电池，所述蓄电池的充电口与市电电源通过电源线相连接，所述蓄电池分别为所述分中心显示屏、分中心控制器、第一4g通讯模块和分中心存储器供电。

可选地，所述路灯的上方还设置有太阳能电池板和风力发电机，所述太阳能电池板的电能输出端和所述风力发电机的电能输出端分别与所述蓄电池的充电口相连接。

可选地，所述分中心数据集中设备箱体的表面还设置有usb充电口，所述usb充电口与所述蓄电池的放电口相连接。

可选地，所述分中心数据集中设备箱体的表面还设置有温度传感器，所述温度传感器与同一分中心数据集中设备箱体内部的控制器相连接；

所述分中心数据集中设备箱体的表面还设置有湿度传感器，所述湿度传感器与同一分中心数据集中设备箱体内部的控制器相连接；

所述分中心数据集中设备箱体的表面还设置有空气质量检测传感器，所述空气质量检测传感器与同一分中心数据集中设备箱体内部的控制器相连接；

所述分中心数据集中设备箱体的表面还设置有光照传感器，所述光照传感器与同一分中心数据集中设备箱体内部的控制器相连接。

可选地，各个所述分中心数据集中设备箱体内部还设置有分中心控制器控制显示屏，所述分中心控制器控制显示屏为触控显示屏，所述分中心控制器控制显示屏与对应的分中心控制器相连接；

所述中心数据集中设备箱体内部还设置有中心控制器控制显示屏，所述中心控制器控制显示屏为触控显示屏，所述中心控制器控制显示屏与对应的中心控制器相连接。

可选地，所述系统还包括用户终端和云端服务器，所述用户终端与所述第一4g通讯模块或所述第二4g通讯模块进行通信，所述云端服务器与所述第二4g通讯模块进行通信。

本发明实施例还提供一种基于物联网的学生大数据管理方法，采用所述的基于物联网的学生大数据管理系统，所述方法包括如下步骤：

所述智能水表的第二wifi通讯模块与距离最近的第一wifi通讯模块相通讯，将自身的水表id和水表采集数据上传至距离最近的分中心数据集中设备的分中心存储器；

所述智能电表的第三wifi通讯模块与距离最近的第一wifi通讯模块相通讯，将自身的电表id和电表采集数据上传至距离最近的分中心数据集中设备的分中心存储器；

所述分中心数据集中设备的分中心控制器通过所述扫描枪接收到条形码数据时，分析所述条形码数据的信息，将分析得到的条形码信息和当前时间记录于分中心存储器中；

所述分中心数据集中设备的分中心控制器每隔预定时间通过所述第一4g通讯模块与所述中心数据集中设备的第二4g通讯模块建立连接，上传本地的中心存储器的存储数据；

所述分中心数据集中设备的第一指纹识别组件检测到指纹数据时，分中心控制器对指纹数据进行识别，判断是否是被授权的指纹，如果是，则控制所对应的第一电子锁打开，否则控制所对应的第一电子锁保持关闭；

所述中心数据集中设备的第二指纹识别组件检测到指纹数据时，中心控制器对指纹数据进行识别，判断是否是被授权的指纹，如果是，则控制所对应的第二电子锁打开，否则控制所对应的第二电子锁保持关闭。

采用了该发明中的基于物联网的学生大数据管理系统及方法，具有如下有益效果：

(1)在路灯处设置多个分中心数据集中设备，通过中心数据集中设备实现数据的整合和分发，可以实现多个分中心数据集中设备的共享，用户可以在最近的路灯下的分中心数据集中设备上进行相关数据的查询，十分方便；

(2)本发明的分中心数据集中设备可以通过wifi通讯模块与最近的智能水表、智能电表组成局域网，进行通信，获得智能水表和智能电表的检测数据，并且可以通过扫描枪扫描快递上的条形码信息，从而可以方便用户进行查询应缴费信息和快递信息；

(3)各个分中心数据集中设备和中心数据集中设备的箱体上设置有电子锁，只有指纹识别通过身份验证的用户才可以打开箱体，保证了箱体内部设备的安全，也防止数据被篡改，保证数据真实性和安全性。

附图说明

图1为本发明一实施例的基于物联网的学生大数据管理系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例的分中心数据集中设备的结构示意图；

图3为本发明一实施例的中心数据集中设备的结构示意图。

附图标记：

1路灯

2分中心数据集中设备

21第一指纹识别组件

22分中心显示屏

23扫描枪

24第一电子锁

3中心数据集中设备

31第二指纹识别组件

32分中心显示屏

33第二电子锁

4智能水表

5智能电表

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图1～3所示，为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种基于物联网的学生大数据管理系统，包括多个设置于路灯1下方的分中心数据集中设备32、一个中心数据集中设备3、多个智能水表4和多个智能电表5，各个所述分中心数据集中设备32包括分中心数据集中设备32箱体、设置于分中心数据集中设备32箱体内部的分中心控制器、第一4g通讯模块和分中心存储器以及设置于分中心数据集中箱体外部的分中心显示屏3222，所述中心数据集中设备3包括中心数据集中设备3箱体、设置于中心数据集中设备3箱体内部的中心控制器、第二4g通讯模块和中心存储器以及设置于中心数据集中箱体外部的中心显示屏；

各个所述分中心数据集中设备32箱体的内部还设置有第一wifi通讯模块，所述智能水表4的内部设置有第二wifi通讯模块，所述智能电表5的内部设置有第三wifi通讯模块，所述智能水表4的第二wifi通讯模块和所述智能电表5的第三wifi通讯模块分别与距离最近的第一wifi通讯模块相通讯；

各个所述分中心数据集中设备32箱体的外部还设置有第一指纹识别组件21和第一电子锁24，所述中心数据集中设备3箱体的外部还设置有第二指纹识别组件31和第二电子锁33，所述第一指纹识别组件21和第二电子锁33与所述分中心控制器相连接，所述第二指纹识别组件31和第二电子锁33与所述中心控制器相连接；

至少一个所述分中心数据集中设备32箱体的外部还设置有条形码扫描枪23，所述条形码扫描枪23与同一分中心数据集中设备32箱体内部的分中心控制器相连接。

本发明通过在路灯处设置多个分中心数据集中设备，通过中心数据集中设备实现数据的整合和分发，可以实现多个分中心数据集中设备的共享，用户可以在最近的路灯下的分中心数据集中设备上进行相关数据的查询，十分方便。

在该实施例中，各个所述分中心数据集中设备32箱体的内部还设置有蓄电池，所述蓄电池的充电口与市电电源通过电源线相连接，所述蓄电池分别为所述分中心显示屏3222、分中心控制器、第一4g通讯模块和分中心存储器供电。市电电源可以是为路灯供电的市电电源分流出来的，接线更加方便。

在该实施例中，所述路灯1的上方还设置有太阳能电池板和风力发电机，所述太阳能电池板的电能输出端和所述风力发电机的电能输出端分别与所述蓄电池的充电口相连接。由于分中心数据集中设备本身耗电不是很大，因此采用太阳能和风能可以做到很好的补充，更加节省能源。

在该实施例中，所述分中心数据集中设备32箱体的表面还设置有usb充电口，所述usb充电口与所述蓄电池的放电口相连接，从而方便对用户或工作人员的移动设备进行充电，更加方便用户的使用，提升用户的使用体验。

在该实施例中，所述分中心数据集中设备32箱体的表面还设置有温度传感器，所述温度传感器与同一分中心数据集中设备32箱体内部的控制器相连接；

所述分中心数据集中设备32箱体的表面还设置有湿度传感器，所述湿度传感器与同一分中心数据集中设备32箱体内部的控制器相连接；

所述分中心数据集中设备32箱体的表面还设置有空气质量检测传感器，所述空气质量检测传感器与同一分中心数据集中设备32箱体内部的控制器相连接；

所述分中心数据集中设备32箱体的表面还设置有光照传感器，所述光照传感器与同一分中心数据集中设备32箱体内部的控制器相连接。

温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器和空气质量检测传感器的检测数据可以在显示屏上进行显示，方便用户查看，也可以统一上传到中心数据集中设备中去，进行一个数据统计。

在该实施例中，各个所述分中心数据集中设备32箱体内部还设置有分中心控制器控制显示屏，所述分中心控制器控制显示屏为触控显示屏，所述分中心控制器控制显示屏与对应的分中心控制器相连接；这个分中心控制器控制显示屏和分中心显示屏的控制权限可以不一样，这个分中心控制器控制显示屏由于是授权的工作人员才能操作的，可以对分中心存储器中的数据进行增补、删除和修改，或者更改分中心控制器的内部设置。

所述中心数据集中设备3箱体内部还设置有中心控制器控制显示屏，所述中心控制器控制显示屏为触控显示屏，所述中心控制器控制显示屏与对应的中心控制器相连接。这个中心控制器控制显示屏和中心显示屏的控制权限可以不一样，这个中心控制器控制显示屏由于是授权的工作人员才能操作的，可以对中心存储器中的数据进行增补、删除和修改，或者更改中心控制器的内部设置。

在该实施例中，所述系统还包括用户终端和云端服务器，所述用户终端与所述第一4g通讯模块或所述第二4g通讯模块进行通信，所述云端服务器与所述第二4g通讯模块进行通信。用户也可以直接使用用户终端连接至最近的分中心数据集中设备，查询相关数据。

本发明实施例还提供一种基于物联网的学生大数据管理方法，采用所述的基于物联网的学生大数据管理系统，所述方法包括如下步骤：

所述智能水表的第二wifi通讯模块与距离最近的第一wifi通讯模块相通讯，将自身的水表id和水表采集数据上传至距离最近的分中心数据集中设备的分中心存储器；

所述智能电表的第三wifi通讯模块与距离最近的第一wifi通讯模块相通讯，将自身的电表id和电表采集数据上传至距离最近的分中心数据集中设备的分中心存储器；

所述分中心数据集中设备的分中心控制器通过所述扫描枪接收到条形码数据时，分析所述条形码数据的信息，将分析得到的条形码信息和当前时间记录于分中心存储器中；

所述分中心数据集中设备的分中心控制器每隔预定时间通过所述第一4g通讯模块与所述中心数据集中设备的第二4g通讯模块建立连接，上传本地的中心存储器的存储数据；

所述分中心数据集中设备的第一指纹识别组件检测到指纹数据时，分中心控制器对指纹数据进行识别，判断是否是被授权的指纹，如果是，则控制所对应的第一电子锁打开，否则控制所对应的第一电子锁保持关闭；

所述中心数据集中设备的第二指纹识别组件检测到指纹数据时，中心控制器对指纹数据进行识别，判断是否是被授权的指纹，如果是，则控制所对应的第二电子锁打开，否则控制所对应的第二电子锁保持关闭。

上述各个步骤之间并没有顺序关系，可以有不同的触发条件而执行，也可以设定不同的检测时间以执行。

因此，与现有技术相比，采用了该发明中的基于物联网的学生大数据管理系统及方法，具有如下有益效果：

(1)在路灯处设置多个分中心数据集中设备，通过中心数据集中设备实现数据的整合和分发，可以实现多个分中心数据集中设备的共享，用户可以在最近的路灯下的分中心数据集中设备上进行相关数据的查询，十分方便；

(2)本发明的分中心数据集中设备可以通过wifi通讯模块与最近的智能水表、智能电表组成局域网，进行通信，获得智能水表和智能电表的检测数据，并且可以通过扫描枪扫描快递上的条形码信息，从而可以方便用户进行查询应缴费信息和快递信息；

(3)各个分中心数据集中设备和中心数据集中设备的箱体上设置有电子锁，只有指纹识别通过身份验证的用户才可以打开箱体，保证了箱体内部设备的安全，也防止数据被篡改，保证数据真实性和安全性。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。