一种基于物联网的移动智慧校园系统技术方案

本发明专利技术属于智慧校园技术领域，公开了一种基于物联网的移动智慧校园系统，包括：教学管理模块、中央控制模块、信息发布模块、后勤管理模块、无线通信模块、数据库模块、信息更新模块、无线基站、校园服务器、智能移动端。本发明专利技术通过教学管理模块对师生的学习管理、考试管理、图书管理、师生信息管理进行网络化管理，十分方便，提高学校的管理效率，节约人力物力。本发明专利技术通过无线通信模块，并仪智能移动端、校园服务器等技术为载体，学生和教师可通过智能移动端访问校园网进行信息查询和管理，在线办事，提高学校的工作效率，为广大师生提供便捷的数字化服务。

A mobile intelligent campus system based on the Internet of things

The invention belongs to the field of intelligent campus technology, and discloses a mobile intelligent campus system based on the Internet of things. It includes the teaching management module, the central control module, the information release module, the logistics management module, the wireless communication module, the database module, the information update module, the wireless base station, the campus server, and the intelligent migration. The moving end. It is very convenient to manage the learning management, examination management, book management and information management of teachers and students through the teaching management module. It is very convenient to improve the management efficiency of the school and save the manpower and material resources. Through the wireless communication module, and the intelligent mobile terminal, the campus server and other technologies as the carrier, the students and teachers can access the campus network through the intelligent mobile terminal to inquire and manage the information, work online, improve the efficiency of the school, and provide convenient digital services for the teachers and students.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的移动智慧校园系统
本专利技术属于智慧校园
，尤其涉及一种基于物联网的移动智慧校园系统。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境，这个一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。2010年，浙江大学提出建设一个“令人激动”的“智慧校园”。这幅蓝图描绘的是：无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。简而言之，要做一个安全、稳定、环保、节能的校园。然而，现有的校园系统各种管理体系集成度不高，导致管理效率低，工作效率低。射频功放是无线通信系统中的重要设备，保证射频功放的较高线性度是预失真的重要基础。在射频功放长期运行过程中,非线性不断增加，使得功放的输出效率降低，引起幅度和相位失真，导致误比特率增加；引起寄生频谱增加产生大量谐波分量和互调失真，从而严重影响通信传输质量，降低系统性能；同时由于非线性使功放发热增加，将造成器件加速老化，因此必须进行功率补偿。常规的功率补偿方法功率效率底下或者结构复杂、成本较高或者带宽受限、稳定性差。包络跟踪自适应数字预失真能够克服上述缺点。当前，预失真器根据其在系统中的位置可以分为三类：1、射频(RF-RadioFrequency)预失真技术(杨建涛,高俊,王柏杉,黄炳凯.基于LUT(Look-Up-Table)射频预失真技术[J].海军工程大学学报,2009(4):78-81+97.冯永生.预失真射频功率放大器的研究[D].北京：北京邮电大学，2007.胡欣，王刚，王自成，罗积润.射频预失真器与基带预失真算法结合对行波管功率放大器线性化改善的影响[J].通信学报，2012(7):158–163.沈涛.射频预失真器研究[D].西安：西安电子科技大学，2006)；2、中频(IF-IntermediateFrequency)预失真技术(张素敏.中频数字预失真法改善功率放大器的非法性[J].无线电工程,2005(8):59-61.郭荣新，李国刚.基于IP核的数字预失真系统设计[J].吉林师范大学学报(自然科学版)，2011(4):70-73+76)；3、基带预失真技术(南敬昌，李新春，刘元安，唐碧华.功放数字基带预失真理论分析和仿真实现[J].系统仿真学报,2008(12),3220-3222+3228.刘宁.功放数字基带预失真算法研究及硬件实现[D].西安：西安电子科技大学，2011.赵洪新，陈忆元，洪伟.一种基带预失真RF(RadioFrequency)功率放大器线性化技术的模型仿真与实现[J].通信学报，2000(5):41-47)。射频预失真(RF-RadioFrequency)与中频预失真(IF-IntermediateFrequency)属于模拟预失真的范畴，较高的效率和低廉的成本是其优点，缺点在于需要时时更新模拟参数以适应功放的特性，需要有源器件在射频或者中频控制模拟器件，实现起来比较困难，目前只适用于卫星系统、前馈线性化的初始线性提高等对线性度要求不高的场合；基带预失真能够在低频下进行处理，可以用DSP(DigitalSignalProcessor)、FPGA(FieldProgrammableGateArray)等高速数字信号处理芯片实现对信号的低频搬移，具有灵活的处理方法和较强的适应性。公开资料表明：包络跟踪对电源的要求较高，需要动态调整供电电压而不是采用固定电压供电。目前，避免认知无线电网络受到攻击的方法一般为：在DB驱动的认知无线电网络中利用盲因子隐藏用户的位置信息，同时提出一种基于预测的频谱使用协议，通过选择状态较稳定的信道来减少切换，从而降低攻击者成功推断认知用户位置信息的概率。但是，上述方法需要根据每个认知用户存储可用信道的使用频率判断信道的稳定性后，利用信道稳定程度进行信道选择，操作比较复杂，不便于人们使用。综上所述，现有技术存在的问题是：现有的校园系统各种管理体系集成度不高；导致管理效率低，工作效率低。现有的无线通讯中，不能提供一种信号放大器，可实现不同系统切换、不能具有高灵敏度和可重构的包络跟踪自适应预失真功率放大。现有的技术需要根据每个认知用户存储可用信道的使用频率判断信道的稳定性后，利用信道稳定程度进行信道选择，操作比较复杂，不便于人们使用的问题。解决上述技术问题的难度和意义：本专利技术通过教学管理模块对师生的学习管理、考试管理、图书管理、师生信息管理进行网络化管理，提供师生交流的平台，综合管理学生在学校的学习生活，十分方便，提高学校的管理效率，节约人力物力。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于物联网的移动智慧校园系统。本专利技术是这样实现的，一种基于物联网的移动智慧校园系统包括：教学管理模块、中央控制模块、信息发布模块、后勤管理模块、无线通信模块、数据库模块、信息更新模块、无线基站、校园服务器、智能移动端；教学管理模块，与中央控制模块连接，用于对学生学习、考核、图书借阅、师生信息管理；中央控制模块，与教学管理模块、信息发布模块、后勤管理模块连接，用于统筹管理各个模块正常工作；信息发布模块，与中央控制模块连接，用于发布校园信息；所述信息发布模块集成有数据共享发布模块，所述数据共享发布模块对用户端文件的加密上传和用户解密下载文件，当文件需要共享时，在加密上传后将用户文件密钥获取到用户端，在用户端对文件密钥进行解密然后再用对方的公钥重新进行加密生成新的文件密钥，然后上传至校园服务器存储，对方使用文件时使用私钥解密文件密钥进而再解密文件获得最终文件；后勤管理模块，与中央控制模块连接，用于对师生宿舍、车辆、门禁进行管理；所述后勤管理模块进行管理中，包括：1)认证中心CA生成随机数序列矩阵R，R＝{Rmn}，(1≤m≤N)，(1≤n≤N)；CA根据R计算散列Hash矩阵H、并将H发送至数据库DB；CA将R以行为单位将m×n个随机数随机分配给M个认知用户，认知用户SUj获得的随机数序列集合记Rj(1≤j≤M)，转到步骤2)；2)：SUj通过控制信道向其所在的区域Cj中的基站BSj，发送加密的信道申请信息EBSj(Rj1，t)，t为时间，转到步骤3)；3)：BSj收集t时刻收到的所有EBSj、并将收到的序列串解密，得到一系列次级用户信息R次；BSj为每个R次均打上标签后重新加密，每个R次的标签和对应的随机数信息形成加密信息；BSj将每个R次的加密信息发送至DB，转到步骤4)；4)：DB对加密信息中的随机数进行解密后，进行Hash计算得到随机数的Hash值，随机数的Hash值与H的Hash值匹配后，对应标签的用户通过验证；DB将通过验证的标签和Cj中的可用频谱信息加密形成可用信道信息后，发送至BSj，DB删除H中匹配过的Hash值，转到步骤5)；5)：BSj根据可用信道信息为通过验证的认知用户分配信道，转到步骤6)；6)：BSj在DB中注册信道使用信息；无线通信模块，与信息发布模块连接，与无线基站无线连接，用于将中央控制模块的管理信息通过无线形式发送给无线基站，无线基站将信息发送给校园服务器和智能移动端；实时获取校园信息；数据库模块，与信息发布模块连接，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的移动智慧校园系统，其特征在于，所述基于物联网的移动智慧校园系统包括：教学管理模块，与中央控制模块连接，用于对学生学习、考核、图书借阅、师生信息管理；中央控制模块，与教学管理模块、信息发布模块、后勤管理模块连接，用于统筹管理各个模块正常工作；信息发布模块，与中央控制模块连接，用于发布校园信息；所述信息发布模块集成有数据共享发布模块，所述数据共享发布模块对用户端文件的加密上传和用户解密下载文件，当文件需要共享时，在加密上传后将用户文件密钥获取到用户端，在用户端对文件密钥进行解密然后再用对方的公钥重新进行加密生成新的文件密钥，然后上传至校园服务器存储，对方使用文件时使用私钥解密文件密钥进而再解密文件获得最终文件；后勤管理模块，与中央控制模块连接，用于对师生宿舍、车辆、门禁进行管理；所述后勤管理模块进行管理中，包括：1)认证中心CA生成随机数序列矩阵R，R＝{Rmn}，(1≤m≤N)，(1≤n≤N)；CA根据R计算散列Hash矩阵H、并将H发送至数据库DB；CA将R以行为单位将m×n个随机数随机分配给M个认知用户，认知用户SUj获得的随机数序列集合记Rj(1≤j≤M)，转到步骤2)；2)：SUj通过控制信道向其所在的区域Cj中的基站BSj，发送加密的信道申请信息EBSj(Rj1，t)，t为时间，转到步骤3)；3)：BSj收集t时刻收到的所有EBSj、并将收到的序列串解密，得到一系列次级用户信息R次；BSj为每个R次均打上标签后重新加密，每个R次的标签和对应的随机数信息形成加密信息；BSj将每个R次的加密信息发送至DB，转到步骤4)；4)：DB对加密信息中的随机数进行解密后，进行Hash计算得到随机数的Hash值，随机数的Hash值与H的Hash值匹配后，对应标签的用户通过验证；DB将通过验证的标签和Cj中的可用频谱信息加密形成可用信道信息后，发送至BSj，DB删除H中匹配过的Hash值，转到步骤5)；5)：BSj根据可用信道信息为通过验证的认知用户分配信道，转到步骤6)；6)：BSj在DB中注册信道使用信息；无线通信模块，与信息发布模块连接，与无线基站无线连接，用于将中央控制模块的管理信息通过无线形式发送给无线基站，无线基站将信息发送给校园服务器和智能移动端；实时获取校园信息；数据库模块，与信息发布模块连接，用于存储校园信息数据信息；信息更新模块，与信息发布模块连接，用于对校园信息进行长传更新操作；所述无线通信模块集成有用于将中央控制模块发送的管理信息进行发送功率放大的功率放大模块。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的移动智慧校园系统，其特征在于，所述基于物联网的移动智慧校园系统包括：教学管理模块，与中央控制模块连接，用于对学生学习、考核、图书借阅、师生信息管理；中央控制模块，与教学管理模块、信息发布模块、后勤管理模块连接，用于统筹管理各个模块正常工作；信息发布模块，与中央控制模块连接，用于发布校园信息；所述信息发布模块集成有数据共享发布模块，所述数据共享发布模块对用户端文件的加密上传和用户解密下载文件，当文件需要共享时，在加密上传后将用户文件密钥获取到用户端，在用户端对文件密钥进行解密然后再用对方的公钥重新进行加密生成新的文件密钥，然后上传至校园服务器存储，对方使用文件时使用私钥解密文件密钥进而再解密文件获得最终文件；后勤管理模块，与中央控制模块连接，用于对师生宿舍、车辆、门禁进行管理；所述后勤管理模块进行管理中，包括：1)认证中心CA生成随机数序列矩阵R，R＝{Rmn}，(1≤m≤N)，(1≤n≤N)；CA根据R计算散列Hash矩阵H、并将H发送至数据库DB；CA将R以行为单位将m×n个随机数随机分配给M个认知用户，认知用户SUj获得的随机数序列集合记Rj(1≤j≤M)，转到步骤2)；2)：SUj通过控制信道向其所在的区域Cj中的基站BSj，发送加密的信道申请信息EBSj(Rj1，t)，t为时间，转到步骤3)；3)：BSj收集t时刻收到的所有EBSj、并将收到的序列串解密，得到一系列次级用户信息R次；BSj为每个R次均打上标签后重新加密，每个R次的标签和对应的随机数信息形成加密信息；BSj将每个R次的加密信息发送至DB，转到步骤4)；4)：DB对加密信息中的随机数进行解密后，进行Hash计算得到随机数的Hash值，随机数的Hash值与H的Hash值匹配后，对应标签的用户通过验证；DB将通过验证的标签和Cj中的可用频谱信息加密形成可用信道信息后，发送至BSj，DB删除H中匹配过的Hash值，转到步骤5)；5)：BSj根据可用信道信息为通过验证的认知用户分配信道，转到步骤6)；6)：BSj在DB中注册信道使用信息；无线通信模块，与信息发布模块连接，与无线基站无线连接，用于将中央控制模块的管理信息通过无线形式发送给无线基站，无线基站将信息发送给校园服务器和智能移动端；实时获取校园信息；数据库模块，与信息发布模块连接，用于存储校园信息数据信息；信息更新模块，与信息发布模块连接，用于对校园信息进行长传更新操作；所述无线通信模块集成有用于将中央控制模块发送的管理信息进行发送功率放大的功率放大模块。2.如权利要求1所述基于物联网的移动智慧校园系统，其特征在于，步骤1)中CA计算Hash矩阵H的公式为：步骤3)中的BSj为每个R次均打上标签后重新加密，每个R次的标签和对应的随机数信息形成加密信息，具体包括以下步骤：BSj选择标签tagj1对随机数打上标签，加密信息为步骤4)中的随机数的Hash值与H的Hash值匹配后，对应标签的用户通过验证，具体包括以下步骤：判断随机数的Hash值与H的Hash值是否匹配成功，若是，DB向BSj发送可用信道集合的加密信息其中Sj为Cj范围内可用信道集合；否则DB向BSj发送步骤5)具体包括以下步骤：BSj解密可用信道信息，验证tagj1是否匹配成功，若是，在Cj范围内的Sj中选择一条最合适的信道chj，将chj加密后的加密信息发送至SUj，加密信息为否则不分配信道信息；步骤6)中的信道使用信息为EDB(BSj,ch,t)；步骤6)之后还包括以下步骤：7)：当存在认知用户Hash序列使用完毕，或新用户的增加，需要向CA重新申请Hash序列串时，CA更新Hash矩阵并发送至DB。3.如权利要求1所述基于物联网的移动智慧校园系统，其特征在于，所述数据共享发布模块的数据共享发布方法包括：步骤一，系统初始化：用户A与用户B在首次登录系统时进行初始化；用户A与用户B在完成初始化后即进行登陆系统，登陆过程如下：用户登录系统，用户端将自动获取存储于第三方存储机构的密钥文件，并通过对注册信息进行哈希计算获取到口令密钥，通过口令密钥解密密钥文件，对密钥文件进行解析后分别获得用户主密钥与用户私钥，并将主密钥与私钥存储于用户端；步骤二，文件加密上传；步骤三，密文共享；步骤四，文件下载解密；步骤五，注销：当需要注销时，用户端会自动清除存储于用户端的主密钥与用户私钥；在步骤一中所述初始化过程包括：第一步，用户进入注册界面，按要求提供用户名与口令进行注册，然后用户端会根据注册信息在用户端通过哈希函数生成符合对称加密密钥长度要求的用户口令密钥；第二步，用户端会通过本地函数调用在本地生成大小为m的安全随机数，随机数作为用户的主密钥，m的大小根据对称加密算法对密钥长度的要求来进行确定，与此同时也在本地生成用户的非对称加密的密钥对；第三步，将生成的用户主密钥与用户私钥通过口令密钥进行加密，生成密文状态的密钥文件，将文件通过编码后上传至第三方...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏巍，胡华平，杨柳，霍俊杰，胡凯，李媛，梁嵩，郑火胜，李腾飞，郝刚，冯少华，张善军，周智谦，徐洁云，陈妍，韦全，毛亚南，詹莉，余婷，
申请(专利权)人：武汉城市职业学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42