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情境计算中间件及其在校园节能中的应用(5)

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摘要：

软件设计方面会采用android studio 2.3.3.0开发工具和SQL server 2008数据库对智慧校园节能管理系统进行开发与设计，其中采用了MVC的设计模式，其中M层(Model层)用于情境数据和知识库存储，V层(View层)用于处理数据的显示，C层(Controller层)是软件跟传感器与用户交互的部分，主要负责数据处理、情境计算、逻辑推理、服务生成。软件平台会实时接收来自传感器发送进来的信息，先对信息进行过滤，然后对过滤后的信息根据时间、空间以及传感器类型进行分类，再对多维数据进行融合、推理和预测，最后对设备进行节能控制。

下面是对一个星期内随机时刻智慧校园的情境信息和设备状态的部分记录数据，见表1(注：表1所述的图书馆一层用于自习，开放时间为8∶00-22∶00，图书馆二三层用于借阅，开放时间为8∶00-11∶40，14∶30-17∶40)。

实验数据表明，软件基本可以正确地根据不同的情境对设备做出正确的控制，对草坪喷灌设备是否损坏做出正确的判断，从而可以为师生提供智能化服务并达到了校园的节约用电、用水、用气的目的。应用层移动APP系统相关界面如下：

图6为系统主界面，主要显示了通过传感器和互联网设备收集到的当前情境信息和服务设备的工作状态；图7为点击了设备状态中的“教室：有课教室的设备已开启”行以后进入的页面，其中系统会优先显示正在上课的教室的设备状态，其中室内亮度是由光敏传感器收集的当前亮度数据决定的，但开启的前提是该教室需要上课，需要上课的教室都要把计算机和投影仪设备打开；图8为点击了设备状态中的“路灯关闭”行以后进入的页面，该页面会显示路灯的当前开启情况，并利用当前天气、时间等情境信息通过不确定性推理方法推理出3小时后路灯的预备操作。若推测情况异常，系统管理员可以手动设置路灯的开闭。

表1实验数据记录情境信息设备状态时间天气室内温度课程表草坪水流量路灯教室暖气图书馆灯草坪喷灌周一 6∶45∶13多云0℃无课正常打开不开打开关正常周一 14∶18∶32多云2℃有课正常关闭上课教室打开打开三层都开正常周二 19∶17∶26多云5℃有课异常打开上课教室打开打开第一层打开, 其它关闭异常并正确定位维修周四 13∶50∶30晴15℃无课正常关闭不开关闭第一层打开, 其它关闭正常周五 16∶11∶27有风6℃有课正常关闭上课教室打开打开三层都开正常周日 10∶01∶40大雨3℃无课正常打开不开打开三层都开正常

图6 系统主界面图7 教室状态界面图8 路灯状态界面

7结束语

针对传统校园的浪费问题，本文以笔者所在学校作为实验平台，提出了智慧校园中间件的设计方案并针对节能领域进行了情境的推理和计算，根据路灯、教室、图书馆、灌溉用水、暖气等方面进行了智慧化节能设计并完成相关软硬件的测试。与传统数字校园相比，本文融入了情境融合技术、物联网技术和智能推理和预测等相关技术，实现了时间信息、空间信息、自然条件信息和外部事件信息等多维信息的融合和智能化管理，提高了校园的资源利用效率。但推理的可信度还未实现根据过去的历史经验反向修正和更新的功能，需要后续进一步完善。

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文章来源：《节能与环保》网址: http://www.jnyhbzz.cn/qikandaodu/2020/0914/429.html