物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用研究

山東省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 石利萍

作為五大新興產(chǎn)業(yè)之一的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)于人們的生活有深遠(yuǎn)影響，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與學(xué)校管理建設(shè)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)校園的智慧化管理。為提高學(xué)校安全保障、創(chuàng)新式發(fā)展有重要意義，也能更加發(fā)展人工智能化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用必將會(huì)使管理更加簡單化、效率化，這才是重要目的，如何讓物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好應(yīng)用于智慧校園是一個(gè)重要話題，這也是未來學(xué)校管理的趨勢所在。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

將傳感器、控制器、人和事物在局部網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的作用下通過一種新的形式鏈接在一起，形成人與事物、事物之間的相互關(guān)聯(lián)，完成信息化、智慧化、以及遠(yuǎn)程操作的網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心基礎(chǔ)，是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之外的延伸發(fā)展，它的用戶遍布任何項(xiàng)目任何區(qū)域，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交換。在此物聯(lián)網(wǎng)的概念是通過射頻識(shí)別即RFID、全球的定位系統(tǒng)、紅外線傳感器、掃描儀等相關(guān)的科技技術(shù)，按照特定的要求，任何東西都可以在網(wǎng)絡(luò)上獲得想要的信息。通過通訊技術(shù)，能夠智能的定位識(shí)別事物，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理。所以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)歸根到底也是一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)指的是將無處不在的末端設(shè)備和設(shè)施包括傳感器、二維條碼、RFID、云計(jì)算、云儲(chǔ)存、云服務(wù)、IPv6、短劇無線通信等，如下圖所示：

物聯(lián)網(wǎng)有著其獨(dú)有的特色，與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不同。它綜合應(yīng)用各種感受技術(shù)，在較大范圍內(nèi)有效使用傳感器的設(shè)置，建立不同的信息源，不同信息的內(nèi)容和格局是不一樣的。通過此方式獲得的信息也是及時(shí)更新的，能夠隨時(shí)隨地收集各種信息。在一定的時(shí)間范圍內(nèi)更新各種數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)還是無處不在的，在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立，以此為核心，通過各種無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的集成合集，能夠準(zhǔn)確的傳達(dá)信息，物聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸依賴于網(wǎng)絡(luò)的傳輸，由于傳感器設(shè)置數(shù)量較多，也就能獲得大量的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)獲得過程中，需要保證數(shù)據(jù)的正確性，就要設(shè)定各種協(xié)議要求。物聯(lián)網(wǎng)除了傳感器的設(shè)置，還要能綜合處理各種信息，并且對(duì)信息進(jìn)行控制處理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過云服務(wù)、識(shí)別技術(shù)等高科技技術(shù)的應(yīng)用，擴(kuò)散到各個(gè)領(lǐng)域，我們可以從中獲得自己想要的數(shù)據(jù)，進(jìn)行篩選識(shí)別，從大量數(shù)據(jù)中找到有用信息，并且分析處理數(shù)據(jù)，滿足不同客戶之間的需求，并且在此過程中拓展自己的領(lǐng)域范圍，找到更新的技術(shù)應(yīng)用。

二、智慧校園

智能校園是利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)將校園的工作、學(xué)習(xí)和生活結(jié)合起來的環(huán)境。該體系是以各種服務(wù)體系為中心，充分的將教學(xué)、科研研究、管理校園生活結(jié)合。在2010年，浙江大學(xué)在第十二五的計(jì)劃中，提出來了一個(gè)十分讓人激動(dòng)的智能校園，這個(gè)計(jì)劃描述了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的廣泛，網(wǎng)絡(luò)研究的創(chuàng)新工作，學(xué)校管理的迅速高效，校園文化的豐富多樣，校園生活的方便服務(wù)便捷。我們需要的是建立一個(gè)像智慧地球一樣的高效、環(huán)保、安全的校園環(huán)境。這個(gè)目的是和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)密切相關(guān)的，數(shù)字化校園的進(jìn)一步發(fā)展就能進(jìn)階成為智慧校園，也是發(fā)展進(jìn)步的體現(xiàn)。智慧校園的發(fā)展和構(gòu)建是在數(shù)字化校園的基礎(chǔ)上開始的，這表明智慧校園要有一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，將無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)能覆蓋在整個(gè)區(qū)域，再應(yīng)該建立綜合信息的運(yùn)用平臺(tái)，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)分享分析。智慧校園有不同于其他的三個(gè)重要特點(diǎn)，一它能為整個(gè)校園的工作人員和學(xué)生提供一個(gè)更加科技智能的環(huán)境，一個(gè)能充分利用數(shù)據(jù)的平臺(tái)服務(wù)，提供合適的特色化個(gè)性化服務(wù)。二它能將服務(wù)擴(kuò)散到整個(gè)學(xué)校的應(yīng)用領(lǐng)域在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)相互連通，三能通過信息技術(shù)和數(shù)據(jù)共享的平臺(tái)，將學(xué)校內(nèi)外聯(lián)合起來，例如，江蘇在智慧學(xué)校中倡導(dǎo)智慧學(xué)校是校園管理的載體，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，將整個(gè)信息運(yùn)營平臺(tái)結(jié)合起來，翼機(jī)通能夠?qū)崿F(xiàn)校園卡、借書卡、以及消費(fèi)使用的功能。

三、物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)的過程中。通過信息資源的研究和管理，極大地推動(dòng)了現(xiàn)代教學(xué)方法的改革。高度共享的傳統(tǒng)學(xué)校已經(jīng)從“學(xué)術(shù)活動(dòng)”的管理逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化校園模式。然而，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，數(shù)字化校園正在逐步向互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)。一個(gè)新的階段，通過高度集成的信息技術(shù)，被建成一個(gè)智能校園模式。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智能校園提供了一個(gè)開放的校園。交互式“智能化綜合信息服務(wù)平臺(tái)”的編寫，使教師和學(xué)生有了良好的感受。我們應(yīng)該了解教學(xué)資源的經(jīng)驗(yàn)，并從反饋信息的智能分析中提供一個(gè)自我感知、節(jié)能、安全、穩(wěn)定的智能服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能校園教育資源共享使不同地區(qū)的學(xué)生在一定條件下獲得高質(zhì)量的教育資源、教育機(jī)會(huì)。通過擴(kuò)大學(xué)習(xí)空間，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新應(yīng)用。

（一）教學(xué)管理方面

物聯(lián)網(wǎng)的使用有助于建立一個(gè)全面、積極的教學(xué)管理體系。利用RFID技術(shù)的支持，完善教學(xué)管理的組織體系、評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建一個(gè)完整教學(xué)監(jiān)管和質(zhì)保系統(tǒng)，有利于擴(kuò)大學(xué)習(xí)范圍，讓學(xué)生能有主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。物聯(lián)網(wǎng)能為學(xué)生學(xué)習(xí)方面提供支持，培養(yǎng)學(xué)生的能動(dòng)自主性。例如無錫市為了讓學(xué)生充分感受到動(dòng)植物的生長情況，建立了數(shù)字農(nóng)業(yè)園的系統(tǒng)提供學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)、交流種植和展示的經(jīng)驗(yàn)來收集、處理和發(fā)布觀察信息。提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)管理是學(xué)校管理的重要環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能擔(dān)負(fù)起學(xué)?？记冢瑢W(xué)生管理的工作，例如通過一卡通來向系統(tǒng)反饋數(shù)據(jù)以便能方便有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于學(xué)生的管理。

（二）后勤管理方面

后勤管理也是學(xué)校管理內(nèi)容中的重要部分，能加強(qiáng)學(xué)校的安全管理和物業(yè)管理方面的問題，例如監(jiān)控系統(tǒng)在學(xué)校的普遍使用，利用圖像識(shí)別技術(shù)、GPS等技術(shù)對(duì)整個(gè)校園的安全進(jìn)行完整的監(jiān)控。利用網(wǎng)絡(luò)即時(shí)將信心送到處理中心對(duì)于各類信息進(jìn)行分類處理，以便能實(shí)時(shí)管理利用，一旦有什么事情發(fā)生，能有效利用反饋信息，迅速到達(dá)現(xiàn)場，工作人員也能采取相應(yīng)辦法處理。

（三）學(xué)生安全方面

學(xué)生的安全問題與高校家庭和諧密切相關(guān)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建校園環(huán)境與學(xué)生個(gè)體智能安全監(jiān)控與支持系統(tǒng)開展全方位監(jiān)控和跟蹤，提高校園安全管理水平，安裝校園卡。全面感知學(xué)生的位置，智能部署在校園進(jìn)出口部。該傳感器可以查詢學(xué)生的整個(gè)訪問時(shí)間，并采用安全認(rèn)證系統(tǒng)來保證學(xué)習(xí)。在有任何意外時(shí)，也能通過查詢相應(yīng)的數(shù)據(jù)及時(shí)相應(yīng)，避免時(shí)間的耽誤，也能提高整個(gè)的工作效率

（四）圖書館方面

智能圖書館通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化的服務(wù)和管理。它的理想模型是不需要人工服務(wù)。目前，物聯(lián)網(wǎng)在圖書館的應(yīng)用主要是RFID標(biāo)簽的應(yīng)用，以智能圖書車為例進(jìn)行說明。智能書車是一種移動(dòng)RFID文檔返回管理設(shè)備，具有查詢、定位、書架智能導(dǎo)航等功能?？梢詫?shí)現(xiàn)貨架信息的收集、文件的分類、貨架上的新文件的功能。具體過程：書籍拾取圖書車，讀者通過閱讀器識(shí)別圖書RFID中存儲(chǔ)的信息，記錄并顯示書車上的文件位置。同時(shí)，根據(jù)所獲取的圖書存儲(chǔ)位置信息，書架上的工作位置對(duì)應(yīng)于書車上相應(yīng)的書籍和書車的顯示。在屏幕上，根據(jù)堆棧的位置，顯示和引導(dǎo)書的特定位置，以便工作人員可以有效地返回貨架。

（五）實(shí)驗(yàn)室管理方面

在實(shí)驗(yàn)室方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要體現(xiàn)在管理設(shè)備、管理實(shí)驗(yàn)過程和智能插座方面。管理設(shè)備時(shí)，REID能夠儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)室的基本信息，能讓學(xué)生能夠閱讀器獲得自己想要的信息，然后在網(wǎng)絡(luò)上統(tǒng)一儲(chǔ)備。在實(shí)驗(yàn)過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的計(jì)劃，能夠正確按照步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并且提醒學(xué)生應(yīng)該注意的點(diǎn)，還可以尋求幫助。在實(shí)驗(yàn)過程中，還可以對(duì)于危險(xiǎn)情況起到提醒避免的作用，有正確的防范處理意識(shí)，減少一些損失。此外，還能有效記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)便捷提供給實(shí)驗(yàn)室里的人員，讓數(shù)據(jù)能夠體驗(yàn)科技的智能化、網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)。智能的電源插座能夠準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)室的用電情況，還能有效避免實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)用，能有效建立實(shí)驗(yàn)與人員之間的聯(lián)系，起到高科技的作用。

（六）生活管理方面

在智慧校園中，食堂也是校園的一個(gè)重點(diǎn)部分，根據(jù)REID技術(shù)能讓食堂分為幾個(gè)管理部分。每個(gè)校園的工作人員和教師學(xué)生等都有一個(gè)智能食堂卡，這個(gè)卡包含了用戶的基本屬性，在每個(gè)食堂每個(gè)窗口有設(shè)置刷卡的智能設(shè)備，能將用戶的信息準(zhǔn)確的傳送給后臺(tái)處理中心，在購買產(chǎn)品后能夠扣除相應(yīng)費(fèi)用，避免麻煩。同時(shí)在后臺(tái)中心也能準(zhǔn)確查詢到客戶的信息消費(fèi)情況等。浴室的管理也能采取同樣的智能方式，讓浴室卡放置與讀卡器，能夠讀取相應(yīng)的信息，然后能夠順利用到水，在水量消耗下同步更新消費(fèi)情況，在科技下能夠根據(jù)消費(fèi)情況實(shí)時(shí)的更新數(shù)據(jù)。同樣在學(xué)校照明方面也有巨大作用，學(xué)校的電費(fèi)消耗也是一大重要問題，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能智能管理用電，照明設(shè)備能通過無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的操作控制 ，后臺(tái)控制中心能根據(jù)要求迅速響應(yīng)，掌握用電情況，能迅速知道燈的使用狀態(tài)并能自動(dòng)改善調(diào)節(jié)。

四、結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中應(yīng)用具有顯著特點(diǎn)，將實(shí)現(xiàn)教學(xué)和科技的智能化、信息化結(jié)合，推進(jìn)現(xiàn)代化教育進(jìn)程，但是在目前看來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，在教學(xué)還存在一定距離，要想物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園力更好發(fā)揮作用，需要我們加強(qiáng)探索。

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