物聯(lián)網(wǎng)下智慧校園基礎(chǔ)架構(gòu)及應(yīng)用分析

陳靜

摘要：近年來我國不斷深化教育體制改革，推動(dòng)現(xiàn)代教育事業(yè)的發(fā)展，為師生提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)智能化管理，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及應(yīng)用能夠有效的推動(dòng)現(xiàn)代教育事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，教育工作者應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用探究，構(gòu)建現(xiàn)代化智慧校園。本文針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行分析，對(duì)智慧校園基礎(chǔ)架構(gòu)的科學(xué)應(yīng)用途徑展開探究。

關(guān)鍵詞：教學(xué)資源；智能；環(huán)保；多元化

引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)的基礎(chǔ)上被研發(fā)出來，對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和提升人們生活質(zhì)量都有積極的促進(jìn)作用?，F(xiàn)代教育事業(yè)快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠有效的整合教學(xué)資源，構(gòu)建現(xiàn)代化智慧校園，以智能技術(shù)服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)生活，全面推動(dòng)教育事業(yè)的發(fā)展。

一、智慧校園的特點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)與信息技術(shù)的結(jié)合有效的推動(dòng)智慧校園的建設(shè)進(jìn)程，為學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供各項(xiàng)優(yōu)質(zhì)服務(wù)。智慧校園的特點(diǎn)是能夠?yàn)閹熒峁┲悄芑畔⒕C合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，使校內(nèi)各個(gè)部門以及學(xué)生能夠享受網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)，提升各部門之間的溝通協(xié)作，加強(qiáng)與學(xué)生家長之間的聯(lián)系，最終構(gòu)建智能、環(huán)保、安全的智慧型校園。

二、智慧校園的基礎(chǔ)架構(gòu)

通過對(duì)智慧校園的整體架構(gòu)進(jìn)行觀察和分析（如圖1）我們可以知道智慧校園的整體架構(gòu)分為兩個(gè)層面即用戶層面和物聯(lián)網(wǎng)層面，并且由兩個(gè)體系進(jìn)行全程的維護(hù)和保障，即信息安全保障體系和系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)體系。其中用戶層面主要是指智慧校園針對(duì)的主體，其中就包括：教育管理者、教師、學(xué)生、社會(huì)公眾以及各類設(shè)備。并且又分為兩個(gè)小的層面，分別為：智慧校園應(yīng)用層以及智慧應(yīng)用支持平臺(tái)層。在智慧校園應(yīng)用層主要的服務(wù)包括：學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)、智慧教室教學(xué)服務(wù)、智慧型管理服務(wù)、智能化服務(wù)、平安校園服務(wù)以及智慧化生活服務(wù)。

對(duì)智慧校園所有服務(wù)起到支撐作用的就是智慧應(yīng)用支持平臺(tái)層的相關(guān)設(shè)備，其中主要的三個(gè)平臺(tái)為：數(shù)據(jù)分析集成平臺(tái)、云計(jì)算平臺(tái)以及數(shù)據(jù)挖掘與展現(xiàn)平臺(tái)。這三個(gè)平臺(tái)的有效運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)智慧校園的關(guān)鍵，也是整個(gè)智慧校園結(jié)構(gòu)的“主腦”部分，對(duì)整個(gè)智慧校園的實(shí)行起到關(guān)鍵的作用。

而物聯(lián)網(wǎng)層面來說主要也分為三個(gè)層面，第一、智能信息采集與管理平臺(tái)層；第二、網(wǎng)絡(luò)通信層；第三、智能感知層。其中智能信息采集與管理平臺(tái)層的組成主要是智能信息采集網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)/元數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)互通管理中心、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行管理。而網(wǎng)絡(luò)通信層主要就是指目前我們生活中常用的手機(jī)網(wǎng)絡(luò)如3G/4G，無限網(wǎng)絡(luò)（Wi-Fi）以及ipv/ipv6網(wǎng)絡(luò)。而智能感知層主要由4個(gè)方面構(gòu)成：Zigbee、RFID、WSN、IP Cam。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在構(gòu)建智慧校園中的應(yīng)用

（一）建設(shè)智慧教室

智慧教室是一種為了將教學(xué)過程進(jìn)行精細(xì)化管理而建設(shè)的，能夠通過先進(jìn)的設(shè)備對(duì)教室中的人、設(shè)備以及環(huán)境進(jìn)行精確的感知，然后集合智能控件的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)情景教學(xué)、交互教學(xué)等等。并且能通過很多先進(jìn)的技術(shù)對(duì)教師和學(xué)生的情緒等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。能夠有效的提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)能力。

（二）校園的智慧管理

通過相應(yīng)的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)校園各個(gè)方面的綜合性管理，在學(xué)校安保、學(xué)校圖書館、學(xué)?；A(chǔ)設(shè)施、學(xué)校停車場(chǎng)管理等等方面都有很好的應(yīng)用。在學(xué)校的各個(gè)區(qū)域，如教室、學(xué)生宿舍、生活區(qū)、學(xué)習(xí)區(qū)、食堂等等區(qū)域設(shè)立相應(yīng)的傳感器，能夠通過對(duì)信息進(jìn)行有效的收集從而在最大程度上實(shí)現(xiàn)智慧化的校園管理。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在構(gòu)建智慧校園中的優(yōu)勢(shì)

（一）提升校園管理智能化

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園內(nèi)部的應(yīng)用，能夠隨時(shí)了解校內(nèi)動(dòng)態(tài)情況，師生之間能夠進(jìn)行隨時(shí)有效的溝通，對(duì)于校內(nèi)一些突發(fā)狀況能夠及時(shí)采取有效處理措施。學(xué)校能夠?qū)處熀蛯W(xué)生的出勤率及時(shí)掌控，識(shí)別師生身份，以可視化管理技術(shù)和智能分析，營造安全的校園環(huán)境，實(shí)現(xiàn)校園智慧管理。

（二）創(chuàng)建節(jié)能校園

智慧校園的構(gòu)建理念之一是倡導(dǎo)綠色環(huán)保節(jié)能，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)π@內(nèi)各項(xiàng)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)與分析，采用遙感技術(shù)對(duì)于學(xué)校的水電、植被等多項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行有效監(jiān)管，統(tǒng)計(jì)消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)管理，有助于學(xué)校減少對(duì)資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)低能耗的科學(xué)化、智能化管理。

（三）營造智能化教學(xué)環(huán)境

現(xiàn)代教學(xué)理念和信息技術(shù)在校園中普及應(yīng)用，教育工作者能夠利用互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，突破時(shí)間空間的制約，獲取更加豐富的教育資源，實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合，以人機(jī)交互的形式，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受和師生溝通，更有助于遠(yuǎn)程教育模式的不斷完善，形成多元化教學(xué)手段。

五、結(jié)語

傳統(tǒng)的教學(xué)模式逐漸難以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)需求，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用有助于構(gòu)建現(xiàn)代智能校園，有效的整合教學(xué)資源，提升教學(xué)質(zhì)量，營造良好的校園環(huán)境，對(duì)于教育事業(yè)的發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。

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圖1：基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園功能結(jié)構(gòu)圖