智能化數(shù)字校園中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用

文/狄永財

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的誕生是對互聯(lián)網(wǎng)信息浪潮的積極響應(yīng)，將其融入到教育行業(yè)，更是對傳統(tǒng)教育的顛覆。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)滲透到我國經(jīng)濟社會的各個領(lǐng)域，演變?yōu)樾陆?jīng)濟增長的關(guān)鍵“助力器”，為創(chuàng)造經(jīng)濟效益和社會效益提供原始條件。同時，經(jīng)濟社會的發(fā)展帶動知識經(jīng)濟時代的來臨，使得教育成為社會大眾關(guān)注的焦點。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到校園建設(shè)層面，使校園中的獨立個體連接成統(tǒng)一的整體，以發(fā)揮整體合力的效用，加強師生互動和區(qū)域教育資源的共享。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)概述

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是信息化時代的重要標(biāo)志。物聯(lián)網(wǎng)相比互聯(lián)網(wǎng)而言，所涉及的層面更深，可以說物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)接入互聯(lián)網(wǎng)的物、人、事連接，在互聯(lián)的基礎(chǔ)上重新打造更為智能化的系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要以多種子技術(shù)和子設(shè)備為支撐，技術(shù)層面比如RFID射頻技術(shù)、多媒體技術(shù)、移動通信技術(shù)等，設(shè)備層面比如紅外線掃描儀、GRP定位系統(tǒng)、攝錄像機等設(shè)備，制定一種特殊的通信協(xié)議，進行組成元素之間的對接，最終實現(xiàn)物物信息、物人信息交換和物事信息交換的情況，進而形成監(jiān)控與管理的完整網(wǎng)絡(luò)體系。我們可以根據(jù)信息的生成、處理和應(yīng)用三個步驟,物聯(lián)網(wǎng)四個層面的意義，它們分別是感知識別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層。首先，感知識別層是數(shù)據(jù)收集的工作區(qū),主要是利用射

頻識別、紅外線、藍(lán)牙等設(shè)備,對相關(guān)的信息進行獲取，獲取的信息多為大規(guī)模的。其次，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層主要是對收集的信息進行傳遞,并在傳遞的同時將信息接入到互聯(lián)網(wǎng),為下一層提供信息來源。再次，管理服務(wù)層涉及到對信息的有序化處理,將冗雜的大量數(shù)據(jù)進行整合、組織,以便為上層所傳遞的信息應(yīng)用提供支持。最后，綜合運用層就是與用戶之間產(chǎn)生交互，這其實還是互聯(lián)網(wǎng)的基本功能，最終滿足用戶需求。

2 智能化數(shù)字校園的相關(guān)概述

智能化數(shù)字校園是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園建設(shè)中的實際應(yīng)用，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將校園中的各個物品連接起來，以此來改變有關(guān)校園的各種要素之間的資源分配，比如教師、學(xué)生等，最終實現(xiàn)個性化的交互和科學(xué)的校園管理，最大化的提高校園管理效率。比較直白的講，智能化數(shù)字校園主要是利用各種傳感設(shè)備，并將它們進行安裝，實現(xiàn)傳感器的校園全覆蓋，講這些地點連接成一個整體，形成物與物之間的互聯(lián)。然后將這個互聯(lián)整體連接互聯(lián)網(wǎng)，以實現(xiàn)進一步的整合。智能化數(shù)字校園屬于一種新生事物，正處于快速發(fā)展的過程中，它具有多方面的特點，強針對性的信息服務(wù)、智能化的處理水平、大范圍的自主學(xué)習(xí)環(huán)境等等。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能化數(shù)字校園建設(shè)中的廣泛應(yīng)用

3.1 日常教學(xué)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以應(yīng)用于教學(xué)過程中的多方面，教師在課堂上的考勤工作、課程表設(shè)置、教學(xué)計劃設(shè)定等都可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這不僅會提升教師的教學(xué)效率，還能夠激發(fā)學(xué)生們的積極性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以促使教師、學(xué)生、家長進行“三位一體”的實時互動．為家長了解自己的孩子在校的表現(xiàn)提供能夠了技術(shù)層面的保障。

3.2 實時動態(tài)監(jiān)控的應(yīng)用

目前，很多的學(xué)校為了加強安全管理，實現(xiàn)了校園監(jiān)控全覆蓋，這是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能化數(shù)字校園中應(yīng)用的最典型代表。校園監(jiān)控全覆蓋后，可以對學(xué)校的所有開放區(qū)域進行實時動態(tài)的監(jiān)控，比如教室、餐廳、校門等。射頻識別技術(shù)(RFID)廣泛應(yīng)用于門禁系統(tǒng)中，這樣可以對相關(guān)區(qū)域的動向信息進行搜集、管理和監(jiān)控。當(dāng)出現(xiàn)不正常情況時，系統(tǒng)能夠進行自動化的報警，可以將損失降到最低。

3.3 個性化學(xué)習(xí)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的教與學(xué)方式存在一定的不足之處，一定程度上阻礙著教學(xué)效果的顯現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為社會更發(fā)展的主流，我們就要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)積極融入到學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)過程中。學(xué)生在滿足課堂學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)下，還可以利用好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便捷信息來源，利用相關(guān)的學(xué)習(xí)設(shè)備進行個性化學(xué)習(xí)，以此推動學(xué)生學(xué)習(xí)的全面化、系統(tǒng)性。同時，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)疑惑，還可以通過統(tǒng)一的服務(wù)平臺進行遠(yuǎn)程交流，以更好的提高學(xué)習(xí)效果。

3.4 圖書管理的應(yīng)用

圖書館是一個學(xué)校的“大腦”，需要時刻保持有序狀態(tài)。傳統(tǒng)的圖書管理需要人工核對出入庫書籍，因為需要整理的書籍?dāng)?shù)量多，所以工作量自然會比較大。但是，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的投入使用，解決了傳統(tǒng)圖書管理的弊端，射頻識別技術(shù)(RFID)實現(xiàn)了圖書借閱的快速登記，不需要利用掃描儀進行逐一操作，有利于方便地查找和追蹤圖書。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)即減少了圖書館工作人員的工作量，又避免了圖書的丟失。

3.5 人員動態(tài)的應(yīng)用

現(xiàn)在，很多的學(xué)校推行一卡通，將飯卡、水卡、借書卡、就診卡等有機結(jié)合為一體。在相關(guān)的地點設(shè)置多個感應(yīng)點，以發(fā)揮其實時感應(yīng)的效用。管理人員可以在后臺實現(xiàn)遠(yuǎn)程讀取。在這種管理模式下，我們可以實現(xiàn)對廣大學(xué)生和教職工的全時間段、全方位的感知和定位。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還廣泛應(yīng)用于學(xué)生或教職工的日常管理，比如簽到、點名、定位等．進一步的達(dá)到對學(xué)生或職工實時動態(tài)進行有效的管控。

3.6 智能保密的應(yīng)用

雖然學(xué)校屬于比較開放的單位，但是也會有一定數(shù)量的機密文件和機密設(shè)備，為了保護文件的安全，我們通常是利用防入侵軟件。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將學(xué)校的智能保密管理效用發(fā)揮到極致，辦公電腦、機密文件等可以嵌入射頻卡，或者是粘貼二維碼，最終實現(xiàn)實時定位，減少因設(shè)備管理不當(dāng)而出現(xiàn)文件丟失、泄密的不良狀況，始終為相關(guān)設(shè)備、文件的保密提供技術(shù)支持。

3.7 后勤管理的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)投入到后勤管理中，后勤管理人員可以遠(yuǎn)程控制水、電設(shè)備，對學(xué)校后勤物資進行智能化統(tǒng)計，遠(yuǎn)程控制教室合宿舍的溫濕度，監(jiān)控學(xué)校綠色植被的生長狀況，實現(xiàn)自動澆水，路燈安裝光學(xué)傳感器，實現(xiàn)自動開啟和熄滅，節(jié)約能源，推進學(xué)校后勤管理的科學(xué)化。

3.8 安全保衛(wèi)的應(yīng)用

在校園的公共區(qū)域安裝一部分監(jiān)控攝像頭和感應(yīng)點，通過這些設(shè)備，安保人員可以對所有的人員進行身份識別，同時，我們還可以智能化的識別可疑人員，便于我們采取進一步的重點監(jiān)控，減少不必要的損失。還可以在財務(wù)室、危險品存放室、計算機機房等中重點區(qū)域安裝智能傳感器，加強管控和監(jiān)視力度，對可以狀況及時進行處理，確保校園安全。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能化數(shù)字校園應(yīng)用中的問題

4.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用水平低

雖然，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但很多的應(yīng)用方向是淺層次、表面化的。很多的學(xué)校對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用尚處于初期階段，智能化數(shù)字校園建設(shè)自然也缺少成熟的方式方法。智能化數(shù)字校園對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究比較淺顯是一方面，另一方面是建設(shè)資金較少，提供不了支持，技術(shù)應(yīng)用需求比較低等。我們很多學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用方面投入極少，無論是人力還是物力,這主要有兩方面的原因，第一方面是智能感知設(shè)備建設(shè)力度比較小,比如射頻識別、二維碼、光學(xué)傳感器等，這些是建設(shè)智能化數(shù)字校園的硬件支撐。另一方面是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)和維護效果比較差,眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)離不開良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這對建設(shè)智能化數(shù)字校園也是非常關(guān)鍵。我們想要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園中的正常運行，最基本的就是網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，這是對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的最低要求，同時，還需要具有多種網(wǎng)絡(luò)類型，比如無線網(wǎng)、有線網(wǎng)、移動網(wǎng)等，這些高標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上會制約我們的智能化數(shù)字校園建設(shè)。

4.2 人才隊伍專業(yè)化素質(zhì)不足

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一門新型信息技術(shù),并且廣泛應(yīng)用于教育行業(yè),但是，至今還沒有固定的引用和發(fā)展模式,這就需要我們學(xué)校的專業(yè)教師展開相關(guān)的研究，并對自己的研究成果進行大范圍的推廣。另外一方面，很多學(xué)校都有自己發(fā)展的短板，這些因素都是智能化數(shù)字校園建設(shè)的負(fù)面影響，比如學(xué)生數(shù)量較少、教師專業(yè)化素質(zhì)不足、專項建設(shè)資金較少等，這些都需要我們進行有針對性的加以解決。人才是建設(shè)智能化數(shù)字校園的載體，但是，我們的很多學(xué)校缺少專業(yè)化的物聯(lián)網(wǎng)人才隊伍，特別是中小學(xué)，僅僅依靠信息學(xué)科的教師，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的?；诖?，我們要通過一定的途徑組建智能化數(shù)字校園人才隊伍，保證技術(shù)人員隊伍的穩(wěn)定性。同時，我們還要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為重點研究的方向,借助最新科技,構(gòu)建符合學(xué)校特點的信息化管理模式,以更好的推進智能化數(shù)字校園建設(shè)的科學(xué)化、合理化、有序化。

4.3 智能化數(shù)字校園規(guī)劃不科學(xué)

信息技術(shù)的發(fā)展趨勢比較迅猛，再加上物聯(lián)網(wǎng)等第三代信息技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，但是，智能化數(shù)字校園的建設(shè)卻比較早,這就出現(xiàn)了技術(shù)與建設(shè)步伐不匹配的狀況。很多學(xué)校的智能化數(shù)字校園規(guī)劃還停留在多年以前，不能夠滿足信息技術(shù)的發(fā)展需求。很多的智能化數(shù)字校園規(guī)劃方案缺少物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用要點，沒有考慮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及兼容等問題。智能化數(shù)字校園規(guī)劃方案不夠科學(xué)，后期的實際建設(shè)工作自然也就處理不好,這肯定會對智能化數(shù)字校園建設(shè)產(chǎn)生負(fù)面影響,更嚴(yán)重的是，可能會使前期的工作缺乏有效價值。

5 推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能化數(shù)字校園應(yīng)用水平的幾點建議

5.1 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境

學(xué)校運營的最直接目的就是實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的不斷進步，那么，一個具備有利條件的教學(xué)環(huán)境就是教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)保障。一方面，我們需要保證最基本的校園環(huán)境安全，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全面構(gòu)建安全管理機制，為學(xué)生和教職工的身心健康保駕護航。另一方面，我們要深化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際教學(xué)中的應(yīng)用，逐步完成教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建師生之間的無障礙溝通方式。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，真正將課堂主導(dǎo)權(quán)賦予學(xué)生，實現(xiàn)了數(shù)字教學(xué)向智慧教學(xué)的歷史性跨越。

5.2 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建平安校園

學(xué)校安全是我們所關(guān)注的重點，很多學(xué)校的安全管理體制與實際需求還有所偏差。基于此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能化數(shù)字校園建設(shè)過程中的深入應(yīng)用，極大地規(guī)避了校園運營中的隱性危險，將平安校園的構(gòu)建落到實處。我們在學(xué)校管理過程中，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心，在校園智能安全防衛(wèi)系統(tǒng)和校園智能交通管理系統(tǒng)的開發(fā)中極具便利性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對所有車輛的進出校園情況做智能化的實名登記，減少人力資源的使用，降低管理成本。

5.3 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建節(jié)能校園

資源總是有限的，如何使學(xué)校的資源得到優(yōu)化配置是我們工作的重點。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在學(xué)校能源的監(jiān)控和管理過程中發(fā)揮重要作用，水、電等各種能源的使用情況都會有不同狀態(tài)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以在校園中實現(xiàn)智能化管理。比如控制光線的相關(guān)設(shè)備，只需要安裝傳感器和控制器，該設(shè)備就可以根據(jù)室內(nèi)的光線狀況自動的調(diào)節(jié)管線的亮度，減少了電能的不必要浪費，也為廣大師生提供了有利的學(xué)習(xí)、工作環(huán)境。智能化圖書管理的使用也會規(guī)避傳統(tǒng)圖書整理工作的弊端，極大地提高效率，實現(xiàn)人力資源的節(jié)能。

6 結(jié)語

綜上所述，智能化數(shù)字校園是學(xué)校信息化建設(shè)的主流方向，它可以最大程度上實現(xiàn)學(xué)校軟、硬件資源的有效整合，在網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)、校園管理、校園生活、教學(xué)服務(wù)方面實現(xiàn)資源共享。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的充分融合，改變了師生之間的信息交流情況，所以，智能化數(shù)字校園的“智能化”和“智慧化”是校園建設(shè)未來發(fā)展的必然趨勢。我們一定能夠要以此為契機，抓住發(fā)展機遇，使物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代教育能夠完美結(jié)合。

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