物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在"家園共育"中的應(yīng)用

【摘要】40年代中期，計算機的問世讓人們邁向了信息世界，人們的生活在互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展中發(fā)生了翻天覆地的變化。今天，我們提出了基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為前提的物聯(lián)網(wǎng)信息控制，這種控制是依托感知系統(tǒng)的全面嵌入，因此非常適合應(yīng)用在幼兒園的日常生活和管理當中。故此，為了實現(xiàn)幼兒園的全面智能安全化管理，物聯(lián)網(wǎng)在其中的扮演的角色也相當重要。本文闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在幼兒園管理當中的實際應(yīng)用，并在探討這個問題之前先明確了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念和內(nèi)涵，希望能夠在實際的應(yīng)用過程中找到相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐點，進而最切實的發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在“家園共育”理念上的引導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);技術(shù);家園共育;應(yīng)用;幼兒園

近年來，社會各界對于幼兒園的基礎(chǔ)教育工作愈發(fā)重視，因此在實際的教學(xué)工作和管理中引入物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念，是科技發(fā)展的必然選擇。物聯(lián)網(wǎng)是一個實現(xiàn)物與物、物與人之間相互連接控制的信息管理過程，這個過程是構(gòu)成幼兒園未來全面信息化智能管理的技術(shù)保證。所以，為了讓 “家園共育”概念能夠以最優(yōu)質(zhì)的標準完成貫徹落實，物聯(lián)網(wǎng)是其中必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1. 物聯(lián)網(wǎng)的基本概念

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things，簡稱IOT）主要是用過各種信息傳感器來完成對信息的采集，收納和傳播的一個升級版的網(wǎng)絡(luò)信息平臺，但是其本質(zhì)就是對物品和事物采集過程的智能感知、識別和管理。它主要依據(jù)傳感器來進行感應(yīng)，通過標簽來完成識別，最后利用嵌入式系統(tǒng)來完成控制的智能化使用過程。物聯(lián)網(wǎng)的實時采集功能可以憑借對網(wǎng)絡(luò)的接入，完成現(xiàn)實生活中的物與物、物與人的全面銜接，讓信息化智能在物聯(lián)網(wǎng)中覆蓋全球。

2. 物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征

物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征要依據(jù)對象來作出區(qū)別，可將其概括為三個基本特征，分別是：整體感知、可靠傳輸、智能處理。其中，整體感知是依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的射頻識別技術(shù)（RFID）、二維碼和智能傳感器等各類感知設(shè)備來實現(xiàn)對物體或事物的基本參數(shù)信息，而可靠傳輸依然是在互聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上來完成的。最后的智能處理過程相對復(fù)雜，需要具備實時分析數(shù)據(jù)的功能，然后對感知器和網(wǎng)絡(luò)傳輸過來的信息進行細致的處理和分類，最后完成物聯(lián)網(wǎng)的連接功能。因此，物聯(lián)網(wǎng)本身就涵蓋了整個智能化功能的前提，就是對信息的獲取-傳送-處理-施效的全部過程。

3. 物聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)

從功能層面而言，物聯(lián)網(wǎng)可以分為三個部分，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。這個結(jié)構(gòu)的分布決定了物聯(lián)網(wǎng)效果的實現(xiàn)過程，因此對應(yīng)的就是其本身的技術(shù)應(yīng)用類別。下面我們就這三個層面來分別論述其在物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成中的作用。

3.1 感知層——信息傳感器

這個層面是物聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)和實際控制系統(tǒng)實現(xiàn)的根本保障，因為感知層對事物和物品的具體感知，才能讓信息發(fā)揮應(yīng)有的作用，進而完成智能化的自動控制過程。這個層面所應(yīng)用的技術(shù)最主要的就是信息傳感器，其它的諸如二維碼技術(shù)和射頻識別技術(shù)等也非常關(guān)鍵，之所以如此定論，就是因為若沒有了對物品實物的具體感知，那么還何談接下來的信息傳遞和處理呢？

3.2 網(wǎng)絡(luò)層——互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)庫

網(wǎng)絡(luò)層的核心就是計算機互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)庫，只要能夠在這個層面完成對信息的實時傳輸，就是網(wǎng)絡(luò)層功能效用的實際體現(xiàn)。利用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)做好實時信息傳遞，那么就能讓物聯(lián)網(wǎng)在信息的支持下完成各種連接和控制管理。

3.3 應(yīng)用層——遠程控制監(jiān)督技術(shù)

這是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能化管理的最后一個過程，其本質(zhì)就是對感知層和網(wǎng)絡(luò)層傳輸過來的具體數(shù)據(jù)進行分析歸納和施控。它能夠依據(jù)不同人員的不同需要，提供多元化的技術(shù)服務(wù)。這個層面的作用是通過遠程控制技術(shù)來具體實施的，其中最主要的就是監(jiān)控和控制功能，這也是實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”的最終成效。

4. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在"家園共育"中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)非常多，每個技術(shù)能應(yīng)用的方面也非常廣闊。因此，在實際的幼兒園管理過程中，若將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)全面覆蓋，那就在很大程度上方便了孩子們的生活學(xué)習(xí)和出行，也能讓“家園共育”理念中的家庭和幼兒園管理完成無縫對接，以保證孩子的健康和安全。射頻識別技術(shù)簡稱RFID，這是一個非常簡單的無線系統(tǒng)構(gòu)成的，其中包含了詢問器或者閱讀器與多個應(yīng)答器（就是標簽）。標簽的結(jié)構(gòu)組成是耦合原件和芯片，因此每一個都有獨立的電子編碼，這些電子編碼就能夠被閱讀器快速識別，進而實現(xiàn)對ID的追蹤感知和管理?！凹覉@共育”理念是要求家長和幼兒園共同完成對孩子的管理和教育，所以，為了更好的達成這一目標，就可以將應(yīng)用了射頻識別技術(shù)的智能RFID卡分發(fā)給每一名學(xué)生，并在其中的電子編碼上錄入好孩子的基本信息，如：姓名、年齡、家長信息等。教師可以通過物聯(lián)網(wǎng)與RFID進行實時監(jiān)控管理，掌握孩子的位置，血壓和心跳等數(shù)據(jù)，這樣就可以及時的監(jiān)控好每一名學(xué)生的具體情況。

4.1 智能化幼兒園管理

首先，在學(xué)生佩戴了智能RFID卡片后，幼兒園教師能夠在基于物聯(lián)網(wǎng)平臺的幼兒園管理系統(tǒng)中對其進行統(tǒng)一管理。首先，門禁系統(tǒng)可以內(nèi)置信息傳感器，這樣就更夠感知到RFID卡片中的電子編碼信息，然后對學(xué)生進入和離開幼兒園的時間做好準確記錄，這個過程不但可以監(jiān)督學(xué)生遲到早退的違規(guī)現(xiàn)象，還能在確認孩子身份信息的同時保證他們?nèi)松淼陌踩Ｆ浯?，社會上不安定因素非常多，所以幼兒園也需要對家長的身份信息進行確認，因此在孩子入園的同時幼兒園應(yīng)當給家長也配備一個RFID識別卡，然后將家長和孩子的身份信息進行相互關(guān)聯(lián)，這樣就可以在很大的程度上避免因陌生人員混入校園帶來的相關(guān)風(fēng)險問題。家長的身份識別卡只是為了方便對孩子的接送，也可以在進入園區(qū)的時候與幼兒園的責(zé)任教師進行溝通，進而完成“家園共育”理念中所要求的家園共同培育過程。最后，就是對教師的管理。園區(qū)的控制是依靠物聯(lián)網(wǎng)的智能化功能來實施完成的，因此，幼兒園的教師也需要配有RFID的身份識別卡片，這個卡片將會關(guān)聯(lián)其負責(zé)的每名學(xué)生，教師就可以在系統(tǒng)中監(jiān)督學(xué)生的實際情況，進而達成與其家長的即時溝通，促進“家園共育”理念的具體實施。

4.2 智能化幼兒園生活

“智能幼兒園”是通過物聯(lián)網(wǎng)中的信息傳感器等感知層的技術(shù)設(shè)備來完成對幼兒園的全面監(jiān)督覆蓋，這就是幼兒園物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)中包含了門禁的智能化識別功能，還有校園的全面監(jiān)控系統(tǒng)等，可以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)層面對校園的全面控制。這項應(yīng)用是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的合成服務(wù)系統(tǒng)，其主要功能就是對幼兒園的各類工作項目進行全面融合和智能化管理。幼兒園的環(huán)境問題一直是家長們的關(guān)注焦點，例如，孩子在學(xué)校的學(xué)習(xí)環(huán)境如何，學(xué)習(xí)狀態(tài)怎樣還有飲食條件，安全設(shè)施等諸多問題。為了讓學(xué)生家長能夠直觀的了解孩子在幼兒園的各方面情況，智能幼兒園的的智能監(jiān)測系統(tǒng)就可以讓家長隨時的獲取孩子周邊的各種信息。另外，這個系統(tǒng)還能夠根據(jù)實際數(shù)據(jù)測評，科學(xué)的規(guī)劃管理整個幼兒園的環(huán)境，讓園內(nèi)的溫度、濕度和安全值一直被控制在合理的范圍內(nèi)，是實現(xiàn)“家園共育”的外在保障。家長在通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對孩子的實際情況進行觀察的過程，就是一個與幼兒園共同監(jiān)管孩子的渠道， 這能令 “家園共育”理念實施的成效更加顯著，因為其加深了幼兒園和家庭之間的共育關(guān)系，是推進“家園共育”開展的動力源泉。

4.3 智能化幼兒園教學(xué)

物聯(lián)網(wǎng)的信息都是來自于互聯(lián)網(wǎng)，因此，在實際的幼兒園授課過程中，幼兒園教師應(yīng)當能夠利用物聯(lián)網(wǎng)的幼兒園管理系統(tǒng)來豐富課堂的教學(xué)手段。教師需要通過學(xué)生RFID卡中內(nèi)置的電子信息條碼。對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行監(jiān)督。運用每個對應(yīng)的條碼區(qū)分每個學(xué)生不同的學(xué)習(xí)進度，然后對其學(xué)習(xí)情況做好科學(xué)規(guī)劃，這樣就能掌握好張弛有度的學(xué)習(xí)速度。學(xué)生在幼兒園的學(xué)習(xí)情況和身體狀況教師可以即時傳送到學(xué)生所對應(yīng)的卡片當中，以便家長利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺及時獲取孩子的情況，然后有針對性的給予孩子教育和引導(dǎo)。因為家庭對于還在幼兒園的孩子來說非常重要。所以幼兒園教師必須要切實利用好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的萬物互聯(lián)特性，在家庭和學(xué)校之間構(gòu)建好“家園共育”的溝通橋梁。

4.4 智能化幼兒園應(yīng)急反射裝置

整個幼兒園的管理大都是構(gòu)建在傳感器識別技術(shù)之上而建立的，但是其實這些功能的實現(xiàn)都離不開互聯(lián)網(wǎng)提供的信息。無論是監(jiān)測或是控制，都需要網(wǎng)絡(luò)層的實時信息傳輸功能。那么，除了RFID的智能識別功能，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層也可以在幼兒園實現(xiàn)家園共育中起到重要的作用。如果說信息傳感器所存在的感知層是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)ν饨绱碳ぷ龀龅姆治觯敲磻?yīng)用層內(nèi)的嵌入式系統(tǒng)就是對這些感知所做出的具象化反應(yīng)。例如，若孩子出現(xiàn)著涼發(fā)燒的情況就可以立即發(fā)出信息通知教師和家長，然后給出學(xué)生的健康數(shù)據(jù)，以便教師和家長參考。這個功能也可以實現(xiàn)“家園共育”的具體實施，成為連接家長和教師之間的紐帶。

5. 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在的幼兒園實際管理中過程中可以起到至關(guān)重要的作用。因為物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)就是“萬物互聯(lián)”，而“家園共育”理念需要幼兒園和家庭能夠?qū)崿F(xiàn)即時信息溝通和共同監(jiān)管的作用，因此，物聯(lián)網(wǎng)在這個理念中的應(yīng)用探索是正確的前進方向。雖然，現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還未真正成熟，但是對于這個方面的探索人們已經(jīng)行在路上，所以無論是幼兒園還是家長，只要在日后推廣的時候后能全面應(yīng)用這項新興技術(shù)，就能真正意義上的實現(xiàn)“家園共育”的教育理念。

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作者簡介：姓名：蔣琴（1990.01）女，漢，四川省大竹縣，學(xué)歷：本科，職稱：助理講師工作單位：四川幼兒師范高等專科學(xué)校，研究方向：嵌入式，物聯(lián)網(wǎng)方向。