物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用

劉建

摘? ?要：現(xiàn)階段我國的科技水平逐漸提高，互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代高科技信息技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴大，我國高校也逐漸實現(xiàn)從數(shù)字校園到智慧校園的過渡。建設(shè)智慧校園主要是依靠先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使校園管理模式逐漸趨向科學化、人性化，從而推動智慧校園建設(shè)工作的開展，并且促進智慧校園的進一步發(fā)展。文章對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用問題進行了深入的分析和探討。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智慧化校園;信息化技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)引起了世界各地的高度重視，是現(xiàn)階段中國各高校和科研機構(gòu)的研究重點。數(shù)字化校園的建立是創(chuàng)建智慧校園的基礎(chǔ)，智慧校園的創(chuàng)建加快了高校的信息化建設(shè)進度，高校利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升自身管理工作的質(zhì)量和效率，是促進智慧化校園進一步發(fā)展的有效途徑。因此結(jié)合云計算以及物聯(lián)網(wǎng)等先進信息技術(shù)的特點，加大其在智慧校園建設(shè)工作中的應(yīng)用力度，是推動智慧校園建設(shè)的關(guān)鍵。

1? ? 物聯(lián)網(wǎng)的含義和特點

1.1? 物聯(lián)網(wǎng)的含義

現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)運行的基礎(chǔ)，根本體現(xiàn)是利用物與物相連接的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建包含所有用戶的物物空間。物聯(lián)網(wǎng)具體是指利用現(xiàn)代信息傳感設(shè)備，比如紅外感應(yīng)器、射頻識別、激光掃描器以及全球定位系統(tǒng)等先進的技術(shù)和裝置，根據(jù)相關(guān)規(guī)定通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施對信息進行處理和傳送。將互聯(lián)網(wǎng)和物品進行連接，形成非常龐大的網(wǎng)絡(luò)，主要作用是實現(xiàn)物品的自動化辨別和資源共享，可以大幅度降低管控和辨別工作的難度，為開展相關(guān)工作提供便利條件。構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)為現(xiàn)實和虛擬的相融提供了新的可能性，從而建立溝通的橋梁，實現(xiàn)物和物、人和物以及人和人之間的溝通和聯(lián)系。在實際工作過程中，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍十分廣泛，主要體現(xiàn)在以下3個方面：（1）在辨別目標的同時提取對應(yīng)的信息。（2）對目標進行智能監(jiān)控并且可以進行后期的跟蹤反饋。（3）有效監(jiān)督操作環(huán)境并加以控制，對目標展開追蹤并實時反饋[1]。

1.2? 物聯(lián)網(wǎng)框架及特點

物聯(lián)網(wǎng)可以分為3個層面：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、運用層。第一個層級是感知層，主要是指物聯(lián)網(wǎng)對各種不同類別的信息進行感知，并且通過系統(tǒng)中的傳感器對信息數(shù)據(jù)進行收集，從而實現(xiàn)高效辨別物的目的，對收集來的信息進行整理分析之后，通過傳感器將信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層，由此可見感知層物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)層次。第二個層級是網(wǎng)絡(luò)層，主要作用是將感知層傳來的信息進行準確的分類之后按時傳輸出去，可以理解為是物聯(lián)網(wǎng)的腦部和神經(jīng)中樞。第三個層級是運用層，主要是建立物聯(lián)網(wǎng)和用戶之間的連接，是形成物聯(lián)網(wǎng)智能化的關(guān)鍵步驟。物聯(lián)網(wǎng)的主要特點是連通性、共享性和感知性，其中最重要的是連通性，是保證物聯(lián)網(wǎng)正常運作的基礎(chǔ)，具體是指在任何時間、任何空間里的任何一個物體與其他物體之間都存在相互連通性。共享性具體是指通過物聯(lián)網(wǎng)建立人和人、人和物、物和物之間的聯(lián)系，實現(xiàn)彼此之間可以互相交流的目的;自動化感知性指的是建立互聯(lián)網(wǎng)使全球范圍內(nèi)的物體都可以以智能化的形式建立連接，形成彼此之間的關(guān)系。互聯(lián)網(wǎng)最大的優(yōu)勢就是可以充分利用資源，提高資源的利用率，為人們的生活提供更加便利的條件。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)如圖1所示[2]。

2? ? 由數(shù)字化校園發(fā)展為智慧化校園

近年來，大部分高校利用互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化和信息技術(shù)以及對應(yīng)的設(shè)備構(gòu)建了相應(yīng)的數(shù)字化平臺，數(shù)字化校園的構(gòu)建工作基本已經(jīng)完成。數(shù)字化校園的構(gòu)建大幅度地提高了高校的教學水平和教學效率，是實現(xiàn)高校之間信息共享的關(guān)鍵。

2.1? 智慧校園定義簡述

智慧校園概念的提出受到智慧星球的啟發(fā)，主要是根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立的。智慧校園具體是指利用現(xiàn)代化的云計算、虛擬化和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段將校內(nèi)的管理者以及師生等多方面的身份信息進行整合，實現(xiàn)彼此之間的資源共享，將不同類別的信息數(shù)據(jù)進行分析和整理，最終全面提高校園管理工作的質(zhì)量、效率以及高校的智能化水平，促進學校的智能化發(fā)展。由此可見，智慧校園是智慧化校園進行進一步的改良的結(jié)果，發(fā)展前景十分可觀[3]。

2.2? 智慧校園的特征

智慧校園的特征主要體現(xiàn)在以下幾點：（1）智能感知，指通過營造新型的智能感知環(huán)境，建立全面的信息服務(wù)平臺，主要包括傳感器對數(shù)據(jù)信息、學習情境以及學習者的特征等重要數(shù)據(jù)進行感知、提取和傳遞等相關(guān)工作。（2）互聯(lián)協(xié)作，智慧校園可以根據(jù)不同系統(tǒng)的不同特點，在系統(tǒng)之間建立連接，使各個系統(tǒng)可以實現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作，從而實現(xiàn)全面感知信息點，排除信息感知的死角和盲區(qū)，從根本上實現(xiàn)綜合存儲從人到物不同維度的信息目標。（3）服務(wù)支持平臺，云計算平臺擁有的高效數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是建立智慧校園的核心。服務(wù)支持平臺的主要是以數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和建模技術(shù)為基礎(chǔ)，對產(chǎn)生的信息進行實時分析和預(yù)測，最后通過智能推理，構(gòu)建一個全面的應(yīng)對方案，是最大限度提高教育教學和資源共享服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵，為數(shù)據(jù)信息的安全性提供保障，同時也為學校和外部世界之間的信息交換和感知提供了便利條件。

2.3? 校園物聯(lián)網(wǎng)

校園物聯(lián)網(wǎng)主要是指利用現(xiàn)代校園網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建可以覆蓋整個校園的物體互聯(lián)網(wǎng)?，F(xiàn)階段，大部分高校的數(shù)字校園網(wǎng)構(gòu)建工作已經(jīng)完成，但由于高校的信息化發(fā)展速度越來越快，所以高校不得不擴大學校的辦學規(guī)模和數(shù)字校園網(wǎng)的構(gòu)建規(guī)模。高校的學生和教職工數(shù)量不斷增多，網(wǎng)絡(luò)客戶終端的用戶數(shù)量也日益增長，為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用打下了良好基礎(chǔ)。除此之外，如何提高管理工作效率和解決校園安全問題是高校面臨的首要問題，在高校智慧校園的建設(shè)工作中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是解決這一問題的有效途徑。

3? ? 智慧校園系統(tǒng)架構(gòu)

3.1? 統(tǒng)一門戶服務(wù)系統(tǒng)

統(tǒng)一門戶服務(wù)系統(tǒng)主要是指為用戶提供服務(wù)的入口，系統(tǒng)應(yīng)該以統(tǒng)一門戶系統(tǒng)作為訪問入口，所有子系統(tǒng)的形成和使用都需要通過門戶系統(tǒng)的授權(quán)。當用戶想要訪問系統(tǒng)時，需要在門戶系統(tǒng)進行認證和登錄，才能獲得訪問不同子系統(tǒng)的權(quán)限。因此統(tǒng)一門戶服務(wù)系統(tǒng)可以隨時隨地為用戶提供教育資源和信息，打破傳統(tǒng)教育資源服務(wù)的限定，不受空間和時間的限制，從而提高教育資源的服務(wù)質(zhì)量[4]。

3.2? 服務(wù)支持平臺

構(gòu)建智慧校園的主要目的是建設(shè)服務(wù)支持平臺，主要是指在利用不同應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合綜合信息服務(wù)和業(yè)務(wù)流程形成完整的服務(wù)鏈，從而實現(xiàn)業(yè)務(wù)透明化和資源共享?？梢蕴岣呦到y(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，擴大系統(tǒng)的服務(wù)對象范圍，保證全體教職員工都可以享受服務(wù)支持平臺所提供的信息服務(wù)。建立服務(wù)支持平臺可以提高高校所應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量和效率，從根本上提高應(yīng)用系統(tǒng)的運營管理能力和服務(wù)能力，真正意義上實現(xiàn)互聯(lián)、共享以及協(xié)作。

3.3? 信息標準體系

信息標準體系的主要作用是為智慧校園的不同應(yīng)用系統(tǒng)和信息處理工作提供一套標準。通過制定統(tǒng)一的規(guī)范，對不同的應(yīng)用系統(tǒng)進行控制，為應(yīng)用系統(tǒng)的資源分布和資源管理工作制定統(tǒng)一的標準，提供相應(yīng)的條件，因此信息標準體系是社會校園建設(shè)工作中至關(guān)重要的部分。智慧校園信息標準體系的建立主要有3個方面：（1）根據(jù)國際標準和我國的標準進行軟件開發(fā)工作。（2）建立完善的信息編碼和數(shù)據(jù)規(guī)范體系。（3）結(jié)合不同高校的具體情況制定相應(yīng)的智慧校園硬件設(shè)施標準[5-6]。

4? ? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用

4.1? 一卡通管理

目前我國大部分高校都為學生和老師配備了一卡通，主要作用是為師生的學習生活和日常生活提供便利，主要功能有以下幾點：（1）為學生提供繳納學費和發(fā)放助學金等學校級別的服務(wù)。在生活方面，可以作為學生日常飲食消費的載體，減少了使用現(xiàn)金等不方便的情況，當學生手機沒電或者出現(xiàn)故障時可以為學生的日常飲食提供保障。（2）為學生提供門禁服務(wù)?，F(xiàn)階段高校內(nèi)部設(shè)立了很多感應(yīng)點以及門禁系統(tǒng)，只有擁有一卡通的師生才可以進入學校、宿舍、辦公樓等重要區(qū)域此時一卡通的主要作用是身份的辨別和信息的錄入，不僅可以為師生的人身安全提供保障，還可以促進學校的智能化管理。

4.2? 教學工作的管理

教學工作的管理主要分為日常教學和圖書館管理兩個部分：（1）傳統(tǒng)課堂的教學形式是老師教、學生聽，雖然可以向?qū)W生傳授知識，但教學條件差，無法使學生身臨其境、促使學生全面理解知識。將物聯(lián)網(wǎng)引進課堂可以全面提高教學質(zhì)量，構(gòu)建高效課堂，使教學效果最大化。（2）圖書館的管理工作主要是通過利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)書和書、人和人、書和人的一一對應(yīng)，構(gòu)建彼此之間的聯(lián)系，從而實現(xiàn)圖書館的智慧化管理。

5? ? 結(jié)語

現(xiàn)階段我國的信息化技術(shù)處于較高水平，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將信息化技術(shù)與教育事業(yè)相聯(lián)系，構(gòu)建智慧化校園，實現(xiàn)全方位的智慧化管理，是目前高校提高建設(shè)水平的有效途徑。在智慧校園的建設(shè)工作中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為師生的日常生活提供便利條件，全方位地保障師生的人身安全，是促進我國教育事業(yè)信息化發(fā)展的關(guān)鍵，從而全面提升我國的教育水平，促進高校的進一步發(fā)展。

[參考文獻]

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[6]褚翠霞.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)與發(fā)展研究[J].中國新通信，2016（14）：86.