林國慶

摘要：近年來，伴隨我國經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展進(jìn)步，信息互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了日益廣泛的應(yīng)用，人們的日常工作及生活方式均出現(xiàn)了比較明顯的變化，物聯(lián)網(wǎng)的概念逐漸深入人心。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是將信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接，共同組成全新的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，使實際物品與網(wǎng)絡(luò)緊密連接，實現(xiàn)信息化、全面化的管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合了定位系統(tǒng)、傳感器、射頻識別裝置等設(shè)備，能夠為人與人、人與機器的交流提供強大的支撐，對信息技術(shù)的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智慧校園能夠為學(xué)生營造優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)環(huán)境，帶動教學(xué)領(lǐng)域智慧化、可視化的發(fā)展，對我國教學(xué)事業(yè)的進(jìn)步具有極其重要的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智慧校園;應(yīng)用

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）31-0021-03

智慧校園是在近年來信息技術(shù)高度普及的背景之下提出的全新理念，在智慧校園的發(fā)展模式下，依托于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，各類教育資源能夠形成具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化特點的教育信息系統(tǒng)平臺，進(jìn)而為教師及學(xué)生提高個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容，師生之間互動交流顯著加強，通過教學(xué)資源的全面共享，學(xué)校與外界環(huán)境之間的交流得到全面加強，有助于解決傳統(tǒng)教育發(fā)展模式存在的各類問題，值得深入研究。

1物聯(lián)網(wǎng)、智慧校園的含義

1.1智慧校園的含義

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及信息技術(shù)普及發(fā)展的初期，數(shù)字校園的理念深入人心，依托于多媒體技術(shù)及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在日常教學(xué)及管理過程中全面實現(xiàn)了數(shù)字化的發(fā)展?，F(xiàn)階段，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，智慧校園受到了社會各界的廣泛關(guān)注。智慧校園與數(shù)字校園一脈相承，屬于數(shù)字校園的升級換代。智慧校園利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的校園教育資源及師生交互的基本方式，物體的基本信息能夠被信息終端的各類感知設(shè)備及時感知，系統(tǒng)可依據(jù)信息的實際情況實行智能化的控制管理。智慧校園利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將學(xué)校的各項實際應(yīng)用領(lǐng)域與數(shù)字校園的信息服務(wù)進(jìn)行全面融合，使教育領(lǐng)域的數(shù)字資源與物理資源緊密連接，同時能夠為學(xué)校行政管理人員及師生共同建立起信息化的綜合服務(wù)教育平臺，并提供信息感知與共享的接口。在構(gòu)建智慧校園的過程中，將各類感應(yīng)設(shè)備設(shè)置于學(xué)校圖書館、食堂、實驗室、教室學(xué)生宿舍等場所，利用特定的通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，各個終端能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享，使學(xué)校的教學(xué)、科研、管理、生活等有效的整合，助力學(xué)生的成長和發(fā)展。

1.2物聯(lián)網(wǎng)的含義

物聯(lián)網(wǎng)主要是將紅外感應(yīng)、傳感器、射頻識別等設(shè)備，依據(jù)特定的計算機網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)協(xié)議，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與各類物品信息的有效對接，進(jìn)而形成互聯(lián)網(wǎng)、物品、人的全面結(jié)合，達(dá)到對物品的在線監(jiān)控、智能識別、智能追蹤，實現(xiàn)信息資源的有效通信及交換。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在傳統(tǒng)的人與人交流的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了全部物品的交流，利用傳感器等多種技術(shù)設(shè)備可實現(xiàn)數(shù)字化信息空間及物理空間的準(zhǔn)確聯(lián)通。依據(jù)技術(shù)角度，可將物聯(lián)網(wǎng)劃分為信息處理層、信息傳遞層、信息感知層等不同層次。其中，信息處理層也稱為信息應(yīng)用層，利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)中間件可實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的存儲、處理分析，為使用者提供真正有價值的信息資源，使其能夠做出正確的決策，達(dá)到人與物交互的良好效果。信息感知層主要是利用射頻標(biāo)簽、傳感器、攝像頭、二維碼標(biāo)簽等設(shè)備和技術(shù)，動態(tài)化的采集物品信息，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的各類設(shè)備與人體的感覺器官類似，能夠?qū)ξ锲沸畔⒂行ёR別，有助于對物品管理效率的提升。信息傳遞層是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的中間層，能夠?qū)鞲衅鞯仍O(shè)備采取的物品信息傳遞至應(yīng)用層。通過特定的通信協(xié)議可實現(xiàn)信息處理層與信息感知層之間的雙向數(shù)據(jù)安全傳輸，并能對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析。

物聯(lián)網(wǎng)具有功能強大的信息管理系統(tǒng)，利用廣泛性連接、即時感知等方式，可將物品的實際信息傳輸至網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，并可利用云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)進(jìn)行分析，能夠協(xié)助使用者進(jìn)行各類決策。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可獲取、識別物品信息，通過RFID、傳感器、二維碼等技術(shù)能夠準(zhǔn)確感知到現(xiàn)實世界的物體。通過短距離通信技術(shù)和云計算等技術(shù)，能夠?qū)Ω黝悰Q策判斷進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)對客觀物體的有效控制。

2智慧校園建設(shè)中物聯(lián)網(wǎng)的作用

2.1改善學(xué)習(xí)空間

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享，將其應(yīng)用于智慧校園建設(shè)中能夠?qū)崿F(xiàn)各個學(xué)校教育資源的均衡，重點學(xué)校與普通學(xué)校之間的資源差距顯著縮小，學(xué)生可以在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下利用較低的成本獲取優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源，學(xué)習(xí)空間顯著擴大。通過智慧校園提供的虛擬化服務(wù)，學(xué)生可將實際生活中的事例與教師在課堂上講解的理論知識進(jìn)行全面的融合，解決傳統(tǒng)教育模式下學(xué)生實踐能力不足的問題。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實現(xiàn)不同學(xué)校以及學(xué)校與企業(yè)之間的合作交流，對于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題、創(chuàng)新能力、實踐操作能力等具有重要的促進(jìn)作用。

2.2改善教學(xué)環(huán)境

現(xiàn)階段，信息互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)及智能手機等終端設(shè)備能夠獲取海量的學(xué)習(xí)資源。與此同時，網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習(xí)模式導(dǎo)致學(xué)生無法聯(lián)系實際，對知識的理解記憶不夠深刻。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立的智慧校園能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)的數(shù)字化空間與物理空間的全面融合，虛擬化的教學(xué)環(huán)境與真實化的教學(xué)環(huán)境交替呈現(xiàn)在課堂教學(xué)過程中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在終端可視化、實體數(shù)字化等教學(xué)領(lǐng)域優(yōu)勢顯著，學(xué)生能夠在日常學(xué)習(xí)中感受到真實的教學(xué)場景，師生之間的互動也能夠得到全面加強。現(xiàn)有的在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行整合可為學(xué)校開展遠(yuǎn)程教學(xué)營造便利條件，實現(xiàn)學(xué)校教學(xué)環(huán)境的智能化發(fā)展。

2.3可視化校園管理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模式下，學(xué)校內(nèi)的全部物品能夠聯(lián)通，利用感知設(shè)備及計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可實現(xiàn)學(xué)校內(nèi)部各個位置數(shù)據(jù)信息及時有效的傳輸，并可利用大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，便于管理人員及時發(fā)現(xiàn)學(xué)校存在的各類安全隱患，實現(xiàn)對校內(nèi)物品的遠(yuǎn)程精確管理控制。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可視性終端系統(tǒng)的可視化，為管理人員有效地管理學(xué)校提供良好的客觀條件。在智慧校園及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的模式下，校內(nèi)管理人員可為師生發(fā)放電子檔案卡片，實現(xiàn)智能化的考勤管理及身份認(rèn)證。將傳感器融入學(xué)校的物理環(huán)境中能夠可視化地監(jiān)測學(xué)校的固定資產(chǎn)、安保系統(tǒng)、校園整體環(huán)境，以此來實現(xiàn)學(xué)校安全性的提高，進(jìn)而為學(xué)生營造和諧穩(wěn)定的校園環(huán)境。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用

3.1教學(xué)管理及圖書管理

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行智慧校園教學(xué)管理可結(jié)合實際情況建立起易于管理、覆蓋全面的教學(xué)管理體系，通過射頻識別等先進(jìn)的技術(shù)模式可實現(xiàn)對教學(xué)管理系統(tǒng)中各個組織模塊評價的完善及優(yōu)化，進(jìn)而在學(xué)校內(nèi)部形成相對完善的教學(xué)監(jiān)督管理體系，實現(xiàn)管理范圍的持續(xù)擴展?，F(xiàn)階段很多學(xué)校利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立起校內(nèi)外的資源交流系統(tǒng)，主要的系統(tǒng)內(nèi)容涵蓋了不同版本教材的基礎(chǔ)內(nèi)容以及課外知識，學(xué)生通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能夠?qū)崿F(xiàn)對自身知識結(jié)構(gòu)的有效延伸，實現(xiàn)理論與實踐的全面結(jié)合，知識面與視野的全面拓展，利用課內(nèi)學(xué)習(xí)帶動課外知識學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的改善。同時，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實現(xiàn)學(xué)校圖書管理水平的全面提升。圖書館是學(xué)校重要的組成部分，能夠為學(xué)生提供豐富多樣的學(xué)習(xí)資源，高效有序地管理圖書館是各個學(xué)校在發(fā)展過程中研究的重點問題。圖書館內(nèi)部資源眾多，傳統(tǒng)管理模式下管理效率低下，管理人員工作負(fù)擔(dān)沉重，為此急需將人工管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字校園模式下的智能管理模式。物聯(lián)網(wǎng)體系中，RFID標(biāo)簽技術(shù)應(yīng)用于圖書館管理中，可在圖書館中配備智能化的圖書運輸設(shè)備，該設(shè)備中包含了圖書查詢、書架定位、圖書導(dǎo)航、圖書分類、資料信息更新等方面的功能，便于管理人員對圖書資源進(jìn)行準(zhǔn)確的分類，并將歸還的圖書及時放人原位，提高管理效率的同時為學(xué)生閱讀提供便利條件，以此來促進(jìn)圖書館管理的現(xiàn)代化發(fā)展。

3.2師生管理及安全管理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人與人之間的有效溝通，在建立智慧校園的過程中，學(xué)校相關(guān)管理人員需充分認(rèn)識到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要優(yōu)勢，充分利用物聯(lián)網(wǎng)的特點，提高人員管理的有效性。在實際開展管理的過程中，學(xué)?？蔀閷W(xué)生及教師發(fā)放相對應(yīng)的電子卡片，并在卡片中儲存對應(yīng)人員的基本信息，將門禁卡技術(shù)與電子卡片進(jìn)行深度融合，便于感應(yīng)設(shè)備及時感知卡片內(nèi)部信息資源，以此來加強對師生出勤及日常教學(xué)等活動的監(jiān)督。學(xué)校是我國重要的人才儲備基地，在常規(guī)管理的基礎(chǔ)上應(yīng)當(dāng)加強安全管理。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立的智慧校園可將攝像頭安裝在各個隱蔽的角落，便于管理人員對學(xué)校進(jìn)行全面的監(jiān)控，如出現(xiàn)突發(fā)事件或行跡可疑人員可實現(xiàn)實時追蹤處理，以此來提升學(xué)校安全管理的整體水平，保護師生安全及學(xué)校固定資產(chǎn)安全。另外，后勤管理也是學(xué)校日常管理的重要組成部分，利用圖像識別技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)便于管理人員全面管理學(xué)校的日?；顒印⑽锫?lián)網(wǎng)及智慧校園理念應(yīng)用于學(xué)校實驗室管理中，利用智能插座、實驗過程控制等設(shè)備，學(xué)生可以自主獲取各類實驗信息資源，明確實驗的主要目的和操作要點，并能夠?qū)嶒炇业挠秒娏亢蛯嶒炦^程進(jìn)行記錄，在確保實驗安全順利進(jìn)行的基礎(chǔ)上降低能源消耗和資源浪費。另外，很多學(xué)校利用物聯(lián)網(wǎng)REID技術(shù)建立了食堂刷卡系統(tǒng)，學(xué)生可以利用電子卡購買多種物品，學(xué)生刷卡的信息反饋至平臺后可直接進(jìn)行扣費操作，這種管理模式可實現(xiàn)管理效率的全面提高，有助于節(jié)省人力物力成本。

3.3校園環(huán)境管理

校園內(nèi)的自然環(huán)境包括光照強度、溫度、濕度、空氣質(zhì)量、聲音等均會對師生的日常學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的智慧校園，通過在各個位置設(shè)置的傳感器能夠及時獲取校園內(nèi)自然環(huán)境的數(shù)據(jù)信息資源，并結(jié)合師生的需求，對環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，以此來營造出安全穩(wěn)定的學(xué)習(xí)環(huán)境。在教室以及教師辦公室等場所設(shè)置的光照強度傳感器及聲音傳感器能夠智能化控制教學(xué)場所的光源，在人接近光源開始工作時，光源自啟動，利用配置的傳感器可對光照強度實施檢測，調(diào)節(jié)窗簾的高度及光照強度，最大限度上滿足師生的需求。智慧校園模式下，校園內(nèi)部的噪音、濕度、溫度、空氣質(zhì)量等環(huán)境系統(tǒng)數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)實時采集，依據(jù)采集的數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層可采取有效的控制干預(yù)措施，以此來提升校園環(huán)境的舒適性。同時，智慧校園發(fā)展的重點方向是節(jié)能型校園，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可對校園能源消耗實時監(jiān)測，形成水、電等能源的消耗情況報告，便于對能源消耗的有效控制。

4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中應(yīng)用的注意事項

4.1結(jié)合學(xué)校實際情況進(jìn)行應(yīng)用

智慧校園建設(shè)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有不可替代的作用，各個學(xué)校對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用力度持續(xù)提高。與此同時，不合理的智慧校園建設(shè)問題普遍存在，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際應(yīng)用中未能發(fā)揮出應(yīng)有的作用，甚至阻礙了智慧校園的發(fā)展。為此，學(xué)校管理人員需充分發(fā)現(xiàn)自身實際情況，合理地引人物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，加強管理和技術(shù)的引導(dǎo)，充分評判系統(tǒng)的可行性，提高效率，使物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園建設(shè)中發(fā)揮出應(yīng)有的作用，如應(yīng)用射頻識別、二維碼、傳感器等技術(shù)的過程中，可將圖書、普通設(shè)備等利用射頻標(biāo)簽或二維碼進(jìn)行感知，車輛及重要教學(xué)設(shè)備則需通過衛(wèi)星定位和主動射頻進(jìn)行追蹤和識別。校園內(nèi)部重要的區(qū)域需設(shè)置智能化傳感器，及時感知周邊區(qū)域環(huán)境，通過差異化的物聯(lián)網(wǎng)感知手段，降低信息成本，避免信息冗余。

4.2規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化管理

不同的物聯(lián)網(wǎng)傳感器等設(shè)備會導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)資源存在一定差異，影響管理人員決策的準(zhǔn)確性，同時數(shù)據(jù)采集手段的多樣化也會導(dǎo)致數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與格式之間存在差異，影響管理效率。為此，管理人員需要結(jié)合智慧校園建設(shè)的實際情況，開展標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化的數(shù)據(jù)信息管理，確定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，積極引入具有較強兼容性的數(shù)據(jù)軟件，從而實現(xiàn)信息資源的有效共享。另外，在智慧校園建設(shè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重點是分析、監(jiān)督、追蹤各類信息，因此信息是智慧校園的核心要素。構(gòu)建智慧校園的過程中，管理人員需提高對信息的重視程度，加強對信息采集、傳輸、分析等環(huán)節(jié)的安全管理，通過設(shè)置密碼、訪問控制等策略，建立科學(xué)完善的信息安全監(jiān)督管理體系，提高智慧校園的便捷性與安全性。在構(gòu)建智慧校園的過程中，管理人員針對廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)等加強頂層設(shè)計，分析新舊系統(tǒng)之間兼容性的問題，實現(xiàn)系統(tǒng)之間的聯(lián)通，避免重復(fù)開發(fā)，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠真正意義上促進(jìn)智慧校園的建設(shè)水平提高。

5結(jié)束語

智慧校園是數(shù)字校園的升級，符合信息時代的發(fā)展趨勢，對教育水平的提高具有重要的促進(jìn)作用。為此各個學(xué)校需加強對物聯(lián)網(wǎng)的研究分析，制訂科學(xué)的應(yīng)用策略，結(jié)合自身實際情況，合理進(jìn)行頂層設(shè)計，以此促進(jìn)信息資源的共享，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的教育資源。不斷改善教學(xué)整體環(huán)境，通過多種完善的措施，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用，助力我國教育行業(yè)的全面發(fā)展。