郭耀輝

摘要：物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，運(yùn)用各種信息傳感設(shè)備把人、物、機(jī)、時(shí)間、地點(diǎn)互聯(lián)互通的新一代信息技術(shù)。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行智慧校園建設(shè)，不僅可以對(duì)教學(xué)方面進(jìn)行創(chuàng)新，還可以提升校園安全性，實(shí)現(xiàn)校園的智慧化管理。基于此，本文研究分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智慧校園;建設(shè)運(yùn)用

中圖分類號(hào)：TP391.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）08-0098-03

0 引言

智慧校園是指把校園學(xué)習(xí)、生活與工作運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進(jìn)行一體化的融合，使得校園內(nèi)的管理、教學(xué)、科研與校園生活變得更加系統(tǒng)化、高效化，對(duì)傳統(tǒng)校園中存在的問題進(jìn)行更恰當(dāng)?shù)慕鉀Q，促進(jìn)我國(guó)教育事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的含義、挑戰(zhàn)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)含義

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，運(yùn)用各種現(xiàn)代信息傳感設(shè)備與技術(shù)，對(duì)物體進(jìn)行各種信息收集、錄入、連接，并進(jìn)行智能化感知、識(shí)別與管理的過程[1]。它運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了人與物、物與物之間的信息交流，做到了信息的準(zhǔn)確收集、交流與分享，因此它具有以下三方面的特征：整體感知、可靠傳輸、智能處理。整體感知是指它運(yùn)用感知設(shè)備進(jìn)行信息的感知與獲取，做到了信息的全方位收集?？煽總鬏斒侵杆曰ヂ?lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，進(jìn)行物體信息的準(zhǔn)確分享，使得信息可以準(zhǔn)確的進(jìn)行交流與傳播。智能處理是指它可以運(yùn)用各種智能技術(shù)，對(duì)物體信息進(jìn)行感知、收集、處理、監(jiān)控等一系列的過程，為人們生活、學(xué)習(xí)和工作提供更多的便利。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)挑戰(zhàn)

近幾年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)逐漸形成規(guī)模，人們投入了大量的人力、物力與精力進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)，使其幫助各行各業(yè)解決了以往模式中存在的問題，取得了良好的效果。但是，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在成本、技術(shù)、管理等方面還存在挑戰(zhàn)，各大學(xué)校在運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行智慧校園建設(shè)時(shí)，應(yīng)該對(duì)這些挑戰(zhàn)進(jìn)行了解，以避免在智慧校園建設(shè)的過程中出現(xiàn)問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的挑戰(zhàn)主要存在幾個(gè)方面：

（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)的要求更高，它需要運(yùn)用不同的技術(shù)與端口進(jìn)行信息的感知，以滿足物體信息收集、傳輸與分享的需求。但是，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致各大學(xué)校在進(jìn)行智慧校園建設(shè)時(shí)，不能有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行落實(shí)，不利于智慧校園的規(guī)范化建設(shè)。（2）管理問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步完善，隨著其應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，各行各業(yè)之間的信息都會(huì)相互交叉，導(dǎo)致各大學(xué)校在進(jìn)行智慧校園建設(shè)時(shí)，需要對(duì)各種信息進(jìn)行有針對(duì)性地篩選，也對(duì)智慧校園的平臺(tái)管理帶來了困難。（3）成本問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用需要大量的資金支持，學(xué)校在運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的過程中，不僅增加對(duì)于智慧校園的建設(shè)資金投入，還要增加智慧校園的維護(hù)投入，增加了學(xué)校的資金壓力。各大學(xué)校在運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的過程中，應(yīng)該對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的缺點(diǎn)進(jìn)行了解，結(jié)合本校的實(shí)際情況進(jìn)行智慧校園的搭建，提升校園教學(xué)環(huán)境，提升學(xué)校的教學(xué)與管理效率[2]。

2 智慧校園的含義、特征、物聯(lián)網(wǎng)

2.1 智慧校園的含義

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是搭建智慧校園的基礎(chǔ)，各大學(xué)校會(huì)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把學(xué)校的師生、教學(xué)資源、管理方式等方面進(jìn)行結(jié)合，打造一體化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習(xí)環(huán)境，提升學(xué)校的教學(xué)效率與管理效率。各大學(xué)校在運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行智慧校園搭建的過程中，應(yīng)該堅(jiān)持全面性、系統(tǒng)性、開放性、適用性和經(jīng)濟(jì)性等方面的原則，不斷提升智慧校園的搭建速度，使得智慧校園可以滿足學(xué)校的教學(xué)需求，為學(xué)生提供智慧化的學(xué)習(xí)環(huán)境，保證學(xué)生在校期間的健康成長(zhǎng)。

2.2 智慧校園的特征

（1）滿足了教學(xué)的個(gè)性化服務(wù)。智慧校園的搭建為師生提供了一個(gè)智能化、綜合性的信息平臺(tái)，教師可以根據(jù)自己的教學(xué)需求，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的設(shè)計(jì)，運(yùn)用智慧化平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)資源的收集，為學(xué)生設(shè)計(jì)科學(xué)、合理的教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率。學(xué)生也會(huì)運(yùn)用智慧化的信息平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)資源的收集，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，還引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，滿足了師生的個(gè)性化需求。（2）提高了管理效率。智慧校園把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與教學(xué)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行融合，使得教學(xué)管理各個(gè)環(huán)節(jié)變得信息化、智能化，增加了教學(xué)管理各部門之間的交流與合作，使得各個(gè)部門通過配合進(jìn)行教學(xué)管理，提升了教學(xué)管理效率。（3）教學(xué)環(huán)境完善。智慧校園會(huì)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行智能感應(yīng)環(huán)境和信息化服務(wù)平臺(tái)的搭建，為學(xué)校與外部社會(huì)建立了一個(gè)交流的端口，使得學(xué)?？梢愿恿私馔獠可鐣?huì)對(duì)于人才的需求，根據(jù)需求進(jìn)行教育內(nèi)容的調(diào)整，為學(xué)生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，加深學(xué)生學(xué)習(xí)的深度和廣度，有助于促進(jìn)學(xué)生的全面成長(zhǎng)。

2.3 智慧校園的物聯(lián)網(wǎng)

各大學(xué)校運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合本校的特點(diǎn)，進(jìn)行了信息化平臺(tái)的搭建，實(shí)現(xiàn)了校園物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)與管理，為學(xué)校進(jìn)行智能化教學(xué)與管理奠定了基礎(chǔ)。目前，我國(guó)大部分學(xué)校已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智慧校園物聯(lián)網(wǎng)的搭建，并運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)、管理活動(dòng)與校園文化建設(shè)活動(dòng)的開展，幫助學(xué)生在進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)進(jìn)行外部世界的了解，有助于開拓學(xué)生的知識(shí)面，加深學(xué)生對(duì)社會(huì)的認(rèn)知，為學(xué)生以后更好的進(jìn)行學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[3]。

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

目前，智慧校園已經(jīng)在我國(guó)各大學(xué)校中得到了應(yīng)用，他們搭建智慧校園進(jìn)行教學(xué)管理、校園工作管理、校園安全工作及考勤工作管理等多個(gè)方面，為數(shù)字校園的建設(shè)與發(fā)展做好了前提基礎(chǔ)。因此，可以從以下幾方面運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行智慧校園的搭建。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與教學(xué)管理相融合

各大學(xué)?？梢赃\(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與課堂教學(xué)進(jìn)行融合，豐富課堂教學(xué)的內(nèi)容與形式，激發(fā)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的學(xué)習(xí)與探究欲望，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。各大學(xué)?？梢詫I技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中，通過軟件、智能硬件等方式，增加學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)前沿科技的興趣和探索欲，提升整體交互體驗(yàn)和學(xué)習(xí)的趣味性。例如，學(xué)校可以運(yùn)用AR、機(jī)器人、體驗(yàn)式手段輔助教學(xué)，運(yùn)用語音、文字、圖片等方式進(jìn)行知識(shí)的形象轉(zhuǎn)化，打造課程、教學(xué)平臺(tái)、虛擬體驗(yàn)等一體化的智慧教育解決方案，普及孩子對(duì)人工智能和新技術(shù)的認(rèn)知，也為廣大教師的新技術(shù)能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供助力。AR輔助教學(xué)是指通過中英文AR故事繪本、自定義有聲貼紙、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)趣味涂鴉等形式，將知識(shí)與概念形象化、具體化的展現(xiàn)出來，交互性及趣味性強(qiáng)，虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)環(huán)境來促進(jìn)知識(shí)的遷移，達(dá)到寓教于樂的目的。機(jī)器人輔助教學(xué)是指通過集成語音識(shí)別、語音合成、UNIT、圖像識(shí)別和知識(shí)圖譜等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)語音交互、智能問答、拍照識(shí)圖識(shí)字并關(guān)聯(lián)百科信息等能力，提升整體交互體驗(yàn)和學(xué)習(xí)的趣味性，實(shí)現(xiàn)知識(shí)科普。同時(shí)還可通過語音合成服務(wù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)視頻自動(dòng)配音，教學(xué)材料有聲朗讀等功能，降低教學(xué)材料制作成本。體驗(yàn)式輔助教學(xué)是指AI教育實(shí)驗(yàn)室是基于人工智能、機(jī)器人、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、腦科學(xué)等新技術(shù)打造集課程資源、教學(xué)平臺(tái)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和虛擬體驗(yàn)等一體化的智慧教育解決方案，服務(wù)于學(xué)校和區(qū)域的人工智能教學(xué)，培養(yǎng)未來人工智能創(chuàng)新人才，培育創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展新引擎[4]。

各大學(xué)?？梢园盐锫?lián)網(wǎng)技術(shù)與課后作業(yè)批改進(jìn)行結(jié)合，學(xué)?？梢酝ㄟ^應(yīng)用百度OCR技術(shù)，包括通用文字識(shí)別、手寫識(shí)別、公式識(shí)別、數(shù)字識(shí)別等能力，對(duì)作業(yè)、答題卡圖片進(jìn)行掃描，智能識(shí)別學(xué)生考號(hào)、姓名等信息來判斷學(xué)生身份;識(shí)別印刷題目和手寫答題內(nèi)容;識(shí)別客觀題答案實(shí)現(xiàn)電子信息化閱卷等。促進(jìn)教學(xué)管理數(shù)字化和智能化，提高教師閱卷效率，對(duì)學(xué)生日常作業(yè)及考試試卷中的內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)學(xué)生作業(yè)、考卷的線上批閱，降低教師閱卷負(fù)擔(dān)，大幅度提升教師工作效率及質(zhì)量。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與學(xué)校安防相結(jié)合

學(xué)校是學(xué)生學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)的主要場(chǎng)所，學(xué)校做好校園安防工作，不僅可以保證學(xué)生的成長(zhǎng)環(huán)境，還可以降低校園內(nèi)的各種風(fēng)險(xiǎn)因素，保證教學(xué)活動(dòng)的順利開展。因此，各大學(xué)?？梢园盐锫?lián)網(wǎng)技術(shù)與學(xué)校安防工作進(jìn)行結(jié)合，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)攝像頭，通過在動(dòng)態(tài)環(huán)境下對(duì)人臉生物特征的快速獲取與識(shí)別，實(shí)時(shí)核驗(yàn)人員身份，對(duì)異常情形進(jìn)行相應(yīng)預(yù)警與分析處理，做好校園管理工作，保證學(xué)校的教學(xué)安全。首先，學(xué)校要指定地點(diǎn)布控?cái)z像頭，在區(qū)域建筑范圍內(nèi)布設(shè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭，架設(shè)在局域網(wǎng)內(nèi)并與服務(wù)器相連。攝像頭采集的視頻實(shí)時(shí)傳回局域網(wǎng)服務(wù)器，用于視頻分析處理。其次，學(xué)校要進(jìn)行人臉信息錄入，對(duì)學(xué)校出入人員以及黑名單人員等身份信息錄入和人臉采集，并進(jìn)行人臉權(quán)限設(shè)置，完成人臉庫(kù)的建設(shè)，后續(xù)分析將基于人臉庫(kù)對(duì)比展開。最后，學(xué)校要分析視頻中信息并反饋結(jié)果，基于視頻流/文件分析其中的人臉、人體等信息，構(gòu)建結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及反饋，如與安保系統(tǒng)結(jié)合做到陌生人實(shí)時(shí)預(yù)警，基于人體信息分析人群流量密度等。基于人臉信息構(gòu)建「一人一檔」，實(shí)現(xiàn)以人臉為線索的實(shí)時(shí)搜索與預(yù)警;打造安防監(jiān)控的精細(xì)化數(shù)據(jù)處理與分析，對(duì)進(jìn)入校園的人員進(jìn)行嚴(yán)密的檢查，為學(xué)生營(yíng)造安全的校園環(huán)境，保證學(xué)生的身心安全[5]。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與學(xué)生自主服務(wù)相結(jié)合

學(xué)校不僅是幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)的地方，還是對(duì)學(xué)生進(jìn)行能力培養(yǎng)的重要場(chǎng)所，學(xué)?？梢赃\(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為學(xué)生提供自動(dòng)化服務(wù)，不僅可以降低學(xué)校的人工服務(wù)成本，還可以為學(xué)生提供便利的校園生活。校內(nèi)通過刷臉自助結(jié)賬，自助借還圖書解決忘帶卡等問題，同時(shí)避免因人工效率低造成的排隊(duì)等待，提升校園生活便利性。應(yīng)用人臉識(shí)別技術(shù)配合攝像頭部署，實(shí)現(xiàn)圖書館刷臉借書，食堂和自助售貨機(jī)刷臉支付等場(chǎng)景，提升校園生活便捷性。首先，學(xué)校要運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行人臉信息錄入，采集錄入學(xué)生人臉信息，驗(yàn)證身份后，與學(xué)生證件（學(xué)生證、圖書證、飯卡）關(guān)聯(lián)，形成人臉信息庫(kù)。其次，學(xué)校要搭建人臉身份驗(yàn)證和自助支付服務(wù)，刷臉借書：在圖書館部署圖書借還一體機(jī)，完成人臉信息獲取，并在事先構(gòu)建的人臉庫(kù)中查找，完成身份的確認(rèn)，實(shí)現(xiàn)圖書的自助借還，提升體驗(yàn)和效率，并節(jié)約人力成本;刷臉消費(fèi)：在食堂結(jié)賬臺(tái)部署攝像頭，獲取人臉信息后完成身份的確認(rèn)。通過菜品識(shí)別、人臉識(shí)別，實(shí)現(xiàn)菜品自動(dòng)結(jié)算和刷臉結(jié)賬;在校園超市、自助售貨機(jī)等場(chǎng)景，結(jié)合商品識(shí)別、人臉識(shí)別實(shí)現(xiàn)刷臉自助購(gòu)物。學(xué)校通過搭建自動(dòng)化的學(xué)生服務(wù)，不僅為學(xué)生的校園生活提供了便利，還加深了學(xué)生對(duì)于智慧校園的理解，使學(xué)生可以更加熟練的運(yùn)用各個(gè)智能化模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)，為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

3.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與考勤管理相結(jié)合

各大學(xué)校在進(jìn)行智慧校園建設(shè)的過程中，應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生的管理工作，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的管理，為更好的進(jìn)行教學(xué)工作開展做好準(zhǔn)備。學(xué)?？梢酝ㄟ^在校內(nèi)、課堂等部署考勤機(jī)、攝像頭或pad等智能終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)學(xué)生、教職員工刷臉考勤，驗(yàn)證是否為本人，杜絕作弊現(xiàn)象，提升考勤管理效率。首先，學(xué)校要進(jìn)行考生信息錄入，采集用戶的人臉圖片，創(chuàng)建待識(shí)別的人臉庫(kù)，將考生信息與人臉信息關(guān)聯(lián)起來。其次，學(xué)校要執(zhí)行考勤刷臉，獲取人臉，比對(duì)驗(yàn)證，現(xiàn)場(chǎng)獲取人臉圖片進(jìn)行人臉識(shí)別，判斷人臉相似度，輸出考勤結(jié)果;采用活體檢測(cè)技術(shù)，通過分析圖片特征，防止圖片、視頻作弊，確?？记谌藛T為真人。最后，進(jìn)行考勤的智能化記錄，基于人臉識(shí)別的結(jié)果，進(jìn)行考勤記錄，并將數(shù)據(jù)輸出到考勤系統(tǒng)中，進(jìn)行下一步的業(yè)務(wù)處理。通過智能化的管理，學(xué)?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生考勤工作便捷化管理，降低了教師的工作難度，提升了管理效率，使得教師可以有更多的時(shí)間進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容安排，從而提升了學(xué)校教學(xué)與管理質(zhì)量[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用，一方面幫助學(xué)校實(shí)現(xiàn)了智能化教學(xué)、管理與校園文化建設(shè)，為教師提供了全面化的信息平臺(tái)，讓教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)信息、教學(xué)要求，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的完善，提升了教學(xué)效果;另一方面激發(fā)了學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生在智慧校園中體會(huì)智能化所帶來的便利性，不僅引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，還加深了學(xué)生對(duì)于智慧校園的印象，有助于學(xué)生運(yùn)用信息平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。因此，我國(guó)各大學(xué)校應(yīng)該根據(jù)本校的教學(xué)與管理需求，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行智慧校園的搭建，為學(xué)生提供安全、智能的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)校教學(xué)事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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