物聯網智慧教學精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇物聯網智慧教學，期待它們能激發您的靈感。

篇1

【關鍵詞】物聯網；智慧校園；建設與發展

引言

隨著物聯網技術地不斷發展，學校管理過程中廣泛地應用物聯網技術，從而推動了學校智慧化發展，方便校園管理。將物聯網應用于學校管理過程中構建智慧校園成為當前學校管理的新的研究方向。建立智慧化校園能有效地排除教學生活的枯燥性，使得校園管理方式更加科學高效，將物聯網應用于學校管理中能為師生的學習與日常生活提供更多的便利，提高學校教學水平提高，構建安全校園。因此，學校要重視物聯網技術在校園管理中的應用。

1.物聯網智慧校園建設的重點內容

1.1 對建設的內容進行明確

將物聯網應用于學校建設時，最主要的內容時明確建設的目標，目標是智慧校園建設的方向。智慧校園建設的主要目標是與智慧校園的發展目標相適應。基于物聯網建設智慧校園學校要堅持“以人為本”的思想。結合學校的實際情況，在學校的教學，后勤、科研等方面利用先進的傳感設備對其進行有效的管理。與此同時，學校要借助物聯網技術的便捷性與學校管理相結合，融合各種信息，實現智慧校園建設。智慧校園建設過程中要促進物物、人人以及人與物之間的協調，從而為學校的師生提供更加優質的服務。

1.2 設置學校模塊功能

基于物聯網建設智慧校園時要設置相應的模塊功能。對身份管理模塊進行設置，蛇粉管理模塊主要應用于對身份進行驗證，包括對學校學生、教師以及外來用戶身份的驗證。教師等可以采用教工號，而學生每人都有自己的學好，通過學號對學生進行驗證，對于外來人員在進出校園時必須要進行相應的注冊，當系統顯示認可時，才讓外來用戶進入校園。用戶的身份存在著差異性，因此，在信息管理系統中要設置不同的管理權限[1]。通過設置校園管理模塊的方式能有效的保護校園網絡。同時，還可以設置智慧教學模塊，主要內容包括智慧課程、智慧教室、教學設備等各個部分。對智慧教學模塊進行設置能促進學生主動性提升，使得網絡的利用效率提高，改變教師傳統的教學方式，采用多樣的教學方式開展教學活動。智慧教學模塊的屬于新一代先進的教學手段，值得大力推廣。

2.基于物聯網的智慧校園發展分析

2.1 借助物聯網建立平安校園

在校園中應用物聯網有利于建設平安校園，維護校園安全。在物聯網的不斷發展中，學校相應地建立起安全保障系統。在校園的道路以及門衛處已經設置監控，提高校園的安全保障。當學校發生不安全事故時，可以立即對電子監控進行重復播放，使得校園的安全性提升。在建設平安校園的過程中，學校可以實名登記的方式對進出學校的車輛與人員進行身份核實，使得非法人員不得進入校園，從而造成學校的不安全隱患，進行身份核實有效地保障了學生的人身安全，同時控制車輛進入校園有利于保障學校交通的安全性[2]。另一方面，對于學校的重點區域，學校可以裝設智能型的傳感器，當發生不安全事故時，智慧校園管理中心會立即預警預報，采取緊急方案解決問題。同時借助網絡技術對學校的教師與學生進行考勤，使得師生的出勤率上升，對其起到監督的作用，最終提升學校的教學水平。

2.2 借助物聯網進行智慧消費

在校園超市以及食堂中利用物聯網技術能有效對促進校園消費的自動性，物聯網能對學校的消費情況進行有效的分析。學校統一為學生辦理校園一卡通，物聯網技術可以對校園一卡通進行查詢，從而掌握學生每天的飲食情況以及生活中的各項消費情況。對校園卡的余額進行查詢還有助于提高學生的理財意識。總之，將物聯網技術應用于校園消費中方便學生消費，減少現金的使用量，建設智慧消費型校園。

2.3 借助物聯網建設智慧圖書館

將物聯網技術應用于圖書館的管理中，利用物聯網提供的相應的計算機智能化服務為圖書館管理提供更大的便利。現代學校圖書館的技術在不斷地提高，可以采用物聯網中的射頻識別技術，將電子書入庫，這一技術已經在各大高校的圖書館中得到廣泛地使用。通過移動的射頻技術便能對智慧書車中的文獻進行系統的管理[3]。同r，它能進行定位并查詢圖書的具體存放位置，起到圖書導航的作用。另者，物聯網技術應用圖書館管理中能實現對圖書館文獻的管理，做好圖書上架工作，首先將書裝載車上，借助電子閱讀中的閱讀功能將圖書中的信息識別出來，從而顯示出上架圖書的位置以及對應的車的位置，清晰地將上架的信息顯示查出來，這樣一來，學生在尋找書籍時比較容易，具有良好的指引功能，同時有利于提高圖書館管理人員的工作效率。

3.結語

總而言之，將物聯網技術應用于學校管理中已經成為一個必然趨勢，并受到了學校師生的熱烈擁護。借助物聯網構建智慧校園，促進校園生活的多元化，人性化以及智慧化。借助物聯網平臺構建平安校園，保障學校師生的安全。通過智能化設備使得學生可以無現金消費，物聯網系統對學生的消費進行分析，能有效地掌握學生的消費水平，構建智能消費校園。另者，將物聯網應用于學校圖書館中，方便圖書管理工作的開展。因此，在校園建設中要不斷地擴充物聯網的使用范圍，為學校管理提高更多的便捷，構建智慧校園。

【參考文獻】

[1]喬蕊.崔春英.物聯網環境下智慧校園建設與發展問題研究[J].周口師范學院學報，2015，59（04）：77―86.

篇2

關鍵詞：智慧教室 物聯網 體系結構

中圖分類號： TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）11-0000-00

隨著物聯網技術的發展，起來越多的應用被冠以“智慧”的名稱，如：智慧城市、智慧醫療、智慧校園、智慧的交通等。如何將物聯網技術應用到教育領域，減小教學成本，提高教學質量，已成為很多國家教育科研人員關注的熱點問題，政府、企業以及科研院所投入大量的人力物力進行智慧教室的研究和開發。

1 智慧教室的概念及功能

智慧教室是為了促進學生構建學習知識而搭建起來的智慧學習空間，它運用了傳感技術、云計算技術、無線通信技術、物聯網技術和智能技術等。在這個學習空間中，實現了物理空間與智慧數字技術的結合，本地運用與遠程教育的結合，從而改善學習者和學習環境之間的關系，大大提升學習者的交流、協作和共享，有效地促進開放式學習、個性化學習和泛在式學習。

智慧教室功能主要體現在環境、工具、交互、學習支持等方面。

（1）從環境上看，能夠根據環境的溫度、濕度等自動進行教室溫度、濕度、照明等調節，提高學生的學習舒適性 ；

（2）從人際關系上看，能夠實現師生的和諧與平等，師生之間、生生之間能夠進行有效地交流和共享；

（3）從資源環境的利用上看，要能夠實現學生個性化需求信息的推送和資源共享，從而消除信息孤島；

（4）從交互功能上看，要能夠實現友好、簡單、自然的人機交互，提高學習者學習知識、討論問題和協作交流的效率；

（5）從學習支持的角度看，要能夠實現線上和線下學習地結合，正式學習方式和非正式學習方式地結合，為每個學習者提供方便快捷的學習支持服務，從而實現真正意義上的個性化學習。

2 智慧教室的體系結構

2.1智慧教室整體構架

智慧教室緊密結合物聯網技術，從物聯化、集成化、智慧化出發，提高人與人、人與物、物與物的互聯度，實現三者之間的實時感知，促進學校教務管理的高效運行，智慧教室已成為智慧校園的一部分。

智慧教室作為一個整體系統，從控制區域來看，主要包括：

（1）本地智能控制部分：通過本地傳感器及網絡實現教室設備（燈光、空調、門禁、、窗簾、電腦、投影儀等）的自動感知與控制；

（2）遠程智慧化管理部分：通過遠程網絡，配合和學校教學等管理系統系統，實現教室設備的智慧化管理和控制；

從組成構件來看，主要包括：

（1）智能控制及智慧教學硬件設備：主要包括各類傳感器、感知模塊、傳感網關、控制模塊、中控智能主機、控制器/控制模塊、智能控制設備等；實現本地/遠程網絡管理、教室設備和裝置的控制，配合環境感知傳感器，實現教室智慧控制；

（2）物聯網信息系統軟件平臺：包括網絡系統軟件、智慧控制系統軟件、設備管理軟件、智慧教學軟件、各類終端客戶端軟件等，提供智慧教室網絡接入、設備控制、設備管理、教學管理、教學資源共享與分發、教學互動與設備交互等。

2.2智慧教室運用的關鍵技術

在設計智慧教室的過程中，為了促進和支持學習者的學習和發展，將現代技術有效地運用于實際的教學環境和教學活動中，搭建科學合理的智慧教室架構，使傳統教室真正地充滿智慧，一直是教育工作者和研究開發人員重點關注的問題。目前的智慧教室設計中，應用了許多信息技術，包括無線通信接入、分布式伺候、多點觸控、泛在計算技術、云計算技術、情境感知、物聯網等技術。其中ZigBee協議和嵌入式Linux是開發與設計中經常用到的技術。

ZigBee是低功耗的局域網協議，基于IEEE802.15.4標準。ZigBee協議從下到上依次為物理層（PHY）、媒體訪問控制層（MAC）、傳輸層（TL）、網絡層（NWK）、應用層（APL）等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。根據這一標準規定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低功耗、、低數據速率、低復雜度、自組織。特別適合用于自動控制和遠程控制領域，尤其是各種嵌入設備。因此，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術，是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。

2.3智慧教室硬件結構

智慧教室主體功能模塊包括：智能教學系統、設備管理系統、燈光控制系統、空調控制系統、窗簾控制系統、智能安防系統以及門禁系統等。

2.4智慧教室的軟件管理系統

智慧教室的系統軟件必須能夠實現傳感網絡的正常鏈接，設備的智能控制和運轉等，主要包括各類終端客戶端軟件、智慧控制系統軟件、設備管理軟件、智慧教學軟件、物聯網基礎共享遠程平臺軟件等，提供智慧教室網絡接入、設備控制、設備管理、教學管理、教學資源共享與分發、教學互動與設備交互、以及基礎實驗和創新實驗的學習與開發。

3結語

自從2009 年8 月總理提出“感知中國””以來，物聯網技術得到了很大的發展。物聯網相關技術的不斷發展和成熟，對教育領域的發展產生了廣泛影響，基于物聯網的“智慧”教育成果不斷涌現。本人提出了一種基于物聯網技術的智慧教室結構方案，可以用于智慧教室的構架和設計，從而提高學校的教學和管理水平，使之成為智慧校園的一個組成部分。

參考文獻

[1]張亞珍，張寶輝，韓云霞.國內外智慧教室研究評論及展望[J].開發教育研究，2014，20（1）：81-91.

篇3

關鍵詞：物聯網；教學模式；教學方法；教學實踐

作者簡介：施炯（1982-），男，浙江余姚人，浙江萬里學院電子信息學院，講師；楊亞萍（1967-），女，浙江寧波人，浙江萬里學院電子信息學院，副教授。（浙江 寧波 315100）

基金項目：本文系寧波市服務型教育重點專業子項目物聯網工程專業實踐教學體系建設（文件號：甬教計[2009]359號文件）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0106-02

“十二五”期間，從全國到浙江省寧波市，以物聯網為特征的產業導向是產業結構優化調整的一項重要內容和重要舉措，對于提高總體的經濟實力和技術水平具有舉足輕重的作用。在此背景下，浙江萬里學院（以下簡稱“我校”）于2011年7月申報了物聯網工程專業，并于2012年2月在《教育部關于公布2011年度高等學校本科專業設置備案或審批結果的通知》（教高[2012]2號）中得到了批復，浙江省首批物聯網工程專業高校達到四所，浙江萬里學院成為目前浙江除杭州外唯一擁有物聯網工程本科專業的高校。物聯網工程這個新專業與實際緊密結合，應用范圍涉及到了社會的各行各業。[1，2]正是由于其處于初始階段，且與現有專業相關的技術知識體系存在較大的差異性，使得該專業的教學模式不能照搬現有專業的教學模式，[3]而必須探索新的教學模式和方法，以適應社會對于物聯網工程專業人才的需求。[4]

一、“物聯網工程導論”課程目標

“物聯網工程導論”是物聯網工程專業學生學習的第一門專業基礎課，其主要目的是使學生了解物聯網的基本概念和相關技術，對物聯網在各個領域的典型應用有所認識，[5]在此基礎上了解物聯網系統的整體框架，明確物聯網工程各個專業課程的意義和課程之間的關系，為后續的學習打好基礎，同時激發學生的學習興趣。因此，設計“物聯網工程導論”課程時，不應該把重點放在核心原理上，而應該注重基本概念的理解和對物聯網系統的認識。[6]

二、“物聯網工程導論”教學模式和教學內容

物聯網工程專業是一個新的本科專業，包含的技術和概念較多，如何精心設計課程內容來幫助學生理解相關的知識，激發其學習后續課程的興趣，是教學工作的關鍵。因此，為了培養學生主動學習的能力和學習興趣，提出了“內外結合、聯系實際、項目驅動”的教學模式和方法，即教師授課與專家講座相結合，課堂教學與實際產品體驗相結合，以項目為驅動，推動整個課程的教學。

1.課程總體教學規劃

在內容上，“物聯網工程導論”課程側重于物聯網的應用、技術、服務、知識體系以及作為物聯網工程師的合格人才標準，涉及到的技術包括RFID技術、WSN技術、常見組網技術和應用開發技術等。在授課方式上，采用課堂講解與企業參觀相結合、學校老師和業內知名專家相結合的方式。通過這種課程安排，自下而上對物聯網的應用案例、技術支撐、知識體系進行講解和討論，一方面讓學生對企業實際的物聯網項目和人才需求有所認識；另一方面，使得學校在物聯網工程專業人才培養方面，形成以本地物聯網企業的實際情況為依據，以地方物聯網產業的發展為依托，樹立應用創新型人才培養的目標，強調應用創新和實踐創新的結合，從而創建以培養應用創新能力為核心的實踐教學體系。

2.課程內容分析

以課程總體教學規劃為基礎，設計了“物聯網工程導論”課程的內容，詳細安排如表1所示。

第一講主要介紹物聯網在國內外發展的近況，了解物聯網發展需要經歷的幾個階段和我國目前物聯網發展所處的階段，了解物聯網在各行業的應用和發展前景。第二講安排寧波市智慧城市建設領域專家為學生講課，讓學生了解智慧城市的發展歷史，了解智慧城市的整體架構，理解物聯網與智慧城市的關系，熟悉寧波市智慧城市建設的現狀和發展前景。在此基礎上，第三講安排學生參觀寧波市智慧城市建設應用成果展示廳，親身體驗物聯網技術在智慧城市建設中的各項成果和應用。在研討課環節，引入物聯網產品創意設計比賽，以小組為單位，根據前兩次課對智慧城市應用領域的學習和參觀，設計一款理想中的物聯網產品，比賽分為初賽和決賽環節，在初賽中表現出色的團隊進入決賽。在“物聯網應用體驗——手機控制家電”環節，利用學院已有的實驗條件，向學生介紹手機控制家電的原理，熟悉控制信號的流程，了解應用程序和硬件之間的接口和開發流程，同時提供手機客戶端的應用程序，使得學生可以現場安裝，現場體驗，激發學生的興趣。在物聯網設計作品與分析環節，以高年級同學進行電子設計大賽的成果為基礎，展示與物聯網相關的作品，通過視頻和現場演示等多種手段，向同學們展示觸手可及的物聯網產品，解開物聯網技術的面紗，排除技術等因素給學生帶來的困惑。

三、“物聯網工程導論”教學實踐

以“內外結合、聯系實際、項目驅動”的教學模式和方法為參考，采用“走出去、請進來”的策略，結合“項目驅動”的物聯網產品創意比賽，進行了“物聯網工程導論”課的實際教學。

1.走出去——智慧城市建設應用成果展廳參觀

寧波市是我國首批進行智慧城市建設的試點之一，物聯網為智慧城市建設提供了堅實的技術基礎；反過來說，智慧城市是物聯網技術的重要應用領域。從已經舉辦兩屆的“中國寧波智慧城市技術與應用”展會來看，很多基于物聯網的產業和應用都已經服務于智慧城市的方方面面，物聯網為智慧城市提供了城市的感知能力，并使得這種感知更加深入和智能，從而實現市政、民生、產業等方面的智慧管理。

利用寧波的地域優勢，在“物聯網工程導論”課程中引入智慧城市建設應用成果展廳參觀的環節，有利于學生更好地理解和體驗多種物聯網關鍵技術的應用場景。在參觀過程中，學生對智慧城市應用成果展廳中展示的云計算技術、互聯網技術、物聯網技術和RFID技術表現出極大的興趣。通過實物展示、應用系統演示、現場體驗、動態更新等多種形式，學生形象直觀地了解了智慧城市建設十大應用體系的建設成果，其中包括智慧社會管理、智慧公共服務、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧貿易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服務、智慧安居服務首批共36個應用成果，為后續的物聯網產品創意比賽提供了靈感和素材。

2.請進來——智慧城市建設專家講座

由于物聯網工程是新建專業，因此，在人才培養方向方面，需要充分考慮寧波本地經濟對物聯網人才培養的需求，及時了解本地物聯網產業的發展趨勢，適時地調整專業方向，合理設置培養目標、課程體系和教學內容，以更好地服務于區域物聯網產業鏈。在“物聯網工程導論”課程中引入專家講座的環節，既有利于學生熟悉物聯網相關的專業背景知識，又能夠使學生了解企業實際的項目和用人需求，盡早樹立自身的職業規劃。

在本課程的教學過程中，邀請了浙江思創理德物聯網（寧波）科技有限公司總經理黃生顏女士來我校授課。思創理德物聯科技有限公司是中瑞思創科技股份有限公司旗下專注于物聯網應用集成和市場開發的子公司，已成功開發并逐步推廣服裝供應鏈管理、數字化倉儲管理、工廠精益管理、行業服務平臺管理、防偽防竄貨管理等系列RFID解決方案和關鍵產品。黃經理在向同學們介紹基于RFID技術的服裝供應鏈管理的同時，引入了企業實際項目的運轉和人才需求的現狀，描述了物聯網產業蓬勃發展的前景，鼓勵同學們認真學好相關的專業課程，從而在畢業時能夠成為一名滿足企業需求的物聯網工程專業人才，為寧波智慧城市建設和物聯網產業的發展貢獻力量。

3.項目驅動——物聯網產品創意比賽

通過之前物聯網產生的背景和發展前景的學習，結合專家對于智慧城市建設的介紹和對智慧城市建設應用成果的體驗，在研討課環節，引入物聯網產品創意設計比賽，讓同學們以物聯網相關技術為基礎，設計一款產品，解決日常生活中碰到的問題。

在實施過程中，讓同學們以小組為單位，由組長負責協調，各成員進行項目的創意、調研和設計，最終形成產品文檔和展示材料。在產品展示環節，組員以PPT、視頻和實物演示等多種手段，對小組設計的產品進行詳細的講解，內容主要包括創意來源、用戶場景、產品功能、技術規范和產品前景。在項目的評分規則上，主要包含創意、影響力和執行力這三個部分，占的比重分別為50%、30%和20%。其中，“創意”是指產品或者服務是否具有創新性和突破性，是否具有全新的功能或者在很大程度上提升了已有的功能；“影響力”是指產品或者服務的影響力有多大，是否會被大量的用戶和機構所采用；“執行力”是指設計的產品或服務是否具有較好的商業可行性。在評分環節，每個小組對除自己以外的每個項目進行打分，各個小組的最后得分為總分取平均。

研討課環節一方面增強了學生們對于課程的參與度，另一方面通過小組頭腦風暴和討論，培養了學生的團隊合作精神和集體榮譽感，極大地提升了其對于本專業后續課程學習的興趣。

4.課程評價

在合作式學習模式的基礎上，參考學生在課程過程中的參與程度以及課堂表現，課程的評價包含自我評價、小組評價、項目評價和教師評價。其中，小組評價在小組內部產生，主要參考組員在物聯網產品創意比賽過程中的投入和參與程度。項目評價主要參考小組項目的評分，即其他各小組對本組項目的綜合評價。教師評價主要參考學生的出勤率、課堂參與度。這種評價方式已經在我校其他“項目化”課程及合作式課程中實施，從學生的反饋來看，這種綜合、全面的評價方法比傳統、單一的評價方法更加合理，它有效地減少了學生的逃課現象，提高了學習的自主性和參與度，增強了學習的興趣。

四、教學效果

在浙江萬里學院物聯網工程新專業建設過程中，探索了“物聯網工程導論”課程的教學模式和教學方法，并付諸了實踐。從目前來看，學生通過該課程的學習，培養了專業的學習興趣，增強了專業的學習熱情，為后續課程的開展打好了基礎。從培養學生的角度來看，物聯網技術在飛速發展，對于物聯網課程教學的探索也沒有終點，必須總結現有的經驗，不斷改進和完善。

參考文獻：

[1]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J].計算機教育，2010，（2l）：26-29.

[2]桂小林.物聯網技術專業課程體系探索[J].計算機教育，2010，（16）：1-3.

[3]王志良，石志國.物聯網工程導論[M].西安：西安電子科技大學出版社，2011.

[4]秦磊華，張海珍，石柯，等.物聯網導論課程實驗教學探究[J].實驗室研究與探索，2012，31（6）：150-151，167.

篇4

【摘要】隨著信息技術和科技發展水平的不斷提高，物聯網技術越來越成熟，而且應用也越來越廣泛，在智慧校園建設中引入物聯網技術是對數字化校園的優化升級，對于我國的教育事業的發展具有十分積極的意義。

【關鍵詞】智慧校園 物聯網 應用討論

為了適應現代教育發展的歷史趨勢，為了實現我國教育事業的深化發展，為了建設智慧校園，將物聯網技術運用到校園建設上來既是教育發展內在要求，也是時展的必然要求。將物聯網技術運用到智慧校園的建設上來能夠推動校園管理模式創新，提高辦學水平。

一、兩個概念的界定

1、智慧校園。所謂智慧校園就是利用信息技術、物聯網技術以及虛擬化技術來進行數字化校園建設，通過革新教師、學生、管理者的校內生活方式，將學校的各種資源進行系統的整合，提高各個校園主體在校園生活應用中的明確性、靈活性以及響應速度，從而達到教育教學管理服務模式的創新和發展。2、物聯網技術。物聯網的概念最早在上世紀九十年代末提出，是信息技術發展的又一嶄新階段，也是信息技術的重要不成部分。其核心和基礎仍然是互聯網，在信息實現互通的前提下有效擴展了用戶端，將物與物，人與人聯系在一起，特別注重用戶體驗，在應用元素上更加個性化、人性化、多元化，可以說是數字化的升級版。

二、典型應用

1、物聯網在教學管理中的應用。作為智慧校園重要組成部分，在教學管理中積極運用物聯網技術能夠取得良好的效果。它能夠通過提供“未來教室、移動智能卡”有效整合教學資源，為廣大師生提供良好的教學環境，為師生制定個性化的教學方案。運用智能傳感器以及網絡信息技術實現對各種教學信息的管理和信息共享，為學生提供更優質的教學資源。同時也能夠借助“移動智能卡”實現對身份認證、考勤管理、圖書借閱登多方面的管理，大大提高教育管理的效率和質量。2、物聯網在校園安全中的運用。校園作為一個特殊的社會活動場所，對于安全系數要求非常高，運用物聯網技術能夠建立“電子圍墻”，利用安防監控器、視頻監控器實現對校園重點區域的及時監測和管理，而且能夠形成安全警報系統，進行自動報警，有利于及時應對突發事件，維護師生安全。同時也能建成“智能訪客系統”，對來客進行認真的信息登記和對可疑人員進行排查，提高管理部門的工作效率和校園安保工作質量。3、物聯網在后勤管理中的應用。作為校園生活的重要組成部分，后勤保障引入物聯網能夠實現智慧校園的更加完善。利用傳感器等物聯網技術實現對校園水、電、暖等資源的控制和優化配置，并實現對各種信息的及時，供廣大師生能夠合理進行安排，既實現了低碳環保，也能推進校園文化建設。物聯網技術在后勤管理領域還有許多待開發的項目，例如餐廳就餐質量管理、校醫之間管理等等，這些都是建設智慧校園的必不可少的組成部分，因此，物聯網技術在后勤管理領域還需要有更大的發揮。

三、物聯網技術應用存在的問題

篇5

[關鍵詞]物聯網：智慧校園；感知識別

[中圖分類號]G40-057　[文獻標識碼]A　[論文編號]1009-8097(2011)06-0123-03

引言

2009年8月總理提出“感知中國”以來，物聯網受到了全社會極大的關注。物聯網的快速發展以及相關技術的不斷成熟，將會對傳統校園的發展產生深遠影響。一物聯網的內涵與特征

1　物聯網的內涵

從字面含義看，物聯網是“物物相連的互聯網”，這句包含了二層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯網的定義是通過射頻識別(ILFID，Radio FrequencyIdentification)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

物聯網可分為三層：感知層、網絡層和應用層，如圖1所示。感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，其主要功能是識別物體，采集信息，并且將信息傳遞出去；網絡層負責傳遞和處理感知層獲取的信息；應用層是物聯網和用戶的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。

物聯網運行過程：

(1)標識物體屬性，屬性有靜態和動態屬性，靜態屬性直接存儲在RFID標簽中，動態屬性可由傳感器檢測：

(2)由閱讀器讀取物體的屬性，同時將信息轉換為適合網絡傳輸的數據格式；

(3)將數據通過網絡傳輸到信息處理中心，再由處理中心完成物體通信的相關計算。

2　物聯網的特征

(1)連通性

連通性是物聯網的基礎。無論是專網、無線、有線或者是感知物體，都必須體現“連通”狀態，并且和互聯網連接在一起，這樣才能體現出真正意義上的物聯網。國際電信聯盟認為，物聯網的“連通性”有四個維度：一是任意時間的連通性：二是任意地點的連通性；三是任意物體的連通性：四是任何人的連通性。

(2)物物相聯

在互聯網中，人們利用電腦實現人與人之間相互交流：物聯網通過傳感器、射頻識別技術、全球定位系統等技術實現物與物的交流。互聯網實現人與人的遠程交流，而物聯網完成了人與物、物與物的即時互動，從而實現了由虛擬世界向現實世界的連接轉變。

(3)智能化

智能化是利用計算機技術、傳感技術和控制技術對系統中各個對象能夠智能監控和智能控制，從這個角度看，物聯網是智能化的重要環節，物聯網的發展將推動智能化的進程。它使得世界中的物體不僅以傳感方式也可以智能化方式關聯起來。物聯網具有智能化感知性，它可以感知人們所處的環境，最大限度地支持人們更好地洞察、利用各種環境資源以便做出正確的判斷。

二　智慧校園

2008年11月，IBM公司正式提出“智慧地球”理念，2009年1月，“智慧地球”成為美國國家戰略的一部分。2009年8月7日，國務院總理在無錫視察時，指示要迅速在無錫建立中國的“感知中國”中心。基于這種“智慧”的理念，學校作為知識與信息服務機構的前沿，應該抓住機遇，通過物聯網的系統化發展與應用，打造智慧校園。

智慧校園是通過利用物聯網技術來改變師生和校園資源相互交互的方式，以便提高交互的明確性、靈活性和響應速度，從而實現智慧化服務和管理的校園模式。具體的說，智慧校園是把感應器嵌入和裝備到食堂、教室、圖書館、供水系統、實驗室等各種物體中，并且被普遍連接，形成“物聯網”，然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來，實現教學、生活與校園資源和系統的整合。

三　物聯網在智慧校園中的應用

物聯網在智慧校園中的應用主要包括校園生活和教學管理兩方面，如圖2所示。

1　校園生活

包括食堂管理、浴室水控管理、考勤管理、智能照明控制等。

(1)食堂管理

食堂管理是智慧校園重要組成部分，基于RFID技術的食堂管理系統主要分成三部分：

含RFID電子標簽的飯卡：師生每人擁有一張這樣的飯卡，卡里面包含了用戶信息。

RFID閱讀器：在每個食堂售飯窗口安置一個RFID閱讀器，將讀到的信息傳至后臺數據庫查詢，讀取卡上金額，并扣除消費金額。

后臺數據庫管理系統：將用戶的注冊信息存儲在數據庫中，可以方便管理員對食堂消費業務的查詢。

(2)浴室水控管理

基于RFID技術的浴室水控管理，可以實現用水自動化管理，主要功能以：

信息數據實時顯示：當RFID卡位于閱讀器感應區時，閱讀器就顯示卡上余額，然后可立即進入用水計費狀態。

消費模式：消費模式采用實時計費模式，即讀卡就出水，并根據用水量實時進行扣費；

計費方式：按使用的流量計費，即外接脈沖流量表，可根據計算產生的流量進行計費。

(3)考勤管理

學生考勤是學校日常教學過程中必不可少的一個組成部分。常規考勤工作主要都由教師承擔，花費教師額外的時間與精力。

基于RFID技術的考勤管理工作流程：每次上課前，學生用含RFID標簽的校園卡(或手機卡)刷卡進教室，教室內的設備在接收到讀卡器發送來的學生刷卡記錄數據后，將數據發送到遠程服務器；遠程服務器接收到數據后，將數據存儲到數據庫中；然后，教務人員或者教師通過瀏覽器登錄到考勤查詢網站，可以實時地遠程查詢某一節課或某一位學生或某個教室在某一段時間內的考勤情況；學期結束時，每門課程學生的出勤情況或者某個學生在一個學期的出勤情況可以自動統計出來。

(4)智能照明

智能照明是利用物聯網技術，使校園內的燈能夠無線自主組網，使每一盞燈都能遙測和遙控，教室和道路的燈接受控制中心的命令，反饋燈的各種狀態，根據光強度和時段自動調節照明亮度。例如對教室照明智能控制，當教室光照比較暗，燈自動亮；當光照比較強時，燈自動關，如果發現教室里沒人，可以遠程控制燈的開關。

2　教學管理

包括日常教學、智慧圖書館和實驗室管理等

(1)日常教學

利用物聯網技術有利于建立全面和主動的教學管理體系，利用RFID技術的支持，可以完善教學管理的組織系統、評價和考核系統，從而對教學的質量建立保障和監控體系；有利于拓展學習空間、培養學習者自主學習能力，物聯網能為學生的自主學習、合作學習等提供支撐環境。例如，無錫市感知生長校園數字化農植園系統，就是讓學生通過“感知”動植物生長情況，利用計算機及網絡收集、處理和觀測信息，交流種植經驗，展示研究成果，從而提升學生的科學素養。

(2)智慧圖書館

智慧圖書館通過物聯網來實現智慧化的服務和管理。

它的理想模式就是無需人工服務。目前物聯網在圖書館中的應用，主要是RFID電子標簽的應用，以智能書車為例來說明。

智能書車是一種移動式RFID文獻歸架管理設備，具有查詢、定位、書架智能導航等功能，可實現文獻架位信息收藏、文獻分揀、新文獻上架等功能。具體流程：書籍揀到書車上，通過閱讀器識別書籍的RFID中存儲的信息，記錄并顯示文獻在書車上的位置，同時根據獲取的書籍存儲架位信息，將需要進行上架工作的位置和書車上對應的書的存放檔位對應起來，并在書車的顯示屏幕上按照書庫的位置將該車書的具體上架位置顯示和指引出來，方便工作人員進行高效率歸架。

(3)實驗室管理

物聯網應用到實驗室中主要包括設備管理、實驗過程管理和智能插座等。

設備管理：RFID存儲實驗設備的基本屬性等信息，利用閱讀器方便地獲取相關信息，然后再利用網絡進行統一管理。

實驗過程管理：首先，RFID可以幫助學生方便地獲取實驗步驟、操作要點、使用幫助等信息。其次，在實驗過程中，使用不當時能自動警告并中斷實驗過程，避免不必要的損失。另外，實驗數據可以被實時采集并以適當的方式提供給實驗者，實現實驗教學的數字化、網絡化與智能化。

智能插座除了擁有傳統電源插座功能外，它能夠將各個實驗設備的耗電量信息實時反饋給實驗室管理員，管理員能隨時開關插座，實現插座與人的對話，起到高效節能的作用。

四　結束語

智慧校園是通過物聯網來實現智慧化的校園服務和管理，它通過物聯網實現了校園內任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯互通，海量信息在物聯網平臺的聚合而產生新的信息，從而給廣大師生提供了智慧化的業務和服務模式。

毫無疑問，智慧校園為師生帶來了極大便利，同時也面臨著許多挑戰。首先是成本問題，建設智慧校園首先要有一個統一的基礎設施平臺，包括有線與無線雙網覆蓋的網絡環境；其次是師生隱私安全問題，由于物聯網可以跟蹤用戶的行動、習慣以及偏好等，信息資源及師生隱私如何得到保護成為創建智慧校園亟待解決的問題；最后，管理機制尚不完備，物聯網如何維護、如何管理、如何使用都是很大的問題。目前，智慧校園還處于摸索階段，前景不明朗，但從長遠來看，由于物聯網應用前景相當廣闊，智慧校園一定會像浙江大學在信息化“十二五”規劃中描繪的那樣：無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。

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