時(shí)間：2023-09-17 14:51:10
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇物聯(lián)網(wǎng)智慧教學(xué)，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智慧校園；系統(tǒng)設(shè)計(jì)
盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一種延伸，但互聯(lián)網(wǎng)通常用于網(wǎng)絡(luò)中人與人之間的交流，而物聯(lián)網(wǎng)則是利用各類傳感技術(shù)來(lái)進(jìn)行物件識(shí)別，并實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的信息共享。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)作為新的信息產(chǎn)業(yè)熱潮也逐漸受到了行業(yè)人士的關(guān)注，物聯(lián)網(wǎng)將成為信息產(chǎn)業(yè)未來(lái)的主要研究方向之一，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各類工業(yè)、交通、管理等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域也開(kāi)始被廣泛運(yùn)用，特別是對(duì)于智慧校園的管理和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也發(fā)揮著其重要的作用。
1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是基于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的一種新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠通過(guò)物與物之間的傳遞來(lái)進(jìn)行信息交互。物聯(lián)網(wǎng)主要由網(wǎng)絡(luò)層、感知層以及應(yīng)用層組成，網(wǎng)絡(luò)層主要作用是為物聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和處理，感知層則通過(guò)傳感器或RFID來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行感知識(shí)別，并采集與物件相關(guān)的信息傳送至網(wǎng)絡(luò)層，而應(yīng)用層則是將感知層傳送至網(wǎng)絡(luò)層的信息加以操作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)技術(shù)具有感知或計(jì)算能力的各類技術(shù)設(shè)備，主要包括RFID、GPS、紅感器等信息傳感設(shè)備。紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)途徑實(shí)現(xiàn)人們信息交換需求。
2 智慧校園物聯(lián)網(wǎng)
智慧校園是通過(guò)云計(jì)算或物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)校師生和各類資源之間的信息交互的方式，通過(guò)提高交互方式的靈活性來(lái)達(dá)到校園的智能化管理。智慧校園的首要目標(biāo)是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)校園實(shí)時(shí)管理，使校園信息傳遞更為迅速和及時(shí)，也讓學(xué)校師生能夠更好地使用教學(xué)資源進(jìn)行共享學(xué)習(xí)，智慧校園物聯(lián)網(wǎng)改變了學(xué)校的教學(xué)生活，將教學(xué)科研活動(dòng)變成了智能化管理系統(tǒng)。
3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 智慧校園網(wǎng)總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
智慧校園網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示，智慧校園系統(tǒng)可分為五個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)下都有相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
3.2 智能教學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
校園管理工作是為了更好的服務(wù)于教學(xué)，而智慧校園的管理系統(tǒng)更是要以教學(xué)為目的出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)。智能教學(xué)管理包括教學(xué)考勤、學(xué)生管理、圖書(shū)館管理以及實(shí)訓(xùn)管理等，管理中心通過(guò)系統(tǒng)對(duì)學(xué)校師生進(jìn)行日常行為的考勤管理，在上課前只需要用校園一卡通刷卡進(jìn)教室?？记谙到y(tǒng)會(huì)自動(dòng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)反饋給中心處理器，教師可以根據(jù)反饋數(shù)據(jù)確認(rèn)出勤人數(shù)并采取及時(shí)的應(yīng)對(duì)措施，極大的方便了校園管理。
3.3 智能消費(fèi)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
校園內(nèi)的消費(fèi)管理系統(tǒng)可采用射頻技術(shù)或數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行管理，校園內(nèi)教師與學(xué)生的消費(fèi)主要有伙食消費(fèi)、活動(dòng)消費(fèi)、購(gòu)物消費(fèi)等，每個(gè)人配備一張含有個(gè)人信息以及金額的校園一卡通，校園卡中包含了RFID電子標(biāo)簽，可在設(shè)置了RFID閱讀器的設(shè)施上使用，教師和學(xué)生在使用一卡通時(shí)，其消費(fèi)信息將會(huì)被閱讀器進(jìn)行提取并通過(guò)管理系統(tǒng)傳送至校園數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處理，在系統(tǒng)后臺(tái)查詢消費(fèi)金額后將會(huì)自動(dòng)扣除卡內(nèi)相應(yīng)金額，并同步刷新后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，
3.4 智能安防管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
校園安防管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)可通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行，并結(jié)合GPS、圖像識(shí)別、射頻識(shí)別、遙感、無(wú)線傳導(dǎo)等技術(shù)來(lái)全面監(jiān)控校園環(huán)境，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)將會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)返回到學(xué)校管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中心，并通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，使得校園能夠處于實(shí)時(shí)管理狀態(tài)，在發(fā)生意外情況時(shí)能夠迅速做出反應(yīng)，如當(dāng)有人進(jìn)入警戒區(qū)時(shí)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)將不同區(qū)域所接收的感應(yīng)數(shù)據(jù)分析人物具體方位，并調(diào)用就近地點(diǎn)的視頻監(jiān)控進(jìn)行觀察，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳回管理中心進(jìn)行警報(bào)提醒，使學(xué)校安防人員能夠迅速趕到現(xiàn)場(chǎng)，極大的提高了校園安全指數(shù)。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園管理系統(tǒng)中的作用十分巨大，系統(tǒng)中心采用物聯(lián)網(wǎng)將校園物件進(jìn)行連接，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的感知和分析來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一智能化管理，再將其投入到校園教育管理服務(wù)中，這無(wú)疑也是當(dāng)今時(shí)代下各大學(xué)校對(duì)于智能管理服務(wù)的一種認(rèn)可。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用必定能夠?yàn)閷W(xué)校帶來(lái)更為優(yōu)質(zhì)和高效的服務(wù)。
[參考文獻(xiàn)]
隨著信息化社會(huì)的迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也逐漸被人們所了解和認(rèn)知，它實(shí)現(xiàn)了物與物之間的數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化。利用傳感的方式讓世界上的物質(zhì)都智能化的聯(lián)系在一起。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展更是帶來(lái)了新的變革，而基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園服務(wù)機(jī)制是將“數(shù)字校園”與“智慧校園”融合在一起，是物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用，使得智慧校園中的物體都能夠與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生密切的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)?？梢暬闹腔酃芾?，這種教育教學(xué)模式也是數(shù)字校園進(jìn)一步的升級(jí)發(fā)展形成的。學(xué)生可以在一個(gè)更為智能感知的環(huán)境下，利用綜合信息服務(wù)平臺(tái)，來(lái)開(kāi)展課堂教學(xué)，為學(xué)生展現(xiàn)真實(shí)的場(chǎng)景，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和研究能力。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 智慧 服務(wù) 機(jī)制
1 引言
隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)、傳感技術(shù)等也都已經(jīng)深入到了各個(gè)領(lǐng)域之中。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)前信息時(shí)展的又一次創(chuàng)新和改革。各國(guó)政府努力制定技術(shù)規(guī)劃，來(lái)使得物聯(lián)網(wǎng)能夠成為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵戰(zhàn)略。物聯(lián)網(wǎng)將虛擬的世界與真實(shí)存在的物體相結(jié)合，利用信息技術(shù)來(lái)為人們提供更為智能化、更為優(yōu)越的生活環(huán)境。物聯(lián)網(wǎng)在用途方面也極為廣泛，改變了人們的生產(chǎn)和生活方式，以更為精細(xì)的方式提高資源利用率與生產(chǎn)力水平，從而改變了人們傳統(tǒng)的生活工作方式，促進(jìn)了人與社會(huì)的關(guān)系。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用，也使得學(xué)校的管理和教學(xué)更為科學(xué)合理，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)智慧校園服務(wù)機(jī)制，使得學(xué)生在自主學(xué)習(xí)探究過(guò)程中，能夠發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，更積極的投入到學(xué)習(xí)中，真正樹(shù)立學(xué)生為主體的理念。這大大促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。從數(shù)字化校園向智慧校園的推進(jìn)，也是當(dāng)前研究和實(shí)踐的重要課題。
2 物聯(lián)網(wǎng)的概念及功能
2.1 物聯(lián)網(wǎng)概念
物聯(lián)網(wǎng)是將傳感器、采集器、RFID與視頻監(jiān)控等感知技術(shù)和設(shè)備結(jié)合起來(lái)，按照約定的協(xié)議，來(lái)將各種網(wǎng)絡(luò)連接在一起，形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)。這使得信息交換與通信更為順暢，從而可以做到智能識(shí)別、跟蹤定位、實(shí)時(shí)監(jiān)控及管理的一種網(wǎng)絡(luò)。如圖1為物聯(lián)網(wǎng)概念模型。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人們改變了溝通的維度，建立起了一種短距離的移動(dòng)收發(fā)器用于各種日用品之間，這樣可以實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的無(wú)障礙溝通，這種溝通打破了時(shí)間和地點(diǎn)上的限制，如圖1所示。
物聯(lián)網(wǎng)走出了虛擬的網(wǎng)絡(luò)，與現(xiàn)實(shí)世界的物質(zhì)結(jié)合，利用技術(shù)使得所有的事物都建立了一種連通，構(gòu)建了人機(jī)交互、人與物品交互以及人與人社會(huì)互的平臺(tái)。這也是信息化時(shí)代新的創(chuàng)新，成為新一代信息技術(shù)重要的組成部分。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)的功能
物聯(lián)網(wǎng)的功能與其體系構(gòu)架有著重要的聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)在體系構(gòu)架上可以分為三個(gè)層次，一個(gè)是全面感知層，一個(gè)是可靠傳遞層，最后一個(gè)是智能處理層。這些主要是負(fù)責(zé)對(duì)信息的獲取、傳輸與處理，從而在現(xiàn)代信息系統(tǒng)中形成新的融合，構(gòu)建形成了系統(tǒng)的“感官”、“神經(jīng)”和“頭腦”。
全面感知層這是通過(guò)傳感器、二維碼、藍(lán)牙、RFID等設(shè)備來(lái)采集、獲取信息，這主要是利用感官系統(tǒng)來(lái)智能識(shí)別和采集數(shù)據(jù)，從而使得感知能力有更全面和靈活的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，還會(huì)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的低成本和高靈巧性。
可靠傳遞層是將感知到的信息利用網(wǎng)絡(luò)信息與互聯(lián)網(wǎng)的融合來(lái)傳遞出去，具有實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性的特征。并且移動(dòng)電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)與無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息的傳遞有著重要的作用。實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)其涉及到較多的技術(shù)，如無(wú)線接入技術(shù)、支持可移動(dòng)技術(shù)、有線接入技術(shù)等，從而達(dá)到高性能的網(wǎng)絡(luò)通信，所以也稱其為網(wǎng)絡(luò)層。
智能處理層又為應(yīng)用層，這是對(duì)大量的信息數(shù)據(jù)通過(guò)云處理等智能計(jì)算技術(shù)來(lái)分析和處理，并對(duì)實(shí)體物品進(jìn)行智能化操控，做出正確的決策，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與人之間的良好交互。物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備也是由人來(lái)操控，是物與物相連的網(wǎng)絡(luò)。所以，數(shù)據(jù)智能處理其平臺(tái)交互秉承著“以人為本”的原則。
3 物聯(lián)網(wǎng)與智慧校園
在學(xué)校教學(xué)中，由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為主導(dǎo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)于被動(dòng)，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于教學(xué)中，推進(jìn)了學(xué)校教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)了教育現(xiàn)代化，并能夠提高教學(xué)質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在數(shù)字化校園的基礎(chǔ)上，將數(shù)字化信息與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，使資源實(shí)行高度共享，信息更暢快的進(jìn)行流通。物聯(lián)網(wǎng)還能夠使得物體間信息智能化獲取、傳遞和分析，從而人們的生活、工作和學(xué)習(xí)方式得到改變，也使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大提高，促進(jìn)了智慧校園的建設(shè)。如圖2為智慧校園的總體結(jié)構(gòu)。
3.1 智慧校園的特征
智慧校園是信息化社會(huì)在教育方面發(fā)展到一定階段的表現(xiàn)，是信息技術(shù)的高度整合。智慧校園其特征表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是為師生凝造了一個(gè)全面智能具有感知能力的環(huán)境，并構(gòu)建綜合信息服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了為師生個(gè)性化定制服務(wù)；二是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在學(xué)校各個(gè)應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域進(jìn)行資源與人員的交互、協(xié)作；三是通過(guò)平臺(tái)的構(gòu)建更使得學(xué)校與外部世界形成一個(gè)能夠相互感知、交流的接口。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園內(nèi)構(gòu)建綜合服務(wù)平臺(tái)，學(xué)生可以更為開(kāi)放的獲取信息，不僅局限于課堂之中，師生之間、學(xué)生之間也有著更強(qiáng)的互動(dòng)性和協(xié)作性，這樣智慧化的學(xué)習(xí)也使得教學(xué)成為一個(gè)寓教于樂(lè)的過(guò)程，更有助于對(duì)學(xué)生的全面管理，使學(xué)校真正實(shí)現(xiàn)服務(wù)性、感知性與安全穩(wěn)定的智慧型校園。
3.2 物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的作用
3.2.1 使校園學(xué)習(xí)具備可視化智慧管理
智慧校園中物聯(lián)網(wǎng)的融入是對(duì)各種的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面的感知、獲取和匯總，從而將校園中的物理對(duì)象實(shí)時(shí)控制所反饋的相關(guān)信息進(jìn)行分析。這樣一個(gè)可視化的校園環(huán)境不僅有助于學(xué)校管理，還會(huì)為校園管理提供更多地服務(wù)，使得學(xué)校管理更為人性化、智能化。就比如為了學(xué)校的治安問(wèn)題，可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)師生的身份進(jìn)行便捷的證明，還可以將這技術(shù)應(yīng)用到考勤管理中。在學(xué)校內(nèi)部可以進(jìn)行傳感器的安裝，這能夠?qū)θ梭w運(yùn)動(dòng)、光線、溫度和聲音進(jìn)行感知，從而全面構(gòu)建可視化教學(xué)環(huán)境，完善安全保障系統(tǒng)。在連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)，還可以實(shí)行智能化控制，使得學(xué)校的教學(xué)和安全環(huán)境利用網(wǎng)絡(luò)智能操控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)安全智慧管理。
3.2.2 智慧校園在教育教學(xué)環(huán)境方面的服務(wù)機(jī)制
在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)迅速發(fā)展的過(guò)程中，盡管虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境可以讓人們對(duì)豐富學(xué)習(xí)資料與教學(xué)資源的獲取更為便利，但卻缺少了真實(shí)的可觸碰性，使得知識(shí)變得更為空洞。而物聯(lián)網(wǎng)的融入，與現(xiàn)實(shí)世界的物品相聯(lián)系，并互為想通，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化信息空間與物理空間的聯(lián)系，讓教學(xué)環(huán)境逐漸走向真實(shí)空間與虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的有機(jī)整合。在教學(xué)環(huán)境中每一個(gè)教學(xué)工具都具備數(shù)字化、可視化和網(wǎng)絡(luò)化的特性，學(xué)生身處課堂之中，卻可以真切的感受到自然及真實(shí)的場(chǎng)景，這可以促進(jìn)人與環(huán)境的交互，人機(jī)交互，學(xué)生在這樣的教學(xué)環(huán)境中，能夠發(fā)散思維，開(kāi)闊自己的視野，通過(guò)對(duì)場(chǎng)景的感知可以有更為深刻的理解，從而促進(jìn)了教師與學(xué)生之間的交流。將現(xiàn)有的教學(xué)平臺(tái)與物聯(lián)網(wǎng)有機(jī)結(jié)合，讓遠(yuǎn)程實(shí)踐教學(xué)更有助于學(xué)生學(xué)習(xí)的提高。如圖3為教學(xué)管理學(xué)習(xí)空間系統(tǒng)圖。
圖3：教學(xué)管理學(xué)習(xí)空間系統(tǒng)圖
3.2.3 區(qū)域資源的共享性
由于區(qū)域的不同，造成了不同學(xué)校能夠支配的優(yōu)質(zhì)教育資源上的差異，這也是教育界一直困擾的問(wèn)題。而物聯(lián)網(wǎng)的引入，減少了該方面的弊端，實(shí)現(xiàn)了教育資源上的均衡。對(duì)一些比較大型的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、圖書(shū)資源都可以在物聯(lián)網(wǎng)的作用下，使得區(qū)域間學(xué)校實(shí)現(xiàn)共享，師生可以同樣享有教育資源。在物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園中可以促進(jìn)教師水平的提高，更會(huì)減少由于區(qū)域?qū)е碌慕逃Y源不公現(xiàn)象，從而大大提高了教育資源的利用率。
4 物聯(lián)網(wǎng)智慧校園服務(wù)機(jī)制的應(yīng)用
4.1 智能節(jié)能走入校園
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以對(duì)智慧校園進(jìn)行能源方面的監(jiān)控和管理，將物理世界中的能源對(duì)象有效的連通起來(lái)，構(gòu)建節(jié)能管理專家系統(tǒng)，使得整個(gè)校園的能源消耗都可以得到控制和更為科學(xué)的管理。就比如對(duì)校園中的水、電、煤氣等能源進(jìn)行遙測(cè)量、脈沖量等信息的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，按照一定時(shí)間內(nèi)的用量，來(lái)全面的了解能源消耗情況，并根據(jù)分析可以對(duì)資源進(jìn)行整合和利用，來(lái)節(jié)約成本，構(gòu)建科學(xué)的管理模式，并響應(yīng)節(jié)能減排的號(hào)召，讓智能節(jié)能更好的走入學(xué)校。
4.2 再現(xiàn)生長(zhǎng)過(guò)程，學(xué)生理解更為深刻
為了提高學(xué)生的學(xué)生興趣，利用真實(shí)的場(chǎng)景再現(xiàn)讓學(xué)生更直觀的體驗(yàn)到只有實(shí)踐才會(huì)感知到的知識(shí)和感悟，從而拓展學(xué)生的知識(shí)空間與視野。讓學(xué)生不再局限于課本中的知識(shí)，更多的與現(xiàn)實(shí)世界相聯(lián)系，更貼近生活，也有助于運(yùn)用生活之中。就例如在生物課堂中，對(duì)數(shù)字農(nóng)植園的建設(shè)學(xué)習(xí)，可以根據(jù)傳感技術(shù)、視頻技術(shù)來(lái)搭建一個(gè)微型的數(shù)字種植環(huán)境，然后對(duì)種植的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)全程觀察和記錄動(dòng)植物的生長(zhǎng)情況，在根據(jù)過(guò)程中動(dòng)植物的生命形態(tài)，來(lái)了解生物中蘊(yùn)藏的奧秘，理解生命形成的規(guī)律。而采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓數(shù)字農(nóng)植園就在學(xué)生身邊，這樣真實(shí)場(chǎng)景的布置和延伸，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)有一個(gè)更全面的系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，更有助于培養(yǎng)學(xué)生深度思考的能力。
5 結(jié)束語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)智慧校園服務(wù)機(jī)制的構(gòu)建使得學(xué)校真正實(shí)現(xiàn)了可視化管理，并具有人性化、科學(xué)化和智能化的特點(diǎn)。在課堂設(shè)置真實(shí)的場(chǎng)景，把學(xué)校與社會(huì)、自然及學(xué)習(xí)對(duì)象都直觀的聯(lián)系和展現(xiàn)起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和研究能力，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，更增強(qiáng)人與人的互動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)資源的共享。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
李志剛（1971-），男，江蘇省太倉(cāng)市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處副教授、高級(jí)工程師。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；教學(xué)模式；教學(xué)方法；教學(xué)實(shí)踐
作者簡(jiǎn)介：施炯（1982-），男，浙江余姚人，浙江萬(wàn)里學(xué)院電子信息學(xué)院，講師；楊亞萍（1967-），女，浙江寧波人，浙江萬(wàn)里學(xué)院電子信息學(xué)院，副教授。（浙江 寧波 315100）
基金項(xiàng)目：本文系寧波市服務(wù)型教育重點(diǎn)專業(yè)子項(xiàng)目物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)（文件號(hào)：甬教計(jì)[2009]359號(hào)文件）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）28-0106-02
“十二五”期間，從全國(guó)到浙江省寧波市，以物聯(lián)網(wǎng)為特征的產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的一項(xiàng)重要內(nèi)容和重要舉措，對(duì)于提高總體的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)水平具有舉足輕重的作用。在此背景下，浙江萬(wàn)里學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我校”）于2011年7月申報(bào)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，并于2012年2月在《教育部關(guān)于公布2011年度高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置備案或?qū)徟Y(jié)果的通知》（教高[2012]2號(hào)）中得到了批復(fù)，浙江省首批物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)高校達(dá)到四所，浙江萬(wàn)里學(xué)院成為目前浙江除杭州外唯一擁有物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)的高校。物聯(lián)網(wǎng)工程這個(gè)新專業(yè)與實(shí)際緊密結(jié)合，應(yīng)用范圍涉及到了社會(huì)的各行各業(yè)。[1，2]正是由于其處于初始階段，且與現(xiàn)有專業(yè)相關(guān)的技術(shù)知識(shí)體系存在較大的差異性，使得該專業(yè)的教學(xué)模式不能照搬現(xiàn)有專業(yè)的教學(xué)模式，[3]而必須探索新的教學(xué)模式和方法，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的需求。[4]
一、“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程目標(biāo)
“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其主要目的是使學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和相關(guān)技術(shù)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用有所認(rèn)識(shí)，[5]在此基礎(chǔ)上了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體框架，明確物聯(lián)網(wǎng)工程各個(gè)專業(yè)課程的意義和課程之間的關(guān)系，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，設(shè)計(jì)“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程時(shí)，不應(yīng)該把重點(diǎn)放在核心原理上，而應(yīng)該注重基本概念的理解和對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。[6]
二、“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)新的本科專業(yè)，包含的技術(shù)和概念較多，如何精心設(shè)計(jì)課程內(nèi)容來(lái)幫助學(xué)生理解相關(guān)的知識(shí)，激發(fā)其學(xué)習(xí)后續(xù)課程的興趣，是教學(xué)工作的關(guān)鍵。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力和學(xué)習(xí)興趣，提出了“內(nèi)外結(jié)合、聯(lián)系實(shí)際、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式和方法，即教師授課與專家講座相結(jié)合，課堂教學(xué)與實(shí)際產(chǎn)品體驗(yàn)相結(jié)合，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，推動(dòng)整個(gè)課程的教學(xué)。
1.課程總體教學(xué)規(guī)劃
在內(nèi)容上，“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、技術(shù)、服務(wù)、知識(shí)體系以及作為物聯(lián)網(wǎng)工程師的合格人才標(biāo)準(zhǔn)，涉及到的技術(shù)包括RFID技術(shù)、WSN技術(shù)、常見(jiàn)組網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)等。在授課方式上，采用課堂講解與企業(yè)參觀相結(jié)合、學(xué)校老師和業(yè)內(nèi)知名專家相結(jié)合的方式。通過(guò)這種課程安排，自下而上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用案例、技術(shù)支撐、知識(shí)體系進(jìn)行講解和討論，一方面讓學(xué)生對(duì)企業(yè)實(shí)際的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目和人才需求有所認(rèn)識(shí)；另一方面，使得學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方面，形成以本地物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的實(shí)際情況為依據(jù)，以地方物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為依托，樹(shù)立應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用創(chuàng)新和實(shí)踐創(chuàng)新的結(jié)合，從而創(chuàng)建以培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新能力為核心的實(shí)踐教學(xué)體系。
2.課程內(nèi)容分析
以課程總體教學(xué)規(guī)劃為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程的內(nèi)容，詳細(xì)安排如表1所示。
第一講主要介紹物聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展的近況，了解物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要經(jīng)歷的幾個(gè)階段和我國(guó)目前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所處的階段，了解物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展前景。第二講安排寧波市智慧城市建設(shè)領(lǐng)域?qū)＜覟閷W(xué)生講課，讓學(xué)生了解智慧城市的發(fā)展歷史，了解智慧城市的整體架構(gòu)，理解物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市的關(guān)系，熟悉寧波市智慧城市建設(shè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景。在此基礎(chǔ)上，第三講安排學(xué)生參觀寧波市智慧城市建設(shè)應(yīng)用成果展示廳，親身體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的各項(xiàng)成果和應(yīng)用。在研討課環(huán)節(jié)，引入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)比賽，以小組為單位，根據(jù)前兩次課對(duì)智慧城市應(yīng)用領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和參觀，設(shè)計(jì)一款理想中的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，比賽分為初賽和決賽環(huán)節(jié)，在初賽中表現(xiàn)出色的團(tuán)隊(duì)進(jìn)入決賽。在“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體驗(yàn)——手機(jī)控制家電”環(huán)節(jié)，利用學(xué)院已有的實(shí)驗(yàn)條件，向?qū)W生介紹手機(jī)控制家電的原理，熟悉控制信號(hào)的流程，了解應(yīng)用程序和硬件之間的接口和開(kāi)發(fā)流程，同時(shí)提供手機(jī)客戶端的應(yīng)用程序，使得學(xué)生可以現(xiàn)場(chǎng)安裝，現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的興趣。在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)作品與分析環(huán)節(jié)，以高年級(jí)同學(xué)進(jìn)行電子設(shè)計(jì)大賽的成果為基礎(chǔ)，展示與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的作品，通過(guò)視頻和現(xiàn)場(chǎng)演示等多種手段，向同學(xué)們展示觸手可及的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，解開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的面紗，排除技術(shù)等因素給學(xué)生帶來(lái)的困惑。
三、“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”教學(xué)實(shí)踐
以“內(nèi)外結(jié)合、聯(lián)系實(shí)際、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式和方法為參考，采用“走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)”的策略，結(jié)合“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意比賽，進(jìn)行了“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課的實(shí)際教學(xué)。
1.走出去——智慧城市建設(shè)應(yīng)用成果展廳參觀
寧波市是我國(guó)首批進(jìn)行智慧城市建設(shè)的試點(diǎn)之一，物聯(lián)網(wǎng)為智慧城市建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)；反過(guò)來(lái)說(shuō)，智慧城市是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。從已經(jīng)舉辦兩屆的“中國(guó)寧波智慧城市技術(shù)與應(yīng)用”展會(huì)來(lái)看，很多基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都已經(jīng)服務(wù)于智慧城市的方方面面，物聯(lián)網(wǎng)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(shí)現(xiàn)市政、民生、產(chǎn)業(yè)等方面的智慧管理。
利用寧波的地域優(yōu)勢(shì)，在“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程中引入智慧城市建設(shè)應(yīng)用成果展廳參觀的環(huán)節(jié)，有利于學(xué)生更好地理解和體驗(yàn)多種物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。在參觀過(guò)程中，學(xué)生對(duì)智慧城市應(yīng)用成果展廳中展示的云計(jì)算技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和RFID技術(shù)表現(xiàn)出極大的興趣。通過(guò)實(shí)物展示、應(yīng)用系統(tǒng)演示、現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)、動(dòng)態(tài)更新等多種形式，學(xué)生形象直觀地了解了智慧城市建設(shè)十大應(yīng)用體系的建設(shè)成果，其中包括智慧社會(huì)管理、智慧公共服務(wù)、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧貿(mào)易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服務(wù)、智慧安居服務(wù)首批共36個(gè)應(yīng)用成果，為后續(xù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意比賽提供了靈感和素材。
2.請(qǐng)進(jìn)來(lái)——智慧城市建設(shè)專家講座
由于物聯(lián)網(wǎng)工程是新建專業(yè)，因此，在人才培養(yǎng)方向方面，需要充分考慮寧波本地經(jīng)濟(jì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的需求，及時(shí)了解本地物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，適時(shí)地調(diào)整專業(yè)方向，合理設(shè)置培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系和教學(xué)內(nèi)容，以更好地服務(wù)于區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。在“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程中引入專家講座的環(huán)節(jié)，既有利于學(xué)生熟悉物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的專業(yè)背景知識(shí)，又能夠使學(xué)生了解企業(yè)實(shí)際的項(xiàng)目和用人需求，盡早樹(shù)立自身的職業(yè)規(guī)劃。
在本課程的教學(xué)過(guò)程中，邀請(qǐng)了浙江思創(chuàng)理德物聯(lián)網(wǎng)（寧波）科技有限公司總經(jīng)理黃生顏女士來(lái)我校授課。思創(chuàng)理德物聯(lián)科技有限公司是中瑞思創(chuàng)科技股份有限公司旗下專注于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集成和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的子公司，已成功開(kāi)發(fā)并逐步推廣服裝供應(yīng)鏈管理、數(shù)字化倉(cāng)儲(chǔ)管理、工廠精益管理、行業(yè)服務(wù)平臺(tái)管理、防偽防竄貨管理等系列RFID解決方案和關(guān)鍵產(chǎn)品。黃經(jīng)理在向同學(xué)們介紹基于RFID技術(shù)的服裝供應(yīng)鏈管理的同時(shí)，引入了企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目的運(yùn)轉(zhuǎn)和人才需求的現(xiàn)狀，描述了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的前景，鼓勵(lì)同學(xué)們認(rèn)真學(xué)好相關(guān)的專業(yè)課程，從而在畢業(yè)時(shí)能夠成為一名滿足企業(yè)需求的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才，為寧波智慧城市建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
3.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)——物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意比賽
通過(guò)之前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的背景和發(fā)展前景的學(xué)習(xí)，結(jié)合專家對(duì)于智慧城市建設(shè)的介紹和對(duì)智慧城市建設(shè)應(yīng)用成果的體驗(yàn)，在研討課環(huán)節(jié)，引入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)比賽，讓同學(xué)們以物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一款產(chǎn)品，解決日常生活中碰到的問(wèn)題。
在實(shí)施過(guò)程中，讓同學(xué)們以小組為單位，由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)，各成員進(jìn)行項(xiàng)目的創(chuàng)意、調(diào)研和設(shè)計(jì)，最終形成產(chǎn)品文檔和展示材料。在產(chǎn)品展示環(huán)節(jié)，組員以PPT、視頻和實(shí)物演示等多種手段，對(duì)小組設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)的講解，內(nèi)容主要包括創(chuàng)意來(lái)源、用戶場(chǎng)景、產(chǎn)品功能、技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品前景。在項(xiàng)目的評(píng)分規(guī)則上，主要包含創(chuàng)意、影響力和執(zhí)行力這三個(gè)部分，占的比重分別為50%、30%和20%。其中，“創(chuàng)意”是指產(chǎn)品或者服務(wù)是否具有創(chuàng)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(chǎn)品或者服務(wù)的影響力有多大，是否會(huì)被大量的用戶和機(jī)構(gòu)所采用；“執(zhí)行力”是指設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或服務(wù)是否具有較好的商業(yè)可行性。在評(píng)分環(huán)節(jié)，每個(gè)小組對(duì)除自己以外的每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行打分，各個(gè)小組的最后得分為總分取平均。
研討課環(huán)節(jié)一方面增強(qiáng)了學(xué)生們對(duì)于課程的參與度，另一方面通過(guò)小組頭腦風(fēng)暴和討論，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和集體榮譽(yù)感，極大地提升了其對(duì)于本專業(yè)后續(xù)課程學(xué)習(xí)的興趣。
4.課程評(píng)價(jià)
在合作式學(xué)習(xí)模式的基礎(chǔ)上，參考學(xué)生在課程過(guò)程中的參與程度以及課堂表現(xiàn)，課程的評(píng)價(jià)包含自我評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)、項(xiàng)目評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)。其中，小組評(píng)價(jià)在小組內(nèi)部產(chǎn)生，主要參考組員在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意比賽過(guò)程中的投入和參與程度。項(xiàng)目評(píng)價(jià)主要參考小組項(xiàng)目的評(píng)分，即其他各小組對(duì)本組項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)。教師評(píng)價(jià)主要參考學(xué)生的出勤率、課堂參與度。這種評(píng)價(jià)方式已經(jīng)在我校其他“項(xiàng)目化”課程及合作式課程中實(shí)施，從學(xué)生的反饋來(lái)看，這種綜合、全面的評(píng)價(jià)方法比傳統(tǒng)、單一的評(píng)價(jià)方法更加合理，它有效地減少了學(xué)生的逃課現(xiàn)象，提高了學(xué)習(xí)的自主性和參與度，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣。
四、教學(xué)效果
在浙江萬(wàn)里學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程新專業(yè)建設(shè)過(guò)程中，探索了“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程的教學(xué)模式和教學(xué)方法，并付諸了實(shí)踐。從目前來(lái)看，學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了專業(yè)的學(xué)習(xí)熱情，為后續(xù)課程的開(kāi)展打好了基礎(chǔ)。從培養(yǎng)學(xué)生的角度來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在飛速發(fā)展，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)課程教學(xué)的探索也沒(méi)有終點(diǎn)，必須總結(jié)現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)，不斷改進(jìn)和完善。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】云服務(wù) 智慧校園 云計(jì)算
目前，高校基本都已具備自己的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，規(guī)模也比較大，這就為智慧校園奠定了一定的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。高校校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境往往是局限于內(nèi)部的，所以在高校內(nèi)部也會(huì)存在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境使得信息變得不利于流通，高校內(nèi)部的信息和資源的互通成了搭建平臺(tái)的一大難題。為了更好的促進(jìn)智慧校園的建設(shè)，必須要改變現(xiàn)有的資源分配情況，本文將討論利用云技術(shù)和虛擬技術(shù)構(gòu)建校園云平臺(tái)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智慧校園的構(gòu)建。
1 云技術(shù)及云計(jì)算
構(gòu)建智慧校園，云計(jì)算和云服務(wù)是關(guān)鍵技術(shù)，所以我們要對(duì)云概念進(jìn)行一定的了解。云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)是兩個(gè)新興的概念，物聯(lián)網(wǎng)是建立在云平臺(tái)之上的一種應(yīng)用模式。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展很大程度上依托云平臺(tái)系統(tǒng)的不斷完善，云平臺(tái)為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了海量信息處理能力。同時(shí)，在云服務(wù)的基礎(chǔ)上，物聯(lián)網(wǎng)可以和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)有機(jī)融合起來(lái)，是搭建智慧校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的基礎(chǔ)。
云計(jì)算技術(shù)的關(guān)鍵在于，通過(guò)分布式計(jì)算機(jī)將計(jì)算任務(wù)分解，而不是傳統(tǒng)本機(jī)計(jì)算或服務(wù)器計(jì)算模式，企業(yè)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)行模式則更像是互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算，這讓企業(yè)能夠在應(yīng)用中獲取所需資源，并根據(jù)計(jì)算要求來(lái)調(diào)整計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。云是對(duì)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)抽象，廣義的云是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的按需擴(kuò)展服務(wù)，這種服務(wù)于很多軟件和網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用有關(guān)，這使得運(yùn)算能力成為一個(gè)分布于網(wǎng)絡(luò)的概念，計(jì)算也成了流通與網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)商品。云計(jì)算主要包括基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)IaaS、平臺(tái)服務(wù)PaaS和軟件服務(wù)SaaS三種，為不同的計(jì)算需求提供相應(yīng)。
2 智慧校園
智慧校園的概念是從智慧地球延伸出來(lái)的，2008年IBM公司提出了智慧地球的概念，也受到了世界各國(guó)的認(rèn)可和支持。我國(guó)在2010年由浙江大學(xué)在十二五規(guī)劃中提出了智慧校園的概念，這種全新的概念描述的是一種新時(shí)期的校園，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)生可以在校園內(nèi)隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，利用科研平臺(tái)提高資源共享，網(wǎng)絡(luò)教務(wù)平臺(tái)增強(qiáng)學(xué)校的管理能力，以及基于校園網(wǎng)絡(luò)的文化生活和便捷的校園生活。智慧校園的整體目標(biāo)是，在云服務(wù)的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)校進(jìn)行智能化的管理，合理共享教育資源，實(shí)現(xiàn)公平教育和公平管理，提高學(xué)校的教育質(zhì)量，為教育改革提供動(dòng)力。
2.1 智慧校園的整體結(jié)構(gòu)
2.1.1 智慧校園的建設(shè)框架
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，智慧校園的框架可以大致分為四層，分別是基礎(chǔ)層、應(yīng)用層、應(yīng)用支撐層和統(tǒng)一服務(wù)層。同時(shí)，為了智慧校園的安全性和通用性，還需要維護(hù)系統(tǒng)和信息標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行約束和保護(hù)，作為智慧校園的周邊支撐?；A(chǔ)層主要有互聯(lián)網(wǎng)和教育網(wǎng)組成，輔助3G/4G和WLAN無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)更加全面的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，構(gòu)建一個(gè)全校范圍的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。應(yīng)用支撐層包括云服務(wù)平臺(tái)，認(rèn)證平臺(tái)和外部資源接入平臺(tái)，主要為智慧校園提供各種服務(wù)支持。應(yīng)用程包括教育管理功能、學(xué)生管理功能、教育管理功能和輔助功能等，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)和客戶端的形式為教師和學(xué)生提供相關(guān)的交互服務(wù)，教師、學(xué)生和學(xué)校管理者可以通過(guò)計(jì)算機(jī)或者移動(dòng)設(shè)備，成為智慧校園的用戶，并使用智慧校園提供的相關(guān)功能。另外，信息標(biāo)準(zhǔn)體系確保智慧校園內(nèi)信息等擁有一個(gè)統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)，方便傳輸和信息的分布式處理。安全管理體系，確保智慧校園的信息安全，在使用外部資源時(shí)能夠避免網(wǎng)絡(luò)攻擊。
2.1.2 智慧校園的設(shè)計(jì)核心
智慧校園的核心是泛在網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)模式很難實(shí)現(xiàn)全校園的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，所以結(jié)合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WLAN，3G/4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和WiFi網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的全面覆蓋。除此之外，還要增加有線寬帶的網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)時(shí)長(zhǎng)，通過(guò)SSID實(shí)現(xiàn)區(qū)域免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)使用，為云服務(wù)提供良好的環(huán)境。學(xué)校的私有云環(huán)境和電信服務(wù)商的共有云相結(jié)合，搭建更加全面的資源平臺(tái)，在一定區(qū)域內(nèi)合理分配教育資源，拓展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍，利用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將移動(dòng)設(shè)備和更多的應(yīng)用模塊囊括進(jìn)來(lái)，支持更多的社會(huì)資源。
2.1.3 智慧校園的預(yù)期實(shí)現(xiàn)
智慧校園將在很多方面改變校園的工作的方式和生活方式。對(duì)于學(xué)校的管理者來(lái)說(shuō)，智能校園提供了基于全網(wǎng)的信息管理系統(tǒng)，更有助于高效的對(duì)學(xué)生信息進(jìn)行管理。對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，在教育資源平臺(tái)中，教師可以獲取更多的教學(xué)資源，同時(shí)學(xué)習(xí)更多的先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以此來(lái)提高教學(xué)水平，協(xié)助教師展開(kāi)科學(xué)研究。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)生活變的更加便捷，選課、評(píng)價(jià)以及反饋等，都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于培訓(xùn)人員來(lái)說(shuō)，培訓(xùn)方式將從線上線下兩個(gè)方面展開(kāi)，更有助于培訓(xùn)的效果。
校園校務(wù)管理中很重要的一項(xiàng)就是學(xué)生的一卡通服務(wù)，學(xué)生在學(xué)校的生活可能涉及到很多卡和證件，將這些內(nèi)容集中于一卡，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)部的統(tǒng)一使用，大大降低了學(xué)生管理的難度。校園管理的監(jiān)控和調(diào)度，也可以通過(guò)智慧校園平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，集中的監(jiān)控調(diào)度讓學(xué)校內(nèi)部環(huán)境更加井然有序。校務(wù)辦公，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各類報(bào)表以及申請(qǐng)的批復(fù)，接觸了很多工作的空間和時(shí)間限制，大大提高了校務(wù)辦公的效率。在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生可以在課堂外主動(dòng)的進(jìn)行又需要的知識(shí)獲取，將課堂資源上傳到云平臺(tái)中，方便學(xué)生的反復(fù)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。
2.2 智慧校園的關(guān)鍵技術(shù)
2.2.1 關(guān)鍵技術(shù)概述
智慧校園主要涉及的專業(yè)技術(shù)有：計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等。智慧校園應(yīng)用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將各類教學(xué)資源和管理對(duì)象抽象成可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行管理的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)虛擬化的資源分配，使網(wǎng)絡(luò)計(jì)算負(fù)載更加平衡，提高整體的資源應(yīng)用率。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是智慧校園的基礎(chǔ)支持技術(shù)，對(duì)于學(xué)生的管理等都需要龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并且服務(wù)器要能夠并發(fā)處理大量學(xué)生的訪問(wèn)，優(yōu)化查詢。
另外，智慧校園的信息標(biāo)準(zhǔn)體系和維護(hù)體系是整個(gè)智慧校園的重要保障，信息標(biāo)準(zhǔn)體系在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下統(tǒng)一規(guī)范，為應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供了保障，并且在大量數(shù)據(jù)的合并和取用更加安全。安全維護(hù)機(jī)制讓智慧校園始終處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，并且對(duì)重要的信息進(jìn)行備份，關(guān)鍵時(shí)刻利用還原技術(shù)確保網(wǎng)絡(luò)和信息的安全。
2.2.2 校園云的構(gòu)建
智慧校園的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，要在原始校園網(wǎng)的布局下，結(jié)合電信云平臺(tái)構(gòu)建校園云環(huán)境，部署快相應(yīng)快，整體運(yùn)行效率高可靠。依托電信云平臺(tái)可以輕松部署大量的校園應(yīng)用，打造一批學(xué)習(xí)、生活服務(wù)產(chǎn)品。通過(guò)校園的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，引入外部教育資源和就業(yè)信息等等，改變校園網(wǎng)絡(luò)自閉的格局，構(gòu)建更加開(kāi)放的校園云環(huán)境。
2.3 智慧校園的應(yīng)用
智慧校園的應(yīng)用主要包括校園管理應(yīng)用和校園生活應(yīng)用兩個(gè)方面。校園管理包括學(xué)生課堂考勤、機(jī)房上機(jī)管理、圖書(shū)館管理、宿舍管理和教務(wù)信息的管理。校園生活應(yīng)用包括消費(fèi)系統(tǒng)、教務(wù)信息查詢系統(tǒng)、在線選課系統(tǒng)、校園新消息查詢新系統(tǒng)等。
2.3.1 校園生活應(yīng)用
消費(fèi)管理系統(tǒng)采用了RFID技術(shù)，使用統(tǒng)一的電子標(biāo)簽卡和RFID讀寫設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無(wú)現(xiàn)金的消費(fèi)應(yīng)用。電子標(biāo)簽卡用于模擬消費(fèi)金額量，將電子標(biāo)簽卡與銀行卡或網(wǎng)絡(luò)支付接口綁定，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充值和消費(fèi)。
學(xué)生考勤應(yīng)用是日常教學(xué)活動(dòng)中不可缺少的內(nèi)容，通常學(xué)生的考勤情況都是有教師來(lái)完成的，但是統(tǒng)計(jì)過(guò)程占用課堂時(shí)間，不便于整體統(tǒng)一管理。利用考勤應(yīng)用，在上課前用校園卡進(jìn)行考勤登記，進(jìn)入教室就已經(jīng)完成考勤登記，課堂時(shí)間被更加高效的利用。
2.3.2 教學(xué)管理應(yīng)用
日常教學(xué)管理工作借助統(tǒng)一的管理軟件，對(duì)教師、教室進(jìn)行分配，教師也可以在登錄系統(tǒng)后進(jìn)行自助申請(qǐng)，如果教室沒(méi)有被占用就可以進(jìn)行使用，減少了申請(qǐng)教室的步驟，提高教學(xué)資源的利用率。同時(shí)，學(xué)生還可以通過(guò)教學(xué)管理系統(tǒng)對(duì)教師的教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以此來(lái)獲取學(xué)生的反饋信息，對(duì)教師的評(píng)價(jià)將有利于促進(jìn)教師提高教學(xué)質(zhì)量。
智能化圖書(shū)館應(yīng)用，利用物聯(lián)網(wǎng)將圖書(shū)館虛擬化處理，學(xué)生和教師就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)所需書(shū)籍進(jìn)行查詢和在線預(yù)約，方便教師和學(xué)生對(duì)書(shū)籍的取用。而且在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的支持下，圖書(shū)館可以將書(shū)籍文獻(xiàn)進(jìn)行更加科學(xué)的歸檔和分揀，提高教師和學(xué)生的檢索效率，方便圖書(shū)館的管理。
實(shí)驗(yàn)室管理也是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的使用情況進(jìn)行監(jiān)控，包括設(shè)備的使用情況都是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)等級(jí)的。在實(shí)驗(yàn)室設(shè)置環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，能夠?qū)?shí)驗(yàn)室的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，方便定期的巡檢，預(yù)防實(shí)驗(yàn)室的故障，方便維護(hù)。
2.3.3 協(xié)同辦公應(yīng)用
智慧校園在云平臺(tái)的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)多終端的在線協(xié)同辦公。云服務(wù)本身就是基于云計(jì)算技術(shù)搭建的，所以在校園云的基礎(chǔ)上也可以進(jìn)行協(xié)同辦公。在云平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，允許多終端互斥訪問(wèn)請(qǐng)求信息，大大提高了學(xué)生管理部門的工作效率，也提高了管理資源的應(yīng)用效率。
3 結(jié)束語(yǔ)
智慧校園在云服務(wù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了校園管理的智能化，讓學(xué)生和教師都能有更加便捷的校園體驗(yàn)。借助物聯(lián)網(wǎng)和虛擬化技術(shù)，將校園應(yīng)用變得更加唾手可得，在校園內(nèi)的活動(dòng)都更加方便統(tǒng)一。同時(shí)，在云平臺(tái)提供的豐富接口的基礎(chǔ)上，也聚合了海量的網(wǎng)絡(luò)信息，教學(xué)資源平臺(tái)讓教師和學(xué)生擁有更廣的發(fā)展空間。當(dāng)然，智慧校園也存在一定的問(wèn)題，比如隱私安全和技術(shù)規(guī)范等，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和云技術(shù)的不斷完善，這些問(wèn)題也能夠引刃而解，智慧校園的建設(shè)也將成為未來(lái)的主流。
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作者簡(jiǎn)介
尹光輝（1976-），男，湖北省武漢市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
陳瑛（1979-），女，湖北省咸寧市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用、辦公自動(dòng)化技術(shù)。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；探討；發(fā)展研究
隨著時(shí)代的發(fā)展和應(yīng)用傳感器技術(shù)，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)被稱為信息產(chǎn)業(yè)的第三次的創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為了控制和使用未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)和信息資源，以及促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展各國(guó)政府都高度為振興經(jīng)濟(jì)，并建立一個(gè)國(guó)際化的關(guān)鍵戰(zhàn)略高度重視下一代的技術(shù)規(guī)劃，并嘗試的東西競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。世界各地都在關(guān)注的事情可以襯托視科技作為互聯(lián)網(wǎng)革命和經(jīng)濟(jì)大潮的一年。
在我們的教育領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用促進(jìn)學(xué)校的管理和教學(xué)變得更加智能化和人性化，為了建設(shè)一個(gè)自主探究的學(xué)習(xí)的環(huán)境，提高教學(xué)質(zhì)量的廣闊的應(yīng)用前景。怎樣有效的利用網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，促進(jìn)校園智慧，數(shù)字化校園的發(fā)展，這是一個(gè)非常重要的事情進(jìn)行實(shí)踐和研究。
一、物聯(lián)網(wǎng)的功能與概念。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用其實(shí)可以追溯到1990年施樂(lè)公司的網(wǎng)絡(luò)可樂(lè)販賣機(jī)，但是呢，物聯(lián)網(wǎng)的概念是在互聯(lián)網(wǎng)在1995年第一次看到，在“未來(lái)之路”的書(shū)中，由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和硬件的限制，所以沒(méi)有引起人們的廣泛的注意。1998年，麻省理工學(xué)院技術(shù)美國(guó)麻省理工學(xué)院提出的EPC系統(tǒng)當(dāng)時(shí)被稱作“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。1999年，麻省理工學(xué)院Auto-ID中心首先提出的概念，同年的“物聯(lián)網(wǎng)”，中國(guó)的院院士科學(xué)已經(jīng)啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究。在2005年世界首腦會(huì)議信息社會(huì)，國(guó)際電信聯(lián)盟的“ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005年物聯(lián)網(wǎng)”的重新定義和提出概念的“物聯(lián)網(wǎng)”。IBM CEO彭明盛在2009年首次提出的概念的“智慧地球”。物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)并已正式晉升為美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略，通過(guò)國(guó)際社會(huì)的重視，事情正在考慮。
物聯(lián)網(wǎng)逐漸的吸引了越來(lái)越多的人們的關(guān)注，但是涉及到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義，常見(jiàn)的問(wèn)題仍然沒(méi)有明確的，統(tǒng)一的。在物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，人類在信息與通信世界將獲得一種新的溝通維度，通過(guò)在各種各樣的商品嵌入短距離的移動(dòng)收發(fā)器，在任何的時(shí)候，連接人與人交流的任何地方延長(zhǎng)至人和的事情。使用各種可用的達(dá)到上述目的的裝置整體感知層感知?jiǎng)討B(tài)實(shí)時(shí)采集，如二維碼，RFID標(biāo)簽，藍(lán)牙，傳感器和其他的設(shè)備獲取對(duì)象的信息，它們可以是像是人的感官系統(tǒng)可收集數(shù)據(jù)和即時(shí)識(shí)別。所以，我們必須加強(qiáng)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的全面而靈活的看法，同時(shí)考慮到設(shè)備成本低和靈巧。
可靠的傳輸層，也被稱為網(wǎng)絡(luò)層。它是信息的整合通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)，傳遞準(zhǔn)確出可靠的感知方式。它們包括無(wú)線接入，支持移動(dòng)，有線接入和其他技術(shù)支持的需求狀況，并設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)母咝阅芡ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的傳播目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，形成了強(qiáng)大的信息處理系統(tǒng)，通過(guò)傳感，測(cè)量，無(wú)處不在的接入和互聯(lián)互通等，活動(dòng)反映現(xiàn)實(shí)生活的對(duì)象到虛擬空間，并智能地收集和分析所提供的信息服務(wù)的可視化數(shù)據(jù)的能力。
二、從學(xué)校的環(huán)境和資源，教學(xué)活動(dòng)中逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使中國(guó)聯(lián)通的對(duì)象之間，智能地實(shí)現(xiàn)信息的采集，傳輸和分析，改變了人們的生活，工作，學(xué)習(xí)。它也將推動(dòng)校園智慧的建設(shè)和發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為校園的智慧提供了一個(gè)互動(dòng)，開(kāi)放，智能，協(xié)同的綜合信息服務(wù)平臺(tái)，使學(xué)生和教師充分感知到教學(xué)的資源，以便有效的獲取的學(xué)習(xí)，收集信息，管理，教學(xué)和生活服務(wù)的智慧，將學(xué)校打感知，服務(wù)，環(huán)保，安全，穩(wěn)定的智能化校園。
在校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的智慧來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通校園實(shí)物，充分的認(rèn)識(shí)到校園環(huán)境，獲取最新的匯總信息和數(shù)據(jù)，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和分析對(duì)象，并反饋相關(guān)信息的實(shí)時(shí)控制。可視化的校園環(huán)境能為校園管理提供服務(wù)，其中教師和學(xué)生可以輕松完成身份證件和考勤管理，可以通過(guò)內(nèi)部的學(xué)校的人的看法安裝了科學(xué)化，人性化，智能化，校園為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)校管理運(yùn)動(dòng)，光，聲，溫度傳感器，用于教學(xué)環(huán)境和安全監(jiān)控系統(tǒng)，可視化，連接到網(wǎng)絡(luò)，智能控制，充分實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)和學(xué)校環(huán)境的安全管理。隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人們可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)更加廣泛的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)教材的獲取，而是缺乏真正的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境可以觸摸的性質(zhì)。
三、物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應(yīng)用學(xué)習(xí)環(huán)境主要是指聲，光，溫度，空氣等條件的自然環(huán)境，對(duì)教學(xué)有一定的影響，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課堂的智能控制和環(huán)境感知的應(yīng)用，將會(huì)創(chuàng)造更加適宜的學(xué)習(xí)條件為學(xué)生。在一定區(qū)域內(nèi)，安裝好位移感測(cè)或聲音，從而能夠?qū)崿F(xiàn)光源的智能控制裝置。智慧校園的特色之一是節(jié)能，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用于管理和監(jiān)控校園能源的智慧。能量的對(duì)象是物理世界一起交流，建立能源管理專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)的科學(xué)管理，在校園里。每個(gè)人的校園安全，社會(huì)各界和家長(zhǎng)有個(gè)人都有著密切的關(guān)系。為了創(chuàng)建校園平安，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建智能安全系統(tǒng)，包括安全系統(tǒng)和智能校園智能交通管理系統(tǒng)。這樣更加有利于加強(qiáng)校園的安全管理。
四、結(jié)束語(yǔ)。把物聯(lián)網(wǎng)校園作為基礎(chǔ)的智慧，實(shí)現(xiàn)了可視化的學(xué)校管理，以人性化，智能化和科學(xué)化，的特點(diǎn)。與此同時(shí)，智慧校園建設(shè)，教學(xué)環(huán)境的智慧課堂可以延伸到真實(shí)的場(chǎng)景中去，使社會(huì)與學(xué)校，自然，再加上一個(gè)直觀的學(xué)習(xí)對(duì)象，理論和建筑實(shí)踐之間作為一個(gè)橋梁，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義的推動(dòng)。（作者單位：白城師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院）
參考文獻(xiàn)：
智慧校園物聯(lián)網(wǎng)就是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),一個(gè)信息化交互平臺(tái),一個(gè)實(shí)現(xiàn)校園資源共享的信息系統(tǒng)。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)有利于實(shí)現(xiàn)校園資源的整合,實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生,學(xué)生與學(xué)生,教師與教師之間的互動(dòng)。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)可以提高教育資源的共享程度,有效的組織教學(xué),實(shí)現(xiàn)教育效率最大化。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)一般包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層和服務(wù)層,可以實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)各種傳感設(shè)備的互聯(lián),有效的管理和處理各種信息資源,同時(shí)為教師和學(xué)生提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享服務(wù)。
2智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要由四層組成,分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層和服務(wù)層,實(shí)現(xiàn)學(xué)校教學(xué)服務(wù)、科研服務(wù)、共享資源和生活服務(wù)。
(1)感知層:主要通過(guò)各種RFID技術(shù)和紅外感應(yīng)器實(shí)現(xiàn)校園基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集,通過(guò)視頻采集、GPS通信技術(shù)等實(shí)現(xiàn)校園資源的有效監(jiān)控。
(2)網(wǎng)絡(luò)層:將感知層采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)安全無(wú)誤地傳送到應(yīng)用層,高職院校應(yīng)該充分利用原有校園網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),使用其它無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,提供一個(gè)高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
(3)應(yīng)用層:實(shí)現(xiàn)校園各種資源和數(shù)據(jù)的有效整合。高職院校應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)大體上可以分為教學(xué)管理相關(guān)的服務(wù)、生活應(yīng)用相關(guān)的服務(wù)和后勤社會(huì)資源的管理服務(wù)等三大塊。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就是要利用云技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。
(4)服務(wù)層:通過(guò)應(yīng)用子系統(tǒng)為學(xué)生和教師提供教學(xué)、生活和資源服務(wù)。教師和學(xué)生都可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng),學(xué)生也可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)生活,真正實(shí)現(xiàn)校園資源有效利用。
3智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)
(1)教學(xué)管理系統(tǒng)。教學(xué)管理系統(tǒng)是智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中最重要的組成部分,該系統(tǒng)承擔(dān)教學(xué)管理的功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)考勤、學(xué)生管理、圖書(shū)管理、實(shí)訓(xùn)設(shè)備管理等管理功能。其中考勤子系統(tǒng)通過(guò)校園一卡通的刷卡方式來(lái)采集師生的考勤情況,利用網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)中心處理器自動(dòng)反饋數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生考勤的管理。而實(shí)訓(xùn)設(shè)備管理子系統(tǒng)則是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)傳感器,及進(jìn)發(fā)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),一旦設(shè)備報(bào)警,就要及時(shí)做出響應(yīng),維護(hù)或修理實(shí)訓(xùn)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的高效管理。圖書(shū)管理子系統(tǒng)通過(guò)紅外傳感器提高圖書(shū)的查閱和管理的效率,幫助教師或?qū)W生快速找到圖書(shū)。
(2)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)是智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中必不可少的組成部分,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生校園生活服務(wù)的功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生食堂消費(fèi)、宿舍電費(fèi)、洗浴中心、超市等消費(fèi)管理。其中最重要一個(gè)子系統(tǒng)就是校園一卡通系統(tǒng),該系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置一個(gè)RFID電子標(biāo)簽,將學(xué)生財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)與校園應(yīng)用服務(wù)窗口關(guān)聯(lián)在一起,通過(guò)校園卡刷卡消費(fèi),實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)商鋪、學(xué)生、消費(fèi)之間的管理。
(3)后勤管理系統(tǒng)。后勤管理系統(tǒng)是智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的輔助部分,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)校園安全、校園物業(yè)等管理功能。校園監(jiān)控系統(tǒng)充分利用安射頻識(shí)別、圖像識(shí)別、遙感、GPS等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)校園環(huán)境的全面監(jiān)控。安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)向管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中心傳送監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),而后在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中分類處理監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),以確保對(duì)校園環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。一旦發(fā)現(xiàn)意外情況,視頻監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)及時(shí)采集和傳送感應(yīng)數(shù)據(jù)給管理中心,通過(guò)管理中心確定事故具體方位,學(xué)校安防部門可迅速組織人員趕往現(xiàn)場(chǎng)采取相應(yīng)處理。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；RFID；WSN；應(yīng)用框架；智慧校園
中圖分類號(hào)：TP302.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）31-7114-03
校園信息化發(fā)展歷經(jīng)了網(wǎng)絡(luò)化，數(shù)字化，信息化等各階段后，隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐步形成和發(fā)展，目前和未來(lái)，校園正在進(jìn)入智慧化建設(shè)階段。智慧校園通過(guò)透徹的感知，高速的互聯(lián)，面向服務(wù)的運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)更實(shí)時(shí)的控制，提供更便捷的服務(wù)，制定更科學(xué)的決策，從而營(yíng)造綠色、和諧、高效、舒適的校園環(huán)境。
1 智慧校園建設(shè)的支撐技術(shù)
1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是指利用條碼、射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的連接，從而進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[1]。關(guān)鍵技術(shù)涵蓋物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)、統(tǒng)一標(biāo)識(shí)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件服務(wù)與算法、硬件、功率和能量存儲(chǔ)、安全和隱私技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)等方面。
基于物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層體系結(jié)構(gòu)討論：感知層負(fù)責(zé)通過(guò)對(duì)條碼、電子標(biāo)簽、傳感器、智能卡等在內(nèi)的自動(dòng)識(shí)別與近場(chǎng)通信技術(shù)進(jìn)行信息采集，核心技術(shù)主要涉及傳感器技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、二維碼技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)、傳感網(wǎng)自組網(wǎng)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)完成對(duì)感知層所收集到的信息向數(shù)據(jù)中心的傳遞任務(wù)，通信網(wǎng)絡(luò)包括有internet、WIFI以及無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)等，核心技術(shù)包括局域網(wǎng)技術(shù)及廣域網(wǎng)技術(shù)；應(yīng)用層是構(gòu)建在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)之上的應(yīng)用系統(tǒng)，主要完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)層傳輸數(shù)據(jù)的分析和處理，智能決策和提供服務(wù)，核心技術(shù)有專家系統(tǒng)、云計(jì)算、API接口、GIS、ERP、垂直行業(yè)應(yīng)用、系統(tǒng)集成、資源打包等。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園建設(shè)涉及的關(guān)鍵核心技術(shù)包括：
1） 射頻識(shí)別（RDIF）技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是利用無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起來(lái)的，其中非常重要的技術(shù)是射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification）技術(shù)，也稱電子標(biāo)簽技術(shù)[2]。RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。最基本的RFID系統(tǒng)一般由天線、讀寫器、感應(yīng)標(biāo)簽和相應(yīng)的應(yīng)用軟件組成。
2） 編碼技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品的跟蹤與信息的共享，這需要從公共物聯(lián)網(wǎng)的角度探討物品的編碼方法，使全球物品都納入到統(tǒng)一的編碼之中。編碼技術(shù)包括EPC、條形碼、國(guó)家物品編碼體系等[3]。EPC（Electronic Product Code，產(chǎn)品電子代碼）是新一代的產(chǎn)品編碼體系，相對(duì)于可標(biāo)識(shí)一類物品的條形碼，EPC可標(biāo)識(shí)到同類物品中的每件單品，通過(guò)附著于需跟蹤物品上的射頻電子標(biāo)簽，可全球流通并對(duì)物品進(jìn)行識(shí)別和讀寫，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。EPC 碼中包括物品的一些基本信息及簡(jiǎn)要參考信息，可通過(guò)與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)相連，實(shí)時(shí)獲取EPC 碼對(duì)應(yīng)的物品詳細(xì)信息。
3） 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）
傳感器屬于物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，是物聯(lián)網(wǎng)中采集信息和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界感知的重要設(shè)備，是人類全面感知自然的最核心元件。各類傳感器的大規(guī)模部署和應(yīng)用是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)中感知層的基本條件。
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network）就是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的微型傳器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。WSN技術(shù)主要由傳感器、通訊網(wǎng)絡(luò)和信息處理系統(tǒng)三部分構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)督、控制等功能。在實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中需考慮實(shí)用性，在設(shè)計(jì)WSN時(shí)，要充分考慮傳感網(wǎng)中的傳感器功耗、節(jié)點(diǎn)供電、節(jié)點(diǎn)壽命和節(jié)點(diǎn)失效等問(wèn)題[4]，選擇最優(yōu)可行的解決方案。
1.2 云計(jì)算技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)中，從感知層采集了大量的數(shù)據(jù)，需要運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，處理海量數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理，智能分析，以實(shí)現(xiàn)各種不同的應(yīng)用需求。云計(jì)算將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云上、軟件和服務(wù)置于云中、構(gòu)筑于各種標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議之上，可以通過(guò)各種設(shè)備獲得[5]。通過(guò)云計(jì)算模式可以幫助實(shí)現(xiàn)高效、動(dòng)態(tài)、大規(guī)模擴(kuò)展的計(jì)算處理能力。云計(jì)算是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心，又促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合。云計(jì)算平臺(tái)是支撐智慧校園的第二大平臺(tái)。利用云計(jì)算技術(shù)，可以建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)室[6]。
2 智慧校園總體應(yīng)用框架
智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的信息化手段和工具，以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體，為師生構(gòu)建的一個(gè)集教學(xué)、管理、科研和校園生活為一體的新型智慧化的工作、學(xué)習(xí)和生活環(huán)境[7]。主要實(shí)現(xiàn)從環(huán)境（包括實(shí)驗(yàn)室、教室、設(shè)備等）、資源（如公文、圖書(shū)、講義、課件等）、到活動(dòng)（包括教、學(xué)、科研、管理、服務(wù)、辦公等）的全部數(shù)字化、智能化，在傳統(tǒng)校園的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)數(shù)字空間，以拓展現(xiàn)實(shí)校園的時(shí)間和空間維度，從而提升傳統(tǒng)校園的效率，擴(kuò)展傳統(tǒng)校園的功能，最終實(shí)現(xiàn)教育過(guò)程的全面信息化，從而達(dá)到提高教育管理水平和效率的目的。
根據(jù)現(xiàn)代校園的智能化管理需求，綜合浙江大學(xué)、南京郵電大學(xué)和西南大學(xué)的智慧校園建設(shè)目標(biāo)和方案，該文提出了由五個(gè)層面構(gòu)成的智慧校園系統(tǒng)總體應(yīng)用框架，自上而下分別為：校園網(wǎng)統(tǒng)一信息門戶、校園綜合信息應(yīng)用系統(tǒng)、基于物聯(lián)網(wǎng)的校園智慧應(yīng)用、公共支撐平臺(tái)和硬件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，并且在各個(gè)層面的規(guī)劃和建設(shè)過(guò)程中，遵照統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，根據(jù)工作體系與管理機(jī)制，考慮了應(yīng)用系統(tǒng)需具有良好的擴(kuò)充性。努力使系統(tǒng)建設(shè)具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化，系列一體化，數(shù)據(jù)共享化，應(yīng)用智能化，擴(kuò)充可行化等特點(diǎn)。具體如圖1所示。通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層[8]的建設(shè)，最終為教師、學(xué)生和管理者提供一個(gè)開(kāi)放、協(xié)作、集成、智能的綜合信息服務(wù)平臺(tái)。
3 智慧校園建設(shè)的主要內(nèi)容
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的在校園中的運(yùn)用將會(huì)促進(jìn)教育信息化的進(jìn)一步發(fā)展，帶來(lái)教學(xué)模式和管理模式的創(chuàng)新和變革，智慧校園建設(shè)需要一個(gè)逐步和長(zhǎng)期的建設(shè)過(guò)程。
3.1 建設(shè)硬件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施
智慧校園需要解決物和物、人和物及人和人之間的相互通訊與信息交互，無(wú)線的末端接入手段是必要條件。建立有線/無(wú)線雙覆蓋的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)泛在的感知信息接入和多源信息互聯(lián)的前提，也是智慧校園的重要基礎(chǔ)設(shè)施[9]。
3.2 建設(shè)統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)，建設(shè)共享數(shù)據(jù)中心和建設(shè)校園網(wǎng)統(tǒng)一信息門戶
統(tǒng)一身份認(rèn)證可以實(shí)現(xiàn)全校統(tǒng)一的用戶管理，為校園網(wǎng)各應(yīng)用提供統(tǒng)一安全的身份認(rèn)證服務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)登錄或手機(jī)認(rèn)證登錄。建立安全高效、統(tǒng)一共享的數(shù)據(jù)中心，整合資源，減少學(xué)校在運(yùn)行環(huán)境、維護(hù)人員等方面的重復(fù)投資，架設(shè)合理的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，方便應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)交換和共享，有利于實(shí)施有效的安全防護(hù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理，為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門信息利用、分析決策提供支持。統(tǒng)一信息門戶是將校內(nèi)各類應(yīng)用聚集展現(xiàn)與集成，應(yīng)用內(nèi)容管理，提供統(tǒng)一的訪問(wèn)入口，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化工作界面定制。
3.3 建設(shè)統(tǒng)一校園卡應(yīng)用系統(tǒng)
通過(guò)為師生手機(jī)上SIM 卡貼上RFID 電子標(biāo)簽，由標(biāo)簽識(shí)別器（射線輻射傳感器）讀取師生用戶手機(jī)SIM 中嵌入的EPC 碼信息，實(shí)現(xiàn)身份標(biāo)識(shí)、身份認(rèn)證與消費(fèi)、考勤、圖書(shū)借閱等功能，實(shí)現(xiàn)手機(jī)終端以及校園信息服務(wù)系統(tǒng)的融合，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)在手，走遍校園”。如目前校園“翼機(jī)通”客戶數(shù)量在不斷增長(zhǎng)。
3.4 建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)的校園智慧應(yīng)用
采用多種傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID 、GPS、視頻技術(shù)、智能物體等標(biāo)識(shí)、定位、實(shí)時(shí)感知物理對(duì)象的狀態(tài)并進(jìn)行遠(yuǎn)程控管。如智慧圖書(shū)館的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)的查詢、定位、自動(dòng)借還、書(shū)架智能導(dǎo)航和圖書(shū)錯(cuò)架報(bào)警功能[10]，大大提升圖書(shū)館的管理服務(wù)能力。如通過(guò)安裝智能表，延伸接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集抄和實(shí)施監(jiān)控，建立用能設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，建立校園路燈控制等，建設(shè)綠色校園。通過(guò)建立門禁系統(tǒng)、校園巡更和安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智慧安防，建設(shè)平安校園。
3.5 建設(shè)校園綜合信息應(yīng)用系統(tǒng)
堅(jiān)持“以人為本”，打破部門界限，以師生在學(xué)校的各項(xiàng)活動(dòng)為線索，建立以“用戶為中心”的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，并將教師和學(xué)生綜合應(yīng)用系統(tǒng)有機(jī)銜接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，更好地服務(wù)于師生，創(chuàng)造便捷、人性化的校園e生活。重構(gòu)管理流程，打造一體化應(yīng)用，建設(shè)財(cái)務(wù)管理、資產(chǎn)管理、文檔管理等一體化系統(tǒng)。用好沉淀數(shù)據(jù)，建設(shè)共享數(shù)據(jù)庫(kù)，做好決策支持系統(tǒng)，提供科學(xué)的教學(xué)、科研、師生管理和財(cái)務(wù)和資產(chǎn)管理決策。
4 結(jié)束語(yǔ)
智慧校園建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的演進(jìn)過(guò)程，需要遵循“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施，逐步完善”的原則。[9] 智慧校園不僅是實(shí)現(xiàn)物物之間的聯(lián)系，而且要實(shí)現(xiàn)人與物、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)感知。因此，智慧校園建設(shè)的核心是數(shù)據(jù)融合，需要重視資源與應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字資源的充分融合[11]。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟，充分利用學(xué)校教學(xué)、科研的先發(fā)優(yōu)勢(shì)來(lái)提高校園的智能化程度，構(gòu)建教學(xué)、科研、管理和校園生活為一體的新型智慧化的工作、學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。從物聯(lián)化、集成化、智能化出發(fā)，實(shí)現(xiàn)校園中人、財(cái)、物和學(xué)、研、管業(yè)務(wù)過(guò)程中的信息獲取、信息共享和信息服務(wù)，變革教學(xué)模式和管理模式，創(chuàng)新應(yīng)用和服務(wù)，科學(xué)決策，規(guī)范管理，從而推進(jìn)智慧化的教學(xué)、科研、管理、生活、以及服務(wù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程，提高學(xué)校影響力和服務(wù)社會(huì)的能力，讓智慧校園成為智慧城市的一部分。
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關(guān)鍵詞：智慧校園；關(guān)鍵技術(shù)；典型應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）26-0064-03
Research on the Typical Application of Key Technology of Intelligent Campus
YAN Si-jing
（School of Nursing， Xiangtan Medical Vocational and Technical College， Xiangtan 411104， China）
Abstract： Intelligent campus key technologies include internet of things technology， cloud computing technology， big data technology， mobile Internet technology， social networking platforms and other technology， through researching on the typical application of intelligent campus key technology which is applied in campus life， student management， teaching management， research management， security monitoring and other aspects， to promote intelligent campus fully operational， providing better information resources and services for college students and teachers.
Key words： intelligent campus； key technologies； typical application
隨著教育信息化的不斷推進(jìn)，高校數(shù)字化校園建設(shè)逐步開(kāi)展，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)中心、數(shù)字化校園平臺(tái)、校園資源管理系統(tǒng)等建設(shè)方面都取得了很大進(jìn)展和突破。近年來(lái)，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展，“智慧地球”、“智慧城市”等發(fā)展理念相繼提出和實(shí)踐應(yīng)用。2010年，浙江大學(xué)提出了“智慧校園”建設(shè)理念和應(yīng)用框架，從而促使高校數(shù)字化校園建設(shè)全面向智慧校園建設(shè)邁進(jìn)，高校數(shù)字化校園建設(shè)迎來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。
1智慧校園關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)介
智慧校園應(yīng)用技術(shù)主要包括傳統(tǒng)數(shù)字化校園技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等技術(shù)，其中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括RFID、無(wú)線傳感器、視頻監(jiān)控等感知設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能智能感知物體，將各物體連通起來(lái)，實(shí)現(xiàn)物物相連；云計(jì)算技術(shù)是通過(guò)分布式計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、虛擬化等技術(shù)應(yīng)用，將不同城市、不同校區(qū)、不同系統(tǒng)資源整合起來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接訪問(wèn)資源；大數(shù)據(jù)技術(shù)是一種數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，專門用于處理結(jié)構(gòu)復(fù)雜海量數(shù)據(jù)，主要包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析/挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)展現(xiàn)技術(shù)等；移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)是將移動(dòng)通信與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，為移動(dòng)終端用戶提供互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)服務(wù)，用戶可以隨時(shí)隨地享受移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、媒體及各種網(wǎng)絡(luò)信息資源服務(wù)；社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)包括校園BBS、騰訊、人人網(wǎng)、開(kāi)心網(wǎng)等，學(xué)生等用戶群體通過(guò)社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以獲取各種社交信息，展現(xiàn)自我以及進(jìn)行營(yíng)銷推廣等，也可以作為學(xué)習(xí)交流的場(chǎng)所。
2 智慧校園關(guān)鍵技術(shù)典型應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù)可以應(yīng)用到智慧校園校園管理各個(gè)方面，主要應(yīng)用見(jiàn)下圖所示。
2.1 智慧校園生活
智慧校園智能卡、家校通、虛擬校園等能夠?yàn)閹熒鷰?lái)豐富多彩的校園生活，提供工作、生活便利。
2.1.1 智能一卡通
中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通等通信服務(wù)商融合3G與物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，提供智能一卡通服務(wù)，將門禁、食堂就餐、銀行支付、借書(shū)、職工考勤等功能集于一體。學(xué)生可以使用智能卡到食堂、校園超市刷卡消費(fèi)、憑智能卡進(jìn)入宿舍、到圖書(shū)館借書(shū)等，教師可以使用智能卡刷卡考勤，到食堂刷卡就餐、銀行卡支付等。智能一卡通設(shè)施及數(shù)據(jù)庫(kù)中心與智慧校園數(shù)字化校園平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行連接，可以通過(guò)訪問(wèn)校園數(shù)字化平臺(tái)，調(diào)取一卡通數(shù)據(jù)，并將學(xué)生考勤、借書(shū)、宿舍就寢、食堂消費(fèi)等數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)給用戶及管理層。
2.1.2 家校通
在智慧校園數(shù)字化平臺(tái)中使用信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)構(gòu)建家校通平臺(tái)，使人、物、事之間聯(lián)系更加緊密，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)平臺(tái)、短信、微信等信息傳輸渠道，實(shí)現(xiàn)學(xué)生、家長(zhǎng)及老師之間信息互通互動(dòng)，輔導(dǎo)員、班主任、任課老師可以隨時(shí)將學(xué)生在校學(xué)習(xí)生活情況反饋給家長(zhǎng)，家長(zhǎng)也可以在家校通平臺(tái)上查詢教師信息、教師對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)及批語(yǔ)、學(xué)生生活學(xué)習(xí)情況等。
2.1.3 虛擬校園
在智慧校園數(shù)字化校園平臺(tái)中利用移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)建模等技術(shù)構(gòu)建虛擬模擬校園，將校園環(huán)境面貌、風(fēng)格特點(diǎn)等生動(dòng)呈現(xiàn)用戶面前，并提供服務(wù)導(dǎo)航。師生用戶可以通過(guò)電腦、手機(jī)終端進(jìn)行連接訪問(wèn)，進(jìn)入虛擬校園，根據(jù)服務(wù)導(dǎo)航，迅速了解掌握校園動(dòng)態(tài)，享受快捷的信息服務(wù)。
2.2 智慧教學(xué)、智慧圖書(shū)管理
智慧校園中利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)能實(shí)現(xiàn)智能教學(xué)管理，為師生提供智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，師生能夠智能感知學(xué)習(xí)環(huán)境、識(shí)別用戶特征、整合呈現(xiàn)各種學(xué)習(xí)資源、智慧課堂教學(xué)、自動(dòng)記錄用戶各種學(xué)習(xí)記錄等。
2.2.1 智慧課堂
智慧校園中利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)建模、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)構(gòu)造智慧學(xué)習(xí)課堂，利用智能卡或者GPS定位等感知設(shè)備技術(shù)可以自動(dòng)識(shí)別師生身份，經(jīng)過(guò)身份認(rèn)證進(jìn)行智能連接，利用云計(jì)算技術(shù)將校內(nèi)外各種教學(xué)資源進(jìn)行整合從而為用戶提供豐富多彩的課堂學(xué)習(xí)資源服務(wù)，智慧課堂以模擬教室形式進(jìn)行智能課堂考勤、智能課堂舉手提問(wèn)、智能課堂教學(xué)、作業(yè)布置等，智能課堂考勤使任課教師對(duì)缺課的學(xué)生一覽無(wú)余，極大方便了任課教師教學(xué)，同時(shí)也給學(xué)生以極大的自由學(xué)習(xí)空間。
2.2.2 智慧圖書(shū)館
智慧校園中利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智能化設(shè)備技術(shù)等打造智能圖書(shū)館，為師生用戶提供智慧化圖書(shū)管理服務(wù)。智慧圖書(shū)館是數(shù)字圖書(shū)館的高端應(yīng)用，它充分利用ICT（Information Communications Technology，簡(jiǎn)稱ICT）技術(shù)，能夠?qū)τ脩羯矸葸M(jìn)行智能識(shí)別，為用戶提供座位預(yù)約、圖書(shū)資料查閱等服務(wù)，具有知識(shí)共享、服務(wù)高效、使用便利等特性，智慧圖書(shū)館大大拓展了圖書(shū)管理的時(shí)間維度和空間維度。
2.3 智慧學(xué)生管理
智慧校園利用二維碼、RFID射頻、無(wú)線傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及GPS、GSM等移動(dòng)通信技術(shù)，為學(xué)生制作智能學(xué)生證，并實(shí)現(xiàn)智能學(xué)生宿舍管理。
2.3.1 智能學(xué)生證
智慧校園智能學(xué)生證一般由GPS模塊、RFID模塊、GSM模塊、主控制器、讀卡器構(gòu)成。學(xué)生擁有智能學(xué)生證可無(wú)障礙進(jìn)入校園，門禁設(shè)備采用非接觸式，可以遠(yuǎn)程讀取學(xué)生證信息并自動(dòng)識(shí)別，能自動(dòng)判斷學(xué)生進(jìn)出校狀態(tài)，系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別和采集信息，并自動(dòng)將進(jìn)出校門信息發(fā)送到系統(tǒng)指定的手機(jī)上，并且通過(guò)數(shù)字化校園平臺(tái)系統(tǒng)可以調(diào)取系統(tǒng)采集的學(xué)生進(jìn)出校園等活動(dòng)情況信息。
2.3.2 智能宿舍管理
智能宿舍管理除了采用傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)技術(shù)外，還采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生身份智能感知識(shí)別和信息采集，利用移動(dòng)互聯(lián)、GPS等技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能訪問(wèn)連接及身份認(rèn)證。智能宿舍管理系統(tǒng)能夠通過(guò)智能學(xué)生證、智能卡等采集到學(xué)生身份信息，并進(jìn)行智能識(shí)別定位，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生歸寢、缺寢等方面智能統(tǒng)計(jì)和管理。
2.4 智慧科研管理
智慧校園中利用數(shù)字化校園平臺(tái)以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等為教師提供功能強(qiáng)大的科研管理服務(wù)及創(chuàng)新協(xié)作平臺(tái)。通過(guò)采集建立規(guī)范合理的單位、部門及個(gè)人知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，為學(xué)?？蒲腥藛T提供知識(shí)資源服務(wù)。通過(guò)創(chuàng)新協(xié)作平臺(tái)，課題參與者可以查詢、申請(qǐng)國(guó)家、省、市以及校級(jí)科研項(xiàng)目，可以提交科研結(jié)題等資料，同時(shí)還可以查詢課題組成員信息，能給項(xiàng)目成員發(fā)送有關(guān)課題任務(wù)通知等，項(xiàng)目組成員可以查詢自己參與的課題進(jìn)度、取得的課題成果等，從而提高科研協(xié)作創(chuàng)新水平以及管理效率。
2.5 校園安全智能監(jiān)控管理
智慧校園中利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)等建立智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)在信息采集方面采用智能卡、無(wú)線傳感器、二維碼、視頻監(jiān)控等設(shè)備和技術(shù)，能夠全面、準(zhǔn)確的感應(yīng)、識(shí)別、收集校園所有人、物、事等信息，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)、有線網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳遞；同時(shí)系統(tǒng)使用先進(jìn)的數(shù)字模擬及建模技術(shù)，形成清晰的監(jiān)控視頻圖像；系統(tǒng)還可以對(duì)收集到的信息、模擬圖像及校園情景，進(jìn)行初步判斷，對(duì)異常情況能夠及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，從而降低校園安全風(fēng)險(xiǎn)。
2.6 智慧門戶及社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
智慧校園擁有智慧化的門戶網(wǎng)站和數(shù)字化校園平臺(tái)，且門戶網(wǎng)站、數(shù)字化校園平臺(tái)與各資源信息系統(tǒng)相連通，消除信息孤島，能夠根據(jù)用戶個(gè)性需求提煉有價(jià)值的信息，生動(dòng)呈現(xiàn)給用戶參考使用。另外在數(shù)字化校園平臺(tái)上增加校園BBS社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，平臺(tái)模塊包括校園社團(tuán)、院系交流、電腦科技、休閑娛樂(lè)、談天說(shuō)地、實(shí)習(xí)就業(yè)、勤工儉學(xué)等，師生可以進(jìn)行注冊(cè)登錄訪問(wèn)和瀏覽平臺(tái)各模塊，并根據(jù)自身需求有關(guān)信息等，校園BBS為師生提供一個(gè)可靠安全的學(xué)習(xí)交流場(chǎng)所。
3 可能遇到的問(wèn)題
智慧校園建設(shè)能提升學(xué)校管理效率，為師生提供更好的信息資源服務(wù)，能促進(jìn)學(xué)校改革創(chuàng)新發(fā)展，對(duì)學(xué)校辦學(xué)層次和水平提升意義重大。但是由于智慧校園中使用到物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)屬于前沿技術(shù)，采用到的設(shè)備可能會(huì)比較貴，技術(shù)創(chuàng)新性很強(qiáng)，服務(wù)費(fèi)用又高，使得智慧校園建設(shè)投入較大，部分高校可能會(huì)面臨資金短缺問(wèn)題；目前，智慧校園還處于應(yīng)用嘗試探索階段，存在建設(shè)周期長(zhǎng)、重全局性等問(wèn)題；另外，智慧校園各種感知設(shè)備技術(shù)的全面應(yīng)用，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，對(duì)這些數(shù)據(jù)信息如何安全保存、傳輸?shù)葐?wèn)題，也是不可忽視的。
4 結(jié)束語(yǔ)
在智慧校園中使用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等信息技術(shù)對(duì)校園教學(xué)管理、學(xué)生管理、科研管理、校園生活、安全管理等各方面管理服務(wù)進(jìn)行全面提升改善，以提高學(xué)校管理效率和服務(wù)質(zhì)量，促使學(xué)校改革創(chuàng)新發(fā)展。不過(guò)，目前智慧校園建設(shè)也存在投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、重全局性、信息安全難以保障等問(wèn)題，值得進(jìn)一步研究和探討。
參考文獻(xiàn)：
[1] 白麗媛.智高等學(xué)校智慧校園架構(gòu)與應(yīng)用研[J].北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（4）.
