物联网技术在智慧校园中的应用探讨
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作者:林国庆
摘要：近年来，伴随我国经济社会的持续发展进步，信息互联网技术得到了日益广泛的应用，人们的日常工作及生活方式均出现了比较明显的变化，物联网的概念逐渐深入人心。物联网技术主要是将信息传感设备与互联网连接，共同组成全新的网络信息系统，使实际物品与网络紧密连接，实现信息化、全面化的管理。物联网技术融合了定位系统、传感器、射频识别装置等设备，能够为人与人、人与机器的交流提供强大的支撑，对信息技术的发展具有重要的促进作用。利用物联网技术构建智慧校园能够为学生营造优质的学习环境，带动教学领域智慧化、可视化的发展，对我国教学事业的进步具有极其重要的促进作用。
关键词：物联网技术;智慧校园;应用
中图分类号：TP393 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）31-0021-03
智慧校园是在近年来信息技术高度普及的背景之下提出的全新理念，在智慧校园的发展模式下，依托于物联网技术，各类教育资源能够形成具有智能化、网络化、信息化特点的教育信息系统平台，进而为教师及学生提高个性化的学习内容，师生之间互动交流显著加强，通过教学资源的全面共享，学校与外界环境之间的交流得到全面加强，有助于解决传统教育发展模式存在的各类问题，值得深入研究。
1物联网、智慧校園的含义
1.1智慧校园的含义
互联网技术及信息技术普及发展的初期，数字校园的理念深入人心，依托于多媒体技术及计算机网络技术，在日常教学及管理过程中全面实现了数字化的发展。现阶段，随着物联网技术的普及，智慧校园受到了社会各界的广泛关注。智慧校园与数字校园一脉相承，属于数字校园的升级换代。智慧校园利用物联网技术转变了传统的校园教育资源及师生交互的基本方式，物体的基本信息能够被信息终端的各类感知设备及时感知，系统可依据信息的实际情况实行智能化的控制管理。智慧校园利用物联网技术将学校的各项实际应用领域与数字校园的信息服务进行全面融合，使教育领域的数字资源与物理资源紧密连接，同时能够为学校行政管理人员及师生共同建立起信息化的综合服务教育平台，并提供信息感知与共享的接口。在构建智慧校园的过程中，将各类感应设备设置于学校图书馆、食堂、实验室、教室学生宿舍等场所，利用特定的通信网络协议，各个终端能够实现资源共享，使学校的教学、科研、管理、生活等有效的整合，助力学生的成长和发展。
1.2物联网的含义
物联网主要是将红外感应、传感器、射频识别等设备，依据特定的计算机网络通信系统协议，实现互联网与各类物品信息的有效对接，进而形成互联网、物品、人的全面结合，达到对物品的在线监控、智能识别、智能追踪，实现信息资源的有效通信及交换。物联网技术在传统的人与人交流的基础上实现了全部物品的交流，利用传感器等多种技术设备可实现数字化信息空间及物理空间的准确联通。依据技术角度，可将物联网划分为信息处理层、信息传递层、信息感知层等不同层次。其中，信息处理层也称为信息应用层，利用云计算、物联网中间件可实现数据资源的存储、处理分析，为使用者提供真正有价值的信息资源，使其能够做出正确的决策，达到人与物交互的良好效果。信息感知层主要是利用射频标签、传感器、摄像头、二维码标签等设备和技术，动态化的采集物品信息，物联网系统中的各类设备与人体的感觉器官类似，能够对物品信息有效识别，有助于对物品管理效率的提升。信息传递层是物联网系统的中间层，能够将传感器等设备采取的物品信息传递至应用层。通过特定的通信协议可实现信息处理层与信息感知层之间的双向数据安全传输，并能对数据进行管理和分析。
物联网具有功能强大的信息管理系统，利用广泛性连接、即时感知等方式，可将物品的实际信息传输至网络环境中，并可利用云计算、大数据等技术进行分析，能够协助使用者进行各类决策。利用物联网技术可获取、识别物品信息，通过RFID、传感器、二维码等技术能够准确感知到现实世界的物体。通过短距离通信技术和云计算等技术，能够对各类决策判断进行优化，实现对客观物体的有效控制。
2智慧校园建设中物联网的作用
2.1改善学习空间
物联网技术能够实现资源共享，将其应用于智慧校园建设中能够实现各个学校教育资源的均衡，重点学校与普通学校之间的资源差距显著缩小，学生可以在物联网技术的支持下利用较低的成本获取优质的学习资源，学习空间显著扩大。通过智慧校园提供的虚拟化服务，学生可将实际生活中的事例与教师在课堂上讲解的理论知识进行全面的融合，解决传统教育模式下学生实践能力不足的问题。利用物联网技术可实现不同学校以及学校与企业之间的合作交流，对于培养学生分析问题、解决问题、创新能力、实践操作能力等具有重要的促进作用。
2.2改善教学环境
现阶段，信息互联网技术得到广泛应用，学生利用互联网及智能手机等终端设备能够获取海量的学习资源。与此同时，网络化的学习模式导致学生无法联系实际，对知识的理解记忆不够深刻。利用物联网技术建立的智慧校园能够实现教学的数字化空间与物理空间的全面融合，虚拟化的教学环境与真实化的教学环境交替呈现在课堂教学过程中。物联网技术在终端可视化、实体数字化等教学领域优势显著，学生能够在日常学习中感受到真实的教学场景，师生之间的互动也能够得到全面加强。现有的在线网络教学平台与物联网系统进行整合可为学校开展远程教学营造便利条件，实现学校教学环境的智能化发展。
2.3可视化校园管理
物联网技术模式下，学校内的全部物品能够联通，利用感知设备及计算机网络系统可实现学校内部各个位置数据信息及时有效的传输，并可利用大数据、云计算等技术对数据进行分析，便于管理人员及时发现学校存在的各类安全隐患，实现对校内物品的远程精确管理控制。利用物联网技术可视性终端系统的可视化，为管理人员有效地管理学校提供良好的客观条件。在智慧校园及物联网技术的模式下，校内管理人员可为师生发放电子档案卡片，实现智能化的考勤管理及身份认证。将传感器融入学校的物理环境中能够可视化地监测学校的固定资产、安保系统、校园整体环境，以此来实现学校安全性的提高，进而为学生营造和谐稳定的校园环境。 3物联网技术在智慧校园中的应用
3.1教学管理及图书管理
利用物联网技术进行智慧校园教学管理可结合实际情况建立起易于管理、覆盖全面的教学管理体系，通过射频识别等先进的技术模式可实现对教学管理系统中各个组织模块评价的完善及优化，进而在学校内部形成相对完善的教学监督管理体系，实现管理范围的持续扩展。现阶段很多学校利用物联网技术建立起校内外的资源交流系统，主要的系统内容涵盖了不同版本教材的基础内容以及课外知识，学生通过系统的学习能够实现对自身知识结构的有效延伸，实现理论与实践的全面结合，知识面与视野的全面拓展，利用课内学习带动课外知识学习，促进学生综合素质的改善。同时，利用物联网技术可实现学校图书管理水平的全面提升。图书馆是学校重要的组成部分，能够为学生提供丰富多样的学习资源，高效有序地管理图书馆是各个学校在发展过程中研究的重点问题。图书馆内部资源众多，传统管理模式下管理效率低下，管理人员工作负担沉重，为此急需将人工管理模式转变为数字校园模式下的智能管理模式。物联网体系中，RFID标签技术应用于图书馆管理中，可在图书馆中配备智能化的图书运输设备，该设备中包含了图书查询、书架定位、图书导航、图书分类、资料信息更新等方面的功能，便于管理人员对图书资源进行准确的分类，并将归还的图书及时放人原位，提高管理效率的同时为学生阅读提供便利条件，以此来促进图书馆管理的现代化发展。
3.2师生管理及安全管理
物联网技术能够实现人与人之间的有效沟通，在建立智慧校园的过程中，学校相关管理人员需充分认识到物联网技术的主要优势，充分利用物联网的特点，提高人员管理的有效性。在实际开展管理的过程中，学校可为学生及教师发放相对应的电子卡片，并在卡片中储存对应人员的基本信息，将门禁卡技术与电子卡片进行深度融合，便于感应设备及时感知卡片内部信息资源，以此来加强对师生出勤及日常教学等活动的监督。学校是我国重要的人才储备基地，在常规管理的基础上应当加强安全管理。利用物联网技术建立的智慧校园可将摄像头安装在各个隐蔽的角落，便于管理人员对学校进行全面的监控，如出现突发事件或行迹可疑人员可实现实时追踪处理，以此来提升学校安全管理的整体水平，保护师生安全及学校固定资产安全。另外，后勤管理也是学校日常管理的重要组成部分，利用图像识别技术、卫星定位技术便于管理人员全面管理学校的日常活动。将物联网及智慧校园理念应用于学校实验室管理中，利用智能插座、实验过程控制等设备，学生可以自主获取各类实验信息资源，明确实验的主要目的和操作要点，并能够对实验室的用电量和实验过程进行记录，在确保实验安全顺利进行的基础上降低能源消耗和资源浪费。另外，很多学校利用物联网REID技术建立了食堂刷卡系统，学生可以利用电子卡购买多种物品，学生刷卡的信息反馈至平台后可直接进行扣费操作，这种管理模式可实现管理效率的全面提高，有助于节省人力物力成本。
3.3校园环境管理
校园内的自然环境包括光照强度、温度、湿度、空气质量、声音等均会对师生的日常学习产生影响。利用物联网技术构建的智慧校园，通过在各个位置设置的传感器能够及时获取校园内自然环境的数据信息资源，并结合师生的需求，对环境指标进行科学的调整，以此来营造出安全稳定的学习环境。在教室以及教师办公室等场所设置的光照强度传感器及声音传感器能够智能化控制教学场所的光源，在人接近光源开始工作时，光源自启动，利用配置的传感器可对光照强度实施检测，调节窗帘的高度及光照强度，最大限度上满足师生的需求。智慧校园模式下，校园内部的噪音、湿度、温度、空气质量等环境系统数据能够实现实时采集，依据采集的数据，物联网应用层可采取有效的控制干预措施，以此来提升校园环境的舒适性。同时，智慧校园发展的重点方向是节能型校园，利用物联网技术可对校园能源消耗实时监测，形成水、电等能源的消耗情况报告，便于对能源消耗的有效控制。
4物联网技术在智慧校园建设中应用的注意事项
4.1结合学校实际情况进行应用
智慧校园建设中，物联网技术具有不可替代的作用，各个学校对物联网技术的应用力度持续提高。与此同时，不合理的智慧校园建设问题普遍存在，物联网技术在实际应用中未能发挥出应有的作用，甚至阻碍了智慧校园的发展。为此，学校管理人员需充分发现自身实际情况，合理地引人物联网技术，加强管理和技术的引导，充分评判系统的可行性，提高效率，使物联网在智慧校园建设中发挥出应有的作用，如应用射频识别、二维码、传感器等技术的过程中，可将图书、普通设备等利用射频标签或二维码进行感知，车辆及重要教学设备则需通过卫星定位和主动射频进行追踪和识别。校园内部重要的区域需设置智能化传感器，及时感知周边区域环境，通过差异化的物联网感知手段，降低信息成本，避免信息冗余。
4.2规范化标准化管理
不同的物联网传感器等设备会导致采集数据资源存在一定差异，影响管理人员决策的准确性，同时数据采集手段的多样化也会导致数据标准与格式之间存在差异，影响管理效率。为此，管理人员需要结合智慧校园建设的实际情况，开展标准化规范化的数据信息管理，确定统一的数据格式，积极引入具有较强兼容性的数据软件，从而实现信息资源的有效共享。另外，在智慧校园建设中应用物联网技术重点是分析、监督、追踪各类信息，因此信息是智慧校园的核心要素。构建智慧校园的过程中，管理人员需提高对信息的重視程度，加强对信息采集、传输、分析等环节的安全管理，通过设置密码、访问控制等策略，建立科学完善的信息安全监督管理体系，提高智慧校园的便捷性与安全性。在构建智慧校园的过程中，管理人员针对广播系统、视频监控系统、一卡通系统等加强顶层设计，分析新旧系统之间兼容性的问题，实现系统之间的联通，避免重复开发，使物联网技术能够真正意义上促进智慧校园的建设水平提高。
5结束语
智慧校园是数字校园的升级，符合信息时代的发展趋势，对教育水平的提高具有重要的促进作用。为此各个学校需加强对物联网的研究分析，制订科学的应用策略，结合自身实际情况，合理进行顶层设计，以此促进信息资源的共享，为学生提供更加优质的教育资源。不断改善教学整体环境，通过多种完善的措施，使物联网技术能够发挥出应有的作用，助力我国教育行业的全面发展。
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