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物联网技术在智慧校园中的应用研究

作者:未知

  摘 要:随着我国科技信息技术的快速发展,互联网技术被广泛应用于各行各业,其中,物联网技术发展尤为突出。目前智慧校园已经成为当前学校发展的重要方向之一,其中,在智慧校园建设与使用的过程中,将物联网技术应用到其中,对于提升智慧校园整体的建设水平较为关键。文章将物联网在智慧校园中的应用作为研究对象,从物联网的含义分析入手,研究了物联网的特点,并重点探析了物联网在智慧校园中的具体应用。
  关键词:物联网;智慧校园;管理
  互联网技术的高速进步为校园生活与管理提供了极大的便利,学校设立数字化的校园,建设了自身的校园网,形成集办公管理、图书管理与后勤管理于一体的应用体系,信息服务在学校的管理与教学中起到重要作用。但是在数字化校园的建立过程中,仍旧存在一些不足,例如,信息共享不够彻底,数据不够准确对应。随着物联网技术的进步,智慧校园也随之产生。智慧校园把物联网技术作为基础,积极促进学校的发展。
  1 物联网的含义
  物联网(Internet of Things,IoT)是物物相连的网络系统,是通过使用红外感应器、定位系统与扫描器等传感机器,根据协议约定把所有物品连接到互联网,从而进行物品的识别与信息的共享,以此来实现自动识别、跟踪、定位的信息网。简单的解释是使用某些机器与技术让一些物品像人类一样在互联网上“说话”,从而实现物与物、人与物之间的对话。物联网分为感知层、网络层与应用层3层[1]。感知层包括多种传感器与网关,能够辨别物体、收集信息,并把信息进行传递;网络层能够接收并处理信息;应用层则是用户与物联网的接口,与行业要求相互结合,实现物联网的应用。
  2 物联网的特点
  2.1 连通性
  物联网的基础特点即为连通性。不论是专网、有线与感知物体,都需要体现出连通,且与互联网连在一起,才能体现出物联网的真正含义。国际电信联盟曾指出,物联网的连通性有4個维度:任意时间的连通、任意地点的连通、任意物体的连通与任何人的连通。
  2.2 物物相联
  在运用互联网时,人们使用电脑进行交流,物联网则通过传感器与定位系统等技术进行沟通交流。互联网能够使人与人进行远程交流,而物联网能够完成物与物、人与物间的沟通互动,将虚拟世界转变为现实世界。
  2.3 智能化
  智能化指的是使用计算机技术与控制技术对系统的对象进行智能控制,因此,智能化的重要步骤就是物联网,物联网的进步也将推动智能化方式的联系。物联网有自动的感知性,能够感知用户的环境,最大限度地利用人们周围的多种环境资源,作出科学的判断[2]。
  3 物联网在智慧校园中的应用
  3.1 校园生活
  物联网在校园生活中的应用有食堂管理、考勤管理与水控照明管理3个方面。
  3.1.1 食堂管理
  智慧校园的主要组成部分就是食堂管理,以无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术为基础,主要有3个组成部分。
  有RFID标签的饭卡:全部师生持有一张饭卡,饭卡里会包含持卡人全部的信息资源。
  RFID阅读器:在食堂内的所有售饭口都放置RFID阅读器,把阅读到的信息上传到后台的数据库进行查询,显示饭卡余额并扣取相应的消费费用。
  3.1.2 考勤管理
  在学校日常生活中极为重要的部分就是学生考勤。普通的考勤工作是由老师进行管理的,这也会花费老师上课的时间和精力[3]。使用RFID技术的考勤工作,在每次上课之前,学生使用RFID的校园卡进行刷卡才能进入教室,教室里的机器在收到阅读器传输的刷卡数据之后,把数据传送到远程后台上,后台机器接收之后,再把信息储存在数据库内;之后教务组人员能够通过使用浏览器登录查询平台,实时查询每一位学生在固定时间段的考勤状况;在学期末,将会统计不同课程不同学生的考勤状况并给出报表。
  3.1.3 水控与照明管理
  浴室水控管理是以RFID为基础的浴室水控管理,能够实现用水智能化管理,包括以下功能:
  实时显示数据。当RFID卡在感应区域内时,阅读器会显示卡上的金额,并且立刻进入到计费状态。
  消费方法。使用实时计费方法,读卡后马上出水,并且依据用水状况进行收费。
  计费方法。根据使用的水流量进行收费,即外接的脉冲流量表,能够依据计算的流量收费。
  智能照灯。智能照灯指使用物联网技术,把校园内的灯自主组网,对每一盏灯进行遥控,道路与教学楼内的灯会听从控制台的统一指令,实时反馈灯的状态与环境,依据光照强度与天气自动化改变照明的强度。比如在对教学楼内的灯进行控制时,当教室光照较暗时,灯自动调亮;当光照较强时,灯会自动关闭;倘若发现教室内无人,还能够远程控制照明灯的开关。
  3.2 教学管理
  物联网在教学管理中的应用包括日常的教学工作、图书馆与实验室管理等。
  3.2.1 日常教学
  使用物联网技术便于建立全方位的教学管理系统,使用REID技术完备教学管理与考核体系,以此提升教学质量,有助于开拓学习空间、培养自主学习的习惯。比如,无锡市设立感知生长校园数字农值园体系,让学生“感知”动植物的状况,使用网络收集信息、处理信息,分享种植的乐趣,以此提高学生的综合素质。
  3.2.2 图书馆管理
  图书馆同样使用物联网进行智慧管理,其模式是不需要人工进行管理。当前物联网在图书馆中的使用,主要是RFID标签,例如智能书车,是可移动的RFID书籍管理机器,有咨询、自定位、导航等功能。将书籍放到书车上,阅读器自动识别书中RFID中的数据,将应上架的位置与书车上的存放位置相互对应,并显示该本书籍在书库中的具体位置,从而方便工作人员进行书籍的统一管理。此外,从物联网技术在图书馆的应用情况来看,由于图书馆内各种类型的图书非常多,物联网技术与图书馆管理工作实际需求两者之间还有着较大的差距,是当前物联网技术在智慧校园内应用提升空间较大的位置[4]。   3.2.3 实验室管理
  物联网在实验室中的应用包括设备管理、智能插座与过程管理等。
  设备管理:RFID存储设备的基础信息,再使用阅读区获得相关的信息,之后使用网络统一进行管理。
  实验过程的管理:(1)RFID能够帮助学生获得实验的方法、流程、注意事项等信息。(2)在实验中,出现使用不合理情况时会响起警报并停止实验,避免损失。此外,实验的数据能够被实时收集并提供给实验操作人员,从而实现教学的智能化。
  智能插座不但拥有传统的插座功能,还能够把所有设备的耗电状况及时反馈到实验室中去,相关人员可以随时选择开关插座,实现人与插座的沟通,从而达到节能的作用。
  4 结语
  智慧校园指的是使用物联网来进行自动化的校园服务与管理,使用物联网来进行校园内的人、物品、信息间的沟通交流,大量的信息在物联网平台聚集,产生新的信息,以此来为师生提供智慧化的服务。毋庸置疑,智慧校园为广大师生带来了一定程度的便利,与此同时也面临着众多的挑战。第一是成本,设立智慧校园首先需要有统一的平台,包含无线与有线覆盖的环境;第二就是学生的隐私安全问题,因为物联网能够跟踪使用者的习惯与行动等,信息与隐私怎样得到保护是建设智慧校园首先需要解决的问题;第三,智慧校园尚无完善的管理制度,怎样进行物联网的维护与管理同样是重要的问题。现如今智慧校园仍处于摸索阶段,前景不够明确,但从长远考虑,因为物联网的使用前景广阔,相信智慧校园会如浙江大学在信息化“十二五”中所描绘的一样,实现结合创新的网络技术、高效的校园管理、丰富的校園文化、便利的校园生活随处可见的网络学习。
  作者简介:季凌云(1981— ),女,宁夏银川人,讲师,硕士;研究方向:计算机技术应用。
  [参考文献]
  [1]侯妍杉,李心怡,邓奥,等.基于物联网的智慧校园社区建设探究—以佛山科学技术学院智慧校园建设为例[J].现代营销(经营版),2019(7):75-76.
  [2]刘凯,张岳鹏.基于物联网技术的智慧校园模型搭建与思考—以南京森林警察学院为例[J].信息通信,2019(3):53-56.
  [3]金荣,栾桂芬.分析物联网背景下智慧校园的建设及发展—以泰州学院为例[J].通讯世界,2018(12):281-282.
  [4]让金鹏.物联网技术在智慧校园建设中的应用现状与发展趋势[J].计算机产品与流通,2017(12):222.
  Study on the application of the Internet of Things technology in smart campus
  Ji Lingyun
  (Ningxia College of Construction, Yinchuan 750021, China)
  Abstract:With the rapid development of science and technology information technology in China, Internet technology is widely used in all walks of life, among which, the development of Internet of Things technology is particularly prominent. At present, smart campus has become one of the important directions of the current school development. Among them, in the process of building and using smart campus, the application of the Internet of Things technology to it is crucial to improve the overall construction level of smart campus. This paper takes the application of the Internet of Things in the campus of smart as the object of study. Starting from the analysis of the meaning of the Internet of Things, the characteristics of the Internet of Things are studied, and the specific application of the Internet of Things in the campus of smart is analyzed.
  Key words:Internet of Things; smart campus; management
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