韓 蔚 宋文敏

(萊蕪職業(yè)技術學院，山東 萊蕪 271100)

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)的概念大同小異，主要是指利用射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID）技術、無線通信技術、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)（GPS）、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換與通訊，先進的云計算技術和超級計算機則可以對海量數(shù)據(jù)進行整理分析，幫助人們做出正確的行動決策，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)測和管理的一種網(wǎng)絡[1]。由此可見，物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了物與物的相連，其基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，其目的仍然是進行信息交換與通訊。本文以物聯(lián)網(wǎng)在校園智能化建設方面的研究綜述為基礎，探討了物聯(lián)網(wǎng)技術在智能校園中的應用。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術簡介

從技術架構上看，物聯(lián)網(wǎng)可以分為：感知層、網(wǎng)絡層和應用層[2]。

感知層是由各種傳感器以及傳感網(wǎng)關構成的，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息。

網(wǎng)絡層由各種私有網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，負責傳遞和處理感知層獲取的信息，相當于人的神經(jīng)中樞和大腦。

應用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它和各行各業(yè)的需求相結合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應用。

物聯(lián)網(wǎng)的技術特點讓其迅速應用到社會生活的各個領域、各個角落，包括綠色農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、海洋漁業(yè)、公共安全、城市管理、遠程醫(yī)療、物流管理、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等方面。《2010-2011年中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展年度報告》顯示：我國的安防、交通和醫(yī)療三大領域有望在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中率先受益；到2015年，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將實現(xiàn)5000億元的規(guī)模，年均增長率達11%左右。在這樣的形勢下，物聯(lián)網(wǎng)在教育中的研究和應用更受到足夠的關心和重視，下面探討物聯(lián)網(wǎng)技術在智能校園中的應用。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能校園中的應用

2.1 教學方面的應用

在教學方面通過物聯(lián)網(wǎng)技術可以實現(xiàn)現(xiàn)實世界與虛擬世界的互聯(lián)，可以使教學環(huán)境中的每個物件與虛擬學習環(huán)境進行無縫整合。比如教師在做教學設計、編寫教案或是上課時不用再刻意關注教學設備的存在，不需要學習它的使用方法。在授課過程中僅僅通過語言或簡單的動作指令就可以隨心所欲地使用物聯(lián)網(wǎng)技術控制下的任意設備，如投影儀、音箱、燈光等等，使得教學效果達到最大化。

另外，智能化教學也體現(xiàn)在教學環(huán)境上?？梢岳脗鞲衅骶W(wǎng)絡，實現(xiàn)教學環(huán)境的實時信息反饋。[3]可以在教學樓內安裝密集的傳感器，并用IPV6網(wǎng)絡連接，以此來自動調節(jié)教室內的溫度、濕度、照明度等，使得教學環(huán)境最佳。比如在實訓基地安裝所需的傳感器設備，當外在條件與實訓基地設定條件不相適宜時，可以進行報警，并將實訓期間的報警次數(shù)記錄到RFID標簽設備中，教師可以方便地查看學生的實訓情況。

2.2 學生管理方面的應用

物聯(lián)網(wǎng)在學生管理方面的應用主要包括學生上課考勤管理和學生安全管理兩個方面。

在傳統(tǒng)意義上教師對學生進行考勤主要是計算學生上課的出勤率，在很大程度上浪費了學生課堂聽課的時間。而采用物聯(lián)網(wǎng)技術之后，學生可以使用含有RFID標簽 （為在校的每個學生配備RFID標簽，該電子標簽中預先儲存好了學生的姓名、班級等基本信息）的校園卡刷卡進入教室，教室內的讀卡器在接收到學生刷卡記錄后，將數(shù)據(jù)發(fā)送到教學管理系統(tǒng)服務器上，并把數(shù)據(jù)自動更新到后臺數(shù)據(jù)庫中，從而統(tǒng)計出該學生的出勤情況。

在學生安全管理方面，通過在校園的圍墻或其他敏感地帶預先設置傳感器終端設備等可以判斷監(jiān)測闖入人或物的具體大小和位置，同時依靠相應的攝像頭監(jiān)控該區(qū)域，利用圖像識別技術跟蹤闖入的人或物，相應的提醒信息也立即發(fā)送到學校保衛(wèi)人員的手持設備中，方便附近的人員前去現(xiàn)場。另外，可以在宿舍區(qū)安裝識別系統(tǒng)，對在校學生進行清點，如有異常立即跟蹤學生行蹤。

2.3 學生生活方面的應用

物聯(lián)網(wǎng)在學生生活方面的應用包括餐廳管理、洗浴中心管理以及大學生超市管理等。以餐廳管理為例。

餐廳管理是智能校園的一個重要組成，以基于RFID技術的餐廳管理系統(tǒng)為核心[4]。師生每人都持有一張含有RFID電子標簽的飯卡，飯卡中包含了用戶的個人信息。同時，在餐廳的每個出售窗口安置一個RFID閱讀器，在師生買飯的同時，閱讀器將讀到的信息傳至后臺數(shù)據(jù)庫查詢，讀取卡上金額，并扣除消費金額。而整個的后臺數(shù)據(jù)庫會將用戶的信息存儲在數(shù)據(jù)庫中方便管理人員對餐廳銷售情況進行查詢。

3 結語

毫無疑問，智能校園給師生帶來了極大便利，同時也面臨著很多的挑戰(zhàn)。首先，物聯(lián)網(wǎng)技術建設智能校園不單單是一個技術問題，也涉及到人們的認知以及成本的控制等多方面問題。其次，個人隱私安全，如何保護師生個人隱私成為物聯(lián)網(wǎng)技術應用于智能校園亟待解決的問題[5]?？傊?，智能校園建設目前還處在初級階段，但從長遠來看物聯(lián)網(wǎng)應用前景非常廣泛，它必將會創(chuàng)造更加豐富的校園生活和校園文明。

［1］孫其博，劉杰，等.物聯(lián)網(wǎng)：概念、架構與關鍵技術研究綜述[J].北京郵電大學學報，2010，33（3）：1-9.

［2］董愛軍，何施，易明.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀與框架體系初探[J].科技進步與對策，2011，28（4）：61-65.

［3］鄧趙紅，桑慶兵.物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應用與思考[J].無錫職業(yè)技術學院學報，2010，9（4）：48-51.

［4］何印，劉施羽，等.淺談 RFID技術在高校食堂管理中的應用[J].科技資訊，2009（26）：212-213.

［5］李一，陳火峰.關于物聯(lián)網(wǎng)的研究思考[J].價值工程，2010（8）：126-127.