王曉雨

摘要：物聯(lián)網(wǎng)是新一代的信息技術(shù)之一，在高校校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得學(xué)校管理更為人性化、智能化，真正樹立以學(xué)生為主體的校園管理理念。本文首先對物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念進(jìn)行了闡述，然后重點(diǎn)探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校校園安全防范、教學(xué)管理工作、學(xué)生校園生活等方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) RFID 傳感器 校園網(wǎng)

中圖分類號：TP303 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）12-0230-01

物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一次網(wǎng)絡(luò)大浪潮，隨著信息化社會建設(shè)的不斷加快， 高校的信息化教育也在不斷改進(jìn)， 正在從“數(shù)字校園”向“智慧校園”轉(zhuǎn)變。智慧校園是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園中的一種集成應(yīng)用，通過對傳感數(shù)據(jù)的集中管理和大量信息的智能處理，形成了集學(xué)校管理、教育和服務(wù)為一體的應(yīng)用模式。

1 物聯(lián)網(wǎng)的概述

目前對物聯(lián)網(wǎng)的普遍定義就是利用射頻識別（RFID）、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)和信息處理等關(guān)鍵技術(shù)，通過射頻標(biāo)簽、射頻讀寫器、紅外掃描器、傳感器等信息感知設(shè)備獲取物體或人的相關(guān)信息，按照物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議完成感知信息之間的相互交換和共享的先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。根據(jù)信息生成、處理和應(yīng)用過程，可以把物聯(lián)網(wǎng)分為4層：感知識別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層[1]。感知識別層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，通過射頻識別、無線傳感器、紅外、藍(lán)牙等信息自動生成設(shè)備，對信息展開長期、大規(guī)模、實(shí)時(shí)的獲取。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層主要完成信息的傳輸，將感知識別層采集的數(shù)據(jù)接入到互聯(lián)網(wǎng)中，提供給管理服務(wù)層，是實(shí)現(xiàn)物與物互聯(lián)的重要基礎(chǔ)設(shè)施[2]。管理服務(wù)層主要對信息進(jìn)行處理，可以將大規(guī)模數(shù)據(jù)高效、可靠地組織起來，為上層行業(yè)的應(yīng)用提供支持。在綜合運(yùn)用層，物聯(lián)網(wǎng)繼承了互聯(lián)網(wǎng)功能：電子郵件、文件傳輸，又實(shí)現(xiàn)了以用戶為中心的應(yīng)用：萬維網(wǎng)、視頻點(diǎn)播、在線游戲、社交網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)，再發(fā)展到物品追蹤、智能交通、智能家居、智能辦公、智能物流、智能電網(wǎng)[3，4]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園安防中的應(yīng)用

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到校園安防系統(tǒng)中，就可以對高校校園的安全管理進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過將學(xué)校原有的視頻監(jiān)視系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)中的射頻識別、紅外感知、電子標(biāo)簽等技術(shù)相結(jié)合，再設(shè)置相應(yīng)不同等級的安全報(bào)警系統(tǒng)，便可以建立智能化的校園安全防范系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同安全級別門禁系統(tǒng)的管理，保障師生安全。比如當(dāng)學(xué)生處在校園偏僻地區(qū)或危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，RFID讀寫器會讀取學(xué)生卡片內(nèi)的信息，并向?qū)W生發(fā)出危險(xiǎn)提示的信息，此時(shí)相關(guān)的信息也會自動上傳到學(xué)校的監(jiān)控室，并且當(dāng)學(xué)生遇到突發(fā)事件時(shí)，可通過觸發(fā)應(yīng)急報(bào)警裝置上的按鈕或者在RFID讀寫器感應(yīng)區(qū)域內(nèi)刷卡報(bào)警，從而有效地預(yù)防和阻止校園的安全事故的發(fā)生。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還可以對進(jìn)入校園的車輛進(jìn)行監(jiān)控和定位，能對校園的交通狀況進(jìn)行有效管理，在校園各出入口及路邊安裝固定的RFID讀寫器，可以記錄出入的車輛及其在校內(nèi)的行駛情況，這樣可以規(guī)范車輛在校園內(nèi)的行駛和停放，對超速、亂停亂靠等違規(guī)行為進(jìn)行監(jiān)督。另外為了防止物品被盜，可以在教師辦公室、學(xué)生宿舍以及校內(nèi)重要物品上安裝電子標(biāo)簽；為了預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，可以在宿舍、實(shí)驗(yàn)室、食堂等場所安裝煙霧和溫度傳感器等。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)管理方面的應(yīng)用

3.1 考勤中的應(yīng)用

高校課堂考勤是教學(xué)管理中的重要環(huán)節(jié)之一，出勤率直接影響到每個(gè)學(xué)生該科的平時(shí)成績，輔導(dǎo)員或班主任也會把它做為評定獎(jiǎng)學(xué)金的重要參考。針對課堂中存在的缺勤，遲到、早退的現(xiàn)象，傳統(tǒng)方法是由任課教師逐個(gè)點(diǎn)名，需要花費(fèi)許多時(shí)間和精力，效率低并且還占用教學(xué)時(shí)間。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以建立高效的考勤系統(tǒng)，主要是通過感知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行考勤數(shù)據(jù)信息采集，學(xué)校給每個(gè)學(xué)生發(fā)放一個(gè)RFID標(biāo)簽，該標(biāo)簽上記錄了學(xué)生的學(xué)號、姓名等基本信息，當(dāng)學(xué)生進(jìn)入教室的時(shí)候，讀卡器就會讀取學(xué)生的信息，并將其上傳到中心服務(wù)器，服務(wù)器再對考勤系統(tǒng)中每個(gè)學(xué)生的考勤記錄進(jìn)行對比，統(tǒng)計(jì)其出勤率。

3.2 教學(xué)中的應(yīng)用

高校課堂教學(xué)中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以大大提高教學(xué)質(zhì)量，數(shù)字化校園建設(shè)中，人們已經(jīng)通過互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)獲取了豐富的教育教學(xué)資源，但是互聯(lián)網(wǎng)的局限在于它的虛擬性，缺少真實(shí)的感知。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入，可以使真實(shí)空間與虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)造真實(shí)互動的智能化教學(xué)環(huán)境，比如在實(shí)驗(yàn)課中，可以根據(jù)無線傳感技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)來搭建真實(shí)的微型化實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取，學(xué)生可以全程觀察和記錄實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，使學(xué)生身處課堂之中，卻可以真切的感受到真實(shí)的場景，讓學(xué)生體驗(yàn)到只有實(shí)踐才能感知到的知識和感悟，從而拓展學(xué)生的知識空間與視野，并提高學(xué)習(xí)的興趣。另外，在教學(xué)質(zhì)量評估中，可通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對教師課堂教學(xué)進(jìn)行監(jiān)控監(jiān)督，教務(wù)管理部門也可以通過物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備掌握學(xué)生和教師對整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的反饋情況，對教學(xué)中存在的問題及時(shí)進(jìn)行修正，從而實(shí)現(xiàn)高校教學(xué)工作管理優(yōu)化的目的。

3.3 圖書館中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用主要是利用RFID技術(shù)、電子標(biāo)簽技術(shù)對圖書實(shí)時(shí)跟蹤，感知圖書的信息。圖書的借還可以在無人狀態(tài)下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)自助。用戶借還圖書時(shí)，只需將自己的借閱證放在圖書館中的圖書管理系統(tǒng)的可視化界面進(jìn)行掃描，RFID系統(tǒng)就可讀取借閱證中的讀者信息，再讀取圖書RFID標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)并通過無線網(wǎng)絡(luò)與圖書館的管理系統(tǒng)相連，就可完成圖書的借還，無需專業(yè)的圖書館管理人員進(jìn)行處理，用戶檢索圖書時(shí)也能快速定位圖書的具體位置。另外圖書館管理人員進(jìn)行圖書盤點(diǎn)時(shí)，手持專用的RFID讀寫器，對書架上的圖書進(jìn)行掃描閱讀，即可對雜亂的圖書進(jìn)行分類、整理、盤點(diǎn)工作，方便快捷。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在學(xué)生生活方面的應(yīng)用

4.1 校園食堂中的應(yīng)用

高校食堂是學(xué)生在校生活的重要場所，食品安全和食品衛(wèi)生關(guān)系到每個(gè)學(xué)生的身心健康。借助于RFID技術(shù)和智能編碼技術(shù)，對每天進(jìn)入食堂倉庫的每一批次食品分類編碼并粘貼上相應(yīng)的RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽上記錄著食品的品名、類型、生產(chǎn)日期及保質(zhì)期等相關(guān)信息，在食品倉庫中安裝RFID智能讀寫器，將讀取到的食品信息，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_數(shù)據(jù)庫中，便可以實(shí)現(xiàn)對庫存食品信息的實(shí)時(shí)感知，使管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理過期食品，消除食品安全隱患。另外，通過RFID技術(shù)還可以將食品生產(chǎn)、加工、銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)連接起來，甚至可以逆向追蹤到食品的產(chǎn)地、生產(chǎn)者等信息，這樣可以優(yōu)選供貨商，并且如果出現(xiàn)食品問題時(shí)能快速追蹤到問題環(huán)節(jié)，并采取有效措施，使危害降到最低。

4.2 學(xué)生宿舍中的應(yīng)用

為了保證學(xué)生住宿的安全，學(xué)?？稍趯W(xué)生宿舍樓入口處設(shè)置RFID讀寫器，并加設(shè)智能門禁系統(tǒng)，禁止無關(guān)人員進(jìn)入宿舍，學(xué)生進(jìn)出宿舍必須刷卡，卡里整合有RFID標(biāo)簽，記錄著學(xué)生信息，該系統(tǒng)會自動記錄人員出入情況，并生成多次無刷卡記錄或者晚歸學(xué)生的名單，通過此名單學(xué)管科和宿舍管理員可以對晚歸、未歸的學(xué)生及時(shí)處理。另外，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以對宿舍內(nèi)的照明、供電供水設(shè)備實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時(shí)感知，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，智能地節(jié)水節(jié)電的目的，并可預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，如遇緊急情況也可及時(shí)疏散學(xué)生。

4.3 校園消費(fèi)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以應(yīng)用于學(xué)生的校園消費(fèi)方面，包括食堂就餐、洗衣以及超市購物等。運(yùn)用RFID技術(shù)整合校園一卡通，如前所述，每個(gè)學(xué)生都擁有一張含有RFID電子標(biāo)簽的校園一卡通，卡里包含學(xué)生個(gè)人信息及資金信息，在食堂、超市等消費(fèi)場所設(shè)置RFID閱讀器，學(xué)生刷卡消費(fèi)時(shí)，閱讀器就會將讀取的信息通過智能消費(fèi)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳遞至數(shù)據(jù)處理中心，利用校園一卡通的電子支付功能，對消費(fèi)管理后臺數(shù)據(jù)庫的查詢，讀取卡上資金余額，將當(dāng)前消費(fèi)的金額扣除，并實(shí)時(shí)更新電子錢包及數(shù)據(jù)庫中的信息，使得學(xué)生在學(xué)校中真正能夠?qū)崿F(xiàn)“一卡在手，遍走校園”的境界。

5 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校校園中的各項(xiàng)應(yīng)用，使得學(xué)校的教學(xué)和管理更為科學(xué)合理，為教育事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了全面的感知，高效的管理和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

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