張瑩 張雅昱

摘要：該文簡述了物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵、特征和應用領域，重點對物聯(lián)網(wǎng)在高校管理、教學等方面應用的現(xiàn)狀進行了分析，指出數(shù)據(jù)驅(qū)動的探索將逐漸應用于教育領域，讓個性化、精細化教育成為現(xiàn)實。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；高校教育；互聯(lián)網(wǎng)+；大數(shù)據(jù)

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）07-0263-02

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。 在1999年，麻省理工最先提出了關于“物聯(lián)網(wǎng)”的含義，即物品通過射頻識別的信息傳感設備與現(xiàn)實生活中的物品相互關聯(lián)起來。從而實現(xiàn)智能化的識別和管理網(wǎng)絡。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的廣泛深入，各國政府都開始重視有關于物聯(lián)網(wǎng)的問題。物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)是新信息時代的特征產(chǎn)物，是人類跨時代的里程碑，其英文名稱是：“Internet of things（IOT）”。許多學者討論物聯(lián)網(wǎng)中，經(jīng)常會引入一個 M2M的概念，可以解釋成為人到人（Man to Man）、人到機器（Man to Machine）、機器到機器，從本質(zhì)上而言，在人與機器、機器與機器的交互，大部分是為了實現(xiàn)人與人之間的信息交互。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的主要特征

物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)是人類進行新的信息技術革命的成果，現(xiàn)今認為物聯(lián)網(wǎng)有以下三大特征：“全面感知”、“可靠傳遞”、“智能處理”。

1）全面感知：即利用射頻識別技術（RFID、傳感器、二維碼等）隨時隨地獲取物體的深度信息。

2）可靠傳遞：即將物體的信息數(shù)據(jù)通過各種網(wǎng)絡的融合精準高效的傳遞出去。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)關系密切，物聯(lián)網(wǎng)是對互聯(lián)網(wǎng)更深層次的延伸和發(fā)展，是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在型的網(wǎng)絡。

3）智能處理：即利用云計算以及各種智能計算技術，分析眾多數(shù)據(jù)及信息，同時智能化控制物體。

物聯(lián)網(wǎng)提供傳感連接的同時也具有智能處理能力，可以遠程智能的控制物體。為了適應不同用戶的需求，物聯(lián)網(wǎng)可以利用云計算以及模式識別等技術從海量數(shù)據(jù)中識別分析并整理出有用的信息，發(fā)現(xiàn)新的應用領域和應用模式。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術

物聯(lián)網(wǎng)技術是一項綜合性的技術，它具有三個重要的關鍵技術領域，即：傳感器技術、RFID標簽、嵌入式系統(tǒng)技術。這三個關鍵技術相互交融，使物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)萬物互聯(lián)，讓諸多域能夠?qū)崿F(xiàn)精準定位、遠程監(jiān)控、智能展現(xiàn)等功能。

1）傳感器技術作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術，使其在物與物之間相互連接，進行信息交換與傳輸?shù)姆矫嫫鸬绞种匾淖饔谩?/p>

2）RFID標簽是非接觸式自動識別技術的一種。RFID標簽無須人工操作，在閱讀器的感應下可以自動向閱讀器發(fā)送商品信息，從而實現(xiàn)商品信息處理的自動化。通過無線電訊號感知監(jiān)測目標并進行數(shù)據(jù)的記錄。

3）嵌入式系統(tǒng)（Embedded system），是一種“完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應用而設計的專用計算機系統(tǒng)”。與個人計算機這樣的通用計算機系統(tǒng)不同，嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定要求的預先定義的任務。

這三個關鍵性的技術使物聯(lián)網(wǎng)成功脫穎而出，成為高科技之一，并促進了很多產(chǎn)業(yè)進行技術升級與變革。

1.4 物聯(lián)網(wǎng)技術的應用

物聯(lián)網(wǎng)技術可以廣泛應用于智能家居、軍事與安全、科研與教育、環(huán)境與交通、制造等各種領域。

1）智能家居

“智能家居系統(tǒng)”是一種全新的家居電器控制方式。不同于傳統(tǒng)家居，“智能家居系統(tǒng)”可以一鍵控制全屋的燈光、電器，使家庭成員可以隨心所欲地享受智能家居帶來的樂趣：在雨天無需戶主動手，窗磁感應器會自動地將窗戶關閉；晚上的時候，人路過的地方就會觸發(fā)燈光感應器，實現(xiàn)智能生活；當冰箱缺少水果的時候，聯(lián)網(wǎng)冰箱將通過之前設置的程序自動預定水果；當家中沒有人的時候，戶主外出時，煤氣傳感器、煙感傳感器、紅外對射傳感器等會隨時監(jiān)控家中的安全。

2）運動監(jiān)測

運轉監(jiān)測為我們帶來了全新的生活方式，實現(xiàn)更精準的個人健康監(jiān)測模式。平時我們可以利用運動手環(huán)、智能手表來監(jiān)測每天的運動狀況；通過在產(chǎn)品中內(nèi)置傳感器，可以監(jiān)測空氣質(zhì)量和用戶的血壓、脂肪量等指標，并通過這些指標為用戶提供對應的健康指導。

3）智能交通系統(tǒng)

智能交通系統(tǒng)由交通信息采集、互聯(lián)通信、交通狀況監(jiān)視、交通控制和信息發(fā)布五大子系統(tǒng)組成。智能交通系統(tǒng)需要的交通信息，通過布設各種傳感器獲得。獲取的交通信息再使用有線或者無線的網(wǎng)絡通信技術進行傳輸和匯集。所有數(shù)據(jù)進行融合處理后，可以達到監(jiān)控和管理交通基礎設施以及交通流量的目的，從而為交通使用者及管理者提供對應的服務。

2 物聯(lián)網(wǎng)在高等教育的應用分析

2.1 物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應用現(xiàn)狀

當前，基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術已經(jīng)開始深刻影響了高校的教育和學習方式，物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應用大致可分為三個方面：信息化教學、智慧校園、教育管理。從長遠角度來看，物聯(lián)網(wǎng)應用在教育領域中前景相當廣闊。

利用物聯(lián)網(wǎng)豐富實驗教學 ，打破傳統(tǒng)實驗教學的局限。比如因存在安全問題或缺乏實驗器材，令許多實驗無法讓學生親自動手做，使用物聯(lián)網(wǎng)就可以讓教學具有安全性、共享性以及智能性。物聯(lián)網(wǎng)可以在構建智能化教學環(huán)境、教學、學校的考勤管理、圖書管理及教育安全管理等許多方面。

在物聯(lián)網(wǎng)應用中，人的行為、習慣等可被數(shù)字化的內(nèi)容均可納入“物”的范疇，物已經(jīng)不僅僅是實體概念，而是擴展概念。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展能夠獲取原來無法獲取的內(nèi)容。學生抽象的行為如學習方法、學習過程、知識掌握的情況通過各類智能終端可以被捕捉到，并轉化為數(shù)字化的形式，信息存儲后，加上大數(shù)據(jù)的分析，可以挖掘每一學生的學習規(guī)律。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)的云錄播系統(tǒng)及相關應用案例

物聯(lián)網(wǎng)的云錄播系統(tǒng)是利用物聯(lián)網(wǎng)技術與云技術構成的，具有設備的遠程管理和故障診斷、云錄播等功能的智能管理系統(tǒng)，是升級智慧教室，打造智慧校園，建設校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分。

通過物聯(lián)網(wǎng)云錄播的常態(tài)化錄播和校園網(wǎng)設備的管理，可以實現(xiàn)對各網(wǎng)絡設備和教室多媒體設備的控制、管理以及故障診斷。也可以實現(xiàn)對各教室課堂的實況觀摩及遠程教學等功能。

通過物聯(lián)網(wǎng)的云錄播系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠自動診斷各教室的設備故障情況，支持移動終端遠程診斷；教師可以實現(xiàn)遠程控制各種教學設備開關運行，系統(tǒng)按課表提前打開教室所有的設備，實現(xiàn)教學設備的自動化控制；管理員可以對各教室設備、場所實現(xiàn)24小時監(jiān)控管理；可以同時支持許多學生遠程參與課堂教學，有利于資源共享。

2.3 數(shù)字化學習中心的應用

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的來臨，翻轉課堂、微課、MOOC已經(jīng)成為高校教育的一項重要補充性學習資源。利用移動終端和對應的教學課件，從而引導學生實現(xiàn)自主學習、探究學習、小組學習等高效率和質(zhì)量的學習方式。信息化設備和數(shù)字化資源開展資源，將得到廣泛的應用。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)對教育的作用及影響

物聯(lián)網(wǎng)既方便了校園的統(tǒng)一管理，維護了一個良好的校園秩序，又豐富了在校學生的學習生活。在物聯(lián)網(wǎng)作用下的課外教學活動激發(fā)了學生學習興趣，拓展了學生知識空間與視野，培養(yǎng)了學生科學探究能力，通過實地的參觀、實踐，使使學生可以更為直觀的體驗和感受課外教學活動的樂趣的同時了解學習的本質(zhì)。

物聯(lián)網(wǎng)對教育的影響是廣泛而又深遠的，市場研究公司Gartner（高德納咨詢公司）研究表明，2016年物聯(lián)網(wǎng)設備的增長率達到30%以上，增長數(shù)目超過60億，2017年全球物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量達到84億以上——比2016年的64億增長30%多，2020年物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量將達到204億。由此看出，人們已經(jīng)深刻認識到物聯(lián)網(wǎng)的廣泛影響。物聯(lián)網(wǎng)與教育也是緊密相連的，現(xiàn)代社會將先進的物聯(lián)網(wǎng)技術與現(xiàn)代教學教育理念相結合起來，從事于科學的教學活動中，有利于提高教學模式的協(xié)調(diào)。物聯(lián)網(wǎng)在教育領域受益最大的是學生，物聯(lián)網(wǎng)模式下的教育體系能為學生的常規(guī)學習、課后學習、合作學習提供良好的環(huán)境和模式，有利于學生自助學習。

3 物聯(lián)網(wǎng)在教育應用的發(fā)展方向

物流產(chǎn)業(yè)與市場化進程的快速發(fā)展，雖然很多高校都建設了物聯(lián)網(wǎng)實驗室，但普遍存在技術先進性、實驗項目設備和實驗組織模式等方面的不足，未來發(fā)展不是一蹴而就。

3.1 建立開放式物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗中心環(huán)境

目前盡管很多高校都建設了物聯(lián)網(wǎng)實驗環(huán)境，但普遍在物流技術先進性，實驗項目設置、實驗組織形式等方面都存在著不足，應該與企業(yè)或相關協(xié)會合作，共建創(chuàng)新實驗中心。健全高校物流實驗環(huán)境建設，引入云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等創(chuàng)新物流技術，對接產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。

3.2 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)應用

在Intel 2015智慧教育信息化峰會上，作為實現(xiàn)智慧課堂的重要媒介之一交互電子白板由Intel與合作伙伴推出了。通過交互電子白板，不僅實現(xiàn)了教學環(huán)節(jié)的便利與簡化，更為主要的是學生在這一解決方案下實現(xiàn)了課堂互動，激發(fā)學生創(chuàng)造力和想象空間。在教室環(huán)境中，通過端到端的硬件設備創(chuàng)新，將傳統(tǒng)教學環(huán)節(jié)信息單向流動變?yōu)殡p向流動，為精細化、個性化教育打下基礎。

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)應用，其基礎是需要有海量的數(shù)據(jù)。但由于智慧教育方面的應用范圍不很廣泛，當前基于智慧教育方面收集到的數(shù)據(jù)很有限，無法利用大數(shù)據(jù)分析來實現(xiàn)個性化教育。但隨著數(shù)據(jù)量收集的擴大和相關領域進行規(guī)?；瘻y試后，數(shù)據(jù)驅(qū)動的探索將逐漸應用于教育領域，讓個性化、精細化教育成為現(xiàn)實。

4 結束語

雖然物聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮的作用越來越大，但是物聯(lián)網(wǎng)的研究主要在物流管理等相關領域，在教育領域的研究正處于起步階段，但隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的日益成熟，物聯(lián)網(wǎng)將在教育領域有著越來越好的發(fā)展前景，在物聯(lián)網(wǎng)模式下，學習者可以最大限度地利用物聯(lián)網(wǎng)資源，提高學習知識的能力并促進思維的發(fā)展。它是互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展代表了下一代信息技術發(fā)展的重要方向。

盡管物聯(lián)網(wǎng)技術的應用前景廣闊，但同時我們也應認識到物聯(lián)網(wǎng)從了解到發(fā)展不是一蹴而就的，物聯(lián)網(wǎng)技術在不斷更新、突破。隨著物聯(lián)網(wǎng)商用的成熟，教育領域應用物聯(lián)網(wǎng)的案例和成果會越來越多，物聯(lián)網(wǎng)是新一輪教育產(chǎn)業(yè)革命的重要方向和推動力量，利用物聯(lián)網(wǎng)的新技術將教育某些方面的劣勢轉變?yōu)閮?yōu)勢，推動教育轉型升級。

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