物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應用(20210413034235)

1、物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應用摘 要：文章探討物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵與特征，提出智 慧 校園的概念，并闡述物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應用。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智慧校園；感知識別1物聯(lián)網(wǎng)的定義及特征物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things, loT,也有稱為Web of Things）指的是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻 識 別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激 光掃描 器、氣體感應器等各種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來形成的一個 巨大網(wǎng)絡。1其目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡連接在一 起，方便識別、管理和控制。可以說，物聯(lián)網(wǎng)是基于泛在 網(wǎng)技術(shù)建立起來的物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，這種連接可以包含 任何時間，任何地點和任何物體的連接。

2、和傳統(tǒng)的互聯(lián) 網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)有其鮮明的特征。首先，它是各種感知 技術(shù)的廣泛應用。其次，它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在 網(wǎng)絡。2物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)和應用模式。從技術(shù)架構(gòu)上 來看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡層和應用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，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)獲識別物體，米集信息的來源，其主要功能是識 別物體，采集信息，并且將信息傳遞出去。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，相當于人的神

3、經(jīng)中樞和大腦，負責傳遞和處 理感知層獲取的信息。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，它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的 智能 應用。物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)特性主要體現(xiàn)在其應用領(lǐng)域內(nèi)， 目前綠色農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、公共安全、城市管理、遠 程醫(yī)療、 智能家居、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等各個行業(yè) 均有物聯(lián)網(wǎng)應 用的嘗試，某些行業(yè)已經(jīng)積累一些成功 的案例。2物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應用2. 1校園生活包括食堂管理、浴室水控管理、考勤管 理等。2.1.1食堂管理食堂管理是智慧校園重要組成部分， 基于RFID技術(shù)的食堂管理系統(tǒng)主要分成三部分：含RFID電子標簽的飯卡：師生每人擁有一張這樣的 飯卡，卡里面包含了用戶

4、信息。RFID閱讀器：在每個食堂售飯窗口安置一個RFID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。后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：將用戶的注冊信息存儲在數(shù)據(jù) 庫中，可以方便管理員對食堂消費業(yè)務的查詢。2. 1. 2浴室水控管理基于RFID技術(shù)的浴室水控管理，可以實現(xiàn)用水自動 化管理，主要功能以：信息數(shù)據(jù)實時顯示：當RFID卡位于閱讀器感應區(qū) 時，閱讀器就顯示卡上余額，然后可立即進入用水計費狀 態(tài)。3消費模式：消費模式釆用實時計費模式，即讀卡就出 水，并根據(jù)用水量實時進行扣費；計費方式：按使用的流量計費，即外接脈沖流量 表， 可根據(jù)計算產(chǎn)生的流量進行計費。2. 1.3考勤管

5、理基于RFID技術(shù)的考勤管理工作流程：每次上課前， 學生用含RFID標簽的校園卡（或手機卡）刷卡 進教室， 教室內(nèi)的設(shè)備在接收到讀卡器發(fā)送來的學生刷卡記錄數(shù)據(jù) 后，將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程服務器；遠程服務器接收到數(shù)據(jù) 后，將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中；然后，教務人員或者教師通 過瀏覽器登錄到考勤查詢網(wǎng)站，可以實時地遠程查詢某一 節(jié)課或某一位學生或某個教室在某一段時間內(nèi)的考勤情 況；學期結(jié)束時，每門課 程學生的出勤情況或者某個學生 在一個學期的出勤情況可以自動統(tǒng)計出來。42.2教學管理2. 2.1日常教學利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有利于建立全面和主動的教學管理體 系，利用RFID技術(shù)的支持，可以完善教學管理的組織系 統(tǒng)、評

6、價和考核系統(tǒng)，從而對教學的質(zhì)量建立保障和監(jiān)控體 系；有利于拓展學習空間、培養(yǎng)學習者自主學習能力，物聯(lián) 網(wǎng)能為學生的自主學習、合作學習等提供支撐環(huán)境。例如， 無錫市感知生長校園數(shù)字化農(nóng)植園系統(tǒng)，就是讓學生通過 “感知”動植物生長情況，利用計算機及網(wǎng)絡收集、處理和 發(fā)布觀測信息，交流種植經(jīng)驗，展示研究成果，從而提升學 生的科學素養(yǎng)。2. 2.2實驗室管理 物聯(lián)網(wǎng)應用到實驗室中主要包括設(shè) 備管理、實驗 過程管理和智能插座等。設(shè)備管理：RFID存儲實驗設(shè)備的基本屬性等信息， 利用閱讀器方便地獲取相關(guān)信息，然后再利用網(wǎng)絡進行統(tǒng) 一管理。5實驗過程管理：首先，RFID可以幫助學生方便地 獲取實驗步驟、操作要點、使用幫助等信息。其次，在實 驗過程中，使用不當時能自動警告并中斷實驗過 程，避免 不必要的損失。另外，實驗數(shù)據(jù)可以被實時采集并以適當 的方式提供給實驗者，實現(xiàn)實驗教學的數(shù)字化、網(wǎng)絡化與 智能化。智能插座除了擁有傳統(tǒng)電源插座功能外，它能夠 將各 個實驗設(shè)備的耗電量信息實時反饋給實驗室管理員，管理 員能隨時開關(guān)插座，實現(xiàn)插座與人的對話，起到高效節(jié)能 的作用。參考文獻1 The Internet of ThingsEB/OL.2 李青校園物聯(lián)網(wǎng)的風向標J中國教育網(wǎng)絡，2010 ,(12) :43-443 王曉靜，張晉物聯(lián)網(wǎng)研究綜述J 遼寧大學學報：自然科學版