智能化数字校园中物联网技术的运用

文/狄永财

物联网技术的诞生是对互联网信息浪潮的积极响应，将其融入到教育行业，更是对传统教育的颠覆。目前，物联网技术已经渗透到我国经济社会的各个领域，演变为新经济增长的关键“助力器”，为创造经济效益和社会效益提供原始条件。同时，经济社会的发展带动知识经济时代的来临，使得教育成为社会大众关注的焦点。将物联网技术引入到校园建设层面，使校园中的独立个体连接成统一的整体，以发挥整体合力的效用，加强师生互动和区域教育资源的共享。

1 物联网技术的相关概述

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是信息化时代的重要标志。物联网相比互联网而言，所涉及的层面更深，可以说物联网是互联网的延伸。物联网技术可以实现接入互联网的物、人、事连接，在互联的基础上重新打造更为智能化的系统。物联网技术需要以多种子技术和子设备为支撑，技术层面比如RFID射频技术、多媒体技术、移动通信技术等，设备层面比如红外线扫描仪、GRP定位系统、摄录像机等设备，制定一种特殊的通信协议，进行组成元素之间的对接，最终实现物物信息、物人信息交换和物事信息交换的情况，进而形成监控与管理的完整网络体系。我们可以根据信息的生成、处理和应用三个步骤,物联网四个层面的意义，它们分别是感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。首先，感知识别层是数据收集的工作区,主要是利用射

频识别、红外线、蓝牙等设备,对相关的信息进行获取，获取的信息多为大规模的。其次，网络构建层主要是对收集的信息进行传递,并在传递的同时将信息接入到互联网,为下一层提供信息来源。再次，管理服务层涉及到对信息的有序化处理,将冗杂的大量数据进行整合、组织,以便为上层所传递的信息应用提供支持。最后，综合运用层就是与用户之间产生交互，这其实还是互联网的基本功能，最终满足用户需求。

2 智能化数字校园的相关概述

智能化数字校园是物联网技术在校园建设中的实际应用，利用物联网技术将校园中的各个物品连接起来，以此来改变有关校园的各种要素之间的资源分配，比如教师、学生等，最终实现个性化的交互和科学的校园管理，最大化的提高校园管理效率。比较直白的讲，智能化数字校园主要是利用各种传感设备，并将它们进行安装，实现传感器的校园全覆盖，讲这些地点连接成一个整体，形成物与物之间的互联。然后将这个互联整体连接互联网，以实现进一步的整合。智能化数字校园属于一种新生事物，正处于快速发展的过程中，它具有多方面的特点，强针对性的信息服务、智能化的处理水平、大范围的自主学习环境等等。

3 物联网技术在智能化数字校园建设中的广泛应用

3.1 日常教学的应用

物联网技术可以应用于教学过程中的多方面，教师在课堂上的考勤工作、课程表设置、教学计划设定等都可以利用物联网技术，这不仅会提升教师的教学效率，还能够激发学生们的积极性。物联网技术的广泛应用，可以促使教师、学生、家长进行“三位一体”的实时互动．为家长了解自己的孩子在校的表现提供能够了技术层面的保障。

3.2 实时动态监控的应用

目前，很多的学校为了加强安全管理，实现了校园监控全覆盖，这是物联网技术在智能化数字校园中应用的最典型代表。校园监控全覆盖后，可以对学校的所有开放区域进行实时动态的监控，比如教室、餐厅、校门等。射频识别技术(RFID)广泛应用于门禁系统中，这样可以对相关区域的动向信息进行搜集、管理和监控。当出现不正常情况时，系统能够进行自动化的报警，可以将损失降到最低。

3.3 个性化学习的应用

传统的教与学方式存在一定的不足之处，一定程度上阻碍着教学效果的显现。物联网技术成为社会更发展的主流，我们就要将物联网技术积极融入到学生的个性化学习过程中。学生在满足课堂学习的基础下，还可以利用好物联网技术的便捷信息来源，利用相关的学习设备进行个性化学习，以此推动学生学习的全面化、系统性。同时，学生在自主学习过程中出现疑惑，还可以通过统一的服务平台进行远程交流，以更好的提高学习效果。

3.4 图书管理的应用

图书馆是一个学校的“大脑”，需要时刻保持有序状态。传统的图书管理需要人工核对出入库书籍，因为需要整理的书籍数量多，所以工作量自然会比较大。但是，物联网技术的投入使用，解决了传统图书管理的弊端，射频识别技术(RFID)实现了图书借阅的快速登记，不需要利用扫描仪进行逐一操作，有利于方便地查找和追踪图书。物联网技术即减少了图书馆工作人员的工作量，又避免了图书的丢失。

3.5 人员动态的应用

现在，很多的学校推行一卡通，将饭卡、水卡、借书卡、就诊卡等有机结合为一体。在相关的地点设置多个感应点，以发挥其实时感应的效用。管理人员可以在后台实现远程读取。在这种管理模式下，我们可以实现对广大学生和教职工的全时间段、全方位的感知和定位。同时，物联网技术还广泛应用于学生或教职工的日常管理，比如签到、点名、定位等．进一步的达到对学生或职工实时动态进行有效的管控。

3.6 智能保密的应用

虽然学校属于比较开放的单位，但是也会有一定数量的机密文件和机密设备，为了保护文件的安全，我们通常是利用防入侵软件。物联网技术可以将学校的智能保密管理效用发挥到极致，办公电脑、机密文件等可以嵌入射频卡，或者是粘贴二维码，最终实现实时定位，减少因设备管理不当而出现文件丢失、泄密的不良状况，始终为相关设备、文件的保密提供技术支持。

3.7 后勤管理的应用

物联网技术投入到后勤管理中，后勤管理人员可以远程控制水、电设备，对学校后勤物资进行智能化统计，远程控制教室合宿舍的温湿度，监控学校绿色植被的生长状况，实现自动浇水，路灯安装光学传感器，实现自动开启和熄灭，节约能源，推进学校后勤管理的科学化。

3.8 安全保卫的应用

在校园的公共区域安装一部分监控摄像头和感应点，通过这些设备，安保人员可以对所有的人员进行身份识别，同时，我们还可以智能化的识别可疑人员，便于我们采取进一步的重点监控，减少不必要的损失。还可以在财务室、危险品存放室、计算机机房等中重点区域安装智能传感器，加强管控和监视力度，对可以状况及时进行处理，确保校园安全。

4 物联网技术在智能化数字校园应用中的问题

4.1 物联网技术应用水平低

虽然，物联网技术在我国已经得到了广泛的应用，但很多的应用方向是浅层次、表面化的。很多的学校对于物联网技术的应用尚处于初期阶段，智能化数字校园建设自然也缺少成熟的方式方法。智能化数字校园对物联网技术的研究比较浅显是一方面，另一方面是建设资金较少，提供不了支持，技术应用需求比较低等。我们很多学校在物联网技术应用方面投入极少，无论是人力还是物力,这主要有两方面的原因，第一方面是智能感知设备建设力度比较小,比如射频识别、二维码、光学传感器等，这些是建设智能化数字校园的硬件支撑。另一方面是网络环境建设和维护效果比较差,众所周知，物联网技术离不开良好的网络环境，这对建设智能化数字校园也是非常关键。我们想要物联网技术在校园中的正常运行，最基本的就是网络全覆盖，这是对网络环境的最低要求，同时，还需要具有多种网络类型，比如无线网、有线网、移动网等，这些高标准在一定程度上会制约我们的智能化数字校园建设。

4.2 人才队伍专业化素质不足

物联网技术是一门新型信息技术,并且广泛应用于教育行业,但是，至今还没有固定的引用和发展模式,这就需要我们学校的专业教师展开相关的研究，并对自己的研究成果进行大范围的推广。另外一方面，很多学校都有自己发展的短板，这些因素都是智能化数字校园建设的负面影响，比如学生数量较少、教师专业化素质不足、专项建设资金较少等，这些都需要我们进行有针对性的加以解决。人才是建设智能化数字校园的载体，但是，我们的很多学校缺少专业化的物联网人才队伍，特别是中小学，仅仅依靠信息学科的教师，这是远远不够的。基于此，我们要通过一定的途径组建智能化数字校园人才队伍，保证技术人员队伍的稳定性。同时，我们还要将物联网技术作为重点研究的方向,借助最新科技,构建符合学校特点的信息化管理模式,以更好的推进智能化数字校园建设的科学化、合理化、有序化。

4.3 智能化数字校园规划不科学

信息技术的发展趋势比较迅猛，再加上物联网等第三代信息技术的出现和应用，但是，智能化数字校园的建设却比较早,这就出现了技术与建设步伐不匹配的状况。很多学校的智能化数字校园规划还停留在多年以前，不能够满足信息技术的发展需求。很多的智能化数字校园规划方案缺少物联网技术的应用要点，没有考虑物联网技术的基础设施建设以及兼容等问题。智能化数字校园规划方案不够科学，后期的实际建设工作自然也就处理不好,这肯定会对智能化数字校园建设产生负面影响,更严重的是，可能会使前期的工作缺乏有效价值。

5 推动物联网技术在智能化数字校园应用水平的几点建议

5.1 利用物联网技术构建优质的教学环境

学校运营的最直接目的就是实现教学质量的不断进步，那么，一个具备有利条件的教学环境就是教学质量的基础保障。一方面，我们需要保证最基本的校园环境安全，采用物联网技术，全面构建安全管理机制，为学生和教职工的身心健康保驾护航。另一方面，我们要深化物联网技术在实际教学中的应用，逐步完成教师教学方式的转变，激发学生的学习兴趣，构建师生之间的无障碍沟通方式。物联网技术的应用改变了传统的课堂教学模式，真正将课堂主导权赋予学生，实现了数字教学向智慧教学的历史性跨越。

5.2 利用物联网技术构建平安校园

学校安全是我们所关注的重点，很多学校的安全管理体制与实际需求还有所偏差。基于此，物联网技术在智能化数字校园建设过程中的深入应用，极大地规避了校园运营中的隐性危险，将平安校园的构建落到实处。我们在学校管理过程中，运用物联网技术的核心，在校园智能安全防卫系统和校园智能交通管理系统的开发中极具便利性。物联网技术能够实现对所有车辆的进出校园情况做智能化的实名登记，减少人力资源的使用，降低管理成本。

5.3 利用物联网技术构建节能校园

资源总是有限的，如何使学校的资源得到优化配置是我们工作的重点。物联网技术在学校能源的监控和管理过程中发挥重要作用，水、电等各种能源的使用情况都会有不同状态，物联网技术可以在校园中实现智能化管理。比如控制光线的相关设备，只需要安装传感器和控制器，该设备就可以根据室内的光线状况自动的调节管线的亮度，减少了电能的不必要浪费，也为广大师生提供了有利的学习、工作环境。智能化图书管理的使用也会规避传统图书整理工作的弊端，极大地提高效率，实现人力资源的节能。

6 结语

综上所述，智能化数字校园是学校信息化建设的主流方向，它可以最大程度上实现学校软、硬件资源的有效整合，在网络化学习、校园管理、校园生活、教学服务方面实现资源共享。物联网技术的充分融合，改变了师生之间的信息交流情况，所以，智能化数字校园的“智能化”和“智慧化”是校园建设未来发展的必然趋势。我们一定能够要以此为契机，抓住发展机遇，使物联网与现代教育能够完美结合。

参考文献

[1]成果.物联网技术在智慧校园中的应用研究[J].数字通信世界,2015(11):126-127.

[2]刘志龙.物联网技术在高校智慧校园中的应用研究[J].无线互联科技,2015(23):147-148.

[3]王晓雨.物联网技术在高校校园中的应用探讨[J].数字技术与应用,2016(12):230-232.

[4]陈开梅,刘志清.物联网技术在智慧校园建设中的应用探讨[J].通讯世界,2016(12):62-63.

[5]冯颖,俞文洋,陈羿羽,冯世海.智慧校园建设与应用研究[J].电脑编程技巧与维护,2014(02):91-92.

[6]高倩,王志军.基于物联网的智慧校园基础架构与应用研究[J].漯河职业技术学院学报,2015,14(02):52-53.

[7]林玉凤.物联网技术在智慧校园管理中的应用[J].济源职业技术学院学报,2016,15(04):62-65.

[8]陈明选,徐旸.基于物联网的智慧校园建设与发展研究[J].远程教育杂志,2012,30(04):61-65.

[9]周扬.物联网技术在智慧校园中的应用探索[J].无线互联科技,2017(15):24-25.

[10]郑健江,郑康林.基于物联网技术的智慧校园架构研究与设计[J].铜仁学院学报,2016,18(04):67-73.