物联网技术在智慧校园建设中的应用

刘建

摘   要：现阶段我国的科技水平逐渐提高，互联网、云计算等新一代高科技信息技术的应用范围逐渐扩大，我国高校也逐渐实现从数字校园到智慧校园的过渡。建设智慧校园主要是依靠先进的物联网技术，使校园管理模式逐渐趋向科学化、人性化，从而推动智慧校园建设工作的开展，并且促进智慧校园的进一步发展。文章对物联网技术在智慧校园建设中的应用问题进行了深入的分析和探讨。

关键词：物联网;智慧化校园;信息化技术

物联网的出现引起了世界各地的高度重视，是现阶段中国各高校和科研机构的研究重点。数字化校园的建立是创建智慧校园的基础，智慧校园的创建加快了高校的信息化建设进度，高校利用物联网技术提升自身管理工作的质量和效率，是促进智慧化校园进一步发展的有效途径。因此结合云计算以及物联网等先进信息技术的特点，加大其在智慧校园建设工作中的应用力度，是推动智慧校园建设的关键。

1    物联网的含义和特点

1.1  物联网的含义

现代互联网是物联网运行的基础，根本体现是利用物与物相连接的互联网络，构建包含所有用户的物物空间。物联网具体是指利用现代信息传感设备，比如红外感应器、射频识别、激光扫描器以及全球定位系统等先进的技术和装置，根据相关规定通过网络设施对信息进行处理和传送。将互联网和物品进行连接，形成非常庞大的网络，主要作用是实现物品的自动化辨别和资源共享，可以大幅度降低管控和辨别工作的难度，为开展相关工作提供便利条件。构建物联网为现实和虚拟的相融提供了新的可能性，从而建立沟通的桥梁，实现物和物、人和物以及人和人之间的沟通和联系。在实际工作过程中，互联网的应用范围十分广泛，主要体现在以下3个方面：（1）在辨别目标的同时提取对应的信息。（2）对目标进行智能监控并且可以进行后期的跟踪反馈。（3）有效监督操作环境并加以控制，对目标展开追踪并实时反馈[1]。

1.2  物联网框架及特点

物联网可以分为3个层面：感知层、网络层、运用层。第一个层级是感知层，主要是指物联网对各种不同类别的信息进行感知，并且通过系统中的传感器对信息数据进行收集，从而实现高效辨别物的目的，对收集来的信息进行整理分析之后，通过传感器将信息传输到网络层，由此可見感知层物联网的基础层次。第二个层级是网络层，主要作用是将感知层传来的信息进行准确的分类之后按时传输出去，可以理解为是物联网的脑部和神经中枢。第三个层级是运用层，主要是建立物联网和用户之间的连接，是形成物联网智能化的关键步骤。物联网的主要特点是连通性、共享性和感知性，其中最重要的是连通性，是保证物联网正常运作的基础，具体是指在任何时间、任何空间里的任何一个物体与其他物体之间都存在相互连通性。共享性具体是指通过物联网建立人和人、人和物、物和物之间的联系，实现彼此之间可以互相交流的目的;自动化感知性指的是建立互联网使全球范围内的物体都可以以智能化的形式建立连接，形成彼此之间的关系。互联网最大的优势就是可以充分利用资源，提高资源的利用率，为人们的生活提供更加便利的条件。智慧校园物联网如图1所示[2]。

2    由数字化校园发展为智慧化校园

近年来，大部分高校利用互联网、数字化和信息技术以及对应的设备构建了相应的数字化平台，数字化校园的构建工作基本已经完成。数字化校园的构建大幅度地提高了高校的教学水平和教学效率，是实现高校之间信息共享的关键。

2.1  智慧校园定义简述

智慧校园概念的提出受到智慧星球的启发，主要是根据物联网技术建立的。智慧校园具体是指利用现代化的云计算、虚拟化和物联网等技术手段将校内的管理者以及师生等多方面的身份信息进行整合，实现彼此之间的资源共享，将不同类别的信息数据进行分析和整理，最终全面提高校园管理工作的质量、效率以及高校的智能化水平，促进学校的智能化发展。由此可见，智慧校园是智慧化校园进行进一步的改良的结果，发展前景十分可观[3]。

2.2  智慧校园的特征

智慧校园的特征主要体现在以下几点：（1）智能感知，指通过营造新型的智能感知环境，建立全面的信息服务平台，主要包括传感器对数据信息、学习情境以及学习者的特征等重要数据进行感知、提取和传递等相关工作。（2）互联协作，智慧校园可以根据不同系统的不同特点，在系统之间建立连接，使各个系统可以实现互联和协作，从而实现全面感知信息点，排除信息感知的死角和盲区，从根本上实现综合存储从人到物不同维度的信息目标。（3）服务支持平台，云计算平台拥有的高效数据处理系统是建立智慧校园的核心。服务支持平台的主要是以数据挖掘技术和建模技术为基础，对产生的信息进行实时分析和预测，最后通过智能推理，构建一个全面的应对方案，是最大限度提高教育教学和资源共享服务质量的关键，为数据信息的安全性提供保障，同时也为学校和外部世界之间的信息交换和感知提供了便利条件。

2.3  校园物联网

校园物联网主要是指利用现代校园网络技术，构建可以覆盖整个校园的物体互联网。现阶段，大部分高校的数字校园网构建工作已经完成，但由于高校的信息化发展速度越来越快，所以高校不得不扩大学校的办学规模和数字校园网的构建规模。高校的学生和教职工数量不断增多，网络客户终端的用户数量也日益增长，为物联网的应用打下了良好基础。除此之外，如何提高管理工作效率和解决校园安全问题是高校面临的首要问题，在高校智慧校园的建设工作中应用物联网技术是解决这一问题的有效途径。

3    智慧校园系统架构

3.1  统一门户服务系统

统一门户服务系统主要是指为用户提供服务的入口，系统应该以统一门户系统作为访问入口，所有子系统的形成和使用都需要通过门户系统的授权。当用户想要访问系统时，需要在门户系统进行认证和登录，才能获得访问不同子系统的权限。因此统一门户服务系统可以随时随地为用户提供教育资源和信息，打破传统教育资源服务的限定，不受空间和时间的限制，从而提高教育资源的服务质量[4]。

3.2  服务支持平台

构建智慧校園的主要目的是建设服务支持平台，主要是指在利用不同应用系统的基础上，结合综合信息服务和业务流程形成完整的服务链，从而实现业务透明化和资源共享。可以提高系统的服务质量，扩大系统的服务对象范围，保证全体教职员工都可以享受服务支持平台所提供的信息服务。建立服务支持平台可以提高高校所应用系统的服务质量和效率，从根本上提高应用系统的运营管理能力和服务能力，真正意义上实现互联、共享以及协作。

3.3  信息标准体系

信息标准体系的主要作用是为智慧校园的不同应用系统和信息处理工作提供一套标准。通过制定统一的规范，对不同的应用系统进行控制，为应用系统的资源分布和资源管理工作制定统一的标准，提供相应的条件，因此信息标准体系是社会校园建设工作中至关重要的部分。智慧校园信息标准体系的建立主要有3个方面：（1）根据国际标准和我国的标准进行软件开发工作。（2）建立完善的信息编码和数据规范体系。（3）结合不同高校的具体情况制定相应的智慧校园硬件设施标准[5-6]。

4    物联网技术在智慧校园中的应用

4.1  一卡通管理

目前我国大部分高校都为学生和老师配备了一卡通，主要作用是为师生的学习生活和日常生活提供便利，主要功能有以下几点：（1）为学生提供缴纳学费和发放助学金等学校级别的服务。在生活方面，可以作为学生日常饮食消费的载体，减少了使用现金等不方便的情况，当学生手机没电或者出现故障时可以为学生的日常饮食提供保障。（2）为学生提供门禁服务。现阶段高校内部设立了很多感应点以及门禁系统，只有拥有一卡通的师生才可以进入学校、宿舍、办公楼等重要区域此时一卡通的主要作用是身份的辨别和信息的录入，不仅可以为师生的人身安全提供保障，还可以促进学校的智能化管理。

4.2  教学工作的管理

教学工作的管理主要分为日常教学和图书馆管理两个部分：（1）传统课堂的教学形式是老师教、学生听，虽然可以向学生传授知识，但教学条件差，无法使学生身临其境、促使学生全面理解知识。将物联网引进课堂可以全面提高教学质量，构建高效课堂，使教学效果最大化。（2）图书馆的管理工作主要是通过利用物联网技术，实现书和书、人和人、书和人的一一对应，构建彼此之间的联系，从而实现图书馆的智慧化管理。

5    结语

现阶段我国的信息化技术处于较高水平，利用物联网技术将信息化技术与教育事业相联系，构建智慧化校园，实现全方位的智慧化管理，是目前高校提高建设水平的有效途径。在智慧校园的建设工作中应用物联网技术，为师生的日常生活提供便利条件，全方位地保障师生的人身安全，是促进我国教育事业信息化发展的关键，从而全面提升我国的教育水平，促进高校的进一步发展。

[参考文献]

[1]王智慧，刘沣元.物联网技术在智慧校园中的应用[J].电子技术与软件工程，2018（6）：20.

[2]张卫民.物联网技术在智慧校园中的应用[J].信息记录材料，2018（9）：121-123.

[3]沈文杰.物联网技术在智慧校园建设中的应用探讨[J].信息记录材料，2018（10）：89-91.

[4]彭思翔.物联网技术在智慧校园建设中应用的现状与发展方向研究[J].电子世界，2017（4）：89，91.

[5]杜非非.试论物联网技术在高校智慧校园建设中的应用[J].山东工业技术，2016（2）：132.

[6]褚翠霞.基于物联网的智慧校园建设与发展研究[J].中国新通信，2016（14）：86.