物聯網在計步器中的應用*

王格格 王 瑞 韓帥澤 亢唯彤

（遼寧科技大學 遼寧鞍山 114000）

物聯網在計步器中的應用*

王格格 王 瑞 韓帥澤 亢唯彤

（遼寧科技大學 遼寧鞍山 114000）

引言

從2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”以來，物聯網受到了全社會極大的關注。開創屬于我們中國的物聯網時代，而隨著物聯網的快速發展以及相關技術的不斷成熟，這一切技術也改變了我們的校園生活，對傳統校園的發展也產生深遠影響。

一、物聯網的內涵與特征

1. 物聯網的內涵

從字面含義看，物聯網是“物物相連的互聯網”，這句包含了二層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯網的定義是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

物聯網可分為三層：感知層、網絡層和應用層，感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，其主要功能是識別物體，采集信息，并且將信息傳遞出去；網絡層負責傳遞和處理感知層獲取的信息；應用層是物聯網和用戶的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。物聯網運行過程：（1）標識物體屬性，屬性有靜態和動態屬性，靜態屬性直接存儲在RFID標簽中，動態屬性可由傳感器檢測；（2）由閱讀器讀取物體的屬性，同時將信息轉換為適合網絡傳輸的數據格式；（3）將數據通過網絡傳輸到信息處理中心，再由處理中心完成物體通信的相關計算。

2. 物聯網的特征

（1）連通性

連通性是物聯網的基礎。無論是專網、無線、有線或者是感知物體，都必須體現“連通”狀態，并且和互聯網連接在一起，這樣才能體現出真正意義上的物聯網。國際電信聯盟認為，物聯網的“連通性”有四個維度：一是任意時間的連通性：二是任意地點的連通性；三是任意物體的連通性：四是任何人的連通性。

（2）物物相聯

在互聯網中，人們利用電腦實現人與人之間相互交流：物聯網通過傳感器、射頻識別技術、全球定位系統等技術實現物與物的交流。互聯網實現人與人的遠程交流，而物聯網完成了人與物、物與物的即時互動，從而實現了由虛擬世界向現實世界的連接轉變。

（3）智能化

智能化是利用計算機技術、傳感技術和控制技術對系統中各個對象能夠智能監控和智能控制，從這個角度看，物聯網是智能化的重要環節，物聯網的發展將推動智能化的進程。它使得世界中的物體不僅以傳感方式也可以智能化方式關聯起來。物聯網具有智能化感知性，它可以感知人們所處的環境，最大限度地支持人們更好地洞察、利用各種環境資源以便做出正確的判斷。

二、計步器

2008年11月，IBM公司正式提出“智慧地球”理念，2009年1月，“智慧地球”成為美國國家戰略的一部分。2009年8月7日，國務院總理溫家寶在無錫視察時，指示要迅速在無錫建立中國的“感知中國”中心。基于這種“智慧”的理念，學校作為知識與信息服務機構的前沿，應該抓住機遇，通過物聯網的系統化發展與應用，打造計步器。

計步器是通過利用物聯網技術來改變師生和校園資源相互交互的方式，以便提高交互的明確性、靈活性和響應速度，從而實現智慧化服務和管理的校園模式。具體的說，計步器是把感應器嵌入和裝備到食堂、教室、圖書館、供水系統、實驗室等各種物體中，并且被普遍連接，形成“物聯網”，然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來，實現教學、生活與校園資源和系統的整合。

三、物聯網在計步器中的應用

1. 物聯網可以實現教學管理的智能化

學生步入教室，教室的窗簾會隨著室內的光線自動開關，隨身佩戴的RFID電子標簽自動連接離自己最近的RFID基站，打開桌上的自動觸摸系統，通過網絡瀏覽今天老師要講解的內容，并將自己存在的問題提交給老師。上課鈴響，老師步入教室，打開教學管理系統，查看是否有學生缺勤，查看學生給自己留下的問題，老師通過觸摸投影設備隨心所欲的教授課程，解答學生的問題，同步將授課情景傳送到網絡。進入實驗室，學生通過自動識別系統找到自己的實驗設備，實驗設備通過觸摸感應系統對違規操作和危險操作進行報警并終止實驗，實驗設備如是記錄實驗的過程、實驗數據并進行分析得出實驗結論。老師通過閱讀實驗數據給予每個學生的評價，教學管理系統如實的收集每個學生的學習過程數據、自動建立學生學習檔案并發送到每一個需要的人。

2. 感知校園物聯網結構設計

臺灣利用物聯網的核心技術RFID技術支持學校安全管理，包括八個方面的內容：上下學及在校行蹤通知服務；學生保健服務；校外教學管理；危險區域管理服務；校園訪客管理系統；教育設備管理服務；學校大型會議人員管理服務；運動設施使用人員管理服務．對于學生的日常管理方面，在學校的關鍵地方如教學大樓樓梯口、教室等處，架設RFID讀取器，通過學生配戴的RFID標簽讀取相關信息，統計學生出勤情況，老師也可通過網絡查詢學生出勤情況及目前所在位置或行進路線。

結語

計步器是通過物聯網來實現智慧化的校園服務和管理，它通過物聯網實現了校園內任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯互通，海量信息在物聯網平臺的聚合而產生新的信息，從而給廣大師生提供了智慧化的業務和服務模式。

*遼寧科技大學大學生創新創業訓練計劃項目:201710146000317