物聯網技術在智慧校園中的應用研究

摘 要：隨著我國科技信息技術的快速發展，互聯網技術被廣泛應用于各行各業，其中，物聯網技術發展尤為突出。目前智慧校園已經成為當前學校發展的重要方向之一，其中，在智慧校園建設與使用的過程中，將物聯網技術應用到其中，對于提升智慧校園整體的建設水平較為關鍵。文章將物聯網在智慧校園中的應用作為研究對象，從物聯網的含義分析入手，研究了物聯網的特點，并重點探析了物聯網在智慧校園中的具體應用。

關鍵詞：物聯網;智慧校園;管理

互聯網技術的高速進步為校園生活與管理提供了極大的便利，學校設立數字化的校園，建設了自身的校園網，形成集辦公管理、圖書管理與后勤管理于一體的應用體系，信息服務在學校的管理與教學中起到重要作用。但是在數字化校園的建立過程中，仍舊存在一些不足，例如，信息共享不夠徹底，數據不夠準確對應。隨著物聯網技術的進步，智慧校園也隨之產生。智慧校園把物聯網技術作為基礎，積極促進學校的發展。

1 物聯網的含義

物聯網（Internet of Things，IoT）是物物相連的網絡系統，是通過使用紅外感應器、定位系統與掃描器等傳感機器，根據協議約定把所有物品連接到互聯網，從而進行物品的識別與信息的共享，以此來實現自動識別、跟蹤、定位的信息網。簡單的解釋是使用某些機器與技術讓一些物品像人類一樣在互聯網上“說話”，從而實現物與物、人與物之間的對話。物聯網分為感知層、網絡層與應用層3層[1]。感知層包括多種傳感器與網關，能夠辨別物體、收集信息，并把信息進行傳遞;網絡層能夠接收并處理信息;應用層則是用戶與物聯網的接口，與行業要求相互結合，實現物聯網的應用。

2 物聯網的特點

2.1 連通性

物聯網的基礎特點即為連通性。不論是專網、有線與感知物體，都需要體現出連通，且與互聯網連在一起，才能體現出物聯網的真正含義。國際電信聯盟曾指出，物聯網的連通性有4個維度：任意時間的連通、任意地點的連通、任意物體的連通與任何人的連通。

2.2 物物相聯

在運用互聯網時，人們使用電腦進行交流，物聯網則通過傳感器與定位系統等技術進行溝通交流。互聯網能夠使人與人進行遠程交流，而物聯網能夠完成物與物、人與物間的溝通互動，將虛擬世界轉變為現實世界。

2.3 智能化

智能化指的是使用計算機技術與控制技術對系統的對象進行智能控制，因此，智能化的重要步驟就是物聯網，物聯網的進步也將推動智能化方式的聯系。物聯網有自動的感知性，能夠感知用戶的環境，最大限度地利用人們周圍的多種環境資源，作出科學的判斷[2]。

3 物聯網在智慧校園中的應用

3.1 校園生活

物聯網在校園生活中的應用有食堂管理、考勤管理與水控照明管理3個方面。

3.1.1 食堂管理

智慧校園的主要組成部分就是食堂管理，以無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術為基礎，主要有3個組成部分。

有RFID標簽的飯卡：全部師生持有一張飯卡，飯卡里會包含持卡人全部的信息資源。

RFID閱讀器：在食堂內的所有售飯口都放置RFID閱讀器，把閱讀到的信息上傳到后臺的數據庫進行查詢，顯示飯卡余額并扣取相應的消費費用。

3.1.2 考勤管理

在學校日常生活中極為重要的部分就是學生考勤。普通的考勤工作是由老師進行管理的，這也會花費老師上課的時間和精力[3]。使用RFID技術的考勤工作，在每次上課之前，學生使用RFID的校園卡進行刷卡才能進入教室，教室里的機器在收到閱讀器傳輸的刷卡數據之后，把數據傳送到遠程后臺上，后臺機器接收之后，再把信息儲存在數據庫內;之后教務組人員能夠通過使用瀏覽器登錄查詢平臺，實時查詢每一位學生在固定時間段的考勤狀況;在學期末，將會統計不同課程不同學生的考勤狀況并給出報表。

3.1.3 水控與照明管理

浴室水控管理是以RFID為基礎的浴室水控管理，能夠實現用水智能化管理，包括以下功能：

實時顯示數據。當RFID卡在感應區域內時，閱讀器會顯示卡上的金額，并且立刻進入到計費狀態。

消費方法。使用實時計費方法，讀卡后馬上出水，并且依據用水狀況進行收費。

計費方法。根據使用的水流量進行收費，即外接的脈沖流量表，能夠依據計算的流量收費。

智能照燈。智能照燈指使用物聯網技術，把校園內的燈自主組網，對每一盞燈進行遙控，道路與教學樓內的燈會聽從控制臺的統一指令，實時反饋燈的狀態與環境，依據光照強度與天氣自動化改變照明的強度。比如在對教學樓內的燈進行控制時，當教室光照較暗時，燈自動調亮;當光照較強時，燈會自動關閉;倘若發現教室內無人，還能夠遠程控制照明燈的開關。

3.2 教學管理

物聯網在教學管理中的應用包括日常的教學工作、圖書館與實驗室管理等。

3.2.1 日常教學

使用物聯網技術便于建立全方位的教學管理系統，使用REID技術完備教學管理與考核體系，以此提升教學質量，有助于開拓學習空間、培養自主學習的習慣。比如，無錫市設立感知生長校園數字農值園體系，讓學生“感知”動植物的狀況，使用網絡收集信息、處理信息，分享種植的樂趣，以此提高學生的綜合素質。

3.2.2 圖書館管理

圖書館同樣使用物聯網進行智慧管理，其模式是不需要人工進行管理。當前物聯網在圖書館中的使用，主要是RFID標簽，例如智能書車，是可移動的RFID書籍管理機器，有咨詢、自定位、導航等功能。將書籍放到書車上，閱讀器自動識別書中RFID中的數據，將應上架的位置與書車上的存放位置相互對應，并顯示該本書籍在書庫中的具體位置，從而方便工作人員進行書籍的統一管理。此外，從物聯網技術在圖書館的應用情況來看，由于圖書館內各種類型的圖書非常多，物聯網技術與圖書館管理工作實際需求兩者之間還有著較大的差距，是當前物聯網技術在智慧校園內應用提升空間較大的位置[4]。

3.2.3 實驗室管理

物聯網在實驗室中的應用包括設備管理、智能插座與過程管理等。

設備管理：RFID存儲設備的基礎信息，再使用閱讀區獲得相關的信息，之后使用網絡統一進行管理。

實驗過程的管理：（1）RFID能夠幫助學生獲得實驗的方法、流程、注意事項等信息。（2）在實驗中，出現使用不合理情況時會響起警報并停止實驗，避免損失。此外，實驗的數據能夠被實時收集并提供給實驗操作人員，從而實現教學的智能化。

智能插座不但擁有傳統的插座功能，還能夠把所有設備的耗電狀況及時反饋到實驗室中去，相關人員可以隨時選擇開關插座，實現人與插座的溝通，從而達到節能的作用。

4 結語

智慧校園指的是使用物聯網來進行自動化的校園服務與管理，使用物聯網來進行校園內的人、物品、信息間的溝通交流，大量的信息在物聯網平臺聚集，產生新的信息，以此來為師生提供智慧化的服務。毋庸置疑，智慧校園為廣大師生帶來了一定程度的便利，與此同時也面臨著眾多的挑戰。第一是成本，設立智慧校園首先需要有統一的平臺，包含無線與有線覆蓋的環境;第二就是學生的隱私安全問題，因為物聯網能夠跟蹤使用者的習慣與行動等，信息與隱私怎樣得到保護是建設智慧校園首先需要解決的問題;第三，智慧校園尚無完善的管理制度，怎樣進行物聯網的維護與管理同樣是重要的問題。現如今智慧校園仍處于摸索階段，前景不夠明確，但從長遠考慮，因為物聯網的使用前景廣闊，相信智慧校園會如浙江大學在信息化“十二五”中所描繪的一樣，實現結合創新的網絡技術、高效的校園管理、豐富的校園文化、便利的校園生活隨處可見的網絡學習。

作者簡介：季凌云（1981— ），女，寧夏銀川人，講師，碩士;研究方向：計算機技術應用。

[參考文獻]

[1]侯妍杉，李心怡，鄧奧，等.基于物聯網的智慧校園社區建設探究—以佛山科學技術學院智慧校園建設為例[J].現代營銷（經營版），2019（7）：75-76.

[2]劉凱，張岳鵬.基于物聯網技術的智慧校園模型搭建與思考—以南京森林警察學院為例[J].信息通信，2019（3）：53-56.

[3]金榮，欒桂芬.分析物聯網背景下智慧校園的建設及發展—以泰州學院為例[J].通訊世界，2018（12）：281-282.

[4]讓金鵬.物聯網技術在智慧校園建設中的應用現狀與發展趨勢[J].計算機產品與流通，2017（12）：222.

Study on the application of the Internet of Things technology in smart campus

Ji Lingyun

（Ningxia College of Construction， Yinchuan 750021， China）

Abstract：With the rapid development of science and technology information technology in China， Internet technology is widely used in all walks of life， among which， the development of Internet of Things technology is particularly prominent. At present， smart campus has become one of the important directions of the current school development. Among them， in the process of building and using smart campus， the application of the Internet of Things technology to it is crucial to improve the overall construction level of smart campus. This paper takes the application of the Internet of Things in the campus of smart as the object of study. Starting from the analysis of the meaning of the Internet of Things， the characteristics of the Internet of Things are studied， and the specific application of the Internet of Things in the campus of smart is analyzed.

Key words：Internet of Things; smart campus; management