物联网智慧教学精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇物联网智慧教学，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】物联网；智慧校园；建设与发展

引言

随着物联网技术地不断发展，学校管理过程中广泛地应用物联网技术，从而推动了学校智慧化发展，方便校园管理。将物联网应用于学校管理过程中构建智慧校园成为当前学校管理的新的研究方向。建立智慧化校园能有效地排除教学生活的枯燥性，使得校园管理方式更加科学高效，将物联网应用于学校管理中能为师生的学习与日常生活提供更多的便利，提高学校教学水平提高，构建安全校园。因此，学校要重视物联网技术在校园管理中的应用。

1.物联网智慧校园建设的重点内容

1.1 对建设的内容进行明确

将物联网应用于学校建设时，最主要的内容时明确建设的目标，目标是智慧校园建设的方向。智慧校园建设的主要目标是与智慧校园的发展目标相适应。基于物联网建设智慧校园学校要坚持“以人为本”的思想。结合学校的实际情况，在学校的教学，后勤、科研等方面利用先进的传感设备对其进行有效的管理。与此同时，学校要借助物联网技术的便捷性与学校管理相结合，融合各种信息，实现智慧校园建设。智慧校园建设过程中要促进物物、人人以及人与物之间的协调，从而为学校的师生提供更加优质的服务。

1.2 设置学校模块功能

基于物联网建设智慧校园时要设置相应的模块功能。对身份管理模块进行设置，蛇粉管理模块主要应用于对身份进行验证，包括对学校学生、教师以及外来用户身份的验证。教师等可以采用教工号，而学生每人都有自己的学好，通过学号对学生进行验证，对于外来人员在进出校园时必须要进行相应的注册，当系统显示认可时，才让外来用户进入校园。用户的身份存在着差异性，因此，在信息管理系统中要设置不同的管理权限[1]。通过设置校园管理模块的方式能有效的保护校园网络。同时，还可以设置智慧教学模块，主要内容包括智慧课程、智慧教室、教学设备等各个部分。对智慧教学模块进行设置能促进学生主动性提升，使得网络的利用效率提高，改变教师传统的教学方式，采用多样的教学方式开展教学活动。智慧教学模块的属于新一代先进的教学手段，值得大力推广。

2.基于物联网的智慧校园发展分析

2.1 借助物联网建立平安校园

在校园中应用物联网有利于建设平安校园，维护校园安全。在物联网的不断发展中，学校相应地建立起安全保障系统。在校园的道路以及门卫处已经设置监控，提高校园的安全保障。当学校发生不安全事故时，可以立即对电子监控进行重复播放，使得校园的安全性提升。在建设平安校园的过程中，学校可以实名登记的方式对进出学校的车辆与人员进行身份核实，使得非法人员不得进入校园，从而造成学校的不安全隐患，进行身份核实有效地保障了学生的人身安全，同时控制车辆进入校园有利于保障学校交通的安全性[2]。另一方面，对于学校的重点区域，学校可以装设智能型的传感器，当发生不安全事故时，智慧校园管理中心会立即预警预报，采取紧急方案解决问题。同时借助网络技术对学校的教师与学生进行考勤，使得师生的出勤率上升，对其起到监督的作用，最终提升学校的教学水平。

2.2 借助物联网进行智慧消费

在校园超市以及食堂中利用物联网技术能有效对促进校园消费的自动性，物联网能对学校的消费情况进行有效的分析。学校统一为学生办理校园一卡通，物联网技术可以对校园一卡通进行查询，从而掌握学生每天的饮食情况以及生活中的各项消费情况。对校园卡的余额进行查询还有助于提高学生的理财意识。总之，将物联网技术应用于校园消费中方便学生消费，减少现金的使用量，建设智慧消费型校园。

2.3 借助物联网建设智慧图书馆

将物联网技术应用于图书馆的管理中，利用物联网提供的相应的计算机智能化服务为图书馆管理提供更大的便利。现代学校图书馆的技术在不断地提高，可以采用物联网中的射频识别技术，将电子书入库，这一技术已经在各大高校的图书馆中得到广泛地使用。通过移动的射频技术便能对智慧书车中的文献进行系统的管理[3]。同r，它能进行定位并查询图书的具体存放位置，起到图书导航的作用。另者，物联网技术应用图书馆管理中能实现对图书馆文献的管理，做好图书上架工作，首先将书装载车上，借助电子阅读中的阅读功能将图书中的信息识别出来，从而显示出上架图书的位置以及对应的车的位置，清晰地将上架的信息显示查出来，这样一来，学生在寻找书籍时比较容易，具有良好的指引功能，同时有利于提高图书馆管理人员的工作效率。

3.结语

总而言之，将物联网技术应用于学校管理中已经成为一个必然趋势，并受到了学校师生的热烈拥护。借助物联网构建智慧校园，促进校园生活的多元化，人性化以及智慧化。借助物联网平台构建平安校园，保障学校师生的安全。通过智能化设备使得学生可以无现金消费，物联网系统对学生的消费进行分析，能有效地掌握学生的消费水平，构建智能消费校园。另者，将物联网应用于学校图书馆中，方便图书管理工作的开展。因此，在校园建设中要不断地扩充物联网的使用范围，为学校管理提高更多的便捷，构建智慧校园。

【参考文献】

[1]乔蕊.崔春英.物联网环境下智慧校园建设与发展问题研究[J].周口师范学院学报，2015，59（04）：77―86.

篇2

关键词：智慧教室 物联网 体系结构

中图分类号： TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）11-0000-00

随着物联网技术的发展，起来越多的应用被冠以“智慧”的名称，如：智慧城市、智慧医疗、智慧校园、智慧的交通等。如何将物联网技术应用到教育领域，减小教学成本，提高教学质量，已成为很多国家教育科研人员关注的热点问题，政府、企业以及科研院所投入大量的人力物力进行智慧教室的研究和开发。

1 智慧教室的概念及功能

智慧教室是为了促进学生构建学习知识而搭建起来的智慧学习空间，它运用了传感技术、云计算技术、无线通信技术、物联网技术和智能技术等。在这个学习空间中，实现了物理空间与智慧数字技术的结合，本地运用与远程教育的结合，从而改善学习者和学习环境之间的关系，大大提升学习者的交流、协作和共享，有效地促进开放式学习、个性化学习和泛在式学习。

智慧教室功能主要体现在环境、工具、交互、学习支持等方面。

（1）从环境上看，能够根据环境的温度、湿度等自动进行教室温度、湿度、照明等调节，提高学生的学习舒适性 ；

（2）从人际关系上看，能够实现师生的和谐与平等，师生之间、生生之间能够进行有效地交流和共享；

（3）从资源环境的利用上看，要能够实现学生个性化需求信息的推送和资源共享，从而消除信息孤岛；

（4）从交互功能上看，要能够实现友好、简单、自然的人机交互，提高学习者学习知识、讨论问题和协作交流的效率；

（5）从学习支持的角度看，要能够实现线上和线下学习地结合，正式学习方式和非正式学习方式地结合，为每个学习者提供方便快捷的学习支持服务，从而实现真正意义上的个性化学习。

2 智慧教室的体系结构

2.1智慧教室整体构架

智慧教室紧密结合物联网技术，从物联化、集成化、智慧化出发，提高人与人、人与物、物与物的互联度，实现三者之间的实时感知，促进学校教务管理的高效运行，智慧教室已成为智慧校园的一部分。

智慧教室作为一个整体系统，从控制区域来看，主要包括：

（1）本地智能控制部分：通过本地传感器及网络实现教室设备（灯光、空调、门禁、、窗帘、电脑、投影仪等）的自动感知与控制；

（2）远程智慧化管理部分：通过远程网络，配合和学校教学等管理系统系统，实现教室设备的智慧化管理和控制；

从组成构件来看，主要包括：

（1）智能控制及智慧教学硬件设备：主要包括各类传感器、感知模块、传感网关、控制模块、中控智能主机、控制器/控制模块、智能控制设备等；实现本地/远程网络管理、教室设备和装置的控制，配合环境感知传感器，实现教室智慧控制；

（2）物联网信息系统软件平台：包括网络系统软件、智慧控制系统软件、设备管理软件、智慧教学软件、各类终端客户端软件等，提供智慧教室网络接入、设备控制、设备管理、教学管理、教学资源共享与分发、教学互动与设备交互等。

2.2智慧教室运用的关键技术

在设计智慧教室的过程中，为了促进和支持学习者的学习和发展，将现代技术有效地运用于实际的教学环境和教学活动中，搭建科学合理的智慧教室架构，使传统教室真正地充满智慧，一直是教育工作者和研究开发人员重点关注的问题。目前的智慧教室设计中，应用了许多信息技术，包括无线通信接入、分布式伺候、多点触控、泛在计算技术、云计算技术、情境感知、物联网等技术。其中ZigBee协议和嵌入式Linux是开发与设计中经常用到的技术。

ZigBee是低功耗的局域网协议，基于IEEE802.15.4标准。ZigBee协议从下到上依次为物理层（PHY）、媒体访问控制层（MAC）、传输层（TL）、网络层（NWK）、应用层（APL）等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。根据这一标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低功耗、、低数据速率、低复杂度、自组织。特别适合用于自动控制和远程控制领域，尤其是各种嵌入设备。因此，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术，是一种低速短距离传输的无线网络协议。

2.3智慧教室硬件结构

智慧教室主体功能模块包括：智能教学系统、设备管理系统、灯光控制系统、空调控制系统、窗帘控制系统、智能安防系统以及门禁系统等。

2.4智慧教室的软件管理系统

智慧教室的系统软件必须能够实现传感网络的正常链接，设备的智能控制和运转等，主要包括各类终端客户端软件、智慧控制系统软件、设备管理软件、智慧教学软件、物联网基础共享远程平台软件等，提供智慧教室网络接入、设备控制、设备管理、教学管理、教学资源共享与分发、教学互动与设备交互、以及基础实验和创新实验的学习与开发。

3结语

自从2009 年8 月总理提出“感知中国””以来，物联网技术得到了很大的发展。物联网相关技术的不断发展和成熟，对教育领域的发展产生了广泛影响，基于物联网的“智慧”教育成果不断涌现。本人提出了一种基于物联网技术的智慧教室结构方案，可以用于智慧教室的构架和设计，从而提高学校的教学和管理水平，使之成为智慧校园的一个组成部分。

参考文献

[1]张亚珍，张宝辉，韩云霞.国内外智慧教室研究评论及展望[J].开发教育研究，2014，20（1）：81-91.

篇3

关键词：物联网；教学模式；教学方法；教学实践

作者简介：施炯（1982-），男，浙江余姚人，浙江万里学院电子信息学院，讲师；杨亚萍（1967-），女，浙江宁波人，浙江万里学院电子信息学院，副教授。（浙江 宁波 315100）

基金项目：本文系宁波市服务型教育重点专业子项目物联网工程专业实践教学体系建设（文件号：甬教计[2009]359号文件）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0106-02

“十二五”期间，从全国到浙江省宁波市，以物联网为特征的产业导向是产业结构优化调整的一项重要内容和重要举措，对于提高总体的经济实力和技术水平具有举足轻重的作用。在此背景下，浙江万里学院（以下简称“我校”）于2011年7月申报了物联网工程专业，并于2012年2月在《教育部关于公布2011年度高等学校本科专业设置备案或审批结果的通知》（教高[2012]2号）中得到了批复，浙江省首批物联网工程专业高校达到四所，浙江万里学院成为目前浙江除杭州外唯一拥有物联网工程本科专业的高校。物联网工程这个新专业与实际紧密结合，应用范围涉及到了社会的各行各业。[1，2]正是由于其处于初始阶段，且与现有专业相关的技术知识体系存在较大的差异性，使得该专业的教学模式不能照搬现有专业的教学模式，[3]而必须探索新的教学模式和方法，以适应社会对于物联网工程专业人才的需求。[4]

一、“物联网工程导论”课程目标

“物联网工程导论”是物联网工程专业学生学习的第一门专业基础课，其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术，对物联网在各个领域的典型应用有所认识，[5]在此基础上了解物联网系统的整体框架，明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系，为后续的学习打好基础，同时激发学生的学习兴趣。因此，设计“物联网工程导论”课程时，不应该把重点放在核心原理上，而应该注重基本概念的理解和对物联网系统的认识。[6]

二、“物联网工程导论”教学模式和教学内容

物联网工程专业是一个新的本科专业，包含的技术和概念较多，如何精心设计课程内容来帮助学生理解相关的知识，激发其学习后续课程的兴趣，是教学工作的关键。因此，为了培养学生主动学习的能力和学习兴趣，提出了“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法，即教师授课与专家讲座相结合，课堂教学与实际产品体验相结合，以项目为驱动，推动整个课程的教学。

1.课程总体教学规划

在内容上，“物联网工程导论”课程侧重于物联网的应用、技术、服务、知识体系以及作为物联网工程师的合格人才标准，涉及到的技术包括RFID技术、WSN技术、常见组网技术和应用开发技术等。在授课方式上，采用课堂讲解与企业参观相结合、学校老师和业内知名专家相结合的方式。通过这种课程安排，自下而上对物联网的应用案例、技术支撑、知识体系进行讲解和讨论，一方面让学生对企业实际的物联网项目和人才需求有所认识；另一方面，使得学校在物联网工程专业人才培养方面，形成以本地物联网企业的实际情况为依据，以地方物联网产业的发展为依托，树立应用创新型人才培养的目标，强调应用创新和实践创新的结合，从而创建以培养应用创新能力为核心的实践教学体系。

2.课程内容分析

以课程总体教学规划为基础，设计了“物联网工程导论”课程的内容，详细安排如表1所示。

第一讲主要介绍物联网在国内外发展的近况，了解物联网发展需要经历的几个阶段和我国目前物联网发展所处的阶段，了解物联网在各行业的应用和发展前景。第二讲安排宁波市智慧城市建设领域专家为学生讲课，让学生了解智慧城市的发展历史，了解智慧城市的整体架构，理解物联网与智慧城市的关系，熟悉宁波市智慧城市建设的现状和发展前景。在此基础上，第三讲安排学生参观宁波市智慧城市建设应用成果展示厅，亲身体验物联网技术在智慧城市建设中的各项成果和应用。在研讨课环节，引入物联网产品创意设计比赛，以小组为单位，根据前两次课对智慧城市应用领域的学习和参观，设计一款理想中的物联网产品，比赛分为初赛和决赛环节，在初赛中表现出色的团队进入决赛。在“物联网应用体验——手机控制家电”环节，利用学院已有的实验条件，向学生介绍手机控制家电的原理，熟悉控制信号的流程，了解应用程序和硬件之间的接口和开发流程，同时提供手机客户端的应用程序，使得学生可以现场安装，现场体验，激发学生的兴趣。在物联网设计作品与分析环节，以高年级同学进行电子设计大赛的成果为基础，展示与物联网相关的作品，通过视频和现场演示等多种手段，向同学们展示触手可及的物联网产品，解开物联网技术的面纱，排除技术等因素给学生带来的困惑。

三、“物联网工程导论”教学实践

以“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法为参考，采用“走出去、请进来”的策略，结合“项目驱动”的物联网产品创意比赛，进行了“物联网工程导论”课的实际教学。

1.走出去——智慧城市建设应用成果展厅参观

宁波市是我国首批进行智慧城市建设的试点之一，物联网为智慧城市建设提供了坚实的技术基础；反过来说，智慧城市是物联网技术的重要应用领域。从已经举办两届的“中国宁波智慧城市技术与应用”展会来看，很多基于物联网的产业和应用都已经服务于智慧城市的方方面面，物联网为智慧城市提供了城市的感知能力，并使得这种感知更加深入和智能，从而实现市政、民生、产业等方面的智慧管理。

利用宁波的地域优势，在“物联网工程导论”课程中引入智慧城市建设应用成果展厅参观的环节，有利于学生更好地理解和体验多种物联网关键技术的应用场景。在参观过程中，学生对智慧城市应用成果展厅中展示的云计算技术、互联网技术、物联网技术和RFID技术表现出极大的兴趣。通过实物展示、应用系统演示、现场体验、动态更新等多种形式，学生形象直观地了解了智慧城市建设十大应用体系的建设成果，其中包括智慧社会管理、智慧公共服务、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧贸易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服务、智慧安居服务首批共36个应用成果，为后续的物联网产品创意比赛提供了灵感和素材。

2.请进来——智慧城市建设专家讲座

由于物联网工程是新建专业，因此，在人才培养方向方面，需要充分考虑宁波本地经济对物联网人才培养的需求，及时了解本地物联网产业的发展趋势，适时地调整专业方向，合理设置培养目标、课程体系和教学内容，以更好地服务于区域物联网产业链。在“物联网工程导论”课程中引入专家讲座的环节，既有利于学生熟悉物联网相关的专业背景知识，又能够使学生了解企业实际的项目和用人需求，尽早树立自身的职业规划。

在本课程的教学过程中，邀请了浙江思创理德物联网（宁波）科技有限公司总经理黄生颜女士来我校授课。思创理德物联科技有限公司是中瑞思创科技股份有限公司旗下专注于物联网应用集成和市场开发的子公司，已成功开发并逐步推广服装供应链管理、数字化仓储管理、工厂精益管理、行业服务平台管理、防伪防窜货管理等系列RFID解决方案和关键产品。黄经理在向同学们介绍基于RFID技术的服装供应链管理的同时，引入了企业实际项目的运转和人才需求的现状，描述了物联网产业蓬勃发展的前景，鼓励同学们认真学好相关的专业课程，从而在毕业时能够成为一名满足企业需求的物联网工程专业人才，为宁波智慧城市建设和物联网产业的发展贡献力量。

3.项目驱动——物联网产品创意比赛

通过之前物联网产生的背景和发展前景的学习，结合专家对于智慧城市建设的介绍和对智慧城市建设应用成果的体验，在研讨课环节，引入物联网产品创意设计比赛，让同学们以物联网相关技术为基础，设计一款产品，解决日常生活中碰到的问题。

在实施过程中，让同学们以小组为单位，由组长负责协调，各成员进行项目的创意、调研和设计，最终形成产品文档和展示材料。在产品展示环节，组员以PPT、视频和实物演示等多种手段，对小组设计的产品进行详细的讲解，内容主要包括创意来源、用户场景、产品功能、技术规范和产品前景。在项目的评分规则上，主要包含创意、影响力和执行力这三个部分，占的比重分别为50%、30%和20%。其中，“创意”是指产品或者服务是否具有创新性和突破性，是否具有全新的功能或者在很大程度上提升了已有的功能；“影响力”是指产品或者服务的影响力有多大，是否会被大量的用户和机构所采用；“执行力”是指设计的产品或服务是否具有较好的商业可行性。在评分环节，每个小组对除自己以外的每个项目进行打分，各个小组的最后得分为总分取平均。

研讨课环节一方面增强了学生们对于课程的参与度，另一方面通过小组头脑风暴和讨论，培养了学生的团队合作精神和集体荣誉感，极大地提升了其对于本专业后续课程学习的兴趣。

4.课程评价

在合作式学习模式的基础上，参考学生在课程过程中的参与程度以及课堂表现，课程的评价包含自我评价、小组评价、项目评价和教师评价。其中，小组评价在小组内部产生，主要参考组员在物联网产品创意比赛过程中的投入和参与程度。项目评价主要参考小组项目的评分，即其他各小组对本组项目的综合评价。教师评价主要参考学生的出勤率、课堂参与度。这种评价方式已经在我校其他“项目化”课程及合作式课程中实施，从学生的反馈来看，这种综合、全面的评价方法比传统、单一的评价方法更加合理，它有效地减少了学生的逃课现象，提高了学习的自主性和参与度，增强了学习的兴趣。

四、教学效果

在浙江万里学院物联网工程新专业建设过程中，探索了“物联网工程导论”课程的教学模式和教学方法，并付诸了实践。从目前来看，学生通过该课程的学习，培养了专业的学习兴趣，增强了专业的学习热情，为后续课程的开展打好了基础。从培养学生的角度来看，物联网技术在飞速发展，对于物联网课程教学的探索也没有终点，必须总结现有的经验，不断改进和完善。

参考文献：

[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010，（2l）：26-29.

[2]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育，2010，（16）：1-3.

[3]王志良，石志国.物联网工程导论[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.

[4]秦磊华，张海珍，石柯，等.物联网导论课程实验教学探究[J].实验室研究与探索，2012，31（6）：150-151，167.

篇4

【摘要】随着信息技术和科技发展水平的不断提高，物联网技术越来越成熟，而且应用也越来越广泛，在智慧校园建设中引入物联网技术是对数字化校园的优化升级，对于我国的教育事业的发展具有十分积极的意义。

【关键词】智慧校园 物联网 应用讨论

为了适应现代教育发展的历史趋势，为了实现我国教育事业的深化发展，为了建设智慧校园，将物联网技术运用到校园建设上来既是教育发展内在要求，也是时展的必然要求。将物联网技术运用到智慧校园的建设上来能够推动校园管理模式创新，提高办学水平。

一、两个概念的界定

1、智慧校园。所谓智慧校园就是利用信息技术、物联网技术以及虚拟化技术来进行数字化校园建设，通过革新教师、学生、管理者的校内生活方式，将学校的各种资源进行系统的整合，提高各个校园主体在校园生活应用中的明确性、灵活性以及响应速度，从而达到教育教学管理服务模式的创新和发展。2、物联网技术。物联网的概念最早在上世纪九十年代末提出，是信息技术发展的又一崭新阶段，也是信息技术的重要不成部分。其核心和基础仍然是互联网，在信息实现互通的前提下有效扩展了用户端，将物与物，人与人联系在一起，特别注重用户体验，在应用元素上更加个性化、人性化、多元化，可以说是数字化的升级版。

二、典型应用

1、物联网在教学管理中的应用。作为智慧校园重要组成部分，在教学管理中积极运用物联网技术能够取得良好的效果。它能够通过提供“未来教室、移动智能卡”有效整合教学资源，为广大师生提供良好的教学环境，为师生制定个性化的教学方案。运用智能传感器以及网络信息技术实现对各种教学信息的管理和信息共享，为学生提供更优质的教学资源。同时也能够借助“移动智能卡”实现对身份认证、考勤管理、图书借阅登多方面的管理，大大提高教育管理的效率和质量。2、物联网在校园安全中的运用。校园作为一个特殊的社会活动场所，对于安全系数要求非常高，运用物联网技术能够建立“电子围墙”，利用安防监控器、视频监控器实现对校园重点区域的及时监测和管理，而且能够形成安全警报系统，进行自动报警，有利于及时应对突发事件，维护师生安全。同时也能建成“智能访客系统”，对来客进行认真的信息登记和对可疑人员进行排查，提高管理部门的工作效率和校园安保工作质量。3、物联网在后勤管理中的应用。作为校园生活的重要组成部分，后勤保障引入物联网能够实现智慧校园的更加完善。利用传感器等物联网技术实现对校园水、电、暖等资源的控制和优化配置，并实现对各种信息的及时，供广大师生能够合理进行安排，既实现了低碳环保，也能推进校园文化建设。物联网技术在后勤管理领域还有许多待开发的项目，例如餐厅就餐质量管理、校医之间管理等等，这些都是建设智慧校园的必不可少的组成部分，因此，物联网技术在后勤管理领域还需要有更大的发挥。

三、物联网技术应用存在的问题

篇5

[关键词]物联网：智慧校园；感知识别

[中图分类号]G40-057　[文献标识码]A　[论文编号]1009-8097(2011)06-0123-03

引言

2009年8月总理提出“感知中国”以来，物联网受到了全社会极大的关注。物联网的快速发展以及相关技术的不断成熟，将会对传统校园的发展产生深远影响。一物联网的内涵与特征

1　物联网的内涵

从字面含义看，物联网是“物物相连的互联网”，这句包含了二层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别(ILFID，Radio FrequencyIdentification)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层，如图1所示。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去；网络层负责传递和处理感知层获取的信息；应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

物联网运行过程：

(1)标识物体属性，属性有静态和动态属性，静态属性直接存储在RFID标签中，动态属性可由传感器检测：

(2)由阅读器读取物体的属性，同时将信息转换为适合网络传输的数据格式；

(3)将数据通过网络传输到信息处理中心，再由处理中心完成物体通信的相关计算。

2　物联网的特征

(1)连通性

连通性是物联网的基础。无论是专网、无线、有线或者是感知物体，都必须体现“连通”状态，并且和互联网连接在一起，这样才能体现出真正意义上的物联网。国际电信联盟认为，物联网的“连通性”有四个维度：一是任意时间的连通性：二是任意地点的连通性；三是任意物体的连通性：四是任何人的连通性。

(2)物物相联

在互联网中，人们利用电脑实现人与人之间相互交流：物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术实现物与物的交流。互联网实现人与人的远程交流，而物联网完成了人与物、物与物的即时互动，从而实现了由虚拟世界向现实世界的连接转变。

(3)智能化

智能化是利用计算机技术、传感技术和控制技术对系统中各个对象能够智能监控和智能控制，从这个角度看，物联网是智能化的重要环节，物联网的发展将推动智能化的进程。它使得世界中的物体不仅以传感方式也可以智能化方式关联起来。物联网具有智能化感知性，它可以感知人们所处的环境，最大限度地支持人们更好地洞察、利用各种环境资源以便做出正确的判断。

二　智慧校园

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”成为美国国家战略的一部分。2009年8月7日，国务院总理在无锡视察时，指示要迅速在无锡建立中国的“感知中国”中心。基于这种“智慧”的理念，学校作为知识与信息服务机构的前沿，应该抓住机遇，通过物联网的系统化发展与应用，打造智慧校园。

智慧校园是通过利用物联网技术来改变师生和校园资源相互交互的方式，以便提高交互的明确性、灵活性和响应速度，从而实现智慧化服务和管理的校园模式。具体的说，智慧校园是把感应器嵌入和装备到食堂、教室、图书馆、供水系统、实验室等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现教学、生活与校园资源和系统的整合。

三　物联网在智慧校园中的应用

物联网在智慧校园中的应用主要包括校园生活和教学管理两方面，如图2所示。

1　校园生活

包括食堂管理、浴室水控管理、考勤管理、智能照明控制等。

(1)食堂管理

食堂管理是智慧校园重要组成部分，基于RFID技术的食堂管理系统主要分成三部分：

含RFID电子标签的饭卡：师生每人拥有一张这样的饭卡，卡里面包含了用户信息。

RFID阅读器：在每个食堂售饭窗口安置一个RFID阅读器，将读到的信息传至后台数据库查询，读取卡上金额，并扣除消费金额。

后台数据库管理系统：将用户的注册信息存储在数据库中，可以方便管理员对食堂消费业务的查询。

(2)浴室水控管理

基于RFID技术的浴室水控管理，可以实现用水自动化管理，主要功能以：

信息数据实时显示：当RFID卡位于阅读器感应区时，阅读器就显示卡上余额，然后可立即进入用水计费状态。

消费模式：消费模式采用实时计费模式，即读卡就出水，并根据用水量实时进行扣费；

计费方式：按使用的流量计费，即外接脉冲流量表，可根据计算产生的流量进行计费。

(3)考勤管理

学生考勤是学校日常教学过程中必不可少的一个组成部分。常规考勤工作主要都由教师承担，花费教师额外的时间与精力。

基于RFID技术的考勤管理工作流程：每次上课前，学生用含RFID标签的校园卡(或手机卡)刷卡进教室，教室内的设备在接收到读卡器发送来的学生刷卡记录数据后，将数据发送到远程服务器；远程服务器接收到数据后，将数据存储到数据库中；然后，教务人员或者教师通过浏览器登录到考勤查询网站，可以实时地远程查询某一节课或某一位学生或某个教室在某一段时间内的考勤情况；学期结束时，每门课程学生的出勤情况或者某个学生在一个学期的出勤情况可以自动统计出来。

(4)智能照明

智能照明是利用物联网技术，使校园内的灯能够无线自主组网，使每一盏灯都能遥测和遥控，教室和道路的灯接受控制中心的命令，反馈灯的各种状态，根据光强度和时段自动调节照明亮度。例如对教室照明智能控制，当教室光照比较暗，灯自动亮；当光照比较强时，灯自动关，如果发现教室里没人，可以远程控制灯的开关。

2　教学管理

包括日常教学、智慧图书馆和实验室管理等

(1)日常教学

利用物联网技术有利于建立全面和主动的教学管理体系，利用RFID技术的支持，可以完善教学管理的组织系统、评价和考核系统，从而对教学的质量建立保障和监控体系；有利于拓展学习空间、培养学习者自主学习能力，物联网能为学生的自主学习、合作学习等提供支撑环境。例如，无锡市感知生长校园数字化农植园系统，就是让学生通过“感知”动植物生长情况，利用计算机及网络收集、处理和观测信息，交流种植经验，展示研究成果，从而提升学生的科学素养。

(2)智慧图书馆

智慧图书馆通过物联网来实现智慧化的服务和管理。

它的理想模式就是无需人工服务。目前物联网在图书馆中的应用，主要是RFID电子标签的应用，以智能书车为例来说明。

智能书车是一种移动式RFID文献归架管理设备，具有查询、定位、书架智能导航等功能，可实现文献架位信息收藏、文献分拣、新文献上架等功能。具体流程：书籍拣到书车上，通过阅读器识别书籍的RFID中存储的信息，记录并显示文献在书车上的位置，同时根据获取的书籍存储架位信息，将需要进行上架工作的位置和书车上对应的书的存放档位对应起来，并在书车的显示屏幕上按照书库的位置将该车书的具体上架位置显示和指引出来，方便工作人员进行高效率归架。

(3)实验室管理

物联网应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。

设备管理：RFID存储实验设备的基本属性等信息，利用阅读器方便地获取相关信息，然后再利用网络进行统一管理。

实验过程管理：首先，RFID可以帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。其次，在实验过程中，使用不当时能自动警告并中断实验过程，避免不必要的损失。另外，实验数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者，实现实验教学的数字化、网络化与智能化。

智能插座除了拥有传统电源插座功能外，它能够将各个实验设备的耗电量信息实时反馈给实验室管理员，管理员能随时开关插座，实现插座与人的对话，起到高效节能的作用。

四　结束语

智慧校园是通过物联网来实现智慧化的校园服务和管理，它通过物联网实现了校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通，海量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息，从而给广大师生提供了智慧化的业务和服务模式。

毫无疑问，智慧校园为师生带来了极大便利，同时也面临着许多挑战。首先是成本问题，建设智慧校园首先要有一个统一的基础设施平台，包括有线与无线双网覆盖的网络环境；其次是师生隐私安全问题，由于物联网可以跟踪用户的行动、习惯以及偏好等，信息资源及师生隐私如何得到保护成为创建智慧校园亟待解决的问题；最后，管理机制尚不完备，物联网如何维护、如何管理、如何使用都是很大的问题。目前，智慧校园还处于摸索阶段，前景不明朗，但从长远来看，由于物联网应用前景相当广阔，智慧校园一定会像浙江大学在信息化“十二五”规划中描绘的那样：无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。

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