物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的應用分析論文

　　一、引言

　　物聯(lián)網(wǎng)是信息科技革命之后產(chǎn)生的新型的概念。信息技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步對人們的生產(chǎn)生活的影響越來(lái)越深刻。在現代信息科學(xué)技術(shù)不斷革新的時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng)+”、“物聯(lián)網(wǎng)系統建設”、“大數據”、“云計算”等新型名詞也與我們的生活息息相關(guān)。促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用到生產(chǎn)活動(dòng)中，是現代社會(huì )經(jīng)濟轉型的一個(gè)重要的方向�，F代信息科技的重要產(chǎn)物就是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things or Web of Things)的實(shí)際應用在現代科技領(lǐng)域被稱(chēng)為互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的延伸和創(chuàng )新。作為現代信息技術(shù)的核心，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在生產(chǎn)生活中充當著(zhù)不可或缺的角色，而以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則還在應用探索階段。IOT 技術(shù)在信息建設領(lǐng)域將會(huì )發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用。在21 世紀初，WSIS(信息世界峰會(huì ))上，ITU(國際電子信息科技聯(lián)盟)組織將物聯(lián)網(wǎng)應用作為新世紀的最重要的科技開(kāi)發(fā)應用之一�，F代教育的發(fā)展也離不開(kāi)先進(jìn)的信息技術(shù)。教育活動(dòng)的主要陣地就是校園。校園建設的質(zhì)量和水平直接影響到教育的質(zhì)量和水平。在信息技術(shù)不斷革新的時(shí)代，教育也越來(lái)越離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐，教育改革的一個(gè)重要的渠道也是通過(guò)科學(xué)技術(shù)促進(jìn)教育方式和教育理念的革新。因此，我們可以運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)智慧校園的建設。

　　二、物聯(lián)網(wǎng)的建構

　　(一)物聯(lián)網(wǎng)中心系統的建構

　　在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展的時(shí)代，新的技術(shù)越來(lái)越快地應用到各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，智慧校園的建設也離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠將溫室大棚中不同的結構聯(lián)系起來(lái)，而聯(lián)系不同的結構則需要現代網(wǎng)絡(luò )通信方式(Internet of things)作為中介技術(shù)。從根本上來(lái)講，網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)就是將不同的物體(包括硬件和軟件)相聯(lián)系的一個(gè)綜合的網(wǎng)絡(luò )系統。信息技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)運轉的基礎，也是現代新型的科技。在現代智慧校園中，物聯(lián)網(wǎng)的應用就省去了人工操作，在系統內的物體已經(jīng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)互相連接起來(lái)了。不同結構的工作都在有序進(jìn)行，包括數據的處理、信息傳輸、解決方案的執行都在系統內自動(dòng)化進(jìn)行。物聯(lián)網(wǎng)的建構需要以一系列的信息傳輸設備為物物連接的媒介，這其中包括傳感器、電子計算機、Internet、RFID 設備、紅外線(xiàn)感應設備等。這些信息傳輸設備的作用不只是負責將物體與物體聯(lián)系起來(lái)的工作，它們還要搜集系統內部的各項數據，實(shí)時(shí)監測系統內部的物體的狀態(tài)，及時(shí)反應系統內部的物體的信息。保障系統內部的任何物體或者人能夠即時(shí)聯(lián)系。

　　在物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)系統內部，主要是以信息樞紐為核心。信息樞紐是一個(gè)大型的信息管理庫，物聯(lián)網(wǎng)外圍系統的數據都要傳輸到信息樞紐，有信息樞紐進(jìn)行數據處理和傳輸。而其他的主要系統主要包括感應系統、網(wǎng)絡(luò )系統、管理系統、傳感系統、識別系統、調節系統、控制系統以及終端系統等。RFID 技術(shù)是識別系統的關(guān)鍵技術(shù)，它就是射頻智能識別技術(shù)。電子通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)系統中的基礎，它能夠連接系統內部各個(gè)子系統，信息樞紐需要利用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)傳達指令。物聯(lián)網(wǎng)中心系統的建構基于計算機信息技術(shù)，在一個(gè)完整的體系內搭建一個(gè)通常的網(wǎng)絡(luò )平臺。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò )平臺內，內部的事物能夠通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)中心的各個(gè)系統的進(jìn)行聯(lián)系，“Internet of Things”(物聯(lián)網(wǎng))能夠涵蓋一切事物，對事物的監管和調控不需要人工操作，也不需要外部干預，在物聯(lián)網(wǎng)系統內部，各個(gè)系統各司其職，各自負責本系統的工作。網(wǎng)絡(luò )系統(Internet System)在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中心系統中具有關(guān)鍵的作用，網(wǎng)絡(luò )系統主要負責網(wǎng)絡(luò )服務(wù)，那么計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)基礎應用則是網(wǎng)絡(luò )系統的關(guān)鍵。

　　感應系統主要負責信息讀取，對系統中的事物信息進(jìn)行智能讀取，將讀取到的信息傳達到信息樞紐。

　　管理系統(Management System)主要負責信息和數據的整理，通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò )管理數據庫(Network Management Database)將系統中的數據信息進(jìn)行歸類(lèi)處理，然后傳輸到信息樞紐，信息樞紐再將數據信息進(jìn)行加工。

　　調節系統是物聯(lián)網(wǎng)中心系統中的一個(gè)緩沖環(huán)節，調節系統是有數據調節器組成，它能夠將錯誤的信息和無(wú)效的數據進(jìn)行篩選的排除，盡量減少物聯(lián)網(wǎng)中心系統的錯誤以及防止因數據信息的錯誤而導致系統癱瘓。

　　控制系統就是物理網(wǎng)中心系統中的一個(gè)關(guān)鍵的部分，現代物聯(lián)網(wǎng)控制系統主要運用AT89S52 單片機技術(shù)、AT89C51 單片機技術(shù)、MSP430 主控制器等智能化的控制技術(shù)作為控制系統的基礎設施。

　　而識別系統則是負責信息的識別。智能識別系統能夠實(shí)現自動(dòng)化智能化的信息識別。識別系統以RFID 技術(shù)作為基礎，RTID 技術(shù)的主要特點(diǎn)就是能夠將物體信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分享，識別的精準度非常高，反應十分靈敏，更重要的是它能夠自動(dòng)識別信息。RFID 將數據信息進(jìn)行分區存儲，并且及時(shí)傳輸到信息樞紐。

　　(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用與分層

　　物聯(lián)網(wǎng)的建構理念是實(shí)現高效智能的物物聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)的基礎應用技術(shù)主要是RFID 技術(shù)、感應器技術(shù)、GPS 衛星導航技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)、智能傳感技術(shù)等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠實(shí)現信息的傳播和轉換，物聯(lián)網(wǎng)系統對數據信息進(jìn)行搜集、識別、處理、傳輸等。物聯(lián)網(wǎng)將物體與物體聯(lián)系起來(lái)，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò )覆蓋內的物體就成為了一個(gè)整體，他們之間的聯(lián)系就十分緊密，它們就能共享系統內的信息資源。

　　隨著(zhù)信息技術(shù)的高度發(fā)達，物聯(lián)網(wǎng)應用的范圍會(huì )越來(lái)越廣泛，人們的生產(chǎn)生活也會(huì )更加便捷。就以建設智慧校園而言，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設智慧校園，那么校園的信息化建設就能更快實(shí)現，在校園內的師生就能夠更好地共享校園的硬件設施和軟件設施，也能夠很方便的實(shí)現信息共享。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐的校園也能夠更加安全、和諧、安靜、綠色。其實(shí)在現代生產(chǎn)行業(yè)中，已經(jīng)有很多產(chǎn)業(yè)實(shí)現了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用，其中包括城市基礎建設、城市交通、現代醫療等行業(yè)。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用能夠方便人們的生產(chǎn)生活，但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的建設還需要進(jìn)一步深化。因為物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)非常龐大的網(wǎng)絡(luò )系統，這樣一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò )系統還包括許多子系統，而這些子系統共同組成一個(gè)總系統，我們在上文已經(jīng)分析了物聯(lián)網(wǎng)中心系統的建構，而物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)系統還可以分為很多層級。

　　1、傳控層：傳控層主要以感應系統、傳感系統、識別系統以及相關(guān)的外圍設備組成。傳感器技術(shù)、RFID 智能識別技術(shù)以及紅外線(xiàn)感應技術(shù)是傳感層的技術(shù)基礎。比如在傳感器技術(shù)方面，物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)包括DS18B20 溫度智能調控傳感器技術(shù)、智能SHT11 智能傳感器技術(shù)。傳控層的的作為物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要層架，它的系統組成了物聯(lián)網(wǎng)的基本框架，GPS衛星導航技術(shù)也是傳控層的關(guān)鍵應用技術(shù)，它能夠準確定位網(wǎng)絡(luò )信息，實(shí)時(shí)搜集網(wǎng)絡(luò )內部的數據信息。因此，傳控層的主要指責也是進(jìn)行信息的搜集和識別。

　　2、網(wǎng)絡(luò )層：網(wǎng)絡(luò )層是物聯(lián)網(wǎng)系統的重要組成部分。它主要是負責信息的提取和傳輸。網(wǎng)絡(luò )層是由各種信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)構成，包括移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、Web 技術(shù)、數據管理技術(shù)、有線(xiàn)電視網(wǎng)、電力載波技術(shù)、ZigBee 技術(shù)等構成。網(wǎng)絡(luò )層能夠提升物聯(lián)網(wǎng)系統中的各個(gè)結構的聯(lián)系程度，提供更加安全便捷的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)系統。

　　3、應用層：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用對人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)極大的影響。物聯(lián)網(wǎng)的建構目標就是為了更好地應用到實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中。物聯(lián)網(wǎng)的應用是連接物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)和完善的一個(gè)中間環(huán)節，也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)者與使用者之間的一個(gè)聯(lián)系契機。物聯(lián)網(wǎng)的應用層主要包括智能電子平臺、應用服務(wù)系統，應用層還能夠實(shí)現跨行業(yè)、跨產(chǎn)業(yè)、跨系統的聯(lián)系和服務(wù)，真正實(shí)現的信息資源的聯(lián)系和共享。應用層為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的的實(shí)際應用搭建了一個(gè)完整的平臺。

　　三、智慧校園建設與物聯(lián)網(wǎng)的應用

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智慧校園建設有緊密的聯(lián)系。我們可以從以下兩個(gè)方面分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的應用。

　　(一)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與校園卡應用

　　校園卡應用的范圍很寬泛，其中主要包括師生生活、教學(xué)考試、學(xué)生管理以及圖書(shū)館管理等。我們知道，物聯(lián)網(wǎng)的識別系統主要是以FRID 智能識別技術(shù)為支撐。在校園卡設計中，我們可以將FRID技術(shù)應用到校園卡智能識別芯片中，這樣就能夠實(shí)時(shí)讀取學(xué)生的各項信息。比如，在校園超市中，當學(xué)生使用校園卡消費時(shí)，校園卡的金額就會(huì )被FRID 識別器讀取，相應的消費金額也會(huì )被扣除。在出入校園管理、圖書(shū)館管理中也可以運用FRID 識別技術(shù)進(jìn)行學(xué)生管理。這樣校園卡就成為了“一卡通”，學(xué)生只要一張卡就能夠在學(xué)校消費、學(xué)習、讀書(shū)等，非常方便。這也正是建設智慧校園的意義。

　　(二)物聯(lián)網(wǎng)與校園管理系統

　　校園管理是智慧校園建設的一個(gè)重要內容，校園管理要實(shí)現信息化、自動(dòng)化和智能化。

　　校園管理包括教務(wù)管理、后勤管理、校務(wù)管理等。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以?xún)?yōu)化校園管理，營(yíng)造安全、舒適的校園環(huán)境。比如運用智能傳感技術(shù)能夠實(shí)時(shí)監測校園內部的環(huán)境質(zhì)量，一些學(xué)校利用DS18B20 溫度智能調控傳感器調節實(shí)驗室的溫度，當實(shí)驗室溫度不適合進(jìn)行實(shí)驗時(shí)，溫度智能傳感器就會(huì )及時(shí)發(fā)出調節指令，將室內溫度調到最佳。由此可以看出，應用物聯(lián)網(wǎng)能夠提升校園建設的質(zhì)量和水平，建設安全、舒適、人性化、現代化的校園，方便學(xué)生，提升校園的硬件實(shí)力和軟件實(shí)力。

　　四、小結

　　學(xué)校教育的改革需要現代信息科技作為支撐，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為現代信息技術(shù)的代表，它能夠為智慧校園的建設提供更多的機遇。智慧校園建設的質(zhì)量和水平直接影響到教育的質(zhì)量和水平。在信息技術(shù)不斷革新的時(shí)代，智慧校園的建設也越來(lái)越離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐，現代校園的一個(gè)重要的渠道也是通過(guò)科學(xué)技術(shù)改變傳統校園的建設和管理，實(shí)現科學(xué)管理。從技術(shù)應用的角度來(lái)看，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智慧校園建設相結合也是符合技術(shù)發(fā)展推動(dòng)教育變革的基本理念。

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