学习物联网的技术范文

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DOIDOI：10.11907/rjdk.162593

中图分类号：G434

文献标识码：A文章编号：1672-7800（2016）012-0182-03

0 引言

近几年来，物联网技术研究的热点问题包括射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备。在物联网技术中，各设备按约定的协议都可以与互联网相连接，并且所有联网的物品可以进行信息交换，也可以进行通信，这样就可以实现对物品的智能化识别、跟踪、定位、监控和管理。所有技术的研发都是为了更好地服务于人类社会，作为一项高新技术，只有将其应用到合适的场景才能最大化其价值。将物联网技术应用于教育教学领域，即是体现其价值的一个方面[1-2]。

实验教学是现代高等教育的重点，其教学模式也在不断发展和改进。为了满足学生在学习时间和学习内容上的选择自由性[3]，提出了开放式实验教学模式。然而在开放式教学模式下，教学对象、内容、时间等因素的不确定性以及教学计划的个性化使实验教学管理的难度骤增，同时导致大量的实验教学管理信息及处理任务量[4]产生。为了保证开放式教学模式的顺利推进，可以利用物联网技术对现有的实验教学管理体系进行改革，为师生提供更为便利的开放式实验教学环境，这样不仅能够锻炼学生的实际动手能力，培养学生的创新精神，更有利于学生专业综合素质和工程实践能力的培养与提高[5]。

1 相关工作

在已有的一些研究中，物联网技术被应用于学校中的一些场景，研究提出了基于物联网的智慧教室[6-7]、基于物联网的图书馆设计[8]、物联网技术在校园安全中的应用[9]、基于物联网的实验室管理[10-12]等概念。

物联网教室和传统教室的功能相似――为学生提供舒适的学习环境，以提高学生的学习效率[6]。由于传感器节点对于环境温湿度的精确感应，使得物联网教室可以高效、精确地为学生提供学习舒适性。通过物联网所提供的大量的传感技术、无线通信技术，以及微处理控制系统，使智能照明系统能够“感知”环境，根据外界情况的变化作出相应的应对策略，还可以避免能源浪费。相比人工控制教学楼照明灯，物联网控制实时性强，而且可以全天候工作[7]。

图书馆管理系统[8]通过RFID标签获得对图书的感知，并通过读者随身携带的智能手机对读者进行感知。同时，师生还可以通过手机对借阅情况进行查询，当所借阅书本快要到期时，可以发送信息进行提醒。通过在学校图书馆应用物联网技术，可以有效提高管理效率，提高自动化程度，降低人力成本，并大大方便师生的借阅活动。

基于物联网的校园安保措施主要有以下几种：在宿舍物品安全系统中添加报警装置，构成宿舍安全系统以防宿舍发生意外事件，从而保护学生的人身财产安全；在每栋公寓入口处安装RFID门禁系统；在教学区域设置门禁系统，并将门禁系统分为安全通道和普通通道两类，携带物品上贴有RFID标签，可实现物品的安全检测[9]。

随着技术的发展，物联网专业也急需大量专业人才，对人才的需求上，要求其具有一定的理论基础及动手能力，这对实验室的要求也有所提高[10]。物联网实验室需要将光载无线通信、WiFi 无线局域网、移动通信、嵌入式设备服务器和射频识别几种前沿技术融为一体，构建基于移动通信的无线信息网络系统[11]。将RFID技术系统应用到实验设备的管理上，不仅使设备的统计效率大大提高，而且能实现实验设备资源的合理统筹[12]。传统的对于物联网实验室特别是实验设备的管理成本高而效率低，这给实验室的使用带来了一定的影响，目前我国大部分学校的实验室管理普遍存在计算机系统的自动化程度低，实验室管理不严、监管不力等问题，因而，实验室管理在学校管理和教学环节具有重要的意义[13]。

在文献[14]中，作者通过对物联网系统构架与关键技术的分析，利用Zigbee短距离无线通信技术、无线传感器网络智能组网技术，结合物联网视频网关、多种传感器采集、控制节点与现有Internet网络、3G网络，构建了物联网系统。传统的实验室存在工作繁琐、效率低下等弊端，如学生不能及时了解实验内容，必须到实验室去预约并由教师登记等。随着技术的发展，针对智能化管理实验室的需求，提出了基于物联网的智慧实验室，如机房自动管理系统等，这些方案在实验室信息管理、人员管理、设备管理等方面展示了优势[15-16]。

2 基于物联网技术的实验教学体系

本文将物联网和互联网结合起来，充分发挥两者优势，提出了一种基于物联网技术的实验教学体系。该体系服务于实验教学和管理工作， 在开放的网络环境下促进教学手段改革和保证教学、管理质量的督导体系建设，既满足了学生个性化需求，也充分合理地利用了实验室资源，实现了教学管理的自动化。该体系的构建包括软件系统建设和硬件系统建设两个方面。

2.1 基于物联网技术的实验教学软件系统

基于物联网技术的实验教学软件系统建设主要以校园网为依托，以实验教学管理区块为核心，实验课堂教学区块为主体，实验室课外辅助区块和实验室网络管理区块为辅助，构建立体化的开放式教学环境。该系统同时面向教师和学生这两类有着不同需求的用户对象，将在功能实现的基础上提供一个友好的操作界面，采用实名注册登录制。该软件系统的具体结构如图1示，下面将对其包含的各个区块进行详细的功能介绍：

（1）实验教学管理区块。该区块不仅可以方便学生进行网上选课，参与网上评教，也可以方便教师在线实验考试成绩。学生在预约实验课时需要对实验设备进行预约，做到每位学生对应一台实验设备，学生完成实验后，设备会对学生的实验结果进行记录，也可以避免实验设备的损坏。另外，该区块还对教师和学生的个人信息以及实验教学数据进行存储和维护。

（2）实验课堂教学区块。该区块包括5个主要功能：①为学生提供在线实验预习服务，也即学生可以通过该区块在网上提前熟悉实验内容和实验仪器的操作方法；②该区块将实时监控学生的课堂实验操作，确保学生能够安全和规范地使用实验仪器；③该区块可以将学生课程的实际测量数据根据教学时间、地点和内容存入其个人信息库，以供学生课后登录个人系统进行查看和下载；④该区块在线为学生提供虚拟仪器和仿真平台服务，并且可以将学生的课堂仿真结果存入其个人信息库；⑤学生可以通过该区块提交电子实验报告。

（3）实验课外辅助区块。为了促进学生的课后学习，为学生答疑解惑，该区块可以方便教师上传课件和教学演示视频、提供师生交流论坛，以及在线答疑辅导网上应用空间。此外，可以进一步利用物联网技术实现课堂互动的智能化。

（4）实验室管理区块。一方面为了实验教学的正常开展，该区块可以为师生提供在线预约实验室和实验仪器的服务，并在线管理实验仪器的使用记录；另一方面，为了保障实验室的安全运行，该区块对实验环境进行监控，实时显示实验室的环境数据（例如温湿度、有害气体指标等），并带有安全报警功能。另外，该区块可以在线维护实验仪器的故障信息，以方便实验仪器的维修和整理。物联网技术的应用使得实验室的管理更加科学规范。

2.2 基于物联网技术的实验教学硬件系统

硬件建设需要对原有实验室基础设施（主要为强电、弱电、网络改造）进行基本改造，然后增加监控、门禁、物联网终端等硬件设备，整合原有教学系统软件，进行软硬件系统集成。①利用RFID，实现教室门锁、控制台锁的定时关闭和开启，为防止锁人现象出现，需在锁关闭前进行声音提示；②利用传感器节点，采集教室内温度、湿度等指标，由中控计算机进行数据搜集处理，并根据预设标准触发报警装置；③利用虚拟终端技术，实现教室中控台的网络远程控制，所有控制台操作均可通过虚拟控制台实现；④利用Telnet技术，可实现对联网试验仪器的远程管理，解决计算机软件故障；⑤利用监控摄像头，实现远程视频图像同步传输，并利用室内音箱，实现远程音频同步传输。当遇到设备死机、线路故障、物理连接问题等导致远程控制失效时，可通过音频远程指导任课教师进行操作。

基于物联网技术的实验教学硬件系统将使用互联网技术中的BSDA （Browser/Sever/Database/Application）结构，即客户端/服务器/数据库/应用程序结构，网络通信方面采用C/S（客户端/服务器）和B/S（浏览器/服务器）模式相结合的方式，包括服务器、联网的实验仪器以及网络监控系统，其系统结构如图2所示。

（1）应用服务器。服务器主要提供3类服务：①支持实验教学管理数据交互与存储，主要包括学生和教师的注册登录信息管理以及与实验教学管理相关的教师教学计划录入、学生选课信息、学生评教信息、实验报告以及实验考试数据的管理；②提供实验教学资源数据库服务，存储教学课件、演示视频，预习内容、虚拟平台以及实验仪器介绍等教学资源；③与实验教学服务相关的应用服务，例如提供师生交流论坛、QQ以及微信平台相关的应用服务，以供师生随时随地进行实验教学交流。

（2）联网的实验仪器。为了构建基于物联网的实验教学硬件系统，所有实验仪器也将进行相应的更新换代，均带有网络通信功能，其更新主要从3个方面进行：①测量仪器带有联网功能，例如带有无线通信功能的示波器和万用表能够实时地将测量数据上传网络，以供学生课后进行在线分析；②仿真和虚拟仪器平网，以供学生能够提前进行实验预习；③为了保证学生的用电安全，所有实验仪器的电源都可以进行网络在线控制。

（3）网络监控系统。为了保证学生安全和实验室的正常运行，构建实验室监控系统。该系统将由传感器、摄像头、无线插座等监控终端设备组成，实现如下功能：①实现对实验室环境的监控，杜绝实验室火灾、有害物质泄漏、仪器丢失等状况发生；②对学生实验操作进行实时监控，确保学生的操作规范和用电安全；③对实验室仪器的使用状态进行在线监控，以配合实验室和实验仪器的外借预约服务以及实验设备的故障维护工作。

3 教学评价

传统的实验教学模式是：授课教师先讲，讲完之后学生做实验，实验内容和实验模式是固定的，学生在课堂上学习的知识是有限的，时间被限制在课堂上的短暂时间内，对知识点的掌握和利用很有限[17]。基于物联网技术的实验教学模式从传统的以教为主发展转变为以学生动手为主，更加注重学生在实验中学到了什么，并注重培养学生的创新能力。

现代教育理论认为[18]，在教学中要以学生为主体，在教师的引导下，提高学生的独立思考能力，多开设计性课程，让学生主动去探索新知识。采用基于物联网技术的实验教学体系，不仅可以使学生扎实地掌握基础知识，锻炼动手能力，开阔视野，而且在减轻教师管理工作的前提下提高了实验室利用率。

基于物联网技术的实验教学软件系统非常适合学生的学习，学生可以在网上在线选择实验课程，查看考试成绩，并对教师进行评教。学习过程中，可以在线预习，使用虚拟仪器存储实验数据，并在线提交报告。系统对于课外辅助也有很好的帮助，比如课件阅读、经验交流、在线答疑。系统的实验室管理模块能够实现管理员对实验室的科学规范管理。基于物联网技术的实验教学硬件系统非常高效，实验仪器都支持联网，便于在线操作，极大提高了实验仪器的利用率。网络监控系统不仅可以保证学生实验操作的安全性，而且可以避免实验器材丢失。

总体而言，基于物联网的实验教学系统根据现有的物联网技术，改善了传统的实验室管理方法，极大地方便了使用者，又体现了物联网技术所带来的优势，是典型的物联网技术的应用范例，对于实验教学的改革提供了指导方向，具有重要意义，值得推广。

4 结语

本文将物联网技术和互联网技术相结合提出了一种新型的实验教学体系。该体系由软件系统和硬件系统组成，以学生为主体，通过教师的引导，激发学生探索新知识的热情，在提高实验器材管理效率的同时，还保证了学生的人身安全及仪器设备使用安全。同时，通过利用物联网技术，方便了实验室实验仪器的管理与维护，使实验室的管理更加科学规范和高效。

参考文献：

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[5] 孔祥光.物联网教育应用初探[J].动动画世界・教育技术研究，2012（3）：233-234.

[6] 王琴，郑敏.基于物联网技术的智慧多媒体教室设计[J].实验室研究与探索，2014，33（3）：127-130.

[7] 刘谋黎.基于物联网的高校教室照明节能方案研究[J].物联网技术，2014（12）：77-78.

[8] 董晓霞，龚向阳，张若林，等.基于物联网的智能图书馆设计与实现[J].图书馆杂志，2011（3）：65-68..

[9] 李冬月，贾宇琛.物联网在校园安全中的应用[J].无线互联科技，2015（13）：37-38.

[10] 李仲生，黄同成，刘锦江.物联网工程专业“起承转合”式实验教学探讨[J].中国电力教育，2014（5）：124-125.

[11] 刘霞.物联网与移动通信平台在电信实验教学中的应用[J].物联网技术，2015，5（8）：96-98.

[12] 黄伟源.基于物联网技术的高校实验室开放管理[J].科教导刊：电子版，2014（19）：126-126.

[13] 雷莹.基于物联网技术的高校实验室管理模式初探[J].科技视界，2014（9）：190-190.

[14] 肖毅.基于物联网技术高校智能实训室的建设研究[D].天津：南开大学，2015.

[15] 吴萍，高兴茹.基于物联网技术的开放式物理实验室建设[J].科技视界，2016（9）：89-89.

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随着移动信息技术和智能电网的发展，自动化和智能化的理念深入千家万户，对中学信息技术教学也产生了巨大的影响。随着智能家居在家庭的普及和应用，中学生有更多的机会接触到移动信息技术和物联网。因此，新的发展形势下，应该积极研究中学信息技术教学与物联网发展的融合。

一、新时期下物联网技术的发展

随着第三次科技革命的来临，物联网技术获得了迅猛发展，成为移动信息时代的标志性技术。物联网（“The Internet of things”）顾名思义，意为“物物相连的互联网”。可以从以下两个方面理解物联网技术：

首先，互联网技术依然是物联网的核心，物联网是在互联网基础上不断发展和延伸的，是互联网技术与智能感知技术、智能识别技术、泛在网络技术的融合；其次，物联网以“感知物体、信息传输、智能应用”为三大特征，将信息的交换拓展到了任何物品与物品之间。目前，物联网已经在智能家居、智能电网、智能医疗、智能交通、智能物流等方面获得了广泛的应用。

二、中学信息技术教学与物联网发展的融合

物联网作为继计算机和互联网之后的世界信息产业发展第三次浪潮，以“润物细无声”的效果逐步改变着居民的日常生活，并日渐深入中学信息技术教学的课堂。信息技术教学是带领中学生认识世界、探索科学的平台，要做好中学信息技术教学，必须加深学生对物联网技术的认识。

（一）科学引导，带领学生畅游知识课堂

要在信息教学课堂融合物联网技术，离不开教师的科学引导。中学生正处于学习知识的黄金时间，他们对外界充满好奇，具有蓬勃的求知欲，且对外界的变化反应敏捷，兴趣一旦得到激发，能够获得事半功倍的教学效果。

教师在日常教学中，可以将物联网技术分为多个与生活实际结合紧密的知识点，如网络电话、智能小区、网上银行、数字化城市等，并对每一个知识点采取图文并茂的方式进行教学。在讲解“智能小区”时，可以通过播放动画的方式，向学生展示智能家居的技术魅力，包括通过触摸屏、语音、无线遥控器、电话、互联网等方式直接控制家用设备并执行相关操作；此外，智能小区内部的各个设备还能够相互通讯进行互动，借助动画的播放声音、光影、色彩方面的图文并茂、直观易懂的效果，能对学生起到良好的引导作用。

（二）巧设任务，激发学生对物联网兴趣

古人云：“学起于思，思源于疑”，要加深学生们对物联网的认识，仅仅通过理论学习和讲解还不够，必须帮助他们动手亲自实践，在查阅资料、调研情况、切身体会的过程中，激发学习物联网的兴趣，甚至能够自己动手去研究和探索。

如在介绍“计算机信息安全与物联网”内容时，为了帮助学生理解计算机病毒的危害，并掌握预防计算机病毒的方法，教师通过分组教学和任务驱动教学法，进行了以下教学设计：在信息技术教学的机房中，将学生们分为四个小组，每个小组指定一台电脑，该电脑中已经有教师预先拷入的病毒文件，教师分别向几个不同的小组分配任务：

（1）“亡羊补牢”小组，其任务为安装补丁程序，进行系统修复。

（2）“狙击到底”小组：负责寻找有效的杀毒软件，将病毒进行隔离和删除。

（3）“保驾护航”小组：为电脑安装防火墙，应对电脑黑客的攻击。

（4）“未雨绸缪”小组：调研物联网相关知识，探讨智能分析技术，制定安全预防计划。

这四个小组的任务各自独立，难度层层深入，在相关的任务驱动下，学生自发的进行探讨和学习，既锻炼了学生的团队合作意识，也培养了探索精神，在学习和探讨的过程中，逐步认识到电脑病毒的危害以及对其解决的办法，进一步了解到物联网技术在应对电脑病毒中的应用，达到良好的教学效果。

（三）贴近生活，丰富信息技术教学内容

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1 研究背景和相关概念

公安海警学院的前身是公安海警高等专科学校。公安海警高等专科学校原名为“武警水面船艇学校”，始建于1983年7月（国务院[1983]149号文件），当时隶属于武警总部，1985年9月开始招生开学。1993年8月，学院移 交公安部领导，归口公安部边防局管理，更名“公安边防水面船艇学校”。1996年开始组织申办专科的筹备工作，1997年9月终止中专招生、依托武警学院（廊坊）实施大专教学。1997年下半年，由教育部组织的在长沙召开的会议上，顺利通过全国高校设置评议委员会评审。1998年3月教育部下发《关于同意建立公安海警高等专科学校的通知》（教发[1998]18号文件），学校更名为“公安海警高等专科学校”，成为公安部直属的一所普通学校。近年来，物联网技术的海警学院网上自助订餐系统在海警学院正式运行。

1.1 物联网的概念

随着信息领域及相关学科的发展，不同领域的研究者对物联网思考所基于的起点各异，对物联网的描述侧重于不同的方面，短期内还没有一个权威、完整和精确的物联网定义。

大多数比较偏向的物联网定义是信息空间与物理空间的融合，将一切事物数字化、网络化，在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互方式，并通过新的服务模式使各种信息技术融入社会行为，是信息化在人类社会综合应用达到的更高境界。

1.2 物联网技术体系

物联网的技术体系框架包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术，这也体现出了物联网的三个基本特征，即全面感知、可靠传输和智能处理。

2 基于物联网技术的海警学院网上自助订餐系统物理基础

订餐系统采用了160×98点阵的显示屏和超小的输入键盘，整个机身小巧美观，重量只有70克。无线数据下载功能，无需使用连接线即可进行系统数据的下载，真正实现了无线双向通信。采用了国际先进的信号放大技术，使其空旷通信距离可达1000多米室内可达200米以上。采用了国际通用的ISM频段，不需要申请无线频率、无需支付信道使用费，具有通信稳定可靠、费用低廉等优点。实现了餐饮业向规范化、智能化、现代化的飞跃，具有高可靠性、稳定性、无线集成等特点，利用RFID射频技术，在每一个餐具底部植入RFID射频芯片，餐具进入结算区后（射频天线感应区），通过对餐具底部RFID射频芯片进行读写操作，借助于计算机及其通讯技术，实现对餐具底部RFID射频芯片的通信和管理，实现快速结算。主要为学校食堂、企事业单位餐厅、快餐连锁店等提供自选式快速结算服务，通过在餐盘底部植入射频芯片的方式，实现快速结算，与传统的结算方式相比，智盘系统具有速度快、核算准、体验佳、无人值守等特点。

该方案采用物联网、云计算等先进技术，涵盖用户自助开台、自助选菜、自助结算、自助服务功能，通过智慧餐台对餐厅进行智能化布控，全方位升级改造，有效降低餐厅运营成本、提升顾客用餐感受，打造智能化、现代化的餐厅。

2.1 方案介绍

基于RFID物联网技术及云计算技术的智慧餐台智能结算综合解决方案。主要通过读取智慧餐具中RFID标签的方式，进行统一计价，并通过一卡通账户中的卡片进行支付。数据信息交予一卡通系统进行汇总管理，智慧餐台通过液晶显示屏将各类图文信息直观形象的展示给客户。

集成一系列智能化、自主化的应用设备，并应用在充值、结算、就餐等各环节，对餐厅实施智能化布控，实现自动结算、自助充值等功能，节省餐厅人工，降低运营成本，打造智能化、现代化的餐厅，可广泛应用在学校食堂、企事业单位餐厅及快餐连锁店。

系统能够7×24小时不间断运行，故障率低，并且能确保在发生故障时，交易流水等重要数据不丢失。系统具备快速支付、安全高效等特点。

2.2 系统结构――分为两大部分

智慧餐具：智慧餐台系统的重要组成部分，有各种色彩的碗碟，每一种色彩对应一个价格，内置RFID标签，供智慧餐台读取菜品和价格信息进行结算。

智慧餐台结算系统：在每一个餐具底部植入RFID射频芯片，餐具进入餐台结算区后（射频天线感应区），通过对餐具底部RFID射频芯片进行读写操作，借助于计算机及其通讯技术，实现对餐具底部RFID射频芯片的通信和管理，实现快速结算。

3 基于物联网技术的海警学院网上自助订餐系统特点

由于打印系统所使用的串口通讯线路较长，很容易受外界电磁脉冲的干扰（如大型用电设备开启与关闭的瞬间都会产生高压脉冲），会导致信号传输失败或烧坏打印机和电脑设备，针对此问题特别自行设计制作了光电隔离器（打印长线驱动器）。系统特点为：

3.1 人机交互

系统界面通过色块对各类信息进行区分，重要信息将在界面上突出显示，我们为您呈现更多精彩；触控操作灵动流畅，强大功能，一触即发；可自定义的语音提示，伴随整个流程。

3.2 安全稳定

工业级的系统环境，8mm厚度的钢化玻璃台面，台身采用高强度冷轧钢板静电喷塑，轻松应对高温、潮湿、油污，为您全天候待命；数据本地存储并自动上传服务器，支持脱机使用，数据安全双重保障；内置工业级读头天线，信息读取更稳定，更灵敏！

3.3 操作简单

智慧餐台使用全中文触控操作，具有良好的人机交互界面，功能操作简单，前端操作员数量少，员工只需经过简单快速的培训就能立刻上岗，整套系统运作不会因员工流动和缺乏培训受到影响。

3.4 安装方便

智慧餐台由于采用工业级硬件配置，具有良好的环境适应性和大容量数据存储等优点，只要接通电源，连接网线，智慧餐台就能正常工作。

参考文献

[1]瞿中，熊安萍，蒋溢.计算机科学导论（第3版）[M].北京：清华大学出版社，2010（03）.

[2]Peter Norton著；杨继萍，钱伟等译.计算机导论（第6版）[M].北京：清华大学出版社，2009（01）.

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[4]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：高等教育出版社，2012（07）.

[5]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2011（03）.

[6]张凯，张雯婷.物联网导论[M].北京：清华大学出版社，2012（04）.

作者简介

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doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.06.102

[中图分类号]R197.6 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）06-0-01

目前，我国物联网技术在关键技术和应用上都还存在明显的不足之处，同世界先进技术水平还有较大的差距，作为未来国际竞争的关键技术之一，其能够有力地推动产业结构的升级和变革。因此，利用物联网技术加强血站信息化管理，提高血站工作质量和效率，是我国血站行业发展的重要方向。

1 物网技术的基本概述

近年来，随着信息化的发展，物联网技术也有了很大程度的进步，其作为现代智能系统的重要部分，是新一轮技术革命的重点，也是学术界研究和国家战略规划的重点内容。2009年，在摆脱金融危机的战略时，美国便将物联网技术作为刺激经济复苏的关键，并摆在重要的战略位置。同时将物联网列为对美国利益有潜在影响的关键技术之一。面对物联网技术掀起的全球技术革命，我国也将物联网作为重点发展对象，并上升到国家战略层面。还出台了《物联网“十二五”发展规划》。目前，我国物联网技术还处于发展的初级阶段，同世界先进水平还有较大的差距，无论是在关键技术的研发方面还是在规模化的应用方面，都需要做出进一步的突破和发展。物联网技术的发展，采用了创新性的设计理念，融合了存储、计算、传感、应用等多种技术，能够广泛地应用于工业生产、商业流通以及医疗卫生等各个领域。在互联网的平台上，物联网以信息技术为支持，建立了物品之间的联系，形成了一个交互性的立体网络。在这种技术下，虚拟世界和现实世界能够建立起密切的联系，能够有效地改变传统产业发展的结构和模式，提高信息交互的效率、反应速度和灵活程度。在物联网技术的分类上，根据其特征，我国将物联网划分为感知层、网络层以及服务层。感知层主要是指信息采集技术，用于现实世界中的信息识别和感知。例如，传感器、RFID、地理识别、定位、二维码技术等。网络层主要是建立互联网络进行信息的传送，例如，认知无线电、环境感知、物物增强等技术。服务层是指通过应用平台实现信息共享和协同功能，包括云计算、SOA技术等。

2 物联网技术在血站信息化管理中的应用

2.1 利用RFID技术进行血液信息化管理

血站的主要业务流程包括招募、信息登记、体检、采血、血液初检、复检、入库和临床使用等。在这个过程中，需要录入、匹配和管理大量的数据，包括献血者的档案和血液成分等，大量的数据给血液信息管理造成了极大的困难，例如，血液的存储、运输、监控等。在临床使用时，血液匹配、出库的效率较低，影响了医疗活动的顺利进行。针对这种情况，RFID技术能够极大程度地解决血液的信息化管理问题。在RFID技术下，每袋血液都能形成唯一的电子标签，与数据库进行互联。在血液采集、存储、运输的各个环节，实现全程跟踪和监控，极大地简化了血液的出、入库程序。此外，利用RFID技术进行血液管理还具有几个优势：一方面，RFID技术能够实现大量数据的处理，有利于减少人力成本，同时能有效地避免人为操作失误；另一方面，RFID技术的识别是非接触性的，能够降低血液在识别和检测过程中造成血液污染的风险。

2.2 通过应用平台实现血站信息共享

随着血站规模的不断扩大，血站的数据量也变得更加庞大，血站之间的业务联系也越来越多，迫切需要进行信息分享，开展系统合作。传统血站工作模式由于信息分散，已经不能适应当前社会对血站工作的新要求，且出现了严重的资源浪费、效率低下以及重复投资等现象。通过物联网技术，建立应用平台进行信息的分享和交互，打破了传统血站工作的信息限制，能够极大地提高血站的工作效率，在应对突发事件时，能够提高反应速度和灵活程度，对于不宜献血以及高危献血人群，能够通过信息共享实现各个血站、各个区域的屏蔽，避免了大量重复的工作。同时，在检测信息的传递和献血间隔期的控制上，信息共享平台也能实现良好的管控效果。可见，加大资源投入和发展力度，建立血站行业的信息互联平台，对血站信息进行数据化管理，对提高我国血站工作质量和效率具有重要的意义。因此，我国要按照国际主流血站信息化建设标准，加强我国血站信息标准体系建设，进一步推动区域内信息共享工作。例如，利用物联网技术开发云模式，建立各个血站系统之间的协同工作网络，实现血站系统之间的数据传递和交换。

2.3 通过物联网技术强化后勤服务和管理

血站的后勤管理和服务工作是血站正常运行的基础和支撑，是血站工作的重要内容。完善的后勤管理和服务，也体现了血站的工作态度、精神风貌和管理水平。利用物联网技术等现代化信息技术手段，在库存管理、设备管理、消毒供应、资源采购等各个方面，提高服务质量和管理效率，推动和谐血站建设。物联网技术的应用，是对现有设备、物资管理体系变革的重要基础，能够在安全保障和工作效率上，都有显著的提高。通过对后勤工作智能化、动态化的管理和监控，能够为血站创造一个稳定、安全的工作环境，为血站的发展提供强大的后勤保障。

3 结 语

随着我国物联网技术中核心技术能力的不断增强，进一步深化技术改革，能够提高我国在国际市场中的竞争能力。在血站的信息化管理中，我国应积极发挥物联网技术的优势，利用物联网技术进行血液信息化管理，强化后勤服务，建设应用平台，实现血站信息共享，推动血站信息化建设发展。

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校园安防系统是基于保护校园宿舍安全、重点实验室的相关设备和信息以及相关重要办公场所信息安全所进行设计的。使用安全生产产品和系统以及相关产品来构成一定的警报系统，包括：视频安防监控系统、出入口控制系统等的系统；或是由这些系统为子系统组合，或集成的中子系统组成网络，这都是为有效的保护校园的安全而采用的系统和模式。在当前社会信息系统技术不断发展的情况下，实现校园安防系统的整合与发展，实现资料和数据的共享，都能够在互动的关系中形成有效的安防系统的。因此，需要根据学校的需求，进行重组与发展，建立有效的安防体系是极为必要的。

1 相关技术介绍

1.1 物联网技术

物联网技术涵盖多方面的内容：网络通信技术、情景感知技术、信息处理技术。在情景感知技术方面有一些相对较为成熟的技术支撑：RFID（Radio Frequency Identification. 无线射频识别）技术，WSN（Wireless Sensor Network， 无线传感器网络），红外感知技术，全球定位系统等等。这些技术为情景感知提供了充足的技术保证。在通信方面，传统的移动通信网络或者Internet都为通信的实现提供保证。在信息处理方面，基于各种智能终端技术的发展，以及各种嵌入式智能系统的开发都为信息处理提供了充分的支撑。可以说，物联网概念的诞生是各类技术手段发展的必然结果。基于各种信息应用产品的开发，是物联网技术的主要应用场景。

1.2 MVC架构

MVC框架是软件系统的模块化、层次化处理的一种典型理念。对于MVC这样的分布式的有鲜明结构的三层体系结构，顶层为视图层，是直接面对用户的内容，视图层负责将系统传递过来的数据信息进行可视化的显示，包括各种图形化显示以及文本显示等；与视图层进行知己联系的是为他提供各种数据的业务逻辑层，业务逻辑层根据用户在页面的操作触发各种事件，然后针对事件的对应内容，发送各种请求到服务器端，并等待服务器的相应，在收到服务器的相应之后，业务逻辑层同样负责将这些内容进行解析并传送给视图层；最底层的是数据逻辑层，系统提供的数据访问方法是有限的，业务逻辑层想要获取某方面的数据，可以调用数据逻辑层提供的一个或者多个方法来进行实现，数据逻辑层的功能就是直接与系统数据库进行数据交换。

2 总体架构设计

为了保证本安防管理系统能够良好的运行，根据系统的各种性能与安全性需求考虑，同时考虑到系统后期的扩展工作，系统需要采用MVC三层架构方式实现，通过独立的MVC架构模式，可以有效的提高系统的各方面性能。对于采用C#系语言实现的系统，该MVC架构主要包括：数据层、业务层、展示层，具体MVC架构的体系设计如图1所示。

本系统在实现上采用C/S与B/S混合的方式，通过混合的服务模式，可以既满足在线查询方式又可以提供智能终端的查询途径，同时对于宿舍和重要办公场所不同的监控片区，采用局域网连接模式可以有效的提高信息的安全性，同时对于频繁使用的终端，采用局域网的方式可以减少系统的维护工作量，各个片区信息办公处构成本地的局域网环境，数据采集以后后台传送到系统服务器上，保证总服务器数据随时更新。本地服务提供采用局域网的C/S方式实现，提高系统的安全性。用户对个人数据的访问通过终端或者浏览器进行，由于用户个人仅仅局限于查询个人的相关信息，通过互联网开放相关的API可以有效的提高系统数据的安全性。

3 功能模块设计

根据前面的描述，本系统主要包括6个不同的功能块：基本信息管理、用户管理、门禁管理、监控管理、消防管理以及固定资产防盗管理。

3.1 基本信息管理模块

基本信息管理模块主要负责对与系统安全性、可靠性以及用户有关的数据信息进行管理，其功能包括登录管理、密码设置、数据备份和数据还原等。

3.2 用户管理模块

用户管理模块主要是由注册用户、信息修改、权限设置以及信息审核这样四个部分组成的，直接关系到系统的安全。

3.3 视频监控管理模块

视频监控管理模块是采用图像处理、模式识别和计算机视觉技术，通过在监控系统中增加智能视频分析模块，借助计算机强大的数据处理能力过滤掉视频画面无用的或干扰信息、自动识别不同物体，分析抽取视频源中关键有用信息，快速准确的定位事故现场，判断监控画面中的异常情况，并以最快和最佳的方式发出警报或触发其它动作，从而有效进行事前预警，事中处理，事后及时取证的全自动、全天候、实时监控的智能系统。智能监控系统解决传统监控系统中的“防”的问题。视频监控管理由视频采集摄像机、智能视频服务器、报警控制单元及报警探测器、视频墙、远程控制中心组成。从而对校园宿舍以及相关重要场所进行24小时不间断的监控。

3.4 门禁管理模块

门禁管理主要有前端的数据采集系统和后端的权限管理系统两部分组成：前端的数据采集系统用于对操作门禁的人员信息进行采集，包括操作门禁人员所持有的RFID电子标签信息、用户输入的密码信息、用户所录制的音频信息、系统拍摄到的用户的图像和视频信息等；后端的权限管理系统通过验证前端数据采集系统采集到的数据，鉴别相关用户是否可以打开某一个特定的门。本文关于门禁系统的讨论，仅包含基于这2种硬件实现的门禁管理系统，门禁管理的一般流程为：通过RFID识别器识别用户说持有的RFID设备是否为系统授权的设备，如果是，则通过控制各种电磁阀等控制闸门的开关，密码锁的操作过程与此相类似。

3.5 消防监控管理模块

消防监控管理对其监控的宿舍区域和重要办公区域的消防状态进行实时监控和险情发生时候的及时反馈。针对不同的应用场景，为方便监控子系统的部署、降低各个监控节点的监控成本，主要采用物联网领域中无线传感网（WSN）技术对消防监控子系统进行设计与部署。整个无线传感网主要用于对监控区域环境信息进行数据采集、数据处理汇聚，然后通过互联网、移动通信、串口线等方式将数据传递至监控中心，从而使无线传感网的使用者可以远距离了解被监控区域的物理状态和环境状态等实时状况，并及时作出处理。

3.6 固定资产防盗管理模块

固定资产防盗管理模块作为学校安防系统的一个重要组成部分，可以用来对学校的重要固定资产进行实时监控，防止固定资产被盗窃等情况的发生。

本文讨论的固定资产管理系统的设计主要是基于GPS模块来实现，具体的管理机制为：每一个欲进行登记管理的固定资产，都备有一个GPS模块，在正常的情况下，该GPS模块处于休眠状态；对于每一个设备，都定义一个合理的活动范围，如果在该范围内活动，则视为正常的活动，如果一旦有设备被带离制定的活动范围，会触发一个触发信号发送的管理系统，管理系统一旦收到该信号，则会触发这个设备上的GPS模块，GPS模块一旦被激活，就会以固定的频率进行定位信息的返回，一次来实现对固定资产的管理。

4 数据库设计

由前面的模块设计阶段，可以对系统的实体进行提取，进而建立系统的关系数据库模型。数据库的设计主要需要考虑系统实际使用中不同的实体，以及对系统的实体的属性的提取。本系统的数据库的设计主要是考虑系统用户群体的区分以及系统分析内容的存放等。

根据系统的实体属性，系统共需要11个不同的信息表，分别有工作人员信息表，与用户对应包括角色内容以及对应的权限信息。其他所有为学校的各种资产信息，包括设备ID以及硬件设备信息等，具体的系统E-R图的设计如图2所示。

5 结束语

物联网技术的出现大大的提升了安防系统的防护能力，给学校安防系统带来了质的变化。基于物联网的物流安防系统把物联网的RFID、传感器等技术合理的运用到学校宿舍或重要办公场所的门禁系统、安全监控系统等系统中，解决了传统安防系统中许多问题。随着物联网技术的成熟发展，学校安防系统也必将完善，从而能较好的解决校园安全问题。

（通讯作者：罗扬）

参考文献

[1]吴伟.基于GPRS无线智能家居安防系统的研究与实现[D].河北工程大学，2009.

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中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）01-0084-01

物联网的概念在1999年第一次提出，自此之后受到了越来越多的关注，物联网的目的在于将物品通过信息传感设备与互联网联系起来，通过这种联系实现智能化的管理和操作。物联网的发展让我们的未来前景光明无限，例如在司机驾驶出现操作错误时车子会自动报警，衣服会对水温和颜色提出要求，主人忘记带东西公文包也会主动提醒。物联网的发展将使人们的生活变得越来越智能化，改变人们传统的生活方式，本文就物联网的定义、特征以及架构，探讨物联网在教育行业中的应用。

1 物联网的定义

物联网强调物品的关联，是指通过传感设备将现实中的各种物件相互连通，由此而形成的网络，连通的每个物品都有数字化和网络化的标识，这也方便了管理和共享。物联网是在互联网的基础上延伸出来的，其核心依然是互联网，延伸到了物品和物品之间，实现信息通讯和交换，互联网的信息传递是人与人之间，物联网则可以达到人与物、物与物之间，扩大了信息交换的范围。

2 物联网的特点

2.1 连通性

连通性是物联网的最本质的特征，物联网的连通有三个维度，分别是任意时间、任意地点和任意物体的连通性。[1]

2.2 智能服务性

物联网使人们的生活变得更加数字化和网络化，生活中的各个事物通过智能化的方式相互关联起来，网络也变得更加智能化，物联网可以通过感知人们所处的环境状态，帮助人们更好地利用环境资源做出正确的判断。

2.3 技术性

物联网是通过技术变革产生的，这种先进的技术代表着未来计算机和信息传递技术的发展趋势，物联网的发展对于其他的很多技术也有很强的依赖性，例如传感技术、纳米技术等现代化的先进技术。

2.4 嵌入性

物联网的嵌入性主要体现在两个方面，其一是各种各样的事物是嵌入在我们处的生活之中的，其二是物联网提供的网络服务将紧密的嵌入到人们的日常活动之中。

3 物联网的结构体系

3.1 感知层

物联网的第一个部分是感知层，顾名思义感知就是采集物体的信息，例如我们每个人都有的二代身份证，我们可以用身份证去买票等等，实际上二代身份证就是一个信息采集工具，里面包括了所有的原始信息和将来可能会有的记录，通过读取器将这些信息读取出来，因此简单的来说身份证就是一个智能卡。

还有一种采集模式是传感器，这种传感器不是我们日常所使用的工业上的传感器。这种传感器最早运用于军事战场，但随着科学技术的快速发展，现在的传感器的体积可以做的非常小，最小的可以做到纳米的体积，这样的传感器人眼是无法看到的，传感器可以传感温度、湿度等等，伴随科学技术的迅速发展，未来的传感器可以做的越来越小，其价格也会越来越便宜。

3.2 通信层

通信层就是把收集到的信息传输到后台的系统，比如计算机或数据中心，都可以作为后台系统，传输的过程就被称作为通信层。通信的方式多种多样，有有线、无线、手机网络等等，通信层在物联网的架构中是十分重要的。[2]

3.3 应用层

即专业软件和服务，将收集到的信息进行分类、整理、分析、计算，然后应用在社会的各个专业领域，例如旅游、农业、军事、环保等等。应用层分为软件和硬件两个部分，软件是指在应用层使用的各种分析、应用和挖掘数据等软件，硬件则是指服务器、计算机、存储设备等。

4 物联网在教育行业中的应用

物联网有可能提供给人们一个完全不同的工作和生活环境，物联网的价值更大的在于对于不同的行业有不同的应用，虽然物联网在教育行业中的应用尚处在起步阶段，但未来却有着无穷的可能性。[3]

4.1 建设全面、主动的教学管理体系

在建设教学管理体系方面，利用物联网的技术，对于完善教学管理的组织、评价和考核系统有着十分重要的作用，从而促进保障教学质量的监控体系的形成。教师可以利用物联网系统自动统计学生的学习情况，院校级的管理部门也能运用物联网技术对于学生的学习和生活情况进行了解和分析，有利于学生工作的开展。利用物联网技术还可以对于学生在校内的行踪进行监控，降低校园安全事故发生的可能性，建立以物联网为基础的弹性修学模式，学生可以根据自己的兴趣爱好对于课程进行修改，选择自己喜爱的感兴趣的课程，在需要进行考试时连接到试题系统。建立教学评价系统，实现学生和教师的双向评价，通过评价调整教学或者学习的进度，提升学习效果，提高教学效率。

4.2 构建创新、开放的教学模式

以物联网为基础的教学模式相比于传统的教学模式来说更具有创新性和开放性，在这个模式中，学习者可以最大限度的利用物联网资源，在学习的同时促进思维能力的发展。学习者在学习后进行反思、总结，从中提炼出有价值的知识和信息，并与物联网上的其他学习者共享。

除此之外，将物联网技术和现代教育理念相结合还有利于对协同、协作模式进行支撑，克服原有模式中的障碍，激发学生主动的去学习知识，并且整合协调多学科的能力。

4.3 拓展学习空间，培养学习者学习的主动性

物联网技术能够为学习者的普通学习、课后学习等提供环境，学习空间的拓展对于学习者主动学习和根据自己的兴趣有针对性的学习有着很重要的作用，学习者可以通过物联网解决自己感兴趣的问题，与传感系统相结合，学习者就可以学习集成应用领域内的多种科学。

物联网的感知特性还能够让教育者有效的管理学习者的学习过程。

物联网在教育领域的应用和发展不是一个单纯的技术问题，而是涉及到很多方面，目前物联网的研究主要在于物流管理和智能家居等领域，在教育领域的运用尚不多见，但随着物联网技术的快速发展和逐步成熟，物联网在教育领域的运用将会越来越广泛。借本文抛砖引玉，希望可以为物联网在教育行业应用的研究员和实践者提供一些帮助。

参考文献

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中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0040-01

物联网出现在一个信息爆炸化的时代，其发展的速度相当迅猛，而这样一种基于互联网产生的物联网技术已经进入了人们的生活，逐渐为人们的生活带来许多意想不到的便利。但是一些专家学者在讨论物联网的应用之时，也对其概念的定义下了一番功夫，但是现在依然没有比较权威的概念来解释物联网这一新名词。鉴于物联网的应用领域暂时比较狭窄，仅仅就其在高校教育中应用做一些讨论，并提供了一些粗浅的见解，希望物联网日后的发展能够更加快速准确，并帮助丰富我国对物联网技术研究方面的理论。

1 物联网在高校教育中应用面临的挑战

1.1 物联网应用面临着IP地址被耗尽的问题

每一项技术都隐藏着一个具有其特征的隐患，这种隐患若是在短时间内没有研究出一种解决的方法，将会直接导致这项技术的发展停滞，甚至消失。而物联网这一项技术在高校教育中应用时存在的一个非常重要的问题就是其可能会面临IP地址被耗尽的问题。原因是物联网最主要的是通过物与物之间，物与人之间的各种联系实现技术的应用，然而这种联系都需要依靠IP地址实现，意味着这些物在校园中都要有一个不同于其他物的地址。物联网技术会寻找这些地址，所以一旦“物”越来越多，地址就会越来越多，将会面临着被耗尽的危险，目前仅有一种IPV6技术可以支撑。

1.2 对信息安全系统完善提出更高的要求

学生在应用物联网学习时，会将自己的名字、学号、账号以及其他一些隐私信息留下，这些个人隐私信息会被物联网追踪并记录。因此若是学生长期使用这样一种技术，⒁嘤锌赡苁挂恍┪シǚ缸锓肿游了谋取不正当利益利用物联网追踪到的这些信息，这将对学生的安全造成威胁。所以一所高校如果已经考虑要引进物联网平台帮助教学，那么就应当在引进之前完善学生的信息安全系统，但是不得不承认，一个信息系统再怎么完善，都始终存在着某些潜在的漏洞。

1.3 应用成本非常高

校园物联网中的核心部分是RFID标签中的芯片，一所高校为了让物联网在教学中的作用发挥到最大的话，就需要将这种芯片植入各种教学工具当中。但是值得注意的是，植入芯片不仅需要专业的人员采取专业工具才能完成，而且这种芯片的价格也是相当高的，由此可见高校应用物联网的成本相当高。

2 物联网在高校教育中的应用

2.1 提供一个智能的学习环境

环境能够影响一个人的状态，学校的环境自然可能影响学生的学习状态。物联网的出现可以将学生的学习环境改善到一个足够舒服的状态。它改善学习环境的主要方式是在教室里面合适的位置安置数个传感器的节点，这些传感器节点的主要作用是监测整间教室内部的温度、光线、光照等，而且还包括监测二氧化碳的浓度。通过统计分析这些监测得来的数据，通过已经植入的最佳值自动将这些数据调整到最适合学生学习的状态，这就为学生的环境变得可控提供了方便。

2.2 智能管理教学工具

一些高校有许多技术性的设备，例如一些生物化学类的实验器材。这些器材通常的管理方法都是放置在一般的实验室中，并没有特别的管理方式，长期下来许多器材质量因为阳光、空气、温度以及人为因素等外界因素的影响下降特别快。使用物联网则可以帮助调整这些状态到最佳，帮助延长器材适用寿命。另外根据物联网具有追踪功能这一点，还可以将它使用到防止器材被盗这一方面。

2.3 提供智能化图书馆

图书馆可以说是一所大学的心脏，学生可以从这里自主学习获得大量的知识。利用物联网构建一个智能化的图书馆再好不过。物联网技术中的核心部分RFID标签在学校图书馆中可以充当图书上条形码的作用，帮助学生快速搜查到需要的图书信息。由此可以在图书馆内部安置数个读取器和定位器，通过两者之间的信息传输来帮助学生完成查阅图书、借还图书等，这样可以减少图书馆管理人员的工作量和工作效率。

2.4 提供快捷的采集实验数据的途径

一般高校中都设有各个专业需要的实验室，学生需要通过实验完成课程的学习。但是一些课程实验需要的时间非常长，需要一定的观察时间，比如一些生物实验，但是仅仅依靠学生以及老师的肉眼观察可能会造成实验数据不准确的现象。利用物联网则可以通过先进的技术弥补这一不足之处。依然是在实验器材上安装定位器、传感器这一类的装置对实验过程进行全程掌控完成监测，收集提供准确的数据用以辅佐学生专业课程的学习。

2.5 实现学生随时随地学习的愿望

随着经济的发展和进步，许多学习工具都让学生学习变得便利快捷了。物联网在此基础上又有了新的发展，物联网可以让学生在学校内部各个地方完成专业学习课程。仅仅需要手边的一些类似于平板电脑、手机这一类的智能电子产品就可以实现泛在学习。而且学生还可以在各个地方与同时学习的同学进行讨论、交流。

3 结语

从我国物联网的发展来看主要是有以下几个领域应用这方面的技术，如智能物流、交通、家居、电力，以及精细农业、环境保护和军事、城市管理等公共安全领域。但由于物联网的分类按照不同的标准也有所区别，应用的类型也有所不同。因此为了保障物联网这一新型技术的优点可以用到实际生活中，我国相关部门及专家学者要承担起责任，尽快寻找出一条物联网最合适的发展道路。

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现阶段物联网技术是基于无线射频识别、红外感应器，以及激光扫描器、全球定位系统，依照物联网信息交换协议和通信要求，来实现智能化的识别、跟踪、定位、监控与管理功能。对于物联网技术，其基础是互联网，并从物与物之间的信息通讯中来完成交互与识别。高校物联网技术的应用，主要以IP/CDMA为接入手段，从满足师生对校园教学、科研、学习、生活等功能服务上来实现数据传递、信息交互。如RFID射频技术，可以从一卡通功能上来满足学生身份识别、饭卡扣费、学生签到等。

一、物联网技术内涵及特点

从概念来看，物联网是物物相联的互联网络，能够从信息技术上来实现自动识别和信息共享，并在相应协议下进行人与物、物与物、人与人之间的信息交互。从系统架构来看，物联网技术主要分为三个层次。一是感知层，作为物联网的最基础层次，主要通过传感器来对周边现实生活或虚拟生活的识别和感知，并搜集相关信息和数据，为系统识别和数据分析提供基础；二是网络层，作为物联网的中间层，主要从网络传输环境中满足信息的精确、安全、准时传输；三是运用层，作为物联网的最高层次，能够从数据分析中来与用户终端进行信息沟通，并依据智能化软件来实现对某些管理或操作的授权。从物联网技术的特点来看，智能化、自动化，共享性和连通性是其主要特点，也是确保物与物、人与物之间信息交流的基础。

二、物联网在高校校园中的应用

物联网是基于特定终端的现代信息交互技术，在高校校园网络建设中发挥了重要作用。

（一）在教学中的应用

物联网在教学中的应用，主要从教学方式和教学手段上来优化教学环境，提升教学资源的有效性。如物联网与课堂教学的衔接，将虚拟学习环境与现实课程教学资源进行关联，来实现人机对话，并从人与物之间的交流中来实现知识的呈现与传递。特别是在网络化、数字化教学环境中，学生与教师在智能化物联网平台中，将所学知识与课程资源进行拓展，丰富师生之间的交互，提升课堂教学效率。在教学手段上，特别是在高校实验教学中，物联网技术有助于拓宽学生实验渠道，增强学生的动手能力和创新思维。如物联网的介入可以为师生实验教学营造安全、智能的教学环境，学生也可以从物联网中进行远程控制实验器材，便于从信息实时采集中来呈现和汇总实验数据，提升实验的真实性。

（二）在学生管理上的应用

物联网技术与学生管理工作进行衔接，有助于提升学生管理水平。如在校园考勤管理上，利用RFID技术可以从学生跟踪服务上，来进行自动侦测和统计学生的考勤情况。如在校园的道路、走廊、教学楼入口、地下室、图书馆、楼顶等地点安装RFID识别感应器，通过学生佩戴的学生识别卡来进行位置跟踪，教师可以通过物联网快速查询班级出勤情况，以及各位学生所处的位置及状态。同时，在学生安全管理上，学校通过对校园环境进行分级管理，通过设置不同区域的感测器来提醒学生注意安全。如在楼顶或校园工程施工等不安全区域，当学生距离较近时发出危险报警，并利用语音警示和通知相关人员到场进行处理，增强了安全管理准确性、及时性。另外，在高校门禁系统设计上，利用校园学生一卡通来进行学生身份识别，提高了学生管理的效率。

（三）在后勤服务上的应用

在高校后勤管理中，物联网技术的应用较为广泛，特别是对于后勤工作中较为繁琐的环节，物联网技术能够从管理信息化、智能化、自动化上提升管理效率。如校园一卡通技术，最初在后勤食堂管理中应用于消费刷卡，从而便于学生与后勤餐饮服务之间建立快速结算，提升了学生就餐管理水平。

三、物联网对构建智慧校园的积极作用

物联网技术在高校校园教学、管理中的应用，有助于打造智慧校园。具体表现在五个方面。一是改善了传统教学方式。物联网技术所搭建的智慧校园，首选转变了教学方式，也为广大学生学习创造了条件。物联网能够将教师的教学案例和课程资源进行整合，不必花费大量时间做教案，而是在课堂教学中，利用声音指令、触控等方式完成教学设备的操作，增强了课堂教学的趣味；同时物联网技术在优化学生学习环境上，学生可以利用自助终端设备，随时随地连接到物联网中，对所感兴趣的资料进行下载和分享，促进了学生间的交流；再者，物联网可以拓宽教学资源，利用物联网的传感技术，融入教学理念，帮助学生从直接视觉感知、听觉感知、触觉感知中来拓宽学习视野，激发学习兴趣，增强学习主动性。二是有助于创建灵活多样的教学环境。物联网技术在多媒体教室的应用，可以实现对教室多种环境的智能化控制，如利用光线传感器来调整教室窗帘的开合，也可以根据光线亮度来调整教室的灯光，利用声音传感器来完成对相关多媒体设备的操作和控制，为广大师生的工作学习营造便利、快捷的学习氛围，增强人性化教学。三是有助于促进师生间的教学互动。物联网与智慧校园的衔接，在学校校园网基础上融合物联网，从而实现教育信息资源的有效整合和共享，特别是在智慧校园中，物联网可以通过教学资源的合作与互补来优化师生间的交流，教师也能够从物联网技术中吸收其他院校的优势资源和教学方法，提升自身教学水平。四是有助于简化校园生活，在校园一卡通的应用中，物联网技术实现了学生、教室、宿舍、餐厅、图书馆及其他周边设施资源的全面整合，利用RFID感应系统，持卡来完成多项应用功能，简化了日常生活。五是有助于提升校园管理水平。物联网技术下的智慧校园，利用设置的RFID感应设备，从校园的安全管理、学生管理、教学管理、信息共享和服务中来实现校园管理的自动化，如利用图像识别技术来对校园进行全面监控，保障学生安全，利用学生标识牌来进行校园定位、跟踪管理，设置安全隐患监控，为广大师生的学习、生活营造了便利的环境。

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中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)23-5561-02

Discussion on the Networking Technology in Intelligent Campus Construction Application

CHEN Xiao-yan

(Department of Information Engineering,Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry, Jurong 212400, China)

Abstract: Along with the Internet technology has become more sophisticated, the Internet of things in college applications more and more widely. This paper introduces the concept of Internet of things, put IOT times wisdom campus, pointed out the key technology of the In? ternet of things, and deeply discusses the Internet application in intelligent campus.

Key words: internet of things; intelligent campus；RFID

1物联网概述

物联网（The Internet of things）是现今计算机信息技术的一个重要分支。它的概念最早由麻省理工大学Auto-ID实验室于1999年首次提出，当时的EPC（Elec-tronic Product Code）系统，即为“物联网”概念的雏形。2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了物联网的概念。

物联网是通过智能传感器，如：射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种装置，按照相应的协议与互联网结合起来而形成的一个庞大网络。把所有的物体与网络连接起来，方便智能化识别、定位、跟踪、监控及管理。它把新—代的IT技术充分运用到各行各业之中，然后将物联网与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。在这个整合的网络当中，人类可以用更加精细和动态的方式管理生产和生活，提高资源利用率和生产力水平，使人与自然更加和谐。

2在物联网技术下的智慧校园

高职类高校是一个开放式的校园，学生不但要学习书本上的知识，还要学会一些基本技能，更要适当地了解社会并接触社会，培养自己各方面的能力以能更好地适应高速发展的社会。新课改提出“充分发挥信息技术的优势，提倡学生自主、合作、探究的学习方式，要求对教学内容的呈现方式进行变革、改革教师教学方式和师生互动方式，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”[2]的要求，人性化地提供移动学习、泛在学习、终身学习等、智能化学习理念的发展，IPv6、云计算、3G通信、无线传感网等技术的兴起，都预示着物联网在大学校园中的必然发展，为智慧校园的实施建设提供技术支撑平台。我校物联网是以现有的校园办公网络技术为基础，利用无线数据通信、射频识别、计算机等技术，构造了一个能覆盖校园的物体互联网。

3关键技术分析

物联网它具广泛存在和广泛应用的特点,它强调的是将所有的物体都连接到互联网中，它不是简单的物物相连和人物相连，而是通过建立一定关系的智能系统，使得人、物、信息是互动的，通过这一系统，我们可以实现人对物的定位、管理、控制等。

物联网有三项关键性技术：

1）全方位感知：包括智能传感器，例如红外感应设备、无线射频识别、全球定位系统等；其次是传感网络通信系统。

2）可靠、安全通信：执行统一编码，按一定协议连接入无线通信网络。

3）智能化管理：通信网接入计算机网络，实现“网上网”，构建智能化管理系统。

4物联网技术在智慧校园中的应用

智慧校园是物联网在学校教学管理、学校教育管理、公共安全、后勤保障的具体应用，为学校构建智能化的学习和生活环境。

4.1物联网在教学管理中的应用

在高职类高校，学生的首要任务还是学习。利用物联网技术，能够为师生提供智能化的教学环境和丰富的教学资源，并且使教学中的每个物体都具有数字化、网络化、智能化的特征。上课铃响，学生步入教室，教室里的窗帘会根据室内的光线进行自动开合，通过学生随身佩戴的RFID电子标签连接RFID基站，从而打开桌上的触摸系统，学生可通过网络将自己存在的问题交给老师，还可以浏览老师上课所要讲解的内容。上课铃响，教师进入教室，打开教室前面的多媒体教学管理系统，了解学生的出勤情况，查看学生提交的问题，老师通过多媒体系统、投影设备进行讲授，对学生的问题进行解答，并将授课情景传送到网络。利用物联网技术学生也可以及时了解有关学习的信息，例如学术、考证、就业、讲座信息等，达到教学相长的目的。

利用物联网技术学生也可以及时了解有关学习的信息，例如学术、考证、就业、讲座信息等，达到教学相长的目的。

当今社会亟需可持续发展人才，而培养学生自主学习的能力和可持续发展的能力是高职类高校的显著特征。许多课程和技能需要学生自主学习，与教师讲授相比较，学生很难抓住重点。通过引入RFID技术，学生可以通过查阅相关资料找到需要的课程进行针对性学习，有利于拓展学生的学习空间、培养学生的自主学习能力。物联网能为学生的移动学习和泛在学习等提供支撑环境[3]。

4.2物联网在教育管理中的应用

物联网在教育管理中可用于教务管理、图书管理、设备管理和安全管理等方面。将物联网技术用于教务管理，能够有效地降低教务部门的教务成本，提高管理效率，有助于学生学籍管理电子化，排课自动化、办公电子化，促使学生、家长、学校互动，方便家长随时掌握学生的学习情况。将电子标签嵌入到每一个教学管理设备中，并相应的建立教学设备管理系统，从而大大地提高教学资源的利用率，有效的节约办学成本，实现教学设备的规范化、自动化和智能化管理。通过建立校园物联网智能系统，实现餐饮、水电、图书借阅、校园宿舍出入管理、校园通信等的一体化管理，实现智慧校园。

4.3物联网在公共安全中的应用

目前，高职类高校校园管理的最大弊端是学生的高度自由，并且这也是许多危险事件发生的原因。引用物联网技术对学生进行实时定位，确保学生的人身安全，为确保学生的用水安全，每一个宿舍都安装水压检测器。为实现每一个宿舍的用电安全，对学生宿舍安装智能感应电表。为最大限度的减少火灾隐患，可通过安装烟孔感应系统和对每一个消防设施的定位。

4.4物联网在后勤保障中的应用

在整个校园物联网管理平台中，通过一些射频识别、图像识别、GPS、无线传感等技术，并结合日常的视频监控系统，全面感知校园的环境、人和物的变化，例如门禁监控、健康监控、教室照明监控、仪器控电、路灯节能监控、水电气的监控、灾害监控以及生态监控等。全力打造绿色、节能的环保智能型校园，为学生创建一个舒适健康的学习环境。

5结束语

随着人们不断提高地对于物联网技术关注程度，以及物联网技术的日益成熟，它将越来越广泛地被各类高校校园所应用，从而为学生创建一个更加宜学、宜教、宜研的大学校园。在即将到来的物联网时代，无处不在的学习环境、融合创新的科研环境、透明高效的教务管理、丰富多彩的校园文化、方便快捷的校园生活都将实现，一个安全、稳定、环保、绿色的“智慧校园”将成为现实。

参考文献：

[1]乌家培.物联网产业及其发展[J].中国信息界,2011(4).

[2]宗平,朱洪波,黄刚.智慧校园设计方法的研究[J].南京邮电大学学报，2010，30(4).

篇10

【中图分类号】TP393

【文献标识码】A

【文章编号】1672-5158（2012）12-0262-02

1 引言

由于我国教育资源不均衡，在区域之间、城乡之间以及学校之间，教育息化建设存在巨大的差距。一方面，较发达的沿海地区，引进了大量的设备和软件，但事后设备能真正投入使用率却不足60%。另一方面，很多学校尚未具备基本的信息技术条件，延续以往信息化建设思路，大量重复建设、应用系统极度“异构”、重复部署、缺乏统一管理的体系设计，需要大量繁琐且低价值的工作。

物联网和云计算技术的发展使“教育信息化服务”的概念应运而生，它是支撑学校发展的智慧化环境，是一种全新的校园信息化形态。它运用物联网、云计算、移动互联网、应用集成、应用层数据交换等前沿信息技术手段，把学校里分散的、各自为政的信鼠化系统整合为一个具有高度感知能力、协同能力和服务能力的有机整体，对校园管理、教学科研、校园生活等活动提供智能支撑。

2 物联网在教育信息化平台建设中的应用

基于物联网的教育信息化有三大建设目标：为教师和学生提供环境智能感知和综合信息服务平台；利用网络信息服务实现学校各服务领域的互联和协作；提供学校与外部世界相互交流和感知的接口。本研究认为物联网在教育信息化中的应用包括以下几点：

2.1 建立全面和主动的教学管理体系

在建立教学管理运行体系方面，利用现有物联网的核心技术有利于完善教学管理的组织系统、评价和考核系统，从而为教学的质量建立保障和监控体系。通过RFID标签和校园智能卡系统的结合，教师可利用物联网系统，对学生的学习情况进行自动统计。例如：在分组实验教学中，可以对学生的出席和对应的实验器材建立联系，通过RFID系统建立实验室教学管理系统。院校各教学管理部门也可利用RFID技术对学生学习情况、到课晴况进行分析，从而有利于学生工作部门有针对性地开展思想政治工作。建立基于物联网的弹性修学模式，利用物联网信.鼠完整和可追述的特征，学生可以根据本人的兴趣特长，随时修改或完成某一课程的学习，随时选择某一心仪教师的教学，在需要考试时，随时连接到试题库系统并完成考试，从而真正实现学分制。

2.2 构建完全交互与智能的教研环境

利用传感网络，可实现教学环境的实时信息反馈。目前，多数高校已经实施多媒体教学设施进课堂，利用物联网，可对课堂教学设备实现智能控制。例如：在教学楼里安装上万个传感器并用IPV6网络进行连接，可根据教室光线强弱自动调节教室光源和投影机的流明度；也可根据教室环境温湿度，通过红外感应设备自动控制教室空气的更换率；更可利用物联网识别技术，建立教师和对应授课教室的关联授权，智能控制教学仪器的使用等。

2.3 构建交互型虚拟学习社区

基于物联网教学环境下的教学模式相比于以往的各种教学模式，具有更加开放和创新的特征。可以依托物联网强大的物质和信息资源优势来建立基于物联网的科学探究模式。例如：在虚拟社区的学习交互模型中，基于物联网的模式要比给予互联网的模式更能激发出学习者的深层思考，并产生交互。该模式更能引导学习者在每次知识建构、剖析、探讨和问题解决户进行反思、总结和提炼有价值的内容，并在物联网上与其他学习者共享。

2.4 提供个性化学习的支撑环境

物联网能为学习者的常规学习、课后学习、区域合作学习提供支撑环境，拓展学习空间，有利于学习者的自主学习和满足个性化学习需要。学习者可以通过物联网，探究任何感兴趣的问题并及时地得到解决。例如：中国电信的全球眼技术，其实就是远程监控的物联网应用。与传感系统相结合，学习者就可以利用它完成诸如材料学、气象学、生物学等集成应用领域内的多种科学探究。

3 云计算在教育信息化平台建设中的作用

教育云是云计算技术在教育领域的迁移，是未来教育信息化的基础架构，包含了教育信.鼠化所必须的一切软硬件计算资源，这些计算资源虚拟化之后，向教育机构、教育从业人员和学生提供以计算资源为形式的服务。笔者认为云计算在教育信息化平台建设中有以下几点：

3.1 利用虚拟化技术进行基础设施架构

教育信息化平台建设分为基础设施层和应用接口层。基础设施层为高层提供计算、数据存储和网络通讯等资源，即提供IaaS，分为物理硬件子层和虚拟化子层。其中，物理硬件子层由各种真实的物理硬件组成，包括服务器、存储器和网络设备。应用接口层，构建在基础设施层之上，面向开发人员，为开发各类基于云计算的教育应用软件提供开发环境和公用API等，即提供PaaS。公用API可以以Web Service的形式提供给开发人员。

3.2 利用云存储支持海量教育资源

规模巨大的云平台为云端提供云内部资源存储、处理和传输服务，而且还使进入云平台的各个云端可以即时的对学习资源进行更新、补充和修改，使云资源库更加完善，内容更加丰富。云计算在现代教育技术中的应用，是将学习资源由静态激活，使其在云中动态的交互和共享，实现了教学环境的动态变幻和教学媒体的多样化。

3.3 构建智能化教学平台

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21世纪以来，互联网迅猛发展，五年级的学生一直在互联网环境中成长，对互联网的学习、娱乐、交流等功能有一定的体会。虽然物联网是一个全新的概念，但在日常生活中，学生都或多或少地接触过物联网，如运用手机“我查查”比价等，却不知道这就是物联网的应用，这些体验都将有助于学生理解物联网的概念。

教材分析

“走近物联网”是苏科版小学信息技术拓展模块III“物联网技术”学习单元的起始课。本节课主要学习内容有：①物联网概念：通过电子传感器、电子标签、摄像头等设备，将所有物品和互联网相连，实现物物相连，以方便识别、管理和控制；②物联网特征：全面感知、可靠传输、智能处理；③物联网应用：广泛应用于智能家居、智能安防、智能医疗、智能交通等各个领域。这三个学习内容层层递进，环环相扣。

教学目标

知识与技能目标：了解物联网的概念；能描述物联网的基本特征，如全面感知、可靠传输、智能处理；能体会生活中常见的物联网应用，如“我查查”、智能摄像头等。

过程与方法目标：在理解物联网特征的过程中，体会实验―分析―理解的学习方法。体会“分工”和“协作”，感受合作的意队的力量。

情感态度与价值观目标：在“体验物联网生活”的过程中，感受物联网生活带来的便捷。

教学重点、难点

重点：物联网概念及应用。

难点：物联网的基本特征。

教学策略

“物联网”对学生而言，是一个全新的概念，概念的建构需要一步步累积，从表层到内涵逐步丰富。在了解其基本含义的基础上，才能理解其特征，领会其应用。概念、特征、应用三个学习内容属于层层递进的关系，所以设计了层层递进的（初步感知，认识物联网―动手实践，理解物联网―智慧生活，体验物联网―畅想未来，展望物联网―思维导图，总结物联网）的学习过程，让学生经历远观―近瞧―进入―展望―总结的学习过程，让学生在做中学，学中思，真正创设“以学生为中心”的学习情境。

教学预设

1.课前谈话，回顾互联网

师：同学们，你们用过互联网吗？用互联网做什么呢？

生：查资料、玩游戏、上QQ……

师：你的父母用互联网做什么呢？

生：工作、购物、聊天……

师：互联网为我们提供了虚拟的学习和娱乐的空间，实现了人与人之间零距离的沟通。

设计意图：熟悉而又感兴趣的话题，容易激起学生的共鸣，使之产生愉悦的情感体验。用上网这个话题进行简单的课前谈话，活跃气氛，让学生以饱满的热情投入到学习中来。而互联网又是物联网的基础，谈论这个话题又为物联网的学习作好铺垫。

2.初步感知，认识物联网

师：你们想知道老师最近用互联网做什么了吗？

活动1：远程监控，感受物联网。

远程互动：将手机屏幕投射到学生机屏幕上，在手机上打开“小蚁摄像头”程序，远程连接，介绍这是老师的家，和家里的人打招呼……

师：老师用互联网做什么了？（远程视频、远程监控）是的，那老师家里肯定有个什么设备？（智能摄像头）对，它就是我的千里眼和顺风耳，我可以通过互联网，随时查看家里的情况，不用担心安全问题。手机，就是我的另一个智能大脑。老师刚才已经用互联网实现了一个新的领域的应用，这个领域叫物联网。今天，就让我们一起走近物联网的世界：①看到“物联网”这个名字，你感觉是个什么样的网？②物联网的英文是Internet of Things（IOT），看到这个英文名，你能判断出物联网中的“物”通过什么相连的？

设计意图：远程监控在家庭中还未普及，学生的知晓率还不高，用手机远程连接智能摄像头进行场内外互动，有效激发了学生的兴趣，同时和后面学习“物联网的特征”遥相呼应。“物联网”这个概念，对学生而言是陌生的，但“互联网”却是非常熟悉的，此处采用知识迁移引导学生根据中文名猜想“物联网是物物相连的网络”，再根据英文名判断通过“互联网”相连，初步建构物联网的概念。

活动2：视频学习，了解物联网。

师：这些物是怎样连入互联网的呢？请大家，边看边思考以下问题（如上页图1）。

①智能空调为什么能感受到人的移动？（安装了红外传感器和超声波传感器）

②智能冰箱为什么通过显示屏就可以知道冰箱里的库存食物？（食物上有电子标签）

③怎么知道产品的产地、价格等信息？（二维码和条形码）

师：老师的家是通过什么连入互联网，让老师的手机可以看到家里的情况？（摄像头）

小结，完善物联网概念：通过电子传感器、电子标签、二维码、条形码、摄像头等设备，将所有物品与互联网相连，实现物物相连，以方便识别、管理和控制。

设计意图：物联网中的“物”是智能的物，通过观看微视频，帮助学生理解正是电子传感器、电子标签、二维码、条形码等才使得这些物“拥有理解和传输信息的能力”，从而成为智能的物，再回顾远程监控的应用，进一步充实“物”的概念，理解物联网的目的是为了方便识别、管理和控制（如上页图2）。

3.动手实践，理解物联网

师：这些物体是如何进行识别、管理和控制的呢？我们通过实验来体会一下。

活动3：小组合作，理解物联网特征。

①指导实验，明确步骤。

实验分三步走。第一步，在组长的带领下，对照实验学习单了解实验内容，认识实验器材；第二步，根据实验学习单，分工做好实验准备；第三步，教师设置关联，合作完成实验过程，填写实验结果（如图3）。

②分组活动，感受物联网工作过程。

③分组汇报：实验内容、结果。

④引导类比：物联网的工作过程相当于一个人在智慧地处理问题（如图4）。

⑤总结特征：全面感知、可靠传输、智能处理。

设计意图：初步感知物联网后，学生对物联网的认识仅仅停留在概念层面，还不能理解物联网的本质。借助于实验，让学生亲身体验物联网“感知―传输―处理”的工作过程，再将其与“人处理信息的过程”进行类比，得出物联网“全面感知、可靠传输、智能处理”三个基本特征，变抽象为形象，从而深刻理解物联网的工作过程。

4.智慧生活，体验物联网

活动4：线上体验，交流感受。

师：物联网生活是什么样的呢？打开桌面上的“物联网智慧生活线上体验馆”（http：///jiajuanquan.aspx）快捷方式，一起体验物联网开启的智慧生活。

小组自由选择5个体验主题中的一个，体验要求：

①在选定的主题下，组内成员选择不同的场景体验。

②组内交流：说说你体验了什么场景。

③全班交流：小组推荐一名组员说说你们组认为最智慧的场景。

设计意图：智慧的物联网生活还没有普及，学生生活中的体验尚少，不能对物联网形成一个整体的认识，感受不到物联网生活带来的便捷。线上体验馆提供了5个主题多个场景的体验，让学生选择自己喜欢的场景进行体验，并进行组内交流、小组汇报，全面感受物联网给生活带来的巨大变化。再由线上到线下，感受物联网已悄然进入我们的生活。

5.畅想未来，展望物联网

师：如果你是物联网工程师，你最想做的事是什么？（播放视频）10年、20年以后，物联网下的我们会怎么生活呢？老师从你们的惊讶声中听出了你们对物联网生活的期待，而老师更对你们充满了期待。因为我坚信未来在你们手中，未来由你们掌控，老师期待智慧的你们，能为大家创造出更智慧的生活方式。

设计意图：心中有蓝图，天地更宽阔。让学生满怀憧憬，并朝这个方向努力，着眼于学生的终身发展。再通过未来物联网生活视频的播放，让学生深度感受“物联网”给人们生活带来的便捷，进一步激发学生学好“物联网”的决心。

6.思维导图，总结物联网

师总结：用思维导图理清物联网的概念、特征、应用和前景（如图5）。

设计意图：思维导图可以让学生迅速产生“头脑风暴”般的体验，将本节课的学习内容迅速串联起来，理清物联网的相关知识，并内化知识。

点 评

本课是一节以陈述性技术知识为主的信息技术课。陈述性技术知识虽然在小学信息技术课中所占比例不大，却是信息技术教学的一个难点。就“走近物联网”这一课而言，往往采用“讲授―复述”的方法来向学生讲解物联网相关的概念和应用，并没有关注学生是否真正理解，导致的结果就是学生不是“走近”物联网，而是离“物联网”越来越远。为了克服以往陈述性技术知识教学中的不足，帮助学生在充分理解的基础上掌握物联网的知识，执教教师做了多方面的尝试：

一是巧用微视频，解读抽象概念。微视频作为一种可以有效呈现教学内容的媒体形式，有着强烈的视觉冲击效果，有利于学生对复杂知识的理解。物联网中的物是如何连入互联网的呢？执教教师精心剪辑了一段介绍物联网的微视频，学生带着问题看完视频后，在交流汇报的过程中充实了“物”的概念，逐步理解物联网中的“物”是智能的物，从而完成知识的建构。

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1.引言

物联网是通过各种信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它实质上是传感网与因特网、移动通信网“三网”高效融合的产物，视频识别、手机移动互联网、触摸屏等都属于物联网，目前已经广泛应用于军事与安全、科研与教育、环境与交通、医疗、制造等领域。

高等学校一向是新技术推广、发展最快的地方，美国的一些大学已经免费向学生发放ipaid，书包轻了，学习的内容却丰富了，学习的兴趣也增强了，学习的效果大幅提高，日本的一些高校计算机专业也依照美国，其教学效果也得到提升，未来几年是物联网快速发展的时期，国内和国外发达国家在物联网技术研究和发展上基本处于同一起跑线，我国高校广泛使用物联网技术是必然的趋势，借助于物联网技术是大学英语教学改革的一种积极尝试。

2.物联网对大学英语教学的价值

2.1优化教学环境，激发英语学习兴趣

国内高校目前大都建立了大量的多媒体教室，利用物联网，可对课堂教学环境实现智能控制，比如在教学楼里安装传感器并进行相应网络连接，可根据教室光线强弱自动调节教室光线亮度，通过红外感应设备自动控制教室温度和湿度；利用物联网识别技术，建立教师和对应授课教室的关联授权，智能控制教学仪器的使用等。

对于学生而言，大学英语的词汇、语法、听说等内容的难度比高中阶段增加了许多，学习任务有增无减，传统的讲读、听说教学感觉枯燥，学习的兴趣淡薄。物联网可以改进大学英语教学的方式，利用人的各种感官效能，如采用触摸屏黑板，呈现给学生的视、听双重感觉效果，生动、形象，教学充满吸引力；智能手机可以帮助学生将英语学习与日常生活融合，激发学生英语学习的兴趣，提高学生外语学习的效果。

2.2丰富教学资源，拓展英语学习渠道

目前，国内各高校大学英语教学多采用固定的教材，物联网技术突破了原有的纸质教材的限制，加大课堂教学中向学生传递教学信息的密度，教学资源已经不在局限于书本和固定的学习参考资料，国内一些名校的共享性教学资源随时可以加以运用，借助于网络向学生呈现大量的、书本之外的信息，内容涵盖历史、人物、现代科技的新成果、与学生发展及现实生活密切相关的伦理道德、主流价值观等等，供学生选择，有利于学生的自主学习和满足个性化学习需要。这也符合语言教学的要求和特点。

物联网技术解决了外语学习中需要师生面对面进行的问题，借助于手机移动互联网的微信、QQ群、微博等方式，查阅相关学习信息，进行在线考试，开展对话交流，增强了英语学习的语境，使英语成为学生们重要的交际工具，最终提高学生的英语素养。

2.3改进教学模式，提升课堂教学管理效能

物联网技术的应用，可以极大地拓展传统课堂教学的空间，并改进课堂教学的模式，教学信息的海量化与公开化，为不同学习水平的学生提供了机会，个别教学能够得以真正实施；资源的共享与学习标准的智能化为合作学习提供了基础，移动互联网的普及为移动学习成为现实提供保证，大学英语教学不再局限于传统意义上的师生口耳相授，多种教学模式可能同时进行。

口语是大学英语听说教学中的一个难题，可利用物联网技术进行口型纠错和语音校正，可以让学生获得标准的英语学习。将英语标准口型和标准语音通过数字摄像和语音数字录音，经过数字化处理.将口型和语音特点用数字描述出来，然后编成具有标准英语发音和口型示范功能的软件，并对学生学习情况进行自动评估。

随着智能校园的建立与完善，学校可通过开发新模块将物联网获取的数据集成到现有的教学平台中，用于教学和管理：一方面教师可以根据获取的学生学习数据、行踪及健康情况进行发展性评价，利用物联网进行实施的考试管理也更加透明、公平、高效；教务部门可以综合学生各类信息进行管理，而家长也可以登录该平台获得孩子到校、离校时间、考试成绩、教师点评、学生异常情况及相关通知等信息，及时了解孩子在校情况，从而有效配合学校对孩子进行辅导教育，从整体上提高教学管理水平。

3.大学英语教学中运用物联网的注意问题

3.1师资与相关教学资源建设

物联网辅助教学虽然已经得到了人们的普遍认可，但在实际教学中还有很大一部分教师还是坚守传统的教学方式，还是一根粉笔、一块黑板搞一言堂的教学，物联网教学资源平台是一个信息量大、内容多样、需要及时更新的空间，它对教师提出了更高的要求，对平台上的各种信息教师首先要了解掌握，才能指导学生。因此要组织教师学习物联网的理论与技术，使教师具有驾驭物联网教学的能力。

教学一线的英语教师需要积累、审查教学素材，设计、编写电子教案，网络人员不断更新网页，保持资源的优势；还需要学校投入一定的资金购置软、硬件。

3.2信息共享与安全问题

物联网的一大优势是借助于网络实现信息的共享，信息共享将教师的集体智慧呈现给学生，实现教学效果的最优化，但目前面临着一个如何保障教学应用自身的安全与可控的问题，对资源的分类处理比较复杂，涉及到学术和教师个人的隐私需要妥善考虑，涉及到对学生进行发展性评估的内容更应该加强安全，以保证教育评价的客观公正。

3.3教学情境的调控

物联网技术为大学英语教学提供了更大、更新的平台，学生也存有新鲜的、自由的感觉，但在具体实施过程中不能对学生放任自流，教师应该更有计划地安排好不同能力、水平学生学习的内容、进度、程度，并对学生提出明确的要求，指导学生进行自主学习、合作学习等，交流平台应以学习内容为主，限制学生利用特定技术平台进行游戏、聊天等活动。

3.4设施设备的建设

在物联网核心技术之一的RFID系统中，芯片有其自身的特征和要求，诸如无线视频、低功耗、高度集成、智能可定制等。目前为达成这些要求的物联网所需芯片等组件的费用依然较高。面对内容庞大的教学系统，全部植入上述功能的芯片显然不切合实际，同样触摸屏黑板的教学效果比传统黑板好，但目前其成本仍比普通黑板高很多，如何解决费用是高校面临的现实问题。

4.结束语

物联网技术在教育教学领域的应用涉及方方面面的问题，在大学英语教学中的应用与发展之路还很漫长。但随着物联网技术的日益成熟，相关设施设备成本的不断降低，各高校英语教学资源不断丰富与共享，其在大学英语教学中的应用将取得越来越好的效果，本文抛砖引玉，愿意为关注于新技术的英语教学同行们提供一些有益帮助。

参考文献：

1.贺志强.庄君明.物联网在教育中的应用及发展趋势[J].现代远程教育研究，2011（2） ：79-85

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【关键词】

物联网；经济形势；专业课程；专业人才；产业

引言

受国家政策的影响，近几年我国在努力开展物联网专业的学习，开设了全面的专业课程，把对基础知识的学习当作教学重点，在打下良好基础的前提下进行适当的实训，全面提升物联网专业人才的水平，培养大量的物联网专业人才，带动我国物联网产业健康发展。

1物联网专业的现状

自进入新世纪以来，社会发展速度逐渐放缓，尤其在2008年金融危机之后，全球经济陷入停滞不前的状态，我国的的经济需要新的增长点来带动。由此，物联网专业应运而生，打开了我国经济发展的新局面，带领我国平稳度过了经济危机。在这样的时代背景之下，我国教育事业开始重视物联网专业发展，积极培养物联网专业人才，在国家政策的支持之下，多所院校开设了物联网专业，培养了大批优秀的专业人才，受到社会各界的广泛好评。

2物联网学科的培养目标

物联网作为一种新兴产业，其成长和发展需要大量的相关技术人才。随着信息技术的不断更新进步，我国也越来越重视物联网的发展情况，一些城市将物联网产业的发展作为经济增长的重要组成部分。物联网产业的发展可以在一定程度上带动其它相关行业的发展，极大的增加了就业率，对如今严峻的就业形势有很大的帮助。物联网这一专业针对现代化信息处理技术进行研究和探讨，根据当今社会发展的需要对学生进行定向培养。在这一专业的学习中要求学生学习好计算机科学技术、现代传感器和无线网络技术、信息处理、系统工程等基础的相关理论与技术，可以全面的熟悉物联网的专业理论，掌握科学的方法和技术成为实践操作能力较强的复合型人才。物联网专业是一门实践性较强的科目，针对这一学科的特点，要采取有针对性的培养方式，不将专业培养的方向过度细化，而是考虑专业方向课程的分类设置，使得毕业生在具备扎实专业知识的同时能够拓宽知识面，对相关的专业知识能够有更深层次的理解和应用。本专业的学习范围是十分宽泛的，其中较为重要的科目有通信技术、计算机网络和无线传感器网络，通过对传感器技术和计算机通信网方面重要内容的理论和实践的学习掌握物联网设计、开发、调试和应用的基本技能。

3物联网学科的建设

我国的高校物联网学科的开展最早是在2011年。这一专业的建立需要以计算机专业为基础，并且需要开展计算机技术等相关的基础性学科，比如软件工程、电子工程、通信工程等都是发展多年的学科，物联网学科的建立和发展都需要以这些科目为基础进行建设。如今，我国的教育十分中重视对学生能力的的培养，并且这一学科的实践性、工程性和综合性都较强，其涉及的内容和范围、接触的产业都是十分广泛的。学校为了更好的培养物联网专业的学生：①要开展好专业课程，做好基础课程的学习；②培养学生的实践动手能力，在实践过程中提倡团队合作的学习模式，在具体的实际操作中锻炼动手能力和团队合作意识，使得学生能够积极主动的思考问题，培养自主创新和开发的能力。

4物联网课程的教学实践

4.1培养学生实践能力的教学设计

就目前而言，我国的物联网教学基本都是建立在计算机教学的基础上的，所以，计算的一些基础课程比如程序设计、数据结构、操作系统、计算机网络以及组成原理等也成为了物联网专业的必修课程。物联网专业核心课程还包括物联网导论，无线传感器网络，射频与无线通信等。相关的实践课程要安排在基础理论的学习之后，应该在二年级的时候再开展实践操作的专业学习课程，之后，将实际生活中的物联网与实践操作相结合，在实际操作过程中，通过借鉴从事相关工作企业的物联网实例来对学生进行实际演练，提高学生的实践操作能力。物联网作为一项技术难度较大的科目，其涵盖的范围也是十分广泛的，这一学科综合了计算机、微电子、通信等多个领域的内容。在实践操作的过程中要求学生要首先深入理解具体的专业知识，并能够在此基础上进行开发和研究，并且，在实践的过程中重视与物联网的联系，通过具体的实例来深入对物联网的理解程度，提升学生的动手能力等多方面能力的综合发展。根据实践教学内容采用课程实践和项目实训相结合的方式帮助学生更好的理解和研究。对重点学习的实践课程可以和相应的基础理论课程同时进行，在学习基础理论的同时通过实践操作予以证实，强化对基础理论的理解，大大提升学习效率。并且，在实践的过程中以团队合作的形式进行操作，提高学生的团队合作能力，相互学习和借鉴，从多方面提升自己的整体水平。

4.2选取合适的实践课程教学方法

物联网作为实践性较强的学科，其人才的培养应当与实际工作紧密结合。就目前来看，校企物联网正在大力推进，学校正在积极与企业合作，相互帮助，共同培养出优秀的物联网专业人才，同时，学校与企业也有很多项目正在推行当中，比如校园一卡通、校园百事通等等都是物联网建设项目。这些实践操作对学生的影响是无处不在的，对学生创新能力和实践能力的培养都是大有裨益的。目前，我国的物联网教学可以采用的教学方法有以下两种：

4.2.1通过实例进行教学

物联网工程专业是一门专业性较强的学科，其教学内容需要与实际生活紧密相连，同时，着眼于当今社会发展形势的需求，在实践中进行教学。针对专业课程的基础知识进行相应的实践课程学习，并将实践课程进行分类，帮助学生系统的梳理知识。将物联网企业的具体项目带到课堂中来，引导学生自主分析和研究具体案例，在分析问题的过程中以学生的实际能力为基础设置题目，让学生们自由结合成小组讨论和分析实例，加深同学们对实例的理解，提高同学们的团队合作意识，增加学生对实际操作的兴趣。

4.2.2跨年级结合小组创新实践教学模式

物联网专业的综合性较强，其中涉及的内容和环节也十分复杂，对于其中难度较大的部分可以通过跨年级结合小组的方式共同学习，让高年级的同学能够适当帮助低年级完成学习任务，高年级同学在这一过程中完成较难的部分，低年级同学完成较容易的部分，让低年级同学能够亲身体验完整的实践操作过程，积极参与到具体项目中。通过不断的实际操作提升学生的动手能力，让各个年级的同学互相帮助共同进步，从整体上提升物联网专业的学习水平。

5结束语

近几年，随着我国对物联网产业的重视，多所院校开设了物联网专业课程，不断健全物联网教学模式，树立正确的培养目标，帮助学生学习基础专业知识，并开设相关的实训课程，积极与相关企业合作，开展实训课程将企业项目引进到课堂之中，同时，跨年级结合小组共同讨论学习，提升学生的自主学习能力，鼓励同学们自己动手操作，提升学生的实际操作能力，为我国物联网产业的发展培养更多优秀的人才。

作者：佟冬 单位：吉林建筑大学城建学院

参考文献

[1]黄仁根.物联网实验教学中心建设与实践[J].电脑知识与技术，2015，34：147~148.

[2]黄旭，蒋云良，顾永跟.物联网工程专业建设中多学科融合的探索与实践[J].高等工程教育研究，2016，02：86~90.