物联网学的技术范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇物联网学的技术范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

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：

[1] 曲娜，盛桂珍，杨海波.基于物联网技术的智慧开放实验室管理系统设计[J].实验技术与管理，2015，32（12） ：140-142.

[2] 张海江.物联网情境下的开放型实验室智能安全管理系统设计[D].天津：河北工业大学，2015.

[3] 彭小容.浅谈基于物联网的高校实训室的管理[J].科技展望，2015，25（34）：160.

[4] 安静宇，尚长春，柴钰.物联网实验教学研究[J].教育教学论坛，2014（37）：224-224.

[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.

篇2

1教学内容的改革

物联网时代的单片机教学设计嵌入式、无线通信、网络基础、传感器数据采集、操作系统等基础课程，其相关课程又分为基础课程、核心课程和实践教学中的应用开发，很多课程都是已经开设的课程，这是单片机教学改革的基础，这样，不需要对现有的课程体系做较大的调整，但是在核心课程中，继续讲授传统8051单片机的内容势必不行，结合目前大部分高等院校的实际情况，可以选择以MCS-51为内核的无线射频单片机，也可以选择更加高级的STM32等先进的入门级32位SOC无线单片机，这样可以将传统的单片机教学顺延、加强。

无线单片机内核目前已经有从多种内核，从8位到32位，学校的物联网单片机可以选择比较成熟的ZIGBEE无线单片机，在具体实施的教学内容和方法上把单片机和无线通信合二为一，以物联网中的具体应用为背景，突出了无线单片机与整个系统的融合、网络协议的组成及实现、无线传感器的数据采集和处理方法，加强在传统单片机教学中忽视的各种接口的驱动程序，如串行通信接口、SPI和I2C总线的开发与设计，对于软件系统的设计和网络协议选择主流的ZIGBEE协议栈，利用实例讲授协议栈中各层实现的方法。但是以本校培养应用型人才的目标出发，只需对应用层进行剖析，以keil/IAR等开发系统中ZIGBEE协议栈程序为具体对象，强调应用层开发的流程，辅以网络层和MAC层中针对网络不同拓扑形态的具体设置，从简单的点对点通信的实现开始，逐步过渡到星形网络和网状的构建。同时，随着物联网技术的发展与单片机教学改革的不断深入，单片机与传感器部分整合也是大势所趋，因为数字式传感器驱动程序的编写是无线传感网络能否工作的首要条件，这也是接下来物联网专业单片机课程的一个方向。

2教学模式的改革

传统的教学模式就是以课堂上老师单向的传授书本上的理论知识为导向和中心，学生被灌输被填鸭；然后在实验课堂上老师布置实验作业，并由老师辅导学生完成实验及编程任务，前一次理论是后一次实验的基础。在这样的教学模式下，理论讲解的时间远大于实践操作的时间，就导致了老师讲的多，学生做的少，学生缺乏学习的主动性和创造性，表面上老师的教学工作很顺利、规范地完成了，实际上学生能否理解、接收、消化并应用，他们对单片机课程知识掌握的程度并不能体现出来。尽管实验课通过对一个个小程序编写、调试，但学生离开试验箱并没有太多的实践机会，也不知道从何下手。

明确了单片机课程的整体教学内容后，如何将这些内容拆分开，从而融入到 学生日常可以接触的项目中去，教学效果将会有进一步的提升。因此，我们可以采用“项目驱动法”教学模式。项目确定后，教师应首先实施完成该项 目。这样不仅可以对项目有个全面的了解，便于更好地指导学生，而且当项目给出时，就能提供具体的成果展示，让学生有清楚自己做什么，知道怎么做，关键的问题在哪里。比如在做项目“电子钟”前，教师先用两节课的时间进行相关知识点的讲解，让学生初步熟悉数码管的结构和工作原理、显示方式、字型编码，键盘的工作原理、键盘扫描程序原理、进制的转换 、输入接口P0和输出接口P2的使用方法，延时子程序的编制及延时时间的计算方法，以及如何调用子程序等，让学生清楚电子钟这个项目的目的和作用。给出项目完成的参考硬件仿真protel电路和keil C软件程序。在培养学生快速学习能力的基础上，学生用两节课的时间完成该验证性实验，在学生做的过程中，老师可以适当再讲解，使得学生加深对知识点的理解和掌握，根据要求拆分项目为一位0～9 循环显示、两位十进制00―99显示，两位键盘按键，输入的数字依次递进显示，直至完成整个电子时钟的显示。这样一步步地锻炼学生的软件编程和硬件控制能力。如此以项目为主导地位的教学模式，能够以学生为中心，改变了传统教学中学生被动听的角色，能调动学生解决问题的积极性和主动性，教师负责整个教学的设计和组织，在项目教学过程中，得以充分发挥教师的指导作用。

3教学方法的改革

教学方法是教育思想、教育观念在教学过程中的体现，是一种经验的积累，针对不同层次的学生和不同的能力需要实施不同的教学方法。在单片机课程的教学中可（下转第117页）（上接第98页）以尝试下列的几种不同的教学方法：

（1）问题式教学： 在教学过程中我们经常会提出与讲解相关的问题，把学习引入到复杂的、有意义的问题情境中，学生通过互相合作来解决这些问题，发现隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力。在设计中我们会给出一些故障问题，让学生找出其中的错误，从而开启学生的思维。

（2）项目式教学：根据前边提高的将单片机课程分成若干个小项目，以项目目标为主线，结合相应的知识点进行讲解，激发学生的主动性，教学从实际问题入手，采取提出任务、分析任务、设计任务、解决任务、归纳规律的方法，让学生在解决项目任务的过程中掌握知识。

（3）讨论式教学：传统的教学一般是满堂灌，学生完全处于被动的听状态，有时听得直打瞌睡，为了避免这种状况，可以根据前边提到的项目教学模式，给3～5个人分为一个小组完成某项目，因此他们会不断的讨论，从而让学生发言或提问，大家都可以提出自己的想法。通过讨论式教学，学生可互相激励、探讨问题，增加了学生的参与度，使其全身心地投入到学习中去，充分调动了学生的学习热情，开发了其自身的潜能，提高了教学效率。

（4）实践式教学：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，实践是创新的源泉，创新离不开实践。创新思维只有通过实践才能发现问题。重视培养工程应用型人才培养的同时，强调突出培养学生的创新精神、创新能力和工程实践能力。学生在学完了相关知识后，通过自己动手操作和深入实践，能巩固所学的知识。

4结语

篇3

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）12C-0187-02

一、研究背景

物联网（the Internet of Things，IOT），是指利用传输网络与智能感应装置，使物体到达特定的信息处理中心，进而达到人和物体、物体和物体之间的信息交互与处理的新型互联网。简单地说，物联网是指物与物相连接的互联网。国外专业咨询机构相关数据显示，到2020年，与人和人通信的业务相比较，物与物互联的业务将达到1∶30，所以物联网又常常被称为是极大型的新一代通信业务，将掀起比计算机与互联网更大的信息产业浪潮。

物联网是构成新型信息技术的关键部分。伴随着当代信息技术的快速发展，物联网获得了许多高校、企事业单位、科研机构的重视。物联网的出现与相关技术的进步，为改革单片机教学提供了相当丰富的教学内容、教学题材与实现方式。物联网技术的发展为嵌入式或单片机教学改革提供了新的机遇，但技术发展所造成的形式变化又让单片机教学面临新的挑战。单片微型计算机是大部分高校通信类、电子信息类专业的重要课程。然而现今，51系列单片机依然是许多高校单片机教学的主角，教学方式与教学内容不能及时更新，单单围绕程序与指令展开，无法与物联网技术整合，不具备实效性，不能适应社会新形势的发展。为提高高校单片机教学的实效性，可基于物联网技术对单片机教学进行改革。

二、当前高校单片机教学中存在的问题

当前，设置单片机课程的专业范围较广，电子信息工程、电气工程及其自动化、通信工程、机械及其自动化等众多专业都将单片机课程设置为必修课程。可见，单片机教学的影响面较大。然而，高校的单片机教学实普遍存在以下方面问题：

第一，教学模式陈旧。长期以来，单片机教学往往都是根据一定的模式来进行的，以C语言或汇编语言为主，首先进行指令的教学，然后到程序的教学，最后再进行辅助项目配套教学。这种教学模式与单片机课程教学目标有一定的出入。除此之外，教学体系也缺少创新，实践教学很难找到新方向，学生在进行分析时自然而然会依据固定的思路，结果造成此课程教学停滞不前。

第二，重理论教学轻实践教学。单片机教学中更多地采用课堂理论教学的方式，实践教学被忽略，不利于提高学生学习的主动性与积极性。实践教学的方式主要是单一的实验课程，实验手段多是脱离实际的。在实验课程过程中，往往将实验箱视为唯一条件，参考十几个匹配程序，课程教学仅仅停留在表面，学生难以掌握此门课程的精髓，实践操作能力自然不能得到有效提高。

第三，考核方式不合理。如上所述，单片机教学中更多地采用课堂理论教学的方式，在设置单片机教学体系时，也往往会将实践教学环节、实践课程都划在课堂教学范畴，使得学生创新能力、动手能力受到很大影响。然而，期末对学生综合能力进行考核时，却要重点考查实践情况，往往使得学生无所适从。这也不不利于学生实践能力的培养。

三、物联网技术应用于单片机教学改革的必要性与可行性

（一）物联网技术应用于单片机教学改革的必要性

高校的主要功能是培养社会所需人才，而为用人单位、社会培养复合型、创新型、应用型则是许多高校的重要目标。这就要求各高校必须结合社会需求，加强教学改革，真正为社会培养出复合型、创新型、应用型人才。从现今各大高校单片机教学现状来看，学生的学习效果、学习反馈、学习态度等方面都在较大程度上推动单片机教学改革的步伐。与此同时，物联网技术的进一步发展必然对高校教学与所培养人才有更高的要求。所以，无论是就业市场的消极需求还是主动要求，都是推动高校将物联网技术应用于单片机教学改革的动力。

（二）物联网技术应用于单片机教学改革的可行性

物联网教学过程中所涉及的相关课程分成三个部分：基础课程、核心课程、实践教学中的应用开发。其中许多课程如嵌入式、单片机、网络、传感器、现代通信等都是已经开设的课程，因此没有必要对已有课程体系进行大改动，这是改革单片机教学可行的前提。在核心课程中，以MSC-51以内的无线SOC单片机作为教学的SOC单片机，如此一来就能加强、顺延传统的单片机教学。而像RTOS操作系统与嵌入式微处理器这种传统课程，仅需把其作为物联网网关，在实践教学过程中突出它在物联网体系中的重要性。由此可见，物联网技术应用于单片机教学改革极具可行性。

四、基于物联网技术的单片机教学改革

物联网技术应用于单片机教学的必然形式与特点之一在于无线通信与单片机二者紧密结合。各类新型模块与接口的应用是新形势下嵌入式或单片机系统的一般表现形式。对此，必须变革单片机教学的教学内容、教学方法与教学实践。

（一）教学内容改革

无线SOC单片机作为教学目标硬件，实践教学过程中应当紧密结合物联网系统进行实际应用，重点放在数据传输、采集与无线通信、网络的教学之上。而像I2C、SPI、D/A、A/D、RS232/485（串行通信）的设计与开发等教学内容则需要在传统教学的基础上进一步加强。同时，ZigBee协议栈应当作为网络协议与软件系统。在进行协议栈里面各层实现方法的讲解时，注意结合实际例子。RTOS操作系统在本科阶段不需要重点讲解。网络协议与软件系统没有必要投入过多的精力进行讲解，应当将重点放在学生实际操作能力培养之上。

（二）教学方法改革

首先，应用案例引导法进行传统单片机部分的讲解，中心放在任务部分，教学任务的实施根据环境创设、任务确定、任务完成三个阶段来开展。在构思任务时要注意突出无线通信、物联网数据采集的相关概念，设置有实际应用意义的开发背景。比如可以选择GPRS或GPS模块进行串行RS232串行接口的讲解，数据的远程传输可以通过这两个模块。而对于SPT接口，则可以选用函数库作为软件蓝本，SPI模块的应用、SOI接口函数的使用、SPI原理等都可以结合SPI接口通信实例进行讲解。例如，方位信息的采集可以通过具有SPI接口Compass指南针模块来讲解，等等。

其次，由于无线通信部分仅仅接触到理论部分，在已有的教学课程体系中不包含这部分，所以在实际教学中应当尽可能减少理论描述与推导部分，提高实际开发与应用的比例，进而提高学生学习的积极性。

最后，ZigBee协议栈程序作为网络协议部分的具体对象，重点应当放在应用层开发流程之上，再加上MAC层与网络层中关于网络不同通拓扑形态的具体设置，开始先从容易的点对点通信的实现，慢慢过渡到构建星形网络。串行通信与普通节点可以应用在网关部分，进而达到Internet与物联网互联的目标。

（三）实践教学改革

原本单片机就是一个实践性较强的课程，如果脱离实践，很容易导致学生出现高分低能的现象。在实际教学过程中，要改变以往教师单方面讲解、学生埋头做的教学方式，为教学目标构成教学团队，团队成员主动学习、相互配合、平等参与。教师作为辅导者应当起到主导作用，可以放手让学生写作学习，自主研究。

实验室建设方面，可以建设以SOC单片机特征的教学新系统，实验箱选择像TY-ZIGBEE这种支持ZieBee的无线SOPC单片机试验箱。为兼容原有实验，便于移植代码，可以应用Keil/IAR的编译开发平台，进而达到降低整改工作量的目的。实验项目方面，综合试验、网络协议实验、基础硬件实验三个部分是SOC单片机CC2430的重点内容。具体地讲，射频点对点通信、UART实验、ADC实验、点阵式LCD驱动等都是包括在基础硬件方面的实验，而寻址路由、网络层、TI-ZStack等则属于网络协议实验;根据实际条件进行物联网开关控制、温度场传感选择则属于综合实验。

综上，在物联网技术快速发展的今天，将物联网技术应用于高校单片机教学改革中是必要的、可行的，有利于增强高等教育的实效性，培养复合型、创新型、应用型人才。

【参考文献】

篇4

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）32-0138-03

一、概述

近几年，我国的高等教育进入快速发展的阶段，每年向社会输出数百万名高校毕业生，大学生的自身素质和能力对我国社会的发展起着重要的影响。随着我国经济社会的快速发展，社会对于高校毕业生的专业能力和综合素质的要求越来越高，保证和提高高等教育教学质量对整个高等教育界和社会来说，显得尤为重要。在传统的教育理念中，教师是教育的基础，教育主要是通过教师向学生传授相应的知识，学生通过对教师所授知识的学习，提高自身的素质和能力。而传统的教学方式主要以课本为主，由于高校教师时间和精力有限，常常照着课本照本宣科，而忽略了学生的学习态度，一定程度上使学生失去学习的兴趣。实行高校扩招以来，随着大学生的数量越来越多以及科学技术在教育领域中的广泛应用的背景下，单一的“传道授业解惑”已无法满足学生和社会的需求。物联网的出现，使大学生能够利用更多的信息渠道掌握更多的知识，让学生对社会的实际需求有更好的了解，从而实现对多种有用知识的学习。通过物联网的应用可以有效地转变教育理念，让传统的封闭式教育向现代的开放式教育发展，更加注重学生的自主学习，更加强调学生在教育中的主体性，从而提高日常教学中的效率。

科技的进步日新月异，物联网作为一个新兴的产物，被广泛应用于各个领域，不断改变着人们获取信息的方式。在高校教育中应用物联网，对于高校教育来说具有重要的意义，这是由于物联网具有一定的管理性和资源共享性，同时有助于教育教学方式的有效改进，让高校学生能够通过物联网对知识进行有效学习和掌握，从而实现高等教育的人才培养任务。为了能够良好地领会物联网在高校教育中的应用价值，首先我们要对物联网有一个大致的了解。

二、物联网的概念

物联网的概念于1999年一经提出便受到了越来越多的关注。物联网意为“物物相连的互联网”，这句话有二层含义：第一，物联网的本意仍然是互联网，是在其基础上的扩展和延伸；第二，物联网使任何物体与物体间都具有进行信息交换和通信的能力。

物联网是21世纪以来计算机技术、信息技术、网络技术的复合产物，代表着未来移动计算、无线通信、人机交互等技术的进步与发展形势。物联网技术中射频识别（RFID）、传感器、嵌入式技术与智能技术等相关技术，已经深入到人类社会生活的方方面面，并时刻改变着我们日常生活和工作的习惯方式。通过将一种距离较短的具有移动接收和传送功能的设备嵌入到日常的生活用品中，物联网技术使得人与人之间、人与物之间、物与物之间的数据传送、处理与交互能够在任何时间和空间下进行。借助这种交流沟通的方式，人们可以在纷杂的信息世界中较容易且近便地获取有用的信息。

物联网使得人们所处的物质世界得以极大程度地数字化以及网络化，使得世界中的物体不仅以传感方式，而且也以智能化的方式关联起来，组成一张极易“沟通”的网络。物联网具有一种比较智能的感知性。通过感知人们所在的环境状况，它可以很大程度地帮助人们方便而且快捷地获取、了解和利用环境中的各种资源。当今，物联网在社会中的用途非常广泛，比如较为常见的领域有智能交通、水系监测、环境保护和文化教育等。可以预想，不久的将来物联网会极大地改变着我们的生活、工作和学习方式。

三、物联网在日常教学中的应用分析

借助广泛运用的RFID、传感器等技术的支持，物联网可以把生活中的各种物体进行互联，并且实现了较为智能化的信息获取与传递方式，从而完成在所构成的通信网内对物体进行识别和信息获取等操作。笔者根据物联网在教育教学中的应用概况，分析和探讨了在日常教学中的物联网的一些应用，来体验这一新技术带来的方便与创新。

篇5

1.引言

二十一世纪，RFID技术之所以能够如此迅速发展，是因为各个国家的要求及那些大型物流公司的需求起着主导性作用。物联网刚兴起就投入到发展的大潮之中，RFID技术起到了关键性、决定性的作用。在未来的发展中，RFID技术可继续引领着物流、智能购物等诸多创新行业的发展。物流云实训系统是在高校已有的实验基础上，经过多方面的研究与创新使得物流云实训系统更加全面与完善，实行动手动脑的教学方式，使学习者在学习系统原理和技术的过程中也能亲自动手实践，掌握物流的整个过程并熟悉物流系统各环节的有关知识。总之，通过对高校老师基础研究，并实际运用于物流企业制造运行的物流系统之上。

2.系统设计原理

此设计将不同于一般的仓储物流管理的工作方式与运行流程，基于物联网技术的物流云仓储实训教学系统，就是把整个过程中重要的信息数据利用RFID电子标签记录下来并贴在相关物品上，可以更有效地管理仓库的操作运行，包括货物出入库、货物盘点等。

2.1RFID技术

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

2.2RFID系统的优点

（1）使用便利在使用过程中不需要直接接触操作是RFID最大的优点；RFID电子标签是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。使用十分方便快捷。（2）可靠的安全性RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。（3）体积小型化、形状多样化RFID在读取上不会受尺寸大小与形状所限制，所以不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。除此之外，RFID电子标签更可往小型化与多样形态发展，将可应用于各种不同产品。

2.3教学平台优势

通过实训系统的综合技能训练，能够培养物联网方面的高级技术人才，并且学生毕业后可就业于与物联网相关的企业、行业，从事与物流供应链管理或物联网相关的工作。使老师和学生能从总体上把握课程的知识体系，内容之间的前后顺序关系和逻辑关系，形成大局观，有助于提高课程的教学和学习效果。基本认知，基本技术，综合实践这一体系是围绕应用这一主线来进行展开的，这与物联网强调应用是完全吻合的。

3.系统总体设计

3.1系统总体架构设计

基于RFID技术的云仓储管理系统总体构造有物流跟踪检测环节、手持终端和仓库基本设施，智能小车，如图1所示。图1系统原理框图

3.2硬件系统

目前，由于条件因素只能对系统进行初步模型的研究与设计，后期逐步优化，进而形成一个完整的云仓储物流系统。系统的硬件主要包含RFID电子标签、手持读写设备、无线基站、WIFI网络交换机、计算机和服务器，硬件结构示意图如图2所示：我们设计了一个专门搬运货物的智能物流小车，在地面布置一个黑色的环形轨道，在环形轨道周围设置几个或多个取货地点和目的地点，然后小车能够自动将贴有RFID电子标签的货物分类后并搬运到相应的目的地，完成整个过程。

3.3软件系统

本实验教学平台软件开发采用G语言开发软件LabView，包括以下几个模块：数据查询部分、基础数据部分、入库部分、出库部分、盘点部分、门禁管理部分、人员管理部分、智能管理分析部分、货位管理部分和系统设置部分。

3.4系统运行界面实现

本文的系统是在开发环境下构建的，命名为基于的货架物资管理系统，按照功能分析，分别系统参数设置、产品参数设置、物资监控、库存预警。如图3所示。基于的货架物资管理系统窗体中包括物资监控、设置和帮助三个菜单，物资监控菜单中包括物资监控和库存预警，设置菜单中包括物资参数设置和系统参数设置，点击各个菜单会出现相应的窗体，如图4所示。

4.结论

对基于物联网技术的仓储管理系统进行测试后，基本实现了货架物资监控、货架物资统计和库存预警的功能。由于实验条件的限制，刚开始测试的时候，标签信息的采集精度有很大的误差，后来经过多次的调试和改进，标签信息采集的精度得到了很大的提高。

参考文献

[1]谈慧.基于物联网技术的物流实训系统开发与应用[J].中国物流与采购,2015,17：72-73.

[2]周帅,袁红兵,陈中凯.RFID技术在物流实训系统中的应用研究[J].物流工程与管理,2013,35(9):200-203.

篇6

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）.

[3]郭卫斌，杨建国.计算机导论[M].上海：华东理工大学出版社，2012（08）。

[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

篇7

一般来说学校的主要任务在于培养人才、服务社会，因此在日常的运行活动中需要有充足的物质基础进行支持；而学校的资产就是物质基础的重要部分，并且学校资产的质量和数量也是进行学校实力评估的重要参考因素之一，所以学校资产对于一个学校来说是极为重要的。另外，科学技术在教育中的快速应用使许多学科之间的联系越来越密切，每个学科之间相互促进，所以许多教学设备之间往往具有通性。因此，需要依靠现代化高新技术的应用来进行有效的学校资产管理。本文将现代化高新技术应用的立足点放在了物联网技术上，首先对物联网技术的基本概念进行深入的分析，接着探究现代学校资产管理中存在的问题，最后研究物联网技术的具体应用。物联网在学校资产管理中的运用势必会推动学校资产管理的发展。

一、物联网技术的基本概念

物联网这一技术的构想最早产生于美国军方，而物联网这一概念于1999年提出，它来源于“Internofthings”，也就是把所有的物品通过射频识别和条形码等信息传感设备与网络连接起来，对物品实行智能化和识别化的管理。从本质来看，物联网技术的运用就是通过安装在物体上的RFID的电子标签经过接口与无线网络连接，这样就实现了物品的识别。最后在利用计算机网络实现信息的交换与分享，这样就能够对物品实行有效的动态管理。从物联网的应用过程来看不难发现其应用是以互联网为基础的，互联网在其使用过程中充当的识别信息的交流渠道。随着物联网技术的快速发展，这一技术被广泛应用到了物流管理、图书管理、防伪防盗等领域，因此学校引入物联网技术对资产进行管理这也是形势所趋。但是物联网技术在学校资产管理中的应用尚处于初步阶段，很多应用的具体措施还需要进行深入的探究。但是这一研究仅仅对物联网技术的基本概念进行分析还是远远不够的，必须对当代学校资产管理现状进行探究，这样才能更好地找到物联网应用的具体方向。

二、当代学校资产管理中存在的问题

随着90年代后教育的建设加速，各式各类学校的支持资金大大增加，使学校的硬件建设得到了充足的保障，各种设备及教学仪器被大量采购，这就使学校资产管理受到了巨大的挑战。从大部分学校的资产管理情况来看并不乐观，存在着各式各样的问题，下面就较为典型问题进行介绍。1.管理方式的落后从目前大多数学校来看，大部分依旧采用落后的条形码管理。通过人工将资产信息输入计算机管理系统，条形码则依靠二级部门进行人工粘贴。这样在固定资产清查时往往会发生标签脱落或破损丢失的现象，因此进行设备信息核对时就使得其准确性大大降低。另外因为一些工作人员不认真或者其职业素质较差，往往在贴条形码时出现“张冠李戴”的现象，这样就造成了资产管理的混乱。2.难以实现动态管理随着学校招生数量的日益增加，很多学校开始设立分校区，而且因为城市建设限制的原因，往往每个校区之间相距较远，这就使一些设备在几个校区之间流转使用。另外一些移动教学设备、例如笔记本、照相机、便携式投影仪这些物品流动性较强，因此原来传统的静态管理无法适应现代资产的流动状态，使有效的动态管理无法实现。3.学校资产管理的工作人员素质差随着当今经济的迅速发展，各行各业都存在着激烈的竞争，企业追求效率至上，使企业中的就业淘汰率极强。很多人为了追求安稳，利用各种方式进入事业单位，其中一些没有什么突出能力的人就进入了学校一些看似不重要的部门。这些人员本身没有什么能力，但是学校领导认为资产管理工作不需要太多的技术含量，这些人完全可以胜任这些工作。而这些人在实际的资产管理工作中表现出了各种能力的不足。有的人员在进行设备信息输入时对一些信息中的符号、术语完全不明白含义，凭着个人的理解进行信息的输入，这就导致了信息输入的许多错误；有的对于资产管理的基本工作流程完全不清楚、不了解。管理人员的素质差严重影响了资产管理工作的效率，很多时候还造成一些设备的丢失，使学校遭受一些不必要的经济损失。

三、物联网技术在学校资产管理中的应用

面对存在着的问题应该应用新的管理方式，而学校资产管理中存在的问题就为物联网技术的应用找到了相应的方向。1.物联网技术应用的系统构架系统构架一般包括三个部分，即感知层、网络层和应用层。感知层基本上有RFID固定读写设备、手拿读写设备及RFID固定资产标签构成。从这构成上看感知层设备组成更多呈现出了科学性、系统性。一般来说不同的读写装置可以用于不同的资产清点工作标签之中，网络层从大体上看是由无线网络和校园网络组成。在系统运行上充分利用学校的校园网络资源进行信息数据的运输，依靠无线网络作为校园网络的补充，从而实现了网络无缝的便捷连接。应用层主要由软件系统和数据库管理系统组成，主要负责学校资产管理业务的处理和资产设备信息数据的存贮工作。这一系统构架的三个部分充分体现了物联网技术与学校资产管理的有效结合，对资产设备信息的输入和储存给予了极大的可靠性保障，避免了传统管理方式在这些环节上的种种弊端，提高了相应的工作效率。2.系统功能系统功能包括了计算机功能和手持端功能。计算机端功能涵盖了合同管理、资产管理、信息提醒、标签生成功能和系统维护功能。合同管理主要是指将合同条例计入到具体的系统中去，从而完成资产管理与合同的匹配。资产管理相对来说就比较复杂，这一部分包括了资产验收管理、资产盘点管理、资产领用管理及资产退还管理。对于资产的动向能有一个及时的掌握与控制，能够清晰地知道资产的流动情况。其实这一部分是与信息提醒紧密联系在一起的，信息提醒更多体现了全面性和及时性。学校资产一旦有变动，信息控制端就会收到信息的提醒，这一信息的收到几乎与资产变动是同时的，因此对于资产变动的信息就具有十足的及时性。其实标签生成功能相对来说比较简单，主要是对首次不能识别信息生成标签的部分进行有效的补充，确保信息收集的全面性。手持端功能主要包括了资产验收和资产清点部分，这一功能更有利于实现动态化的资产管理。这一功能和计算机端功能有效的配合使得学校的资产管理工作效率得到了极大的提高。3.系统应用时应该注意的问题任何先进技术的有效应用除了技术本身以外，还需要依靠相关人员对技术的掌握利用。在资产管理存在的问题探讨中谈到了相关人员的素质差，那么在应用物联网技术之时应该注重提高他们的职业素质，使技术和人事的发挥能够有一个很好的匹配。加强对相关人员的培训，使他们能够很快地全面地掌握物联网这一技术。同时也应该控制资产管理人员的招聘，多吸取一些重点院校相关专业毕业的学生进入资产管理人员的队伍中。这些学生具有较深的理论知识，有的甚至对物联网这一技术有过专门的研究，因此他们的加入会使物联网在资产管理中得到更好的应用。对于物联网技术在学校资产管理中的应用应该客观认真的看待。根据学校的实际情况，积极开展相关的建设，使学校的资产管理得到有效的发展，从而推动学校办学质量的提高。综上所述，依靠物联网技术进行学校资产的管理有利于提高资产管理工作的效率，改变了资产的进入和支出需要进行人工记录的传统模式。对资产的清查仅仅需要小型的手持设备就能完成，在短时间内就可以找出资产存放中的漏洞，从而确保资产存放的正确性。在库存工作中少大大减少了人工的消耗，避免了因为人为的错误而带来资产管理中的失误。其实物联网技术的应用是一种现代化管理模式的转变，实现了人工操作到现代化新型技术应用的一种转变，有着巨大的意义。这一技术的应用使学校的资产管理更多体现出了系统化、全面化、科学化，使学校的教育开展有了可靠的物质保障。

参考文献

[1]王浩.物联网技术在学校资产管理中的应用探讨[J].电子制作，2014（4）：166-166

[2]李秀娟，王磊.物联网技术在高校固定资产管理中的应用探究[J].实验技术与管理，2015（11）：283-286

篇8

1.概述。从某种意义上来说，“现代信息技术”，指的就是借助计算机与现代各类通信技术，达到信息获取、传递与存储、处理以及显示、分配等目的相关技术，以此类推，简单来说，“物联网技术”，就是指通过互联网技术将所有“物”连接在一起，最终实现“物联网”，故可以说，互联网技术仍是其基础与核心，即借助RFID（射频识别技术）、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备，在遵照相关协议的基础上，实现各物品同互联网间的有效连接，展开数据信息的交换与共享，最终实现集智能化识别、监控与追踪等于一体的网络技术。

2.特征。物联网技术同传统互联网技术比较，有着更为显著的优势，具体表现为：（1）集各种感知技术于一体。在物联网上，装有各类传感器，且各传感器均代表一个信息源，不同传感器多获信息格式与内容均有所不同，且所获信息具有实时性、准确性特点；（2）为基于互联网的有一种泛在网路。对于物联网技术来说，互联网仍是其核心与基础所在，即通过无线与有效网络实现同互联网的融合，实时传递信息。但是因物联网所获信息的庞大性与实时性，故在数据传输中为确保信息的及时性与准确性，则必须迎合各类异构网络与协议；（3）不仅实现了传感器对接，且本身智能处理能力也很强。物联网可实现智能处理同传感器的结合，进而借助模式识别与云计算等技术的，不断扩大其应用领域，满足了不同用户的需求。

二、在课堂教学环境管理中的应用

不管义务教育阶段，还是高等教育阶段，亦或是职业技术院校，对于学生来说，学习环境很重要。但是，在传统课堂上，因教学资源有限，无法创设一个迎合教学内容的教学环境，而物联网技术的应用，则可实现物理空间中各物品及其同虚拟空间的友好连接，进而实现人物交互、人机交互以及人和人间的社会互，而且物联网技术的应用，还能使物理空间中各物体实现数字化与智能化，进而更加智能化的为师生提供更为丰富的教学资源和环境。比如，在以往教室中，受各种因素影响会有大量噪音产生，进而影响到学生的学习，基于此，中职院校就可通过在教室内装设传感器的方式，动态监测室内噪音情况，若噪音超标，则通知相关人员处理。同时，光线对师生也会有一定影响，故学校就可将光线传感器安装在教室里，进而结合室内光线、室温与湿度等进行自动调整，而且，学生也可借助计算机等设备，动态读取异地或本地数据，进而展开研究性学习。可以说，物理网技术在教室环境调整中的应用，可最大限度为学生提供良好学习环境与丰富的学习资源，从而便于学生更好的开展学习。

三、在学生日常管理中的应用

1.人脸识别系统。通过应用图像识别与传感网络技术，可使中职院校摄像头具备相应的智能功能，可通过传统网络来收集信息，并进行自动拍摄、记录，而后将其同后台数据库信息比对分析，从而达到智能人脸识别的效果，大大减少宿管人员与保安人员的工作量。同时，学生在顺利经过人脸识别系统后，就用自己装有RFID系统的手机开门，且门上方可装上相应门禁装置，用传感器控制，一旦出现强行撬门情况，装置就会自动报警，而且该装置还可装在图书馆与实验室等地方，控制学生安全进出。

2.跟踪定位系统。当前，多数中职院校院内均覆盖无线网，而这位物联网技术的应用与校内网络通信提供了有利保障。基于此，中职院校可在校内图书馆、实训基地与教学楼等场所安设RFID接收器，借助接收器同RFID卡间的通讯联系，进而通过无线网进行定位处理。一旦持有RFID卡手机学生进入接收区后，RFID卡可同接收器进行自动连接，这样一来，就可借助相关计算机软件对相关数据进行分析处理，以实现对学生位置的实时跟踪，有效预防突发事件的发生。而且，该系统还可自主设置危险区域，若学生进入区域内，系统可通过短信形式通知，并通知管理员及时前往，最大限度减少事故发生。

3.智慧管理系统。该系统是基于智慧校园卡形成的，拥有统一网络平台、身份识别与数据信息等各个管理子系统，基于此，中职院校就可借助物联网实现智慧校园管理，在学生手中装有FRID标签校园卡与手机植入多种工作，使学生可直接利用手机或校园卡完成借书、校内购物与进出校园等活动，特别是在新生入学时，院校可引导新生利用校园卡自主完成注册与缴费等各类事件，从而大大提升工作效率，达到事半功倍的效果。

四、在学校资产管理的应用

1.系统框架。在该系统中，借助RFID技术与物联网展开对中职院校资源管理各环节的动态监督与管理作业，进而确保院校资产有序流通，而且在该系统中，主要由以下三部分构成：（1）感知层：由RFID固定读写装备、资产标签与手拿读写装备构成，并将所有资产信息显示在上面；（2）网络层：由校园网与无线网络构成，在借助当前校园网络资源基础上，实现各信息数据的传递；（3）应用层：包括数据库管理与软件系统两部分，用于处理资源管理业务，存储相关设备信息。

2.系统功能。首先，在该系统中，计算机终端功能为其主要功能，主要涵盖了以下几方面：（1）合同管理：具体结合要求把资产合同要求纳入相应体系中，同时结合合同规定深入资产管理信息录入体系中，实现合同与资产的确定；（2）查询统计功能：涵盖了资产检查监督、使用调查与清点调查等各功能；（3）信息提醒功能：结合资产退回时间，通过短信形式提醒资产管理员，向其反馈相关资产信息；其次，手持终端功能，主要包括了资产验收部分、使用功能板块与退回功能板块等部分，从而便于资产管理者更好进行院校资产管理。

五、在实训设备管理中的应用

就中职院校而言，全面开展技术教育是其教育的主要目的，为此，各中职院校必然会购置大量的实训设备，这时，若是仍旧采用传统台账式设备管理办法，可能会使设备管理员无法及时掌握每个设备的情况，进而花费大量时间在设备盘点上，大大降低了工作效率。而物联网技术的应用，就可较好的解决这一问题。如在设备上贴上记录了设备全部信息的RFID标签，并将一读卡器放在实训室内，这样一来是，设备管理员就可借助校园网直接在办公室管理设备了，详细把握每个设备的具体购置时间、当前的使用运行情况等，而且实训室入口处固定读卡器的安装，还能起到设备防盗的效果。同时，对于那些对周边环境有严格要求的设备，还可通过相应传感器的安装，来实现对实训室环境的控制与调整，如计算机在温度上有要求，就可将一温度传感器安设在机房内，以动态把握机房室温，又如机械加工设备，因其湿度有较高要求，这时就可将一湿度传感器安设在车间，以动态把握车间湿度，进而科学调整其温湿度，确保各实训设备的有序运转。此外，在盘点设备的时候，管理员在读卡器中就可获得想要的信息，及时是未安装的读卡器，也可借助手持式读卡器对实训室内的设备进行科学盘点。

六、在学生教学管理改进中的应用

在当前这个大数据时代，人手一部智能手机，对学生来说，更喜欢动手操作计算机、智能手机等电子产品，渴望形式更丰富的课堂教学，基于此，中职院校就可充分发挥出物联网技术的应用效果，通过应用各物联网技术最终实现”人同物的对话“。如在院校师生档案信息管理工作中，应用物联网技术实现对院校电子档案信息的智能化与自动化管理，直接将师生身份证号作为其档案号，实时跟踪师生发展情况，从而最大限度避免档案遗漏或档案信息失真的情况，从整体上提高中职院校的档案管理水平。同时，中职院校在安排期末终结考试的时候，也可利用物联网技术进行题库随机考，让学生直接在计算机上考试，并由计算机自动阅卷，以此来相对减少学生考试作弊事件的发生率，并将教师繁琐阅卷工作中拯救出来，最大限度避免因人为阅卷原因而在成绩统计错误的情况。

篇9

中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）06-0-03

0 引 言

“现代学徒制”以企业用人需求与岗位资格标准为服务目标，以校企合作为基础，以学生（学徒）的培养为核心，以课程为纽带，以工学结合、半工半读为形式，以学校、行业、企业的深度参与和教师、师傅的深入指导为支撑的人才培养模式，强调“做中学、学中做”[1]。而专业应用技术平台建设通过信息技术实现教学资源的共享，方便教师和学生的学习与工作，便于开展教学过程控制[2]。

在研究国内外专业应用技术平台应用方面所取得的理论和实践成果的基础上[3-6]，对工学结合校企合作“现代学徒制”培养模式与课程体系及实施过程进行系统的整理与重构，为学生、教师、企业提供一个无缝连接的开放的柔性平台，不断推进教学资源的共建共享，提高优质教学资源的使用效率，扩大受益面。

1 现代学徒制平台的设计方案

1.1 现代学徒制平台的设计目标

基于现代学徒制的物联网应用技术专业平台是一个基于Internet的网络教学应用系统。本平台的建设不仅针对高校物联网应用技术专业的在校生自主学习，还可以满足物联网相关服务类企业人员、社会学习者学习咨询及培训和开展科技服务工作的需要。从在校生学习的角度，物联网应用技术专业资源库提供给学生丰富的学习资料，拓展了学习空间，培养学生自主学习协作学习探究学习的能力；从教师教学的角度，通过资源平台可以进行课程开发和课程教学，为教学提供了丰富优质的教学资源；从物联网相关和社会人员使用的角度，物联网应用技术专业资源平台项目为企业和社会人员提供了资源检索、信息查询、资料下载、教学指导、学习咨询、人员培训等功能。

1.2 平台的运行环境

（1）服务端

一台用于提供Web服务运行的Web服务器，可以安装Windows Server 2012操作系统+IIS7.0+。

一台用于管理数据库空间并提供数据读写操作的数据库服务器，应当安装Windows Server 2012操作系统+SQL Server 2012。

一台用于提供文件共享的文件服务器，主要安装Windows Server 2012操作系统。

一台专门处理流媒体文件的流媒体服务器，可以安装Windows Server 2003操作系统+Windows Media Encoder 7.1+H264编码器+数码摄像机。

（2）客户端

普通PC机或智能终端，可以安装Windows操作系统或其他操作系统+浏览器+VLC多媒体播放器。

1.3 平台的组成及其功能模块

根据文献[7]与文献[8]的阐述，综合考虑系统设计的实用性和经济性，确定采用B/S模式下Web访问的网络教育和交流环境。平台的网络拓扑如图1所示。

基于现代学徒制的物联网应用技术专业平台不仅能为在校学生提供学习和企业员工再学习的机会，还能为在校老师和企业导师提供交流的平台。因此该平台主要涉及的三类用户分别为教员、学员和系统管理员。平台的顶层用例图如图2所示。其中学员包含了在校学生和企业员工两类用户，而教师和企业导师都可以视为教员。

平台三类用户的需求是构建一个现代学徒制下物联网应用技术专业知识的学习和交流平台。针对三类用户的需求分析，该平台由在线实时学习、离线学习、岗位技能培训、项目工作室、互动交流等应用子系统组成，平台功能模块图如图3所示。

教员利用该平台可以完成对教学资源的组织和管理工作，包括教学资源的增删改操作等。教员可以通过专用摄像机将其讲课过程实时传输到服务器或者经录制处理后上传到服务器，供学员在客户端在线或离线学习。同时，作为教员的企业导师可以依据企业岗位需求在平台上制定岗位技能培训计划和任务，供学员进行技能培训。该平台提供了一个学员和教员二者之间项目合作交流的平台，从而提高高校和企业的产学研合作。在该平台上教员可以依据学员的综合表现做出综合性评价。各应用子系统的功能简要说明如下：

（1）在线实时学习子系统

该子系统主要用来实现学习的实时直播功能，满足学员线上实时学习的需求。在服务端，利用数字摄像机将教员的讲课过程实时传输到服务器，然后通过视频直播模块将音视频信号采集编码压缩生成ASF流媒体文件，并经服务器传送到网络上。客户端，学员只需在浏览器上通过视频直播连接就可以实时接收到教员讲课的过程。

（2）离线学习子系统

该子系统主要实现的是学习的点播功能，满足学员线下自学的需求。在服务端，利用数字摄像机将教员的讲课过程进行录制处理，通过专业的视频处理软件生成ASF流媒体文件后上传到服务器的指定目录下。客户端，学员只需在浏览器上选择教学视频点播就可以进行学习。

（3）岗位技能培训子系统

该子系统主要实现的是学员企业岗位技能的培训。其主要参与者为企业导师与学员。企业导师根据实际企业岗位的技能需求指定培训计划，并给学员安排日常的工作和学习培训任务。学员根据企业导师的任务安排按时按量完成任务，并通过该系统上传任务成果。企业导师可以实时跟踪学员的动态，并依据学员的成果进行相应的评价。

（4）项目工作室

教员通过公告栏可以在网上项目招募信息。线下学员与教员之间可以通过各种形式完成项目，并上传项目成果供其他成员参考使用。学员或教员也可以自己完成的研究成果，供其他成员参考使用与评价。

（5）资源共享平台

提供一个基于Web的资源上传下载平台。教员可以上传教学资源或相关优质资源到服务器的指定目录下。学员可以通过下载链接下载相关教学资源。

（6）互动交流平台

提供一个在线师徒交流、讨论场所。学员可以向教员提问，教员进行实时解答，也可以对某个问题或某个领域的典型解答。

（7）考核评价子系统

该系统用于教员对学员的考核评价。主要包含岗位技能认证子系统、网上作业评价子系统、网上考试子系统和项目成果效益评价子系统。具体如下：

a.岗位技能认证子系统是对学员日常任务完成效果和岗位技能证书的综合评价；

b.网上作业评价子系统在日常作业后，学员完成作业后对作业效果的综合评价；

c.网上考试子系统通过在线考试题目，学员完成在线考试后进行的考核评价；

d.项目成果效益评价子系统对学员在项目工作室中参与的程度以及完成项目的社会效益等进行综合评价。

2 平台实现的主要关键技术

2.1 基于Web服务的五层软件体系结构

采用基于Web服务的五层软件体系结构，分为数据层、数据服务层、业务逻辑层、业务接口层和业务表示层。其五层结构如图4所示。

（1）数据层。主要实现数据存储、数据间的联系等逻辑关系。该层采用SQL Server 2012以及XML来完成；

（2）数据服务层。该层起中介作用，是承接业务逻辑层对数据层的数据调用。将后台数据库表的操作封装于该层，即DAO组件都放在该层；

（3）业务逻辑层。该层主要将各种业务功能逻辑组件以Web服务组件进行封装，比如用户登录、视频播放、文件上传下载等功能；

（4）业务接口层。该层主要对业务逻辑层封装的Web服务组件进行描述和组合，并将Web服务组件注册到IIS上，实现各个服务之间的交互；

（5）业务表示层。该层主要为用户提供输入/输出交互界面，通过调用业务接口层上的Web服务将系统的各个功能在浏览器上输出。

2.2 基于RTP/RTSP协议的视频直播

提供教学视频直播是基于现代学徒制的物联网应用技术专业平台的主要功能之一。目前流媒体技术的成熟发展为实现教学视频直播提供了有效的技术支持。由于移动终端的普及，根据文献[9]与文献[10]的描述，该平台使用基于RTP/RTSP协议的视频直播技术，主要解决客户端在不同应用平台（PC机或智能终端）上视频的实时播放问题。工作流程如图5所示，采集端将采集到的音视频信号进行处理，并用H264编码，经RTP和UDP封装后上传至流媒体服务器。流媒体服务器根据客户端发送的RTSP交互协议发起或终结流媒体处理，并将经过UDP、RTP拆包后的数据通过VLC编码后在客户端播放。

3 关于系统进一步完善与应用的思考

本文提出的基于现代学徒制的物联网应用专业平台只是网络教学和专业交流平台的一个基本雏形，平台现有的基本功能可以进一步完善和扩充。目前可以从以下几方面考虑：

（1）优化考核评价标准，需要研究现代学徒制下考核评价的标准化和评价分析功能；

（2）完善开发更为友好的交互界面，继续研究更为有效的视频直播技术；

（3）在资源共享模块方面，考虑采用Hadoop云平台解决文件服务器资源不足的问题；

（4）在项目工作室方面，考虑引进O2O模式来提高共同合作开发项目的服务。

4 结 语

本文给出了现代学徒制下物联网应用专业平台的设计方案，该平台包含了在线实时学习子系统、离线学习子系统、岗位技能培训子系统、考核评价子系统、项目工作室、互动交流平台和资源共享平台等功能模块，并提出了该平台的基于Web服务的五层软件体系结构。针对实时视频播放问题，给出一个基于RTP/RTSP协议的视频直播工作流程。平台部署和实施工作成为后期研究的重点。

参考文献

[1]熊苹.走进现代学徒制[D].上海：华东师范大学，2004.

[2]刘艳莉，孙雨耕，程鹏，等.数字化教学资源共享信息平台建设研究[J].现代远距离教育，2011（2）：39-42.

[3]郜激扬，刘凤伟.基于校园网的教学资源平台设计[J].中山大学学报（自然科学版），2009，48（S1）：213-214.

[4]李健，谭爱平，刘曼春.基于Web 2.0的网络教学资源平台的构建[J].计算机与现代化，2012（5）：141-143，148.

[5]陈浩.基于AJAX的教学资源平台的设计与实现[D].上海：华中师范大学，2009.

[6]吕元海.基于Native XML数据库的视频教学资源平台构建[D].西安：西安电子科技大学，2011.

[7]刘柏洋.流媒体系统架构的技术分析[J].四川理工学院学报（自然科学版），2006，19（5）：51-54.

篇10

中图分类号：G424 文献标识码：A

物联网（Internet of Things）这一概念国内外普遍认可的是 MIT Auto-ID 中心Ashton 教授1999年在研究RFID时最早提出来的。在2005年国际电信联盟（ITU）的同名报告中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，时至今日物联网已经从概念逐步走向实践。同样在高校中，“物联网专业”也经历着从无到有，从鲜见到热门的变化。在教育部的联合推动下全国700余所高校积极到参与物联网这一新增专业的设置。如何培养物联网相关专业技术人才是反复强调的话题，但实际情况却总是形式大于内容。对于高校而言，利用新增专业来培养创新型人才，搭载“物联网”快车不应是停留在口号上，而是要切实地在师资、教学设备、教材上进行实际加强。从电子、信息类新增专业看，物联网工程是最热的专业之一，哈工大、北京理工大学等全国30多所高校都将开设该专业。

1 物联网专业大学生创新能力培养的方法和途径

教学方法既是一种技术，也是一种综合能力，正确的教学方法会有力地促进学生创新素质的形成，而落后的教学方法则会成为学生创新素质发展的阻碍因素。因此，要发展学生的创新素质，就必须采取有利于创新的教学方法，切实发展学生的聪明才智。应该清醒地看到物联网技术具有“新、长、专”的特点。

1.1 采用启发式、讨论式的教学方法，培养学生的开放式思维

物联网专业成立之初自身学科特点尚未成型，但集成创新型技术，知识体系不清晰；产业涵盖面宽，边界难以界定。物联网是新增设的专业，交叉学科特性更加显著。如何变思维封闭式为思维开放式教学对于教学是一个挑战。所谓开放式思维就是要求学生不能只会死记硬背书本的知识，要着眼于不同答案或结论的自主选择。为此，教师要科学设计课程中创造性活动，善于传递创造性教育新观念，制造培养学生创造能力的各种机会，对学生进行各种创造性因素的影响，使学生受到潜移默化的教育，逐渐形成广博的思维，做到跨学科和课程规定以外的内容，例如可以利用课堂辩论、CAI授课、学生讲课和专题讨论等方法，传递创造性教育新观念，制造培养学生创造能力的各种机会，对学生进行各种创造性因素的影响，使学生受到潜移默化的教育，逐渐形成开放式的思维。

1.2 将科学研究内容融入教学过程之中，丰富实验手段，培养学生科学研究能力

教学与科研密切相关，不可分割。在创新教育中，强调以学生为主体，通过教学来培养学生的创新能力，就必须探索其规律性的东西，就必须将科学研究与教学内容结合起来，让它们相互促进，共同提高。有选择性地布置一些综合性作业或小论文题目，让学生尝试进行科研研究与创新的基本训练。根据学生的兴趣再加以具体指导，使学生初步掌握科研研究与创新的方法和途径。注重实验环节，设置多样化的实验。例如处理器基础实验方面可以考虑程序下载实验，串口通信，控制器的基础，虚拟演示终端控制实验、微操作系统，基础通信实验可以设置线信道监听，无线报警，SimpliciTI网络通讯实验，射频标签RFID部署；自组织网络实验可以设置指定路由多跳网络的实验，简单的泛洪协议的多跳路由网络的实验；

1.3 将科研与实践应用结合起来，为学生提供、创造更多的实践机会，强化学生的社会参与意识

目前高校某些专业的人才培养在实际工程能力方面和社会需求存在着天然鸿沟。这就需要企业和高校之间采取有效的桥梁与杠杆来跨越障碍协同发展。上面提到了将在教学中引入科研能力培养，那么在科研中也同时要注重工程实践能力的培养。物联网专业的学科交叉性决定只学好某几门课程，或者是仅仅是掌握某一学科（比如计算机、电子、通信等）是不足以满足社会的需求的。让学生接触新的无线技术DSRC，Bluetooth，WiFi，ZigBee，RFID 和NFC的知识。通过设计丰富、多元化的实验教学方式，可以为物联网专业学生打下扎实的应用基础，为将来创造出更多物联网应用及产品积累经验。目前在许多大型办公场所、商业Mall等经济金融聚集的地方已经采用了先进物联网技术，适时采取现场实地考察，亲身体验的方式，让师生共同感受物联网技术给生活带来的改变。

2 物联网专业课程内容和教学手段创新

篇11

中图分类号：G252 文献标识码：A

1 物联网技术

物联网是指能够通过一定的频率识别能力去把定位和激光扫描等一些有价值的信息传送给特定的传感器，并能够按照已经约定好的协议，把这些物品和物联网连接起来，这样就可以实现信息交换和相互通讯了，最终能够智能的识别监控，同时还能够对管理工作有很大的帮助。我们可以通过物联网技术的概念了解到：第一，其实物联网的核心技术就是计算机的网络技术，只不过是对计算机互联网技术的一种延伸；第二，这种客户端已经扩展到了很多的物品中去，通过这些交换就可以完成信息的交换了。

1.1 RFID技术

其实RFID技术指的就是一项自动识别的能力，在具体的物联网构想过程中，这个标签中储存着相当规范的信息，并能够通过无线数据库中的一些数据联系到自动采集系统，进而可以真正的识别现实生活中的物品，然后可以通过比较开放的网络去实现信息交换这项工作，这样就可以做到对所有物品进行比较透明的管理了。

1.2 传感器技术

我们这里提到的传感器指的是利用传感器的检测技术，然后把传感器检测到的物力信号或者是化学信号传递给上层机构，这样就可以把这些信号转变成电信号了。这样就可以满足把信息进行传输、存储并进行控制等要求了。一般来说，传感器都是由比较敏感的电器元件组成的，其中还必须要有相应的转换元件与之相对应。

1.3 芯片

在物联网技术中应用的芯片都是自动化的智能芯片，利用这种芯片可以让这个系统拥有一定的类人思想，一些比较简单的事情就可以向芯片中输入一些比较简单的程序就可以做到了。

1.4 无线传输技术

现在我们的手机和电脑都与网络进行了连接，这样我们就可以通过这些设备了解到我们平时了解不到的知识和信息了。同样在物联网在图书馆的管理过程中也是非常重要的，一般我们是在用中国移动这一运营商，然后通过无线传输的方式把图书馆中的一些信息汇总起来。

2 物联网技术的应用

我国在进行图书管物联网技术建设的时候一定要注意三个方面：第一，引进RFID技术和一些相应的设备；第二，把这种技术真正的应用在图书馆的管理工作当中，并让这个系统在图书馆中发挥出其应用的作用；第三，开发出自动化的书籍挑拣系统。

一个比较完善的RFID系统包括还书系统、标签转换系统、查找系统以及检测系统等，这些系统共同组成了RFID突出管理系统，想要让这个系统在图书馆中发挥出其应有的作用，我们必须要做好相应的准备工作。

2.1 自助式借书、还书系统

图书馆中的这种自助式的系统主要是结合了RFID技术、计算机网络技术和一些多媒体操作技术，这样就可以利用已经安装好的书籍电子标签去进行自主的借还书了。这个系统主要包括：第一，控制主机；第二，液晶触摸显示器；第三，RFID电子电路；第四，嵌入式打印机；第五，多媒体语音系统等多个系统。

如果使用RFID系统去完成借书和还书步骤，那么我们根本就不需要去打开书籍去扫描书籍上的条形码，而且还可以同时进行借书和还书工作，两者之间并没有什么间隙，只要不影响图书馆系统的正常运行，就可以同时进行，最重要的是，这种系统现在已经可以实现全自动的无人模式，这样对图书馆的管理人员会带来很大的便利，而且也不容易出现差错。

2.2 标签转换系统

在图书馆的物联网技术应用过程中，会使用到标签转换这种系统，在使用这种系统的时候，我们一般会应用C/S这种结构，可以很好地把图书的条形码和书籍的电子标签结合起来，并且还可以把书籍应该放的位置有一个很好地定位，通过标签就可以确定书籍的存放位置，这样就可以把RFID这项技术很好地应用在图书馆的书籍管理中了。

2.3 查找系统

图书馆中必须要有一个非常健全的查找系统，只有这样才能够帮助图书馆的管理人员对图书馆有一个更好的管理，同时还能够帮助查找书籍的人员快速的找到自己想要借的书籍。现在的一些图书馆在这方面发展的还不是很好，借书人只能查到自己想要借的书图书馆中是否存在，但是不能够确定书籍是否还有剩余，所以图书馆中的智能查找系统还有待完善。

3 物联网建设过程需要注意的问题

3.1 政策建设过程

现在我们提出的物联网建设涉及到的行业是非常多的，在发展物联网的时候一定要结合多方面的因素共同发展，只有这样才能够让物联网的发展比较均衡。在发展的同时也需要政府部门提供一定的支持，与此同时还需要一些专业人员的参与，尤其是在大学图书馆物联网建设过程中，这种技术很可能需要收集一些读者的信息。因此，我们在进行图书馆物联网络技术建设的时候一定要严格遵守政府出台的相关规定。

3.2 技术指标

物联网在实际运行的过程中，会进行大量的信息传送，这就需要有非常严密的保密工作，只有这样才能够保证读者的隐私安全，我们必须要建立起一个统一的标准，这也是我们进行图书馆物联网建设的一个重要标准之一。

3.3 管理平台

物联网想要运行起来，必须要有一个非常完善的系统作为支撑，只有这样才能够把得到的数据进行处理和分析，然后再通过传感器进行实际的工作。我们必须要收集各类传感器，把物联网建设当成是一件大事来做，只有这样我们才能够把物联网技术真正的应用在图书馆当中，我国的教育事业才能够有进一步的发展。

4 结语

总而言之，在我们现在的信息化大环境之下，我们必须要重视学校图书馆中的物联网技术建设工作。想要把这个工作做好的话，我们必须要注意下面的几方面：第一，很好地理解物联网技术和如何正确使用物联网技术；第二，应该用科学合理的方法去分析图书馆中的RFID技术应用情况，确保运行情况良好才能够进行下面的工作；第三，分析物联网在图书馆运行过程中可能会出现的问题，并努力把这些问题解决。把上面的这几个方面工作做好之后就可以大大的提高图书馆物联网技术的应用水平了。

参考文献

篇12

 

一、物联网的概念

物联网（Internet of Things，简称IoT）是新兴的IT技术，它是指通过把射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，嵌入和装备到公路、建筑、电网、供水系统、大坝、油气管道等各种各样的物体中，再结合现有的互联网，实现人类社会与物理系统的整合的一种IT技术。

在这个经过整合的物联网当中，通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享，另外中心计算机群也能对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制。通过这样一种技术手段，人类就能以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，从而提高资源利用率和生产力水平大学管理，改善人与自然间的关系。

二、基于大学校园管理的物联网关键技术

1. 感知技术

物联网多通过RFID技术、传感器来达到感知的目的。

RFID（Radio Frequency IDentification）技术，中文名为射频识别技术，它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动、快捷、方便地识别目标对象并获取相关数据，从而实现对各类物体在不同状态（移动、静止、恶劣环境）下的自动识别和管理。

传感器是能感受规定的被测量，并能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，多为敏感元件和转换元件组成，用来感知信息采集点的环境参数。

2. 传感器网络

传感器网络是一个分布式智能化网络系统。它在每个节点配备了传感器、无线电收发器、微控制器和能源装置等部件，再通过这些部件的协作，就可以监控不同位置的物理、环境状况论文参考文献格式。

3. 无线网络

无线网络指的是使用无线电技术进行传输的计算机网络，它是有线网络的延伸，和有线网络功能相似，只是传输技术不同而已。它的优势是在没有有线网络的地方，或是移动的环境下，也能同样地连接上网络。

4. 数据融合技术

数据融合技术是利用计算机技术、人工智能等技术，将来自多个传感器的观测数据进行采集、过滤、自动分析、综合处理，进而得出相应的估计、决策等信息，以便辅助人们进行管理、决策工作。

三、物联网在大学校园管理中应用的前提条件

大学作为年轻人密集的地方，同时也是高级知识分子集结地，在大学校园管理中运用物联网技术，能迅速被人们接受和运用。且目前很多高校都拥有多年的校园网络建设，已拥有校园网及校园无线网络。这些都为物联网在高校管理中的运用提供了前提条件。

四、物联网技术在大学校园管理中的应用

1. 应用于图书馆档案室管理

利用物联网构建新型的高校图书馆、档案室管理平台大学管理，可以创新很多管理办法。

图书馆、档案室工作人员将RFID标签贴在图书、档案中，通过标签中的芯片和天线，再利用物联网构建出RFID的无线射频智能系统，这样就能让图书、档案拥有了GPS的定位功能。图书、档案在移动过程中，一旦经过馆室中的各个检查点，就立刻并跟踪并记录下来，并在服务器中储存相关信息。这样子，师生们在电脑上输入书名、档案的师生姓名，就能实时地掌握图书、档案当前的具置，再使用便携式的扫描设备、手持机等工具进行跟踪，就能快速找到自己想要的书籍、档案。物联网技术的引入，使得以前单纯依靠号码、人工查找的办法得到了智能化的改革。

依据物联网技术，还可以设计出图书自助借还设备，师生们在借还图书时，可以来到自助借还设备前边，让设备自动读取借书证和图书，由于使用RFID技术，设备可以在几十厘米到几米距离内读取图书，还可以一次读取多本图书，这样子就提高了图书借还速度，比之前使用条形码，由图书馆工作人员现场一本一本地办理借还手续高效得多。同时大学管理，设备还可以提供24小时借还图书服务，为高校师生提供更为方便的服务。

在高校图书馆、档案室中引入物联网技术，将能为这些地方的管理提供灵活高效、减少人力的智能化方案。

2. 应用于校园安防管理

在物联网安防管理平台中，通过射频识别、图像识别、GPS、无线传导网络、遥感等技术，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，而计算机系统将这些感知信息进行汇总、处理，适时地进行提示或报警。通过物联网技术，我们就可以全方位地提升校园的安防自动化程度，实现智能化的识别和管理，提高效率，节省人力，从而更好地进行安防管理论文参考文献格式。

当有物体闯上校园的围墙或其他敏感区域时，系统通过在这些区域的红外激光、次声压传感检测器、感应光纤等传感终端，判别闯入物体的大小和具置，并通过传感网络调转相应的摄像头监控该区域，同时依靠图像识别技术跟踪闯入物体，相应的提醒信息也立即发送到中心和高校保卫人员的手持设备中。在得到提醒后，保卫人员就能立即调取该摄像头的画面。经过观察后，当确实需要派保卫人员赶到现场时，物联网安防管理平台还可以利用地磁传感器、校道旁安置的无线传感节点、无线传感网，以及保卫人员身上的手持终端大学管理，实时把握保卫人员在校园内的定位，以此中心就能方便地调度最近位置的人员前去现场。

篇13

[中图分类号] R541[文献标识码] A[文章编号] 1674-4721（2014）04（c）-0018-04

The influence of edaravone combined with ulinastatin on ischemia/reperfusion myocardial cell apoptosis in rats

WANG Yuan-yuan1 CAO Jian2 DENG Li1 CHEN Qin1 OUYANG Xian-guo1

1.Department of Cardiology,the Third Hospital of Nanchang City,Nanchang 330009,China;2.Department of Anesthesiology,the Second Affiliated Hospital to Nanchang University,Nanchang 330006,China

[Abstract] Objective To explore the influence of edaravone combined with ulinastatin on ischemia/reperfusion myocardial cell apoptosis in rats.Methods 50 cases of experimental rats were randomly divided into sham group,ischemia/reperfusion (I/R) group,I/R+edaravon group,I/R+ulinastatin group and I/R+edaravon+ulinastatin group.The experimental model of myocardial ischemia/reperfusion in rats was established by ligating coronary artery with capsule.The content of myocardial tissue glutathione (GSH) and malondialdehyde (MDA) were determined.The cell apoptosis was detected by TUNEL and the expression of apoptosis factors Caspase-3 and Caspase-9 were determined by Western-blot.Results Compared with sham group,GSH in I/R group reduced remarkably (P

[Key words] Myocardial ischemia/reperfusion injury;Apoptosis;Edaravone;Ulinastatin

心肌缺血/再灌注损伤（myocardial ischemia/reperfusion injury，MIRI）指短时间心肌血供中断，一定时间内恢复血供，原缺血心肌发生较血供恢复前更严重的损伤。研究表明氧自由基、钙超载、心肌纤维能量代谢障碍、血管内皮细胞、细胞凋亡等因素均可能参与MIRI的发病过程[1-3]。本研究在冠状动脉再灌注前给予注射依达拉奉、乌司他丁、依达拉奉联合乌司他丁进行药物后处理，与缺血后处理对照，观察其对大鼠MIRI的作用效果，并探讨其机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物及材料

取10周左右雄性SD大鼠50只，体重（200±20） g，由南昌大学动物实验中心提供。依达拉奉注射液（南京先声药业有限公司生产，国药准字20031342）10 mg/支，乌司他丁（广东天普生化医药股份有限公司生产，批号03080806）100 000 U/瓶，谷胱甘肽（GSH）和丙二醛（MDA）检测试剂盒购自武汉亚法生物制品有限公司，Caspase-3、Caspase-9多克隆抗体购自美国Bioworld生物技术公司，碱性磷酸酶（AP）显色底物，anti-NF-κB，小鼠单抗辣根酶标记兔抗山羊IgG；anti-β-actin山羊单抗（SantaCruz 产品）。

1.2 模型制作及分组

将实验动物50只随机分为5组，假手术组（n=10），丝线穿过冠状动脉左室支但不结扎，经尾静脉注射生理盐水。其余4组参考赵秀梅等[4]的垫扎球囊法制作大鼠体心肌缺血/再灌注模型。将充盈的球囊（215 mm×10 mm）垫于冠状动脉前降支与结扎线之间，用力结扎，观察结扎区域变白，局部心肌运动减弱，两个以上导联上出现ST段明显上抬，提示结扎成功，45 min后将球囊快速抽空便可即刻实现前降支血流再灌注（以心电图相关导联ST段明显回落为标准），并持续再灌注3 h。缺血/再灌注组（n=10），结扎冠状动脉后5 min分别通过尾静脉接受静脉注射生理盐水，45 min后放松扎线使冠状动脉再通形成再灌注3 h至实验结束；缺血/再灌注+依达拉奉组（n=10），结扎冠状动脉后5 min通过尾静脉接受静脉注射依达拉奉1.5 ml/（kg・h），其余同缺血/再灌注组；缺血/再灌注+乌司他丁组（n=10），结扎左冠状动脉左室支前30 min静脉注射乌司他丁（50 000 U/kg），其余同缺血/再灌注组；缺血/再灌注+依达拉奉+乌司他丁组（n=10），结扎左冠状动脉左室支前30 min静脉注射乌司他丁（50 000 U/kg），结扎冠状动脉后5 min通过尾静脉接受静脉注射依达拉奉1.5 ml/（kg・h），其余同缺血/再灌注组。实验结束后取大鼠左心室游离壁心肌组织迅速置液氮中冷却并于-80℃冻存。

1.3 GSH、MDA含量测定

实验结束后即刻分别取缺血区及正常供血区左心室心肌组织1.0 g，低温状态下生理盐水冲洗干净，制成心肌匀浆液，离心后取上清液，按GSH、MDA试剂盒说明书操作，检测GSH、MDA的含量。

1.4 细胞凋亡的检测（TUNEL法）

心脏标本用中性甲醛溶液固定，石蜡包埋，制片，切片按试剂盒进行细胞凋亡检测。凋亡指数为计数1000个心肌细胞中染色阳性的凋亡细胞。

1.5 Western-blot法检测Caspase-3、Caspase-9蛋白水平

分别取5组心肌组织，提取总蛋白，收集上清液，考马斯亮蓝法进行蛋白定量。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）分离样品后电泳转移至硝酸纤维膜上，TBST常温下封闭过夜后，分别加入anti-NF-κB小鼠单抗（一抗）、室温下免疫沉淀1 h，加入辣根酶标记兔抗山羊IgG（二抗）2 h。洗膜，显色。用Gel-ProAnalyzer分析软件分析通道蛋白的灰度值。

1.6 统计学分析

采用SPSS 16.0统计软件对实验数据进行分析，计量资料用x±s表示，多组间比较应用单因素方差分析，组间两两比较应用q检验，以P

2 结果

2.1 各实验组GSH、MDA水平的比较

与假手术组比较，缺血/再灌注组的GSH含量明显降低，差异有统计学意义（P

表1各实验组GSH、MDA水平的比较（x±s，n=10）

与假手术组比较，*P

2.2 缺血/再灌注心肌凋亡细胞TUNEL法染色结果

凋亡的细胞核呈现为黄色、棕黄色或棕褐色，主要是心肌细胞，少数为浸润的淋巴细胞和血管内皮细胞。假手术组仅见极少数散在的凋亡细胞；缺血/再灌注组凋亡细胞明显增加，凋亡细胞多位于心肌梗死区与非梗死区交界处，它主要来自于心肌细胞；缺血/再灌注+依达拉奉组、缺血/再灌注+乌司他丁组及缺血/再灌注+依达拉奉+乌司他丁组与缺血/再灌注组比较，凋亡细胞明显减少。与假手术组比较，缺血/再灌注组心肌凋亡指数明显增加（P

表2 各实验组心肌细胞凋亡指数的比较（x±s，n=10）

与假手术组比较，*P

2.3 各实验组Caspase-3、Caspase-9蛋白表达水平的比较

采用Western-blot法检测Caspase-3、Caspase-9蛋白水平，用Gel-ProAnalyzer分析软件分析通道蛋白的灰度值。与假手术组比较，缺血/再灌注组Caspase-3、Caspase-9蛋白增加，差异有统计学意义（P

表3 各实验组Caspase-3、Caspase-9蛋白表达水平的比较（x±s，10）

与假手术组比较，*P

3 讨论

MIRI患者心肌再灌注过程中细胞凋亡及氧自由基爆发性产生是造成再灌注损伤的主要因素之一，也是内皮细胞损伤的主要机制[5-6]。本实验制作大鼠缺血/再灌注模型，并给予依达拉奉、乌司他丁干预处理，发现药物处理后，可以减轻氧化应激、降低心肌细胞凋亡指数，联合治疗组优于单独药物治疗组。

心肌缺血/再灌注时随着大量氧的涌入，致使氧自由基大量产生，使膜电位不稳定，触发严重的心律失常[7-8]。缺血心肌再灌注时产生的大量氧自由基是导致心肌缺血/再灌注的主要因素。缺血/再灌注后由于氧自由基、髓过氧化物酶及弹性蛋白酶的大量产生和许多炎症介质如激活的补体C5a、白介素、肿瘤坏死因子（TNF）等大量释放[9-10]，产生炎症反应，诱导中性粒细胞穿内皮迁移以及对缺血心肌的浸润及损伤。依达拉奉是自由基最强的清除剂[11]，通过清除自由基起到抑制细胞膜过氧化作用[11-12]。乌司他丁是从健康人尿中提取精制的糖蛋白，研究表明乌司他丁对于降低炎性介质白细胞介素-6和白细胞介素-8有明显的作用[13]，能减轻炎症反应。

本实验发现依达拉奉、乌司他丁及联合干预处理后，心肌细胞凋亡指数下降，同时凋亡因子Caspase-3、Caspase-9蛋白表达下降。Caspase-3是凋亡发生过程中所需要的一种重要的蛋白酶，也是介导细胞凋亡的核心蛋白酶。在某些应激损伤因素下，可激活Caspases的启动子，主要是Caspase-9，Caspase-9接受到凋亡活化信号后通过被酶催化或自剪接而激活然后引起Caspase级联反应。Caspase-9在级联反应的上游，活化的Caspase-9进一步激活其下游的Caspase-3促使细胞发生凋亡[14]。通过GSH、MDA的检测，提示依达拉奉及乌司他丁均具有抗氧化损伤的作用，并且两药合用具有协同作用。凋亡因子Caspase-3、Caspase-9蛋白表达下降，心肌细胞凋亡指数降低，两药均可以通过抗氧化损伤，减少细胞凋亡的途径，对大鼠缺血/再灌注心肌起到保护作用。联合药物治疗组优于单独药物治疗组，合用可以同时发挥依达拉奉清除氧自由基的能力及乌司他丁改善炎症反应的作用，更好地改善MIRI，值得进一步研究，并应用于临床。

[参考文献]

[1]刘胜中.心肌缺血/再灌注损伤机制研究进展[J].实用医院临床杂志，2007，4（1）：88-90.

[2]李凯.心肌缺血/再灌注损伤与心肌细胞凋亡的研究进展[J].医学综述，2008，14（1）：6-8.

[3]Ito T，Muraoka S，Takahashi K，et al.Beneficial effet of taurine treatment against doxorubic induced cardiotoxicity mice[J].Adv Exp Med Biol，2009，12（7）：65-74.

[4]赵秀梅，孙胜，刘秀华.垫扎球囊法复制大鼠在体心肌缺血/再灌注模型[J].中国微循环，2006，10（3）：206-208.

[5]Chen JX，Zhao T，Huang DX.Protective effects of edaravone against cobalt chloride induced apoptosis in PC12 cells[J].Neurosci Bull，2009，25（2）：67-74.

[6]Isotani E.Pathophysiology of acute respiratory distress syndrome[J].Crit Care Med，2012，40（7）：2233-2234.

[7]Koid SS，Ziogas J，Campbell DJ.Aliskiren reduces myocardial ischemia-reperfusion injury by a bradykinin B2 receptor-and angiotensin AT2 receptor-mediated mechanism[J].Hypertension，2014，63（4）：768-773.

[8]Cao L，Huang C，Wang N，et al.ET-1/NO：a controversial target for myocardial ischemia-reperfusion injury[J].Cardiology，2014，127（2）：140.

[9]Hadi NR，Al-Amran F，Yousif M，et al.Antiapoptotic effect of simvastatin ameliorates myocardial ischemia/reperfusion injury[J].ISRN Pharmacol，2013，2013：815094.

[10]Poh KK，Xu X，Chan MY，et al.Safety of combination therapy with milrinone and esmolol for heart protection during percutaneous coronary intervention in acute myocardial infarction[J].Eur J Clin Pharmacol，2014，70（5）：527-530.

[11]Yang T，Zhang J，Sun L，et bined effects of a neutrophil elastase inhibitor （sivelestat sodium）and a free radical scavenger （edaravone） on lipopolysaccharide-induced acute lung injury inrats[J].Inflamm Res，2012，61（6）：563-573.

[12]Kawasaki T，Ishihara K，Ago Y，et al.Edaravone （3-methyl-1-phenyl-2-pyra-zolin-5-one），a radical scavenger，prevents 1-methyl-4-phenyl-1，2，3，6-tetrah-ydropyridine-induced neurotoxicity in the substantia nigra but not the striatum[J].J Pharmacol Exp Ther，2007， 322（4）：274-282.

[13]Song JE，Kang WS，Kim DK，et al.The effect of ulinastatin on postoperative blood loss in patients undergoing open heart surgery with cardiopulmonary bypass[J].J Int Med Res，2011，39（4）：1201-1202.

[14]Martin JG，Jo T.Genetic differences in airway smooth muscle function[J].Proc Am Thorac Soc，2008，5（1）：73-79.