物联网智能教育篇1
关键词：互联网；物联网；智能教育
中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1009-3044（2014）28-6688-02
随着信息技术和互联网技术的广泛应用，人类社会步入了高度信息化的时代，信息获取方式逐步从人工生成的单一模式向人工与自动获取并重的模式发展，强烈的社会需求为物理世界与信息世界的融合提供了原动力，物联网随之扑面而来。
物联网应用涵盖的范围小到家庭网络，大到数字医疗、智能交通、公共安全，控件探测，甚至是国家和世界，受到了各国政府、产业界与学术界的高度重视。
物联网对教育事业的促进作用也日趋明显，尤其是基于RFiD的校园一卡通工程对管理水平的提高为高校教育的改革和发展提供良好的技术支持，许多高校正在努力构建全面智能感知个性化服务的学习环境，实现新的教学环境：无处不在的网络教学、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，为教育学生提供良好的环境和设施条件[1]。
本文作者通过对物联网的研究，利用物联网技术，构建了智能化集成教育系统，对物联网技术支持下的教学进行了初步的研究和探索。
1物联网及物联网技术
1.1物联网的定义和特征
物联网在人类生活中的应用越来越多，但是人们对物联网的定义任然没有明确和统一。在比较各种物联网定义的寄出上，根据目前对物联网技术特点的认知水平，将物联网定义为：物联网是在互联网和通信网等基础上，针对不同领域的需求，利用具有智能感知、识别技术与普适计算等技术，自动获取物理世界的各种信息，将所有能够独立寻址的物理对象互联起来，实现信息化、远程管理控制盒智能化的网络，构建物物相联的智能信息服务系统[2]。
物联网中任何一个合法的用户（人或物）可以在任何时候（anytime）、任何地点（anywhere）与任何一个物体（anything）通信，交换和共享信息，协同完成特定的服务功能。
物联网分为感知层、网络层与应用层。感知层是物理世界与虚拟世界的纽带，是物联网的基础。感知层主要负责信息采集，利用激光识别等技术实现物联网中人与物、物与物之间的信息交互的传感器技术。网络层是物联网规模应用的基础设施，包含局域网、城域网和广域网的各种接入网络。应用层提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储，通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算，提供安全网络管理与智能服务。
物联网是一个形式多样、设计社会生活各个领域的复杂系统，从实现技术角度看，物联网的特点是：网络的异构性，规模的差异性，接入的多样性。
1.2物联网关键技术
物联网的多样化、个性化与行业化的特点，使得物联网涉及的技术种类繁多，从物联网应用系统设计、运行、应用和管理的角度来看，物联网技术主要包括：自动感知技术、嵌入式技术、移动通信技术、计算机网络技术、智能数据处理技术、智能控制技术、位置服务技术和信息安全技术。物联网技术的引入可以使得现实世界的物品互为连通.实现物理空间与数字化信息空间的互联.使真实空间与虚拟学习环境实现比较有效地整合。它让教学环境中每个物件形成数字化、网络化、可视化特性，学生在课堂中就可以感知自然、感知真实的场景.有效地促进人机交互、人与环境的交互，加强了师生之间、生生之间的交流[3]。
2智能教育系统概述
传统的教学体制和教学系统仅仅是为学生提供了学习的空间，相对而言，智能教育系统为学生提供了一个全面的智能感知环境和智能学习服务平台，有效地采集学生学习的相关信息，获得个性化、智能化的学习和管理服务。
智能教育系统，能够智能化的针对每一个学习者、每个学习阶段的学习信息进行采集和处理，建立新一代的学习环境和交流环境，该系统能够利用智能手机、RFiD标签与读写设备以及各类型的传感器实时的采集教师的教学轨迹和学生的学习痕迹，同时进行统计分析和处理，把传统的以“教”为主的教学形式，改变为以“学”为主的形式，更能调动学习者的学习积极性和主动性，及时反馈和调整教学内容，体现因材施教、因人而异的教学风格。
3智能系统设计
物联网技术的引入使得智能化教学环境的每个物件都具有连通性、技术性、智能性、嵌入性的特性，可以随时捕捉、分析教师和学生信息，并进行反馈，提供一个物联网智能化的教学系统[4]。
本文利用物联网设计的智能化教学系统主要包括智能管理模块、智能资源模块、智能监测模块、智能导学模块、虚拟交流社区五个模块，如图1所示。
1）智能管理模块：实现对系统中学习者的信息管理、实施双向教学评价考核、学习辅助工具集成和成绩查询等功能。
2）智能资源模块：在学生的学习资料和教师的教学材料中加入RFiD标签，使得这些资料置身物联网之中，具有物联网中多样性、智能性、规模性、嵌入性等特性。通过互动终端通过3G/4G网络连接终端资料数据库和多媒体库，根据课程教学大纲提供的内容要求获得关联的教学资源，结果输出到学生或教师所在的网络终端[5]。同时存放专门针对移动学习优化过的大量课件资源、考试试题库、知识库、新闻消息库和有关系统运行的数据等。
3）智能监测模块：通过智能摄像头、智能手机、智能测控设备等记录和实时采集学生的学习痕迹和教师的教学轨迹。同时集成了学习评价系统，通过对学习者的学习时间、阅览次数和学习地点、学习对象以及参与交流与协作的指标等进行统计分析，得出关于学习者的学习积极性、学习深度和学习效果等情况的综合评定，连同学习后获得的成绩和学分一同记录到后台相关数据库中[4]。
4）智能导学模块：通过数据挖掘、智能数据处理与智能计策计算，将智能监控模块中采集来的数据进行有效的整合、统计分析和利用，分析学生的学习需求和学习兴趣，，为每个学生进行个性化学习推荐，大豆更好的教学效果。
5）虚拟交流社区：通过无线智能设备如无线笔、无线话筒等，实现基于语音、视频和文字等多种信息媒介的互动交流功能，为学习者提供方便快捷的网络通信，强大的信息交流和网络资料信息的共享支持，在线虚拟团队合作等功能。
4结束语
近年来，互联网技术和信息技术的广泛应用，物联网技术在教育界应用研究逐渐深入，从理论的研究逐渐深入到课堂领域，对教育事业的改革作业已经日趋明显。该文利用物联网相关技术及理论，提出并设计了集成教育系统，优化学习环境，丰富学习资源，改善学习方式，提高了学习效率，对教育环境的改善起了很大的作用，促进了物联网在教育中的应用和发展。
参考文献：
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[3]王小妮，郝媛.物联网技术在现代远程教育领域的应用[J].中国电力教育，2012（6）：113-114.
物联网智能教育篇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ieee802.15.4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.
物联网智能教育篇3
【摘要】“智慧校园”是构建智慧教育体系和智慧城市的重要组成部分，本文通过分析广州市中小学智慧校园建设的背景与现状，结合广州市中小学“智慧校园”示范工程的建设，依托云计算、虚拟化和物联网等新技术，构建基于“智慧校园”的教育生态体系，在学校综合管理、教学教研管理、学生日常管理等方面进行实验研究，探讨中小学“智慧校园”建设和应用的新模式。
关键词智慧校园；智慧教室；电子书包；智能感知；云计算；物联网
【中图分类号】G424【文献标识码】B
【论文编号】1671-7384（2013）11-0061-04
“智慧地球”理念在2008年提出后，已经成为当前互联网研究最热门的课题。伴随着云计算、虚拟化和物联网等新技术的发展，我国也提出了建设智慧城市、数字社会的发展战略[1]。2010年至2020年，广州市将全面实施“智慧广州”战略，重点打造新设施、新应用、新产业、新技术和新生活等“五个新”的智慧城市工程。而中小学“智慧校园”建设，是构建智慧教育体系和智慧城市的重要环节。所谓“智慧校园”[1]，是指利用云计算、虚拟化和物联网等新技术来改变教师、学生和校园资源相互交互的方式，将学校的教学、科研、管理与校园资源和应用系统进行整合，以提高应用交互的明确性、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。中小学“智慧校园”建设的主要内容是建设智能化的校园环境、智慧教室、智慧型教学支持系统，利用电子书包（平板电脑）、校园一卡通智能感知系统、校园智能监控系统和智慧校园管理系统，为学校的智能化教学、教研、教育管理等提供支持，实现班班通、教务通、家校通等功能。探索依托新技术，构建智能化学习、智慧化管理和智慧化服务的教育生态体系应用新模式，为广州智慧教育体系建设奠定基础，从而推动“智慧广州”战略的实施。
中小学“智慧校园”建设的背景和意义
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》[2][3]指出：“到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系，促进教育内容、教学手段和方法现代化。充分利用优质资源和先进技术，创新运行机制和管理模式，整合现有资源，构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施……推进数字化校园建设”；《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》[4]指出：“制订中小学校和中等职业学校数字校园建设基本标准。采用政府推动、示范引领、重点支持、分步实施的方式，推动中小学校、幼儿园、中等职业学校实现基础设施、教学资源、软件工具、应用能力等信息化建设与应用水平全面提升。利用网络技术，实现丰富的教学资源和智力资源的共享与传播，使每所学校实现教育教学、教育管理和服务信息化，促进教育公平，提高教育质量和效益”；《广州市教育事业发展第十二个五年规划》[5]提出：“要实施中小学智慧校园建设工程。建立中小学智慧校园建设标准，在全市范围内，启动中小学智慧校园的建设，打造智慧型的校园环境、智慧型的学校管理、智慧型的教师队伍、智慧型的教学环境、智慧型的教学系统、智慧型的教学模式，培养信息时代智慧型的学生。在‘十二五’期间，形成约100所特色智慧校园示范校，为全市、全省乃至全国其他地区和学校提供经验借鉴”。
综上所述，中小学“智慧校园”建设工程，符合国家的教育政策和广州市教育事业发展第十二个五年规划的要求，它是构建智慧型教育体系的重要环节，是社会发展和教育现代化的内在要求，能够实现教学模式和学校管理模式的变革、实现基础教育公共服务平台的整体跃升，对推进智慧教育体系建设和“智慧广州”建设具有重要的战略意义。
广州市中小学“智慧校园”建设的背景与现状分析
广州市共有十个区、两个县级市，教育总量大，学校层次多，目前，各级各类学校3000多所，在校学生总人数200多万，在职教职工总人数15多万。
经过“十五”、“十一五”建设，广州教育信息化已经从基础建设与基本应用阶段、整体推进与整合应用阶段向大网络、大平台、大服务阶段迈进，实现了转型发展，取得了巨大成就，高标准、高质量、高效率地实施了“农村中小学接入市教育科研网工程”，架起了通往全市基础教育各个角落的信息桥梁，使广州市教育科研网从城区和部分农村学校延伸到所有边远农村学校，光纤总长度已超过30,000公里，成为国内规模最大的基础教育光纤城域网。目前正在打造生态型的教育信息化公共服务体系——广州“数字教育城”教育云平台[6]，形成了共建共享的优质教育信息资源体系。通过引入国家资源、共享省级资源、共建合作资源、采购通用资源、开发本地特色资源等多种途径，形成了内容丰富、形式多样的教育信息资源库群，目前市级教育信息资源库总量达100tB，市级应用系统达50多个，并打造了“同步教学资源包”、“精品课例库”、“教育考试考生身份验证管理系统”、“网络教研系统”、“网络远程教育系统”、“名师辅导网”、“天河部落”、“教育资源搜索引擎”等一大批彰显本地特色的教育信息化应用项目。良好的教育信息化应用环境，为中小学“智慧校园”建设提供了可靠保障。但在教育信息化建设和应用中也存在一些问题：稳定、规范、多元的教育信息化投入机制尚未形成；城乡、区域、学校、学段之间水平差异仍然较大；信息技术与教学实践鸿沟仍存在；缺乏有效支持学科教学革命性的资源和工具软件；大规模创新应用实践研究的措施和机制尚未形成；教育信息化专业技术人才不足、队伍稳定性不够等。
中小学“智慧校园”建设模式探索
中小学“智慧校园”建设，按照“实验先行、改革探索、以点带面”的原则，2013年5月启动了广州市“中小学智慧校园”示范工程项目建设，在全市选择6所教育信息化基础与环境好、学校高度重视信息化工作、教师信息素养较高的学校作为“中小学智慧校园”示范工程样板校，在开展试点工作的基础上积累经验，在“十二五”期间，形成约100所特色智慧校园示范校。按照“统筹规划、顶层设计，高度共享、协同创新，分步推进、分类指导”的思路，建设统一信息门户、统一身份认证、共享数据中心、学校业务应用等“智慧校园”信息管理平台，把云计算[6]、虚拟化[7]和物联网[8]等新技术引入“智慧校园”建设中，建立一个统一的、开放的、先进的、安全的、人性化的智能化校园系统，实现“网上办公、网上教学、网上管理、网上服务”，对整个教学、科研、服务等各个环节提供高效的信息化、智能化和人性化管理，为全校师生员工提供快捷、共享、全面的信息服务，为学校的智能化教学、教研、教育管理等提供技术支持，从而实现班班通、教务通、家校通等功能。
1．“智慧校园”智能化的环境建设
一是“智慧校园”网络基础环境建设，在学校现有硬件设备和应用软件的基础上进行整合、完善和升级，配置网关设备、网络交换机、无线路由ap转发器、服务器、数据存储等硬件设备，实现校园信息服务无线和有线的无缝结合、无线网络全覆盖、信息互通和数据共享；二是智慧教室硬件和软件环境建设，每间智慧教室配备70寸的智能交互LeD平板电视电脑一体机、电子书包[9]、智能网络中央控制系统平台、智能全自动高清录播系统等硬件系统，配置一套支持师生互动教学与反馈、学生自主探究学习、协作学习和移动学习的智慧型教学支持系统；三是配备基于物联网的软硬件设备，建设校园一卡通智能感知系统、校园安防监控系统和校园智能管理系统等以物联网为基础的“智慧校园”系统管理平台，能提供及时、准确、高效的校园信息化服务；四是依托云计算和虚拟化等信息技术打造广州市“数字教育城”教育云平台，作为智慧校园建设的网络和资源环境的支撑，为学校实现“教学教研数字化”、“教学管理数字化”、“学生学习数字化”、“校园综合管理数字化”和“与社会沟通智能化”提供智能化服务。
2．制定“智慧校园”建设标准
根据“智慧广州”建设的总体要求，启动智慧型教育体系的研究，并以中小学“智慧校园”的建设为切入点，组织首批6所样板学校开展实验研究，探索依托新技术，构建素质教育生态体系的新模式，在校园环境、学校管理、教师队伍、教学系统、教学模式、教育科研等方面有效利用新技术，促进教育创新，根据实验结果研究制定出《中小学“智慧校园”建设标准》。为向全市、全省乃至全国全面推进中小学“智慧校园”建设提供参考依据，发挥其引领和示范作用。
中小学“智慧校园”应用模式探索
1．在学校综合管理中的应用模式探索
在完善和构建基于物联网的智能化校园环境、智慧教室、校园一卡通智能感知系统、校园智能监控系统等硬件环境的基础上，把学校综合管理、教育预测辅助决策、教与学的综合评价、资源管理、财务与装备管理、家校互联、数字图书馆等多个独立的系统平台，利用统一的基础数据库通过数据流完成相互关联的数据调用，融合成一个基于云计算、虚拟化和物联网等新技术支撑的“智慧校园”综合管理系统平台。在教职工管理（包括教师人事信息、教师业务信息、教师专业发展记录）、学生管理（学籍管理、成绩管理、试卷分析、作业管理、素质评价）、办公事务管理、教务管理（包括考务管理、日常处理、排课系统、选课系统）、在线考试、备课管理、资源管理、科研管理、教师研修、体卫管理、招生管理、德育管理、校产管理、图书管理、档案管理、财务管理等方面进行统一管理。当学生、家长、教师一走进校园，“智慧校园”综合管理系统就能感知到他的存在，可以无处不在地为他们提供帮助：给学生主动推送适合他能力、兴趣、进度的学习任务；根据每个学生的学习情况和教学进度，为教师主动推送教案、课件，报告学生的学习进展情况；为家长定制他所需要的教育信息；为学校管理者提供教育教学动态分析、预警、辅助决策服务等[10]，从而实现智慧化的管理、智慧化的生活和智慧化的服务。
2．在教学教研中的应用模式探索
构建新型的智慧教育生态体系新模式，大力开展面向学生、基于网络环境的教育模式研究和教学改革实验，积极倡导利用网络资源进行教学改革和教育科研，总结推广基于网络的教学模式，推进基于网络的学生学业评价方式改革，通过优化数字化的学习环境，帮助学生改变现有的学习方式，让他们学会学习、学会发展、学会创造；构建智慧教育的支持环境，充分应用智慧型的教学支持环境和数字化教学工具开展教学实践和教研活动，探索和总结信息化教学、自主探究学习、数字化探究实验、“一对一”数字化学习、小组合作项目学习等新型学习模式的方法和规律；开展“智慧校园”建设等方面理论的学习和新技术应用培训，组织教师学习、交流和教学实践探索，培养一批高素质的智慧型教师队伍，组织专家和实验校老师开展调研，开展“智慧校园”相关实验课题的研究。
利用智慧教室环境，通过有线和无线网络共享教育云平台的海量教学资源，教师通过智能交互LeD平板电视电脑一体机进行授课，学生在课堂上通过电子书包进行阅读教材、在线学习，与教师进行在线互动交流，在教师端给学生发送练习题，学生答题后进行在线反馈。系统把学生的学习状况、作业的答题记录、考试成绩等进行自动统计上传，并进行智能跟踪及评价。同时师生通过智能交互平台整合和共享应用广州市“数字教育城”教育云平台的资源以及区、校的教学资源。利用全自动智能高清录播系统，在教师现场授课的同时把教师教学和学生学习的全过程自动录制生成教学实况录像保存起来，同时以流媒体的方式在网络中实现远程直播，供异地师生课后点播观摩和远程在线实时收看。
在前期开展广州城乡校际之间的“同课异构”异地教学交流研讨活动、广佛肇同城区域间网络教研活动、穗港两地的“一课两讲”活动和全球华人网络学习探究活动的基础上，利用“智慧校园”环境进一步深化网络教学教研的创新实验研究，利用先进的智慧教室实验平台使城乡校际之间、广佛肇同城区域和穗港澳台地区的网络教学教研互动交流活动常态化，使不同地域的师生共同聚集在一个课堂上，利用网络环境使教学教研无距离障碍，同区域和异地间共享教学教研资源，取长补短，开展一系列有针对性、有特色的教研活动，有力地促进教育信息技术在区域范围内的广泛、有效和创新应用。积累基于“智慧校园”环境进行教学教研和应用实验的研究成果，从而实现教育理念、教学环境、教学方法和学习方式的创新，打造实现智慧化教学和智慧化教研的新模式。
3．在学生管理中的应用模式探索
利用基于物联网的校园一卡通智能感知系统和校园安防监控系统，通过融合物联网与3G技术的学生智慧卡和“智慧校园”综合管理平台，在学生的考勤管理、收费管理、消费管理、宿舍管理、家校互动、场室管理、图书管理、考试监控和安全管理等方面实现智能化管理。智慧卡能够集上网身份认证卡、门禁卡、饭卡、借书证、钱包等用途于一身，学生凭智慧卡就可以进电脑室上网、进校出校考勤、食堂就餐、图书馆借书、校内消费结算，以及宿舍、实验室的身份识别等。通过校园安防监控系统，可以在学校各类考试、校园安全方面进行实时监控，管理者点击鼠标，就可通过“智慧校园”综合管理平台把重要信息及时发送到学生、教师和家长的手机上，让家长和教师及时了解学生在校的生活和学习情况，增进学生之间、师生之间和家校之间的交流。从而实现师生通、班班通和家校通等智能化管理功能。
结语
依托“智慧校园”建构创新型、智能型的智慧教育体系，是社会发展和教育现代化发展的内在要求。而学校是教育信息化的主阵地，建设“智慧校园”，以教育信息化带动教育现代化，有效破解制约教育发展的难题，在校园环境、学校管理、教师队伍、教学系统、教学模式、教育科研等方面促进教育创新，开展教改实验，提高教育教学质量，促进教育均衡发展。
注：本文为广州市财政投资教育信息化项目（2013—2014年）《广州市“中小学智慧校园”示范工程》（项目编号：GZit2012-npF3-010）研究成果。
参考文献
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物联网智能教育篇4
两年前，《数字化生存》的作者——尼葛洛庞帝在2010年8月7日世界经济合作与发展论坛（techonomyConference）上语出惊人：纸质书将于5年内消亡。此后，电子书包便大行其道，风靡我国基础教育，大有取代传统书包之势。
但是，在电子书包实验与推广的过程中，存在着理论与实践相悖的情况。一方面，教育技术专家、教育信息化产品生产厂商、国内教育信息化先行地区与学校认为，电子书包是大势所趋，必将取代传统书包。另一方面，在实践中又面临不少棘手的问题，影响着电子书包的实验与推广。
我们不妨把对电子书包的理解梳理如下：
1.轻便型电子终端产品
大多数教育信息技术产品的生产商认为，平板电脑、电子书阅读器、智能手机等都能作为电子书包。由于新闻出版总署表态“将大力扶植‘电子书包’项目”，汉王、方正等数十家企业先后推出“电子书包”产品，定位为继早教机、电子辞典、点读机、学习机之后的第五代学生教辅产品。联想、三星、索尼、松下、惠普、英特尔、微软等it巨头更不甘示弱，也纷纷推出自己的电子书包计划。实际上，这类电子书包无非是装有学习内容的电子终端。之所以五花八门，除了缺乏统一的行业标准之外，主要原因不外乎是追逐商业目的的“炒概念”。
2.电子书包是移动终端+教育内容+服务平台的统一体
祝智庭、郁晓华认为，“移动终端+教育内容+服务平台”是电子书包的三个核心要素，相对于第一个“硬”的要素，两个“软”的要素在今后电子书包的发展中将越来越占据核心和主导地位，在“硬”的基础上如何架构“软”的支持和应用将成为决定电子书包成败的关键。这个表述成为了目前国内电子书包的权威表述。
3.电子书包是数字化学与教的系统平台
南京市教育装备与勤工俭学办公室后有为认为，电子书包是一个以学生为主体、个人电子终端和网络学习资源为载体的，贯穿于预习、上课、作业、辅导、评测等学习各个环节，覆盖课前、课中、课后学习环境的数字化学与教的系统平台。这个观点围绕电子书包开展的教育信息化应用创新，已经大大拓展了“书包”的内涵。电子书包的概念已经容纳不下“云计算”背景下新型学习方式的内涵和特征，进而用系统平台来取代“电子书包”的表述，并且开始把主体引入信息技术学习环境，把电子终端、学习资源整合在学与教的系统平台中，是“移动终端+教育内容+服务平台”的统一体在实践中的另一种表达方式。
4.我国台湾地区的理解
我国台湾地区认为，电子书包（e-Schoolbag，e-Bag，netbag）是一种个人可随身携带，具有电脑的运算、储存和传送数字化资料、无线通讯等功能，并支持使用者在不同场地进行各种有效学习方式的工具。这个定义包括移动终端、数字化学习资源和支持泛在学习的宗旨，把电子书包视为适应网络时代学习环境特点、替代传统学习方式的工具，并且把传统的学习方式扩展到可以随时随地开展的“泛在学习”方式。
分析上述观点，我们不仅可以发现，电子书包实验与推广的过程中存在着理论与实践相悖的现象，而且可以发现电子书包发展的走向。
造成理论与实践相悖的原因如下：
1.谁来买单
移动终端、学习资源和平台服务，都需要企业参与。但是，中小学教育是免费的义务教育，教材由政府买单。如果采用电子书包，理想的终端是平板电脑，三四千元一台的终端设备由谁买单？终端里的资源由谁买单？由终端连接的网络服务由谁提供和买单？
现在，实验学校使用的电子书包都是由政府付费的，如果所有的中小学生都用上政府提供的电子书包，对各地财政来说无疑是一个庞大的负担。如果由学生家长负担，恐怕很多农村、山区和边远地区的学生家长都难以承受，极有可能产生数字化环境下新的教育不均衡发生。
2.电子书包里面放什么
电子书包首要的、核心的功能无疑是围绕电子教材开展学习活动。因此，电子书包里必须能够呈现电子教材是无法回避的事实，如果无法呈现电子教材，任何终端都不能称其为电子书包。
但是，由此带来的数字出版业与传统出版业之间的利益调整不可避免。虽然有关人士认为，只要拥有教材内容，电子书包在全国的普及也就需要一年的时间，而且调查显示，有70%的家长和学校表示可以接受拥有教材内容的电子书包取代传统纸质课本。虽然“人教网”总经理已经表示：“人教社面市的所有教材形式都是数字化的”，并且“人教网”已经从事网络出版业务、开发数字产品，所开发的基础教育新课标教材在全国具有极高的影响力和市场占有率。但是，电子书包的推进仍然不容乐观。原因在于，一旦教材实现数字化，传统出版业将面临绝境。目前，国内至少有70%的出版社是靠教材、教辅资源生存，而且有的企业就是以教材发行为生。如果政府要求出版社必须提供电子版教材，那么传统出版业将面临“死亡”的威胁，依靠发行教材生存的商家也将因为失去传统物流的必要性而丧失其生存的理由。因此，数字出版业与传统出版业之间的博弈已经超出教育部门能够协调的范畴，这些超越教育的利益调整需要时间，它们能否依据市场规则实现网络时代的利益调整，将影响电子书包能否取代传统书包。
此外，教辅资料、数字学具等其他教学资源的出版、预装等，同样面临数字出版业、校本开发与传统出版业的博弈，这些超越教育的利益调整也需要时间，也会影响电子书包的发展进程。
3.谁来实现教育服务的开发
电子书包不仅包含数字化教辅书和数字化学习工具，还将在此基础上向学习管理数字化领域延伸扩展，实现公共服务平台与电子书包之间的关联，即包括学生使用电子书包从事学习行为管理和绩效管理，教师使用电子书包从事教学组织、管理、指导、评价与学生学习的关联。如果不能实现这种关联，电子书包的功能将大打折扣。然而，公共服务平台是一个极其复杂的系统工程，单独的学校、教育主管部门和企业都无力承担这项工程，必须由教育主管部门、学校、学生及其家长以及企业和社会相关方面通力协作才能完成。目前，在公共服务平台协作方面还处在探索的阶段，没有成功的案例可以借鉴，这种探索的进程会直接影响电子书包推广的层次和水平。
由于上述原因造成电子书包理论与实践相悖的事实，制约电子书包在基础教育中普及与推广，有必要根据教育信息化发展的规律，升级对“书包”概念的理解，合理规避矛盾，使“书包”的概念与“三通两平台”建设（即宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通，建设教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台）关联起来，获得新的发展空间与途径。基于以上认识，笔者认为，在建设“三通两平台”的宏观规划和电子书包的微观实践基础上，依托“云计算”、物联网技术架构，完全可以把实体书包（包括传统书包和电子书包）升级为移动的、虚拟的、概念的书包——云书包。
电子书包向“云书包”升级
“云书包”的概念是计算机网络通讯技术发展到“云计算”时代和物联网时代的产物，最早由笔者在“2012长三角地区中小学电子书包创新教学应用研讨会”（2012年11月26日）上提出。其主要特点有两个：一是把书包的实体放到“云”上，更大程度地让学生的肩膀减负；二是把教育工作者的注意力集中到教学资源开发、教学工具选择、信息化学习环境的系统架构上来，办好教育工作者能够办好的事。
“云书包”在技术上是可行的。在“云计算”时代，用户可以使用终端享用云上提供的各种“云服务”，而不必知道享受的服务来自何方。前提是有网络、有终端。电子书包撇开其预置内容，其主要特性就是移动学习终端，无论你称它为电脑还是“书包”，都不会改变它的特性。
物联网是新一代计算机网络通信技术的重要组成部分，其英文名称是“theinternetofthings”，即物物相连的互联网。有两层意思：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（RFiD）、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。智慧校园就是把物联网技术引入学校教育的产物。在智慧校园中，移动终端不仅能够实现课堂学习功能，而且可以通过身份认证，随时随地登录云端的公共服务平台、进入数字图书馆，以及进入数字实验室开展各项学习活动。
技术发展为教育创新提供了无限的可能性。为了适应“三通两平台”建设需要，拓展教育创新空间，促进信息化在教育领域的战略发展，减轻中小学生肩上过重的负担，我们丢掉实体书包，把“书包”架构在云上，使学生、教师、家长、管理者只要在有电脑、能上网的地方，就能拿出“云书包”里的资源开展学习，包括同伴互动、师生互动、与专家互动等内化学习资源的方式，激发主体智慧创新。这样，你不一定要背着实体“书包”到处跑，只要有终端，无论移动终端，还是在学校使用机房里的电脑，抑或在家里通过台式电脑、手提电脑、平板电脑、手机等上网，都能获得电子教材、辅助资料、学习工具等学习资源。尤其是在没有移动终端的地方，只要有台式电脑，能上网，一样可以享受“云服务”。在这样的前提下，终端不动但人可以动，只要有电脑，能上网，就能享受教育公共服务，可以不失为化解山区、牧区、经济欠发达地区学生享受教育公共服务的一种选择。这样的特性与功能，只有虚拟的、作为“云计算”组成部分的“云书包”能够实现。当然，“云书包”借助移动终端开展学习更为理想。
传统书包、电子书包和云书包比较如图1所示。
智慧校园与“云书包”促进主体智慧发展
“智慧校园”最早由我国浙江大学于2010年10月提出。浙江大学认为，未来的校园信息化应该具有无处不在的便捷的上网环境；拥有一个数据环境，这就是计算环境、存储环境；拥有一个系统（物联系统）接入——支持各种智能终端、设施、设备联网的环境。按照这样的设想，未来“智慧校园”必须拥有三个平台：一是网络基础设施；二是云计算平台；三是物联感知系统。涉及网络系统建设、云计算背景下的新型服务模式、基于物联网的楼宇能耗监控网络系统建设、平安校园网络管理系统建设、自助图书网络管理系统建设等。此后，“智慧校园”很快引起高校和有前瞻发展需求的中小学校的关注，渐渐成为热门项目。
当前“智慧校园”建设仍然处于探索阶段，主体在“智慧”中的作用还没有引起倡导者的足够重视，“智慧”尚停留在主体的“对象”的意义上，实质上是数字化校园在“云计算”和“物联网”概念下的延伸，缺乏信息化促进主体智慧发展的研究，存在着数字化校园新版的概念炒作嫌疑。而促进主体创新智慧发展正是“智慧校园”最重要的题中之义。
因此，把主体智慧化引入“智慧校园”领域，使“智慧校园”成为网络无所不在，工作（流程）智能主导，主体（包括教师和学生）智慧发展，实现智能化工作环境（客体）与人（主体）的智慧化发展的有效统一，从而提升“智慧校园”的内涵、质量和层次。
“智慧校园”的基本特征有三个，一是基础设施网络化，二是教育管理智能化，三是师生发展智慧化。基础设施网络化是“智慧校园”的前提；教育管理智能化是“智慧校园”的运作方式；师生发展智慧化是“智慧校园”的根本目的和归宿，这个根本目的和归宿，把客体智能化和主体智慧化融为一体，使“智慧校园”从本质上区别于以往的数字化校园。
“智慧校园”促进主体智慧发展离不开“云书包”。
“智慧校园”是数字化校园在“云计算”、“物联网”背景下的新发展。其主体智慧发展主要包括学生发展、教师发展和管理者发展三个方面。
学生主体智慧发展主要通过学习活动实现，包括自主学习、协作学习和研究性学习等。学习活动的内容及其相关资源，都可以通过“云书包”随时随地地获得，使学习具有了“泛在”的意义。
建构主义认为，儿童与环境的相互作用涉及两个基本过程：“同化”与“顺应”。同化是指个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有的认知结构内的过程，是认知结构数量的扩充。顺应是指个体的认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程，是认知结构性质的改变。在“智慧校园”架构下，学生可以通过“云书包”获得学习任务、内容和其他资源，自主完成知识的“同化”，并在与伙伴的交流中建构新的认知结构，完成知识的“顺应”，把知识传递的学习过程改造成为知识的处理和转换过程，使主体成为知识的主动探索者、主动发现者和对所学知识意义的主动建构者。
教师主体智慧发展主要通过课程开发、任务设计、学习指导与评价，以及网络工作坊研修等形式实现。在“云书包”中，教师可以根据课程标准自主开发微课程，加深对课程的理解，更好地设计学习任务，并且在必要时对学生的学习予以指导，以及通过课程评价检测课程开发与学习设计的效果。尤其是涉及“云书包”的课程开发、任务设计、学习指导与评价的网络工作坊研讨，成为教师分享信息、借鉴经验、碰撞思想、激发教育智慧创新，促进教师专业发展的好平台。
教育管理者主体智慧发展主要通过“云书包”架构、课程开发指导、教育教学研究指导、教学组织与学生活动组织等方式不断适应数字时代的教育教学，改进与创新数字时代的教育教学组织。
物联网智能教育篇5
关键词：CDio；物联网；工程教育
中图分类号：G424文献标识码：a文章编号：1009-3044（2014）16-3826-03
1物联网工程专业
《物联网工程》专业是2011版高等院校本科学科专业目录中，计算机科学与技术学科下新增的一个本科专业。本专业培养能够系统地掌握iot的相关理论、方法和技能，具备传感技术、通信技术、网络技术、软件技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才。物联网作为一个以自动感知和智能决策与控制为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，在智能农业、智慧交通、智能家居等领域有着广泛的用途，人才的需求潜力巨大。因此加大iot产业人才的培养力度，改革和创新教学内容、课程体系、教学方法，为iot产业发展提供充足的技能型、创新型、高素质人才势在必行。
当前，iot工程专业教育处于刚刚起步阶段，主要面临如下几个问题：1）iot专业师资队伍薄弱；2）大纲、课程设计不完善；3）缺少相关专业教材；4）iot专业实验室、专业实验指导书匮乏；5）工程化教育内容极少，尚停留在理论教学。
2CDio工程教育模式
CDio代表构思（ConCeiVe）、设计（DeSiGn）、实施（impLement）和运行（opeRate），其以产品研发至产品运行的生命周期为载体，使学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学自2000年起，经过四年的深入探索研究后提出的。CDio提出了系统的能力培养、全面的实施指引方案（包括培养计划、教学方法、学生考核以及学习构架）以及实施检验的12条标准，具有较好的可操作性。其培养大纲将工程毕业的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定的目标。
本文根据CDio工程教育理念，分别探讨iot工程专业的课程体系设计及工程实践设计，完善本专业课程体系，加强工程实践教学。
3基于CDio理念的iot工程人才培养
3.1基于CDio的iot课程体系设计
CDio培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。物联网工程专业的课程体系，主要分为基础课程与专业课程，其中基础课程又包括通识课程和学科基础课程，具体课程如下表1所示。由于物联网工程专业是一门交叉学科，涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等，为了正确引导学生的爱好和兴趣，全面强化基础教育，要提供一定的专业选修课程，具体课程如表2所示。
3.2基于CDio的iot的工程实践设计
CDio工程教育理念主要解决两个问题：一、通过4年的本科学习，毕业生应具备何种能力；二、如何保证学生能够具备这些能力。如上所述，CDio阐述了毕业生应该具备工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四种，本小节探讨通过物联网工程项目，培养物联网工程专业学生的以上能力。
从系统结构的角度出发，物联网通常被划分为一个由感知互动层、网络传输层和应用服务层组成的三层体系结构网络。如当前的智能农业、智慧医疗、智能交通等，都可以按三层结构进行划分。即，物联网的应用案例在体系结构中是相通的，那么，如果学生掌握了一种物联网应用，对其他物联网应用的掌握及开发，也能够比较顺利地进行。
那么，将一个物联网项目（如智能农业）从感知互动层到应用服务层，让学生根据自己的兴趣爱好及技术能力，从事相应的项目开发教学，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程开发，培养相应能力。真正贯彻CDio在“做中学”和“基于项目教育和学习”的理念。物联网体系结构项目开发与学生能力培养对应关系如表3所示。
通过一个实际iot工程项目的实施（impLement）和运行（opeRate），有效地培养学生对其他iot工程项目的构思（ConCeiVe）、设计（DeSiGn）。从而，基于CDio理念培养iot工程专业人才。
参考文献：
[1]陶勇芳，商存慧.CDio对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究，2006，22（11）：81-83.
[2]陆小华，熊光晶，陈珠琳.设计导向的工程教育改革理念[J].高等工程教育研究，2007，25（6）：83-87.
物联网智能教育篇6
关键词：物联网；职业教育；需求分析
中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：2095-1302（2014）01-0082-02
0引言
从1999年美国麻省理工学院首次提出物联网概念，到2009年8月，总理提出了“感知中国”的提议，全球各机构科研单位、网络运营商以及研发机构高度重视，应用推广也初见成效。目前，我国物联网在交通、安防、医疗、教育等领域已经得到广泛应用，且正日趋成熟。本文主要就职业学校物联网发展现状及需求等方面内容进行了分析和归纳。
1物联网概述
1.1物联网概念
“物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息化革命。现阶段广泛认为是指把所有物品通过射频识别、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和可管理的网络。物联网具有三个特点，即全面感知、可靠传递以及智能处理。
1.2物联网的体系架构
物联网的体系主要包括三个方面：第一是感知系统，即通过摄像头、二维码、RFiD设备、传感器等各种技术手段，来实现和实物相关的信息识别和采集；第二是网络系统，包括通信技术与互联网络、网络管理中心、信息中心和数据处理中心等接入网和专用网，对采集来的信息进行信号传输和信息处理；第三是应用系统，即输入输出设备，一般基于现有的智能卡、手机、电脑等终端进行。其中感知系统和网络系统主要由传感网技术、无线射频识别等技术构成，而应用系统是以软件为主的数据处理技术。
2物联网在职业学校的应用现状及需求分析
校园物联网是在传统校园信息化的基础上，以信息网络为依托，利用数字化手段借助物联网技术对校园环境、教学资源、教学活动等各个方面和环节进行综合管理，从而达到提高学校教学质量、科研水平和管理水平，促进实现学校办学宗旨的目的。自2001年国家教育部倡导实施“校校通”工程至今，国内教育信息化经过一个较长时期的投资建设，很多地区和学校的信息化建设已经形成一定的规模。作为校园信息化建设的一种模式，硬件设备、网络基础设施以及应用软件都已经具备，并在教学中得到应用。目前在一些学校中，物联网的雏形已经出现，例如校园一卡通，手机一卡通等。但总体来讲，物联网在校园中的应用仅仅停留在最基本的应用上，更深层次的应用还有待进一步的研究。
2.1物联网技术与智能教学环境
随着国家对职业教育的重视和资金投入的加大，学校的信息化水平得到极大提升。现代化的信息平台为学校有效的教学管理提供了良好的环境，很多的教育教学内容在信息化平台上完成。师生通过平台可以进行及时、有效的交流，处理相关工作事宜。然而，现在大多数的校园信息化平台多数只是对教育教学方面数据进行处理，还是仅限于简单的数据处理阶段，基本上没有涉及对设备的控制，没有将大量设备纳入信息化平台进行管理。比如：随着教育技术在各级各类学校中的逐渐应用，每个学校都进行了相应的硬件建设，都拥有了多媒体教室，配置了多媒体投影机、实物展示台、控制系统等。目前多媒体教室使用状态（如：教室的状态、教学内容、上课人等）的所有信息都还是由人工进行统计。而学校希望利用物联网建立交互智能的教研环境，利用物联网的传感系统，进行教学环境的实时反馈。实现对课堂教学设备的智能控制。甚至能在教学楼里安装上传感器，根据物联网识别技术，能对授课教师和对应的授课教室进行关联授权，智能控制教学仪器的使用。比如：根据教室光线强弱自动调节教室光源和投影机的流明度；根据教室环境湿温度判断是否需要启动空调等设备，通过传感设备自动控制室内空气的更换率；老师或者学生一旦进入教室，人像识别系统能进行统计，实现学生和老师自动签到，同时可以将已签到的学生信息及时反馈到教师和班主任的信息设备上；设备一旦出现故障，传感器接收到设备故障并将相关信息通知到管理人员，呼叫相关人员进行修理。同时通过物联网与其他智能系统（如：考试系统、排课系统、报名系统、查询系统等）衔接，能最终实现学校教学管理完全智能化。
总之，随着物联网技术的不断成熟，学校更加迫切需要一个更加安全、共享、智能化的环境，实现教学活动在物联网环境下的完全智能化。
2.2物联网技术与校园安全环境
校园的安全主要包括人员安全和设备安全。在人员安全方面学生安全又是重中之重，主要包括学生的日常考勤、学生定位、安全警示等内容。目前，很多职业学校对学生考勤的监控管理还停留在老师或班主任人工统计状态，由于职业学校上课时间、地点、学生本身等方面的特殊性造成人工考勤很难做到及时和准确。即使一些条件较好的中小学“校校通”工程也只是对学生到校情况进行考勤统计。至于如学生已在学校却没有在课堂的位置定位，学生是否处于危险地带或有潜在安全隐患都是管理盲点。这些对于学生的安全管理方面都隐藏着巨大安全隐患。
目前，学校希望运用物联网技术，对校园环境进行监控、对学生进行跟踪，特别是对学校危险区域进行监控，完善校园安全控制管理体系。
实时监控方面：需要在校园入口、教室、走廊、操场等架设高清摄像探头并联网，实现对学校重点公用区域进行安全监控。
学生跟踪方面：不但要对学生到校情况进行考勤统计，而且还要能对学生目前所在位置或行进路线跟踪和确定，避免“到校不到堂”管理漏洞的出现，并使用物联网技术随时采集学生行踪的准确信息，通过物联网平台通知老师和家长。
危险区域管理：学校需要在配电房、地下室、楼顶等危险区域架设相关设备，当有人员出现在这些危险区域时，系统可以自动发出语音提示，同时发出警报信息通知管理人员到场做即时处理。
2.3物联网技术与后勤服务
目前在国内，建筑能耗约占总能耗的27%以上，而且国内95%以上的建筑都属于高能耗建筑。学校的情况，甚至更加严重，因为目前国内学校的后勤管理还基本停留在人工阶段，如水电的管理、车辆人员的出入等基本还是由人工控制，效率低下，后勤管理的手段急需改进和提高。
在物联网建筑节能方面，学校希望在目前学校信息化的基础上，以现有的三层网络架构结合智能化的“物联网”技术构建通信技术、节能信息和节能标准为一体的节能监管平台，对学校教学楼、实验楼、图书馆、师生宿舍等建筑楼宇温度、用水、用电量等信息进行数据采集、数据传输、数据分析和节能监管，帮助后勤人员做出科学决策，从而实现建筑的智能管理。
而在车辆智能管理方面，学校通常希望系统通过物联网技术，实现校区内车辆智能识别、车位状态信息，结合校园“电子地图”还能实现车辆导航的动态管理，对进出学校的所有车辆信息进行识别、导航。系统能实行全信息化监控，智能识别车辆的进出信号，提供校园当前车位信息，允许车主通过终端查询车位实时信息，以及提供车辆导航服务。系统实现了车辆的进出、停车有序，更体现出一个智能化校园给人们的生活带来的便捷和高效。
3结语
总体而言，校园物联网水平还处于早期阶段，还需要更多的技术和资金来促进其进一步发展。从长远来看，物联网应用前景相当广阔。作为战略性新兴产业的代表，物联网的出现将会促进教育信息化的进一步发展，带来更多的创新应用和服务，引起教学模式和管理模式的变革，最终将提升教育信息化水平，有利于教育质量的提高。
参考文献
[1]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报，2009（12）：5-11.
[2]张文宇.物联网智能技术[m].北京：中国铁道出版社，2012.
[3]白世贞.物联网书籍教材资料教程[m].北京：中国物资出版社，2012.
物联网智能教育篇7
教育信息化经过近年来的不断发展与演变，衍生并积累了许多新情况与新问题，外部环境的发展与演进越发活跃，一些新理念和新技术也随之涌现出来。当前的教育信息化在发展过程中已将社交化、个性化、开放化、智能化等特点较为清晰的呈现出来。数字校园为智慧校园所替代也成为当前教育信息化发展的主要趋势。
1智慧校园及其特征
智慧校园这一概念的产生晚于智慧城市与数字校园，物联网、云计算、社交网络与移动技术等新兴技术的发展与应用为智慧校园的产生创造了较多的实现手段与良好的外部环境。智慧校园的建设理念是“以服务为核心，以管理为支撑”，能够完成科学决策、管路逻辑、信息交换、资源组织、智能感知等工作。其终极目标就是通过与高校校园活动进行“深度融合”，为用户提供良好的服务。从根本上来看，智慧校园应用于校园信息化建设更受到校园管理部门的青睐，就目前的实际需求情况来看，有效建设智慧校园不应只对物联网技术进行应用，而应该对更多的新技术加以应用与融合，从而对应用与服务进行有效的突出。从高效的信息化建设目标来看，智慧校园在实质上是对“以人为本”的理念的继承与发展创新。
智慧校园的内涵形象化、具体化的实现形成了其基本特征，主要包括以下几点：
（1）能够较为灵敏的对现实环境中的人或事物进行感知，然后依据建立好的模型，较为准确地预测出服务对象的一般规律和发展趋势。
（2）通过对高速多业务的网络体系加以应用，来实现及时传递各类数据与消息的目的，最大程度的消除时空的限制。
（3）最大程度的对信息化平台进行有效整合与集约化利用，从而充分体现出信息资源的优化存储与良好组织。
（4）以“大数据”理念为依据，实现信息资源的推荐与挖掘，并由此实现智能化的决策与管理。
（5）真正意义上建设起开放的、多维度的学习空间与科研空间，并将进一步建立具备有利于多模式的学习环境与科研环境作为下一阶段的发展目标。
2智慧校园的关键技术
2.1环境感知与物联网
目前传递物联网信息的主要平台依旧是网络，但物联网为网络终端增加了一些信息感知与处理功能。感知技术一般包括激光扫描、红外感应与视频监控。与传统意义上的人到终端的网络所不同的是，物联网可以有效实现人与人、物与物之间的定位、结合识别、管理、监控功能为一体，充分提现智慧校园特有的“智能化”优势。
2.2云平台对教育资源的组织与整合
通过将教育教学资源与云平台进行有机整合，更有利于实现教育教学资源的整合与共享，从而实现教育资源分布不均、更新速度慢、共享难度大等问题的有效解决，更好的实现教育资源的均衡化发展。以往的数字校园的主要任务是实现教育资源的初步整合与静态组织，往往会受到平台限制作用的影响，资源整合更多的表现为物理储存，但资源本身对逻辑上的关联性的体现较为缺乏。
2.3移动互联与应用
移动互联技术从本质上来说主要包括自组织网、4G、wifi等接入技术，而移动互联可以有效突破高校校园中网络接入时受到的有线网络的限制，充分体现了智慧校园的“开放化”特征。同时，无线网络支撑下的智慧校园移动互联环境具有自身的优势，其特点主要扩展、融合、高速、规模。与传统网络所不同的是，移动网络的接入终端还具有多样化的特征。
2.4学习协作及社交网络
我们通常将社交网络定义为社会化或具有社会性的一种网络服务，是一种方便人际交往的网络服务手段，具有虚拟化的特征。当前信息技术不断发展的潮流之一就是社交网络，它已经成为了促进互联网发展的一个关键性因素。与此同时，社交网络还具有成本低廉、开放性强的优势，是高校大学生们展现个性、对社会实体关系进行维系、表达利益诉求的首选方式之一。
从应用涵盖面上来看，智慧校园将数字校园的所有应用都包含在内的同时，还通过新技术的增加与融合实现为用户提供个性化服务的目的，例如，学生可以通过智慧校园完成作业下载、网络选课等基本操作，学校可以依据课表对学生的上网时间与访问内容进行限制。还可以对学生的学习行为进行分析，与其他同学的相关学习数据相比较，按照教育学的基本原理，为学生创建有效的学习方案，并将具有针对性与系统性的学习方案推送给学生。
从整体规划上来看，智慧校园主要包括智能化设计学校活动、个性化推送资源、决策辅助、展现决策的各项数据、移动使用各类业务系统、建立数字校园基础平台、融合学校各种数据等主要内容。
从架构上来看，其架构与物联网基本相似，但其决策层与数据层是物联网所没有的，具体可以分为决策层、应用层、数据层、通信层、感知层。
3云计算与物联网在智慧校园建设中的应用前景
3.1云计算在智慧校园建设中的应用前景
云计算平台在智慧校园当中的应用主要包括基础设施、平台、应用三个层次。其中，基础设施层又包括服务器、存储系统及网络系统等重要硬件部分。平台能够为用户提供服务器租用与虚拟硬件资源等服务，其中包括数据管理、用户认证与授权等。开发平台及中间件、数据库共同构成其平台服务系统。智慧校园的中心是软件服务层，其所有的教育信息均存在于该层次。在未来的智慧校园建设过程中，云计算将会发挥不可小觑的作用，以学生实验为例，在整个教学过程中，实验对于提高学生的自主操作能力、发现新领域、获取新知识有着重要作用。但学校实验室不会每天开放，更无法为每个学生提供随时做实验的机会，学生无法拥有属于自己的实验室。针对这个问题，云计算平台能够利用资源共享与远程桌面的方法，为学校师生提供访问云平台的客户端系统，使其体验到高速运行与海量存储的便利，从而为每位师生提供一个属于自己虚拟实验室。在建设虚拟实验室的环节中，需要首先建设好实验室的环境，搭建出一个完整的虚拟化资源池，以自动化的方式对资源申请、监控与回收进行操作，学校师生可以随时利用虚拟桌面远程访问虚拟实验室。
3.2物联网在智慧校园建设中的应用前景
智能感应是物联网最主要的特征及优势，智慧校园通过应用物联网技术能够对学生安全、教学活动、教学资源、校园生活等进行有效管理，有利于创建和谐、智能、便捷、高校的校园环境。而物联网在智慧校园当中的应用主要包括三个方面，分别是校园生活、教学管理与安全防卫。其中，物联网在发挥教学管理的作用时，管理内容主要包括智慧图书馆、自动考勤管理、智慧课程等；在校园生活方面，其作用机制主要包括智能浴室管理、智能宿舍管理、智能食堂管理；而在安全防卫方面，物联网发挥的作用则更为重要，它能够为校园的安全防卫提供技术支持，弥补了当前校园中安全防卫不足的弊端，通过传感设备对学校情况进行全方位的掌控，当发现安全问题时，设备能够自动报警，有利于学校安保人员对安全隐患进行及时处理。
4结束语
物联网智能教育篇8
关键词：数字化校园；智慧校园；发展现状；建设研究
《国家中长期教育改革和规划纲要》指出，在整个教育结构和教育布局当中，必须把职业教育摆到更加突出、更加重要的位置，到2020年形成现代职业教育体系。而中等职业教育是我国职业教育的重要组成部分，推进中等职业教育的信息化建设是实现《纲要》中“加快教育信息化进程”的重要步骤之一。中等职业学校是实施中等职业教育的学校，学生毕业属中专学历。招生对象是初中毕业生和具有与初中同等学历的人员，基本学制为三年。作为我国职业教育的主体，其定位是在义务教育的基础上培养大量技能型人才与高素质劳动者。目前，我国中等职业学校共有三类：（1）中等专业学校（简称“中专”）主要招收初中毕业生，培养目标是中级技术人员、管理人员，近年来培养目标已扩大到各类技能型人才。（2）技工学校（简称“技校”）主要招收初中毕业生，培养目标是中、初级技术工人。（3）职业高级中学/高级职业中学（简称“职业高中”、“职高”）在改革教育结构的基础上发展起来的中等职业学校，大部分由普通中学改建而成，一般招收初中毕业生，学制以3年为主。培养目标与中等专业学校和技工学校类似，以生产服务一线的操作人员为主。
中等职业学校从传统校园到建设并建成数字化校园，已经经过了多个阶段及多个层面的研究，在代替了传统校园的纸笔和电教后，数字化校园也完成了计算机化、信息化、网络化的进程建设。随着传感技术、云计算、虚拟化技术、人工智能等技术的发展和应用，智慧校园的建设已掀起一股浪潮，改变以往人们传统的生活与工作方式，改善了人与社会的关系。智慧校园的发展是数字化校园的高端形态，是数字化校园发展的理想追求，也已成为一种共识。
近年来，国内很多学校都开展了“数字化校园”的建设工作。这些建设均投人了极大的人力、财力与物力。虽然有的学校硬件平台与相应的软件平台已经搭建完成，系统已经投入运行，但与预期效果相比还有较大的差距。其主要原因还是在于建设都集中在平台的投入上而没有让广大师生感受到其带来的巨大便利，系统没有与用户很好地结合。随着物联网技术与移动通信技术的成熟与发展，移动终端设备的广泛使用，在数字化校园的基础之上又发展起来了智慧校园。可以说“智慧校园”是数字校园升级到一定阶段的表现，是数字校园发展的一个阶段。“智慧校园”的基石是前期数字校园的建设与发展，也就意味着，“智慧校园”首先要有一个统一的基础设施平台，要拥有有线与无线双网覆盖的网络环境；其次，要有统一的数据共享平台和综合信息服务平台。智慧校园的建设也存在着硬件与软件投入、系统建设与系统使用之间的矛盾。解决这些问题的关键还是领导与决策者的看法与决心。不能为了建设而建设，重点要放在实践应用上。只有充分使用才能充分发挥智慧校园的各项优势。
一、数字校园的缘起及概念解析
数字校园概念最早起源于20世纪70年代美国麻省理工学院提出的e-campus计划。1990年，美国克莱蒙特大教授凯尼期・格林（KennethGreen）发起了“数字校园计划CampusComputing（theproject）”大型科研项目（黄荣怀2009）。1998年，美国前副总统戈尔发表了题为“数字地球：21世纪认识地球的方式”的演讲，提出“数字地球”的概念，此后全世界普遍接受了数字化概念，并引出了“数字城市”、数字校园等概念（陈丽，2007）。随着国际互联网的广泛应用，各种与之相关的概念不断涌现，数字校园逐步成为一个单独的研究领域。利用各种计算机技术创建一个基于互联网的与现实校园并行的“虚拟化电子校园”，并依托各种技术工具和手段来推动高校的全方位改革，成为世界各国高等教育改革的重要趋势之一（赵国栋，2012）。数字校园是一个伴随技术应用变化而不断发展的概念，人们理解的层次和内涵不尽相同，目前存在四种有代表性的观点。
（1）“平台”观。万新恒（2000）较早阐述了数字化校园的概念，他认为数字化校园以高速发达的计算机网络为核心技术支撑，以信息和知识资源的充分共享为手段，以培养善于获取、加工、处理和利用信息与知识的学生为主要目标，以校园为整个社会知识、信息的基本创新与传播中枢。陈丽（2007）认为数字化校园是一个网络化、数字化、智能化有机结合的新型教育、学习和研究的校园平台。
（2）“空间”观。沈培华等（2002）认为数字化校园是以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现从环境（包括设备、教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）到活动（包括教学、管理、服务、办公等）的全部数字化，在传统校园的基础上构建一个数字空间，拓展现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的效率，拓展传统校园的功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高教学质量、科研和管理水平的目的。蒋笃运（2009）认为，中小学数字校园是借助信息技术手段，对学校的教育、教学管理等主要业务以及资源和数据进行优化、整合和融通，拓展现实校园的时间和空间维度，在传统校园的基础上构建一个数字空间，实现从环境、资源到活动的数字化，从而达到提升教育教学质量和管理水平的目的。这既是一个实用概念，也是一项工程和标准，更是一种文化.并非严格意义上的学术定义（张虹波等，2009）。
（3）“环境”观。黄荣怀（2009）认为，数字校园是为了有效支持学生学习，创新和转变教学方式，以面向服务为基本理念，而构建的数字化资源丰富的、多种应用系统集成的、相关业务高度整合的校园信息化环境；其宗旨是拓展学校的校园时空维度，丰富校园文化，并优化教学、教研、管理和服务等过程。
（4）“过程”观。蔡苏等（2009）认为中小学数字校园是一种依托现实校园而存在的以网络为基础平台，通过数字化环境的支撑，实现从环境、资源到活动的数字化，辅助完成校园活动的全部过程。赵国栋（2012）认为在当今信息技术广泛应用的背景下，以提高运行效率、推动管理改革为出发点，高等教育机构在管理、教学、科研、社会服务等方面规划、建设与应用各种现代通信技术工具的过程，可以称之为“数字化校园”。数字化校园的建设目的是充分利用信息技术来改变校内各部门之间的信息传递流程，推动高校组织模式、管理模式与运行方式的变革，从而最终实现优化管理流程、提高工作效率和促进教学科研之目标。
上述观点从不同侧面描述了数字校园的特点。数字校园是学校教育信息化发展到一定阶段的产物，是通过技术手段改造和提升传统校园的必然结果，其具备五方面的特征：重点关注学生的有效学习以及创新和转变教学方式；以服务教育教学作为数字校园的建设的基本理念；支持学与教的资源比较丰富；多种应用系统有机集成、相关业务高度整合；能拓展学校的时空维度并丰富校园文化。
数字校园建设强调信息技术应与教育教学深度融合，这与教育信息化的目标是一致的，也是与社会信息化的步伐相匹配的。但要应对社会信息化进程中学习方式变革的诉求，单纯的网络基础设施装备、学与教数字化资源建设、应用软件系统的开发难以有效支撑学与教方式的变革和拓展相对封闭的时空维度。只有跟上甚至引领社会信息化的进程，积极构建“智慧型”校园环境才能真正提升校园信息化水平。
二、智慧校园的内涵与特征
2008年，美国iBm总裁兼首席执行官彭明盛在题为“智慧地球：下一代领导议程”的演讲中首次提出了“智慧地球”的理念。2009年，奥巴马就任美国总统后对这一理念给予积极回应。“智慧地球”的概念一经提出，得到美国各界的高度关注，甚至有分析认为iBm公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。（张永民，2010）
在“智慧地球”的概念提出后，国内不少学者提出了“智慧校园”的概念和建设思路（宗平等，2010；郭惠丽等，201l严大虎等，2011；张永波，2011），西南大学、成都大学、同学等几十所高校正在筹划、实施智慧校园的建设，智慧校园不再停留在理念层面（鲁东明，2011）。例如，浙江大学信息化“十二五”规划，提出建设一个“令人激动”的智慧校园，这种智慧校园支持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（吴颖骏，2010）。南京邮电大学完成了一个相对完整的智慧校园规划（朱洪波，2011），且认为智慧校园的核心特征主要反映在三个层面：一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务；二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域，实现互联和协作；三是通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。
在理论研究方面，不同学者从多个角度对智慧校园的内涵进行了解读。黄荣怀（2009）从数字校园的建设进程角度提出数字校园的“四代”建设观，他认为第四代数字校园（智慧校园）能够有效支持教与学，丰富学校的校园文化，真正拓展学校的时空维度，以面向服务为基本理念，基于新型通信网络技术构建业务流程、资源共享、智能灵活的教育教学环境。有研究者强调物联网技术在智慧校园建设中的作用，如沈洁等（2011）认为，智慧校园是一种将人、设备、环境、资源以及社会因素，在信息化背景下有机整合的一种独特的校园系统，它以物联网技术为基础，以信息的相关性为核心，通过多平台的信息传递手段提供及时的双向交流平台，简单说，就是更智能的学校；周彤等（2011）认为，智慧校园是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境，这个一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合；李春若（2012）认为，智慧校园是物联网在学校教学管理、公共安全、后勤保障中的具体应用，为学校构建了智能化的学习和生活环境。有研究者认为智慧校园是各种技术的综合应用，如陈翠珠等（2012）认为，智慧校园是充分利用信息化相关技术，通过监测、分析、融合、智能响应的方式，综合学校各职能部门，融合优化现有资源，提供质量更高的教学、更好的服务，构建绿色的环境、和谐的校园，以保证学校教育的持续发展。也有研究者认为智慧校园的建设不仅仅是物联网技术的应用，那只是感知部分，应更多考虑技术的特点，突出应用和服务。（宓泳，2011）
综合以上观点和黄荣怀等（2012）提出的“智慧学习环境”的概念，我们认为，智慧校园（SmartCampus）应具有以下特征：
（1）环境全面感知。智慧校园中的全面感知包括两个方面，一是传感器可以随时随地感知、捕获和传递有关人、设备、资源的信息；二是对学习者个体特征（学习偏好、认知特征、注意状态、学习风格等）和学习情景（学习时间、学习空间、学习伙伴、学习活动等）的感知、捕获和传递。
（2）网络无缝互通。基于网络和通信技术，特别是移动互联网技术，智慧校园支持所有软件系统和硬件设备的连接，信息感知后可迅速、实时的传递，这是所有用户按照全新的方式协作学习、协同工作的基础。
（3）海量数据支撑。依据数据挖掘和建模技术，智慧校园可以在“海量”校园数据的基础上构建模型，建立预测方法，对新到的信息进行趋势分析、展望和预测；同时智慧校园可综合各方面的数据、信息、规则等内容，通过智能推理，做出快速反应、主动应对，更多地体现智能、聪慧的特点。
（4）开放学习环境。教育的核心理念是创新能力的培养，校园面临要从“封闭”走向“开放”的诉求。智慧校园支持拓展资源环境，让学生冲破教科书的限制；支持拓展时间环境，让学习从课上拓展到课下；支持拓展空间环境，让有效学习在真实情境和虚拟情境能得以发生。
（5）师生个。智慧校园环境及其功能均以个为理念，各种关键技术的应用均以有效解决师生在校园生活、学习、工作中的诸多实际需求为目的，并成为现实中不可或缺的组成部分。
因此，智慧校园是指一种以面向师生个性化服务为理念，能全面感知物理环境，识别学习者个体特征和学习情景，提供无缝互通的网络通信，有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境。
三、职业学校智慧校园建设目标
加快基础设施建设的升级、提速、完善，建设高水平网络平台，完善ipv6网络系统的建设与管理，实现高速优质有线网和无线网全覆盖，构建10000兆骨干的网络系统，逐步建设物联网基础设施，建设校园云计算平台，实施虚拟服务器系统，完善有效服务不同学科的共享高性能计算环境；建设基础应用支撑平台，进一步完善和全面推广统一身份认证系统、信息门户和中心数据库；建设信息化教学应用平台，构建支持多种教学模式的数字化教学与学习环境开发整合校内各种资源的数字资源管理服务系统；建设覆盖学校所有领域的综合业务管理信息平台，实现以用户为中心的管理与服务，建立提升管理效率的决策支持系统和一体化业务应用系统，支撑学校核心战略发展；建设有利于学科交叉和学术交流的科研信息平台，支持自然科学研究社会科学研究水平的提升；建设信息化校园服务平台，完善虚拟社区功能，建立涉及各类服务项目的“一站式”服务申报、受理信息系统；建设物联网应用及移动互联平台，探索智能感知、识别控制等技术在学校各个领域的应用。
建立统一的标准体系、严密的安全体系和规范的校园服务体系，保障数字校园的效益的最大发挥。以人才培养、管理体制和政策措施为重要保障举措。经过两个阶段的努力，将我校的数字校园建设成为市级领先、省内一流的职业教育信息化高地，建立省内示范性智慧校园，支撑与推动学校整体战略发展。
特色创新：智慧校园是一个系统工程，中等职业学校物力有限，在两者之间找一个切合实际应用的结合点，既能结合中等职业学校财力物力构建一定规模的智慧校园实践项目，又能将学校的智慧校园建设成为市级领先、省内一流的职业教育信息化高地，因此本项目准备以本校数字化校园中已部分建成的智能办公管理系统和教学资源建设为突破口，进行智慧校园建设的实践研究，探索智慧校园在中职学校的实践之路。
参考文献：
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物联网智能教育篇9
【关键词】物联网；校园软环境信息；食堂信息；智慧型校园；RFiD技术
一、物联网的定义及作用
物联网是新时代信息技术的重要组成部分，依托于互联网的发展。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”，核心和基础仍然是互联网，在互联网基础上的延伸和扩展的网络；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。通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。它有效的借助互联网络把不同事物、信息、人文虚拟的延伸与融合，利用传感器，无线通信技术、射频识别及卫星定位灯技术，让网络去“感知”现实的事物，做到虚实结合。
物联网体系架构中主要分为三个层次：虚拟感知层、网络传输层、应用互通层。感知层是由各种传感器构成，其作用好比人类的五官，主要是识别物体、汲取外界信息，同时将信息传递给网络传输层。网络层中经由各个网络段、互联网、有线及无线通信网、云计算及存储平台等构成，好比人类的大脑及中枢神经络，肩负传递和处理感知来的各类信息。应用层中是用户的使用接口部分，根据每个个体的实际需要从物联网中获取各种信息。
正是它的方便与广域性，物联网技术不断的漫射到我们日常学习生活中，推动着各行业的智能化、信息化发展进程。那么，在高校中利用物联网营造智能化的智慧型校园已成为当下高校校园文化建设的必然趋势。但是，新事物有利也有弊，我们需要对物联网在高校实际应用的范围、方式做进一步的探究，才能物尽其用，更好的服务师生。
二、物联网与校园文化的重构
实际建设中，物联网式智慧型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。物联网在校园中的应用考量主要包括校园生活和教学管理两方面。
（一）校园课余生活
包括食堂管理、学生用水管理、考勤管理等，实现学生一卡在手，行遍校园的便捷。
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、学生用水管理：借用RFiD技术的水控管理，可以实现用水自动化管理。当RFiD卡位于读卡感应区时，即时显示卡上余额，然后可立即进入用水计费状态。过程中采用实时计费模式，即读卡就出水，并根据用水量实时进行扣费。
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。开发基于RFiD技术的考勤管理：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。
（二）教学管理
包括日常教学、图书馆和微机室、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。
2、、图书馆：校园图书馆通过物联网技术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，学生通过读卡可自由借用学校图书资源。目前物联网在图书馆中的应用，主要是RFiD电子标签的应用。
3、微机室：利用RFiD技术的支持，应用现代智能卡技术、大型数据库技术、计算机及网络技术，实现学生上机计费、机房监控，以及上机费用的汇总、统计、分析等各项管理功能，完成了开放机房对自动收费及科学管理的要求。
4、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。
物联网是新时期的智能化产物，智慧型校园是高校发展的必然走向。通过物联网，将有形、无形的事物与网络对接起来，实现智慧化的校园服务和管理，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，为师生带来了极大便利，同时也面临着许多挑战。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。所以说，互联网型的智能校园还处于摸索阶段，我们要完善技术、加强管理，为了我们丰富多彩的校园文化而努力。
参考文献：
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物联网智能教育篇10
（陕西财经职业技术学院，陕西咸阳712000）
【摘 要】教育部在2001年提出实施“校校通”工程，经过十多年对基础教育信息化的投资建设，很多地区和学校的信息化建设已经形成一定的规模。作为校园信息化建设的重要部分，硬件、网络基础设施以及应用软件都已经丰富，并在实际的教学中得到广泛应用。
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关键词物联网；智慧校园；RFiD；传感网
校园物联网就是建立在传统校园信息化的基础上，以网络为依托，利用数字化手段借助物联网技术对校园环境、资源、活动等各个方面和环节进行综合管理。利用这个平台，根据学校园区的布局，设计整体架构，在硬件、网络基础上运用丰富的软件信息管理系统，高效便捷地实现学校的教学、科研、管理和服务等活动，提高教学质量、科研水平和管理水平。
物联网其实就是“物和物之间连接的互联网”，这个概念是在1999年提出的。物联网可分为三层：第一是设备层，通过各种技术手段，来实现和物相关的信息识别和采集；第二是信号传输和获取层，包括现在的互联网、通信网、各种接入网和专用网，目的是对采集来的信息进行传输和处理；第三是应用层，即输入输出控制终端。其中传感技术和通信技术实现前两层，主要由无线射频识别（RFiD）、传感网等技术构成，而第三层则是以软件为主的数据应用及处理技术。
国内外众多高校、科研院所先后开展了无线传感器网络的研究，为其进一步的发展以及最终的商业化奠定了坚实的基础。目前国内在基础技术层面已经获得了重大突破，但是基于物联网技术能够为用户提供哪些独特的服务，还需要我们探索。物联网示范应用的主要方向之一就是与校园管理活动融合，促进智慧校园的建设。
智慧校园是通过利用物联网技术来改变师生与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。所谓智慧校园是把感应器装备到教室、宿舍、图书馆、实验室等各种现实物体中，把它们通过互联网相连，然后再接入互联网，实现教学、生活与校园资源和系统的结合。
物联网在智慧校园中的应用主要包括教学管理和校园生活两方面：
1 教学管理：包括日常教学、智慧图书馆、实验室管理和考勤管理等
1.1 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，从而保障教学质量并进行有效的监控；物联网能为学生的自主学习、合作学习等提供环境，有利于拓展学习空间、培养学生的自主学习能力。
1.2 智慧图书馆
通过物联网图书馆可以实现智慧化的服务和管理。理想模式就是无需人工服务学生自助完成图书的借阅和归还。目前物联网在图书馆中的应用，主要是RFiD电子标签的应用。
1.3 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，起到高效节能和保护试验设备的作用。
1.4 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，耗费教师极大的时间与精力。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。
2 校园生活：包括食堂管理、浴室水控管理、智能照明控制等
2.1 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。
2.2 校园用水水控管理
基于RFiD技术的水控管理，可以实现用水自动化管理，主要功能有：
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。
水控管理可以运用到学生的洗浴和饮用用水中，督促培养学生的节约用水习惯。
2.3 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，根据光线强度和时段自动调节照明亮度。智能照明的应用会极大节省资源的开支，顺应国家节能的号召。
智慧校园是建立在物联网上以实现智慧化的校园服务和管理，通过物联网校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通，这些海量信息在物联网平台的聚合下而产生新的信息，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，智慧校园能为师生带来极大便利，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完善的基础设施平台，包括有线与无线双网覆盖的网络环境，高效的管理设备和功能齐全的管理软件；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，前景还不明朗，但从长远来看，由于物联网应用前景相当广阔，智慧校园一定会慢慢实现。
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参考文献
［1］王晓静.张晋物联网研究综述[J].辽宁大学学报:自然科学版,2010,37(1)：37-38.