物联网智慧教学篇1
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.
物联网智慧教学篇2
随着信息化社会的迅猛发展，物联网也逐渐被人们所了解和认知，它实现了物与物之间的数字化与网络化。利用传感的方式让世界上的物质都智能化的联系在一起。物联网技术的发展更是带来了新的变革，而基于物联网的智慧校园服务机制是将“数字校园”与“智慧校园”融合在一起，是物联网在教育中的应用，使得智慧校园中的物体都能够与物联网产生密切的联系，从而实现学校可视化的智慧管理，这种教育教学模式也是数字校园进一步的升级发展形成的。学生可以在一个更为智能感知的环境下，利用综合信息服务平台，来开展课堂教学，为学生展现真实的场景，从而培养学生的科学思维和研究能力。
【关键词】物联网智慧服务机制
1引言
随着现代网络技术的发展，人工智能技术、传感技术等也都已经深入到了各个领域之中。而物联网技术是当前信息时展的又一次创新和改革。各国政府努力制定技术规划，来使得物联网能够成为具有国际竞争优势的关键战略。物联网将虚拟的世界与真实存在的物体相结合，利用信息技术来为人们提供更为智能化、更为优越的生活环境。物联网在用途方面也极为广泛，改变了人们的生产和生活方式，以更为精细的方式提高资源利用率与生产力水平，从而改变了人们传统的生活工作方式，促进了人与社会的关系。
物联网技术在教育领域中的应用，也使得学校的管理和教学更为科学合理，构建物联网智慧校园服务机制，使得学生在自主学习探究过程中，能够发挥学习的主动性，更积极的投入到学习中，真正树立学生为主体的理念。这大大促进了教学质量的提高。从数字化校园向智慧校园的推进，也是当前研究和实践的重要课题。
2物联网的概念及功能
2.1物联网概念
物联网是将传感器、采集器、RFiD与视频监控等感知技术和设备结合起来，按照约定的协议，来将各种网络连接在一起，形成一个巨大的网络。这使得信息交换与通信更为顺畅，从而可以做到智能识别、跟踪定位、实时监控及管理的一种网络。如图1为物联网概念模型。在物联网时代，人们改变了沟通的维度，建立起了一种短距离的移动收发器用于各种日用品之间，这样可以实现人与物、物与物之间的无障碍沟通，这种沟通打破了时间和地点上的限制，如图1所示。
物联网走出了虚拟的网络，与现实世界的物质结合，利用技术使得所有的事物都建立了一种连通，构建了人机交互、人与物品交互以及人与人社会互的平台。这也是信息化时代新的创新，成为新一代信息技术重要的组成部分。
2.2物联网的功能
物联网的功能与其体系构架有着重要的联系。物联网在体系构架上可以分为三个层次，一个是全面感知层，一个是可靠传递层，最后一个是智能处理层。这些主要是负责对信息的获取、传输与处理，从而在现代信息系统中形成新的融合，构建形成了系统的“感官”、“神经”和“头脑”。
全面感知层这是通过传感器、二维码、蓝牙、RFiD等设备来采集、获取信息，这主要是利用感官系统来智能识别和采集数据，从而使得感知能力有更全面和灵活的设计和开发，还会实现设备的低成本和高灵巧性。
可靠传递层是将感知到的信息利用网络信息与互联网的融合来传递出去，具有实时性和准确性的特征。并且移动电信网、互联网与无线传感网络对信息的传递有着重要的作用。实现通信网络其涉及到较多的技术，如无线接入技术、支持可移动技术、有线接入技术等，从而达到高性能的网络通信，所以也称其为网络层。
智能处理层又为应用层，这是对大量的信息数据通过云处理等智能计算技术来分析和处理，并对实体物品进行智能化操控，做出正确的决策，实现设备与人之间的良好交互。物联网的终端设备也是由人来操控，是物与物相连的网络。所以，数据智能处理其平台交互秉承着“以人为本”的原则。
3物联网与智慧校园
在学校教学中，由于传统的教学模式是以教师为主导，学生的学习过于被动，将物联网应用于教学中，推进了学校教学改革，实现了教育现代化，并能够提高教学质量。物联网技术是在数字化校园的基础上，将数字化信息与网络结合，使资源实行高度共享，信息更畅快的进行流通。物联网还能够使得物体间信息智能化获取、传递和分析，从而人们的生活、工作和学习方式得到改变，也使得学生的学习积极性大大提高，促进了智慧校园的建设。如图2为智慧校园的总体结构。
3.1智慧校园的特征
智慧校园是信息化社会在教育方面发展到一定阶段的表现，是信息技术的高度整合。智慧校园其特征表现在三个方面：一是为师生凝造了一个全面智能具有感知能力的环境，并构建综合信息服务平台，实现了为师生个性化定制服务；二是计算机网络在学校各个应用服务领域进行资源与人员的交互、协作；三是通过平台的构建更使得学校与外部世界形成一个能够相互感知、交流的接口。
物联网技术在智慧校园内构建综合服务平台，学生可以更为开放的获取信息，不仅局限于课堂之中，师生之间、学生之间也有着更强的互动性和协作性，这样智慧化的学习也使得教学成为一个寓教于乐的过程，更有助于对学生的全面管理，使学校真正实现服务性、感知性与安全稳定的智慧型校园。
3.2物联网在智慧校园中的作用
3.2.1使校园学习具备可视化智慧管理
智慧校园中物联网的融入是对各种的数据信息进行全面的感知、获取和汇总，从而将校园中的物理对象实时控制所反馈的相关信息进行分析。这样一个可视化的校园环境不仅有助于学校管理，还会为校园管理提供更多地服务，使得学校管理更为人性化、智能化。就比如为了学校的治安问题，可以利用物联网技术对师生的身份进行便捷的证明，还可以将这技术应用到考勤管理中。在学校内部可以进行传感器的安装，这能够对人体运动、光线、温度和声音进行感知，从而全面构建可视化教学环境，完善安全保障系统。在连接网络时，还可以实行智能化控制，使得学校的教学和安全环境利用网络智能操控平台实现安全智慧管理。
3.2.2智慧校园在教育教学环境方面的服务机制
在网络技术和多媒体技术迅速发展的过程中，尽管虚拟的学习环境可以让人们对丰富学习资料与教学资源的获取更为便利，但却缺少了真实的可触碰性，使得知识变得更为空洞。而物联网的融入，与现实世界的物品相联系，并互为想通，从而实现了数字化信息空间与物理空间的联系，让教学环境逐渐走向真实空间与虚拟学习环境的有机整合。在教学环境中每一个教学工具都具备数字化、可视化和网络化的特性，学生身处课堂之中，却可以真切的感受到自然及真实的场景，这可以促进人与环境的交互，人机交互，学生在这样的教学环境中，能够发散思维，开阔自己的视野，通过对场景的感知可以有更为深刻的理解，从而促进了教师与学生之间的交流。将现有的教学平台与物联网有机结合，让远程实践教学更有助于学生学习的提高。如图3为教学管理学习空间系统图。
图3：教学管理学习空间系统图
3.2.3区域资源的共享性
由于区域的不同，造成了不同学校能够支配的优质教育资源上的差异，这也是教育界一直困扰的问题。而物联网的引入，减少了该方面的弊端，实现了教育资源上的均衡。对一些比较大型的实验设备、图书资源都可以在物联网的作用下，使得区域间学校实现共享，师生可以同样享有教育资源。在物联网的智慧校园中可以促进教师水平的提高，更会减少由于区域导致的教育资源不公现象，从而大大提高了教育资源的利用率。
4物联网智慧校园服务机制的应用
4.1智能节能走入校园
物联网技术还可以对智慧校园进行能源方面的监控和管理，将物理世界中的能源对象有效的连通起来，构建节能管理专家系统，使得整个校园的能源消耗都可以得到控制和更为科学的管理。就比如对校园中的水、电、煤气等能源进行遥测量、脉冲量等信息的动态实时监控，从而获取的数据进行统计和分析，按照一定时间内的用量，来全面的了解能源消耗情况，并根据分析可以对资源进行整合和利用，来节约成本，构建科学的管理模式，并响应节能减排的号召，让智能节能更好的走入学校。
4.2再现生长过程，学生理解更为深刻
为了提高学生的学生兴趣，利用真实的场景再现让学生更直观的体验到只有实践才会感知到的知识和感悟，从而拓展学生的知识空间与视野。让学生不再局限于课本中的知识，更多的与现实世界相联系，更贴近生活，也有助于运用生活之中。就例如在生物课堂中，对数字农植园的建设学习，可以根据传感技术、视频技术来搭建一个微型的数字种植环境，然后对种植的数据实时获取，学生可以利用网络全程观察和记录动植物的生长情况，在根据过程中动植物的生命形态，来了解生物中蕴藏的奥秘，理解生命形成的规律。而采用物联网技术让数字农植园就在学生身边，这样真实场景的布置和延伸，让学生对知识有一个更全面的系统的认识，更有助于培养学生深度思考的能力。
5结束语
物联网智慧校园服务机制的构建使得学校真正实现了可视化管理，并具有人性化、科学化和智能化的特点。在课堂设置真实的场景，把学校与社会、自然及学习对象都直观的联系和展现起来，培养学生的科学素养和研究能力，从而培养学生的探究能力，更增强人与人的互动性，实现资源的共享。
参考文献
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作者简介
李志刚（1971-），男，江苏省太仓市人。硕士学位。现为健雄职业技术学院教务处副教授、高级工程师。研究方向为计算机网络安全技术。
物联网智慧教学篇3
文章编号：1671-489X（2014）18-0024-05
1背景介绍
物联网的兴起2009年8月，温家宝同志在视察中科院无锡物联网产业研究所时提出“感知中国”的概念，由此，物联网受到全社会极大的关注。物联网（internetofthings，iot，也被称为webofthings）指的是将各种信息传感设备如射频识别（RFiD）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等各种装置与互联网结合起来形成的一个巨大网络。单从字面上不难理解，物联网是一个将“物与物”连接起来的巨大网络，它在互联网将“人与人”在虚拟的世界中连接起来的基础上，延伸至将“人与物”相连，甚至将“物与物”相连，将虚拟世界中的人与现实世界中的物结合，恰当地解决了互联网虚拟性的缺陷，为人们的生活带来极大的便利。
物联网在智慧校园中的应用现状随着高校招生规模的不断扩大，各大高校的建设规模也在日益增长，传统的学校生活与教学方式已无法满足信息膨胀现状下学生的需求。充分运用互联网、物联网等技术建设智慧校园已经成了学校建设的必然要求。各大高校都在积极探索，全面建设智慧校园，服务师生。本文以无锡市江南大学为例，进行应用现状介绍。
物联网在智慧校园中的应用主要体现在校园生活和教学管理这两大方面。
1）校园生活。在校园生活方面，江南大学对以下几个方面的智慧校园进行建设。
①“校园一卡通”应用。基于RFiD技术，学校将饭卡、浴室卡、打水卡、晨跑卡、借书卡、门禁卡等集合于一体，真正实现了一卡吃饭、洗浴、打水、出入宿舍等强大的功能，为学生生活提供“一卡走校园”的便利。
②智慧节能校园应用。在利用物联网进行节能型校园建设方面，学校研发了智能化照明系统、水电监测系统、能耗额定管理、漏水监测、用气监测、预付费管理等节能应用系统，并投入使用，实现了“低碳校园”“绿色校园”的目标。
③数字图书馆的应用。针对图书馆拥有繁杂信息量的特点，学校建设了数字图书馆网站。一方面，可以连接至CnKi等网站，为学生提供丰富的数字图书文献资源；另一方面，可以让学生随时随地查找自己需要的书籍在图书馆的位置，便于寻找。
2）教学管理。在教学管理方面，主要通过对教务管理系统、网络教学平台等平台的开发，为学生提供及时的教务信息、教学资源等，也为学生与教师不同时间、空间内的交流提供平台。
针对基于物联网的智慧校园的建设，江南大学还对校内平台“e-江南”进行深入的开发和利用。e-江南平台为江大学子提供从学习到生活的全方位查询与服务，如优质视频资源、学分学费查询、智能卡管理、后勤服务管理、图书管理等，很好地将互联网的虚拟世界与实际的校园生活联系起来，是对“智慧校园”建设的实践。
但是，在智慧校园的建设过程中，也慢慢暴露出许多问题，如：学生对智慧校园认识不足，从而使智慧校园的应用推广受到阻碍；某些物联网技术不纯熟就投入使用，使学生对智慧校园建设失望。本次研究就针对物联网下的智慧校园在学生中的使用情况进行调研，充分分析学生对智慧校园建设的看法，从而为智慧校园未来的发展提供参考。
2调查问卷编写
本次调研的问卷一共分三部分：基本信息调查；智慧校园设施使用及满意度调查；智慧校园发展建议调查。为了能在数据分析时全面了解学生对智慧校园设施的使用度及满意度，同时对智慧校园发展建议做调查，本课题设计一份调查问卷（略）。
3数据分析
智慧校园设施使用及满意度调查
1）对图书馆、教务网、教学平台等网络平台的使用情况见图1、图2、图3。
由于不同年级的学生对校内资源使用不一致，因此在数据分析时按照年级不同进行分类分析。本次调研所调查的对象仅限于大二和大三两个年级，具有局限性。通过数据对比，不难发现如下问题。
在对数字图书馆使用方面，大多数人都处于偶尔使用的状态，甚至有一部分学生不知道有数字图书馆的存在。大三学生也比大二学生使用较多。从学生方面出发，这可能与现代人读书较少，本科生对学术研究较少、对文献需求较少等因素有关；从学校方面，可能与数字图书馆的宣传过少有关。
在对教务管理系统的使用方面，大部分人处于偶尔使用状态，大多数学生都反映，在使用高峰期（选课、查成绩等）经常出现系统无法登录或非常卡的情况。这就需要注意平台的建设。
在网络教学平台的使用方面，大三学生中经常使用的人数较少，说明教学平台使用率不高；大二学生中经常使用、偶尔使用和很少使用的人数相当。由于教学平台是教师与学生沟通的桥梁，这可能与不同年级教师对平台的使用程度不同有关。
综合上面的比较分析，在网络平台资源的利用方面，学校要加大对各种平台的宣传，平台的开发仅仅是智慧校园建设的首要步骤，能否真正在学生与教师中投入使用，能否为学生与教师的学习、生活带来便利，才是智慧校园建设是否成功的标准。
2）对“校园一卡通”的使用情况（图4）。首先，几乎所有学生都肯定了将饭卡、门禁卡、洗澡卡、热水卡等校园用卡绑定到一起的做法，让学生的生活得到便利。
江南大学澡堂一卡通存储柜是近一个月刚安装的设施。采用一卡通刷卡，就可以打开空柜子，存储衣物，在沐浴完毕后再通过刷卡打开属于自己的柜子。可是这个技术并不是非常成熟，学生反映经常出现柜子打不开的情况，造成极大的不便。这一点也可以从图5的数据中看出，很大一部分人，尤其是女生，认为使用非常不便。
跑操采用“一卡通”打卡的方式进行也是江南大学本学期初开始实施的方式。通过在跑步的起点刷一次卡、终点刷一次卡，纪录学生的跑步时间以及所用时间。这种“一卡通”的运用，一部分学生认为是将科学技术恰当使用的方式，但是大部分学生认为这种技术支持下的制度有待商榷，如图6所示。
从以上数据中可以发现，在智慧校园建设过程中，“校园一卡通”的使用是不可避免的，但是光有技术仍不行，必须要有合适的制度，让技术的应用更有价值，跑操制度就是典型的例子。同时，所有基于物联网的技术必须在纯熟后才能投入使用，否则不仅无法达到预期的便利师生的效果，还会给校园生活带来麻烦。
3）节能校园建设。江南大学在节能校园建设方面做了极大的努力，先后实现了智能化照明控制、水电监测系统、能耗额定管理、漏水监测、用气监测、预付费管理等系统，成为高校校园节能的范例。但学生对这些系统的了解情况却是差强人意。如图7所示，可以看到，学生对自己切身感受到的节能系统如智能化照明系统等的使用情况了解较多，但对于漏水监测、用气监测等与自身生活无明显关系的设施了解甚少。
学生作为学校组成的一个重要部分，应该对学校各方面的建设有一定的了解，并为学校的建设做贡献。针对学生对节能智慧校园了解少的问题，江南大学后勤部门已经面向学生开展了学校节能智慧校园建设的成果汇报讲座，让广大学子切身感受节能型智慧校园的建设，并提出自己的宝贵意见。相信在进一步的推广中，会让更多学生了解学校的建设，参与到学校建设中来。
4）对“e-江南”平台的使用。e-江南是江南大学为学生开发的集学习、生活于一体的网络平台。随着物联网的进一步发展，江南大学对e-江南平台进行进一步改进。如今，在这个平台上，不仅可以查询有关自身学业方面的课表、成绩等内容，还可以进行宿舍设施损坏报修、智能卡管理等生活服务，是智慧校园应用的一大体现。但如此贴近生活的一个平台，学生对它的使用率却不高。
如图8所示，从数据中不难发现，大部分人对e-江南的使用频率都是相当低的，并表示对其强大的功能不了解。其中，大三学生的使用比大二学生更少，这可能与不同年级人群对网络的使用频率不同、人群中对平台的宣传力度不同等因素有关。
其次，如图9所示，在对“e-江南”不同功能的使用方面，学生在教务、学分学费、网络教学平台等与学业有关的入口登录较多。这里可以看出，学生对e-江南的认识可能仅局限于教学领域的应用，还未很好地延伸至生活领域，如后勤服务系统当中的失物招领、网上报修等便民功能（如图10所示）。
如此贴近生活的e-江南平台还需在学生中加大推广，让学生、教师真正使用好这个平台，发挥其价值。
智慧校园发展建议调查
首先，笔者对在校学生对“智慧校园”的了解程度进行调查。如图11所示，调查显示，表示接触过“智慧校园”概念的人比没接触过“智慧校园”概念的人稍多。但由于调查对象都为教技专业的学生，这与专业学习内容有关，在此仅对接触过和没接触过“智慧校园”概念的学生对“智慧校园”建设的建议进行分析。
在这个移动学习、移动生活的时代，学生对“使校园生活更便捷”的智慧校园建设的措施，普遍偏爱制作校园app，通过推送通知的方式了解校园各项信息。在这点上，浙江工业大学制作的校园app――微校并投入使用，学生普遍反映非常便捷。可见，智慧校园的建设也需要往可移动方向发展，使其更便捷。
其次，从图12中可以看出，没接触过“智慧校园”概念的学生仍偏爱于将所有信息以短信方式发至手机的传统方式发送通知，并没有充分利用技术为校园生活服务。这就需要在今后对学生多加宣传“智慧校园”的建设，加强学生的了解。
另外，对于“移动智慧校园”的建设，学生希望有图13所示功能。学生在移动智慧校园建设中，对学习、生活各个领域都有需求，其中的首要需求还是学业方面的。因此，在建设移动智慧校园时首先要实现解决移动学业端的功能，再进一步延伸至生活端。
最后，学生对“智慧校园”建设最普遍的意见是：教室的多媒体设施维修需及时。这就表明在“智慧校园”建设之前，需要让学校的基础设施建设得到保障，在保障例如教室多媒体设施等与师生校园生活密切联系的设施的基础上，开展“智慧校园”的建设，相信效果会更好！
4结论
江南大学基于物联网的“智慧校园”的建设在各大高校中走在前列，但在设施的实际使用方面有以下几点需要引起注意。
首先，“智慧校园”的平台、设施等需要通过宣传进行推广，让在校师生了解、使用，并体验到使用后带来的便捷，才能真正实现“智慧校园”技术的价值。
其次，学生对“智慧校园”的概念了解不足，这是导致使用“智慧校园”设施较少的直接原因。一方面，可以对学生开展如讲座、汇报会等方面的宣传；另一方面，可以让学生实际使用，在使用中体会“智慧校园”。
同时，“智慧校园”建设的开展必须以基础设施的完善为前提。校园基础设施尤其是教室多媒体设备需要保证正常使用，才能进一步开展“智慧校园”的建设。
另外，现代技术必须要在发展纯熟后才可以投入使用，为师生生活带来便利。若技术不成熟就大规模投入使用，如澡堂一卡通存储柜，不仅不能达成便民的目的，反而会为学习、生活带来不必要的麻烦。
物联网智慧教学篇4
如今，以物联网为基础的“智慧校园”颠覆了我们对校园学习、工作和生活的想象，我们将体验到连续的、无处不在的网络。而有线、无线融合一体的网络环境是“智慧校园”必备的一个基础设施平台，也成为了现阶段衡量高校信息化、现代化建设的重要指标。山西中北大学与卓智网络科技有限公司展开战略合作，共同建设智慧校园典范，取得了信息化建设的重大进展。
校园网络全面升级
中北大学位于山西省太原市，并在朔州市设有校区，是一所由山西省人民政府与国家国防科技工业局共建、山西省人民政府管理的多科性教学研究型大学。学校总占地2501亩，建筑面积近101万平方米。现有全日制在校生3万余人。2015年，经过与全校师生的讨论和投票表决，中北大学正式携手卓智，开展校园网络建设的战略合作，对校园基础网络进行了全面升级改造，累计部署了ap数近9000台，成为了山西第一所wi-Fi全覆盖的高校。
全校核心骨干网升级到40G，汇聚区域万兆互联，千兆到桌面的先进网络基础架构。新建成的校园网开户数量达到约2.5万人，高峰在线人数近2万人。给全校师生带来了高品质的网络体验。全校wi-Fi全覆盖办公区、宿舍区、教学区、实训区、食堂、图书馆等区域，根据不同的区域采用定制化的产品以及解决方案，保证了wi-Fi信号的质量。无处不在的wi-Fi，为中北大学未来mooC系统、在线考试系统、监考系统等下一阶段“智慧校园”的建设项目创造了良好的网络环境。
打通信息孤岛
保证校园网络安全、可控
在校园网管理与维护方面，中北大学拥有校园网的管理权，借助卓智的管理平台，将学校无线网络以及原有办公网络和新建的学生宿舍有线网统一认证管理，整合运营，打通了信息孤岛，增强校园网络的安全性和可控性。全校统一的服务平台、校服远程app、卓智机器人、日志审计系统、自动化的巡检软件等卓智先进的网络管理系统，实现了网络运维与服务的自动化、数字化、智慧化。
此外，卓智还配备了3名专业运维人员驻校，解决师生上网遇到的问题，使网络中心管理人员从繁杂的维护工作中解脱出来，大幅提高了网络管理的水平和效率。在资费方面，卓智整合中国移动、中国电信、中国联通三家运营商进入校园，出台了合理的收费标准和不同类型的套餐，为师生提供多种网络产品及服务。
一次性完成校园网建设
作为高水平的教学研究型大学，中北大学曾经备受网络建设相对落后的困扰，阻碍了学校的信息化发展道路。自2002年以来，学校逐步建设校园网，到2007年中北大学建设完成了学校办公区有线网络。然而，发展到目前该有线网络大部分设备比较陈旧，故障频频发生。校内各家运营商铺设的无线wi-Fi，互相干扰，可用性差。学校整体的网络融合度低，信息化建设的步伐相对缓慢。面对日益增长的网络需求，中北大学选择一次性完成校园网建设，虽然具备统一规划实施、统一进度管理、建设成效快的优势，但是需要学校一次性投入的资金体量较大，学校面临不小的资金压力，而且涉及的系统与设备繁多，无形中增加了建设难度，预算精确度也不易把控。
如果选择与运营商合作，运营商能够帮助高校承担一部分管理与运维工作，减少一部分资金压力，但通常会按照“小区宽带”的方式建设宿舍网，形成了学校维护办公网、运营商维护宿舍网的状态，两张网络缺乏有效整合与管理。学生在“校园网”范围之外，使智慧校园失去了重要的用户和原有意义。
此外，运营商的建设通常关注3G/4G，往往忽略wi-Fi覆盖整个校园区域，抑或所建设的wi-Fi信号质量与使用效果不佳，难以保障智慧校园的移动应用。
加快建设“智慧校园”
在教育信息化的浪潮中，中北大学积极探索校企合作的创新模式，加快学校信息化建设的步伐。作为教育网络运营服务商和解决方案供应商，卓智始终致力于高校智慧校园建设，为广大高校免费投资建设基础校园网，并提供运营及维护等一站式服务，全面提升在校师生的网络体验，满足高校日益增长的移动互联需求。统筹规划的校园网络建设方案，免费动态地持续更新服务，保证了项目实施的可行性和适应性。
在智慧管理层面，卓智研发团队结合多年学校教学和教务管理经验，研发出的“教育+”互联网生态云解决方案及以大数据、物联网为核心技术的“数巨+”两大产品，为用户提供卓越的教育信息化解决方案。卓智充分发挥资金、技术与人才优势，专注校园网络建设及运营超过10年时间。
截止到目前，已经在超过20个省市为百余所高校建设智慧校园网，为超过100万高校师生提供智慧校园网络服务，与众多高校形成长期战略合作。
立足未来，卓智将继续携手中北大学，博学广知，实践创新，践行校企合作新模式，使中北大学等各大高校在信息技术革命的浪潮中经受挑战，快速发展，助力我国高等教育走向现代化、智慧化、信息化的发展道路。
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十年前兴起的“数字校园”建设，有些高校并没取得突破性的进展，如今又要搞“智慧校园”建设，是可持续发展吗？“智慧校园”建设，说到底，是要建设一批智能化或智慧的应用系统，如智慧教职员管理系统、智慧学生管理系统、智慧教学系统、智慧科研系统和智慧后勤系统等等，它们与数字化系统是什么关系？或者说，跳过数字化应用系统，能建立起智慧化应用系统吗？
物联网“入驻”高校需谨慎
物联网的体系庞杂，设计很多领域，在人才培养方面并不容易。本科的时候需要兼顾基础知识和专业课，精力很难集中，所以本科时并不是开设物联网专业的黄金时期。其实目前很多现有专业都是物联网中的组成部分。不需要盲目地开设专属课程，而是要在已有课程中加入物联网的概念是比较好的选择。物联网其实就是计算机应用，很多计算机方面的专业和物联网的联系都非常紧密，柏斯维认为从这些专业来寻找切入点是非常不错的选择。
智慧风暴物联网学院培养复合型人才
物联网智慧教学篇5
[关键词]物联网；智慧校园；数字校园
0引言
物联网，顾名思义，即万物相连的互联网，简称iot（internetofthings）。它是利用局部网络或互联网等通信技术，把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸。它把人与人的互联扩展到物与物之间进行信息交换和通信。从它诞生开始就被认定是“下一个工业革命”，作为当今信息通信行业的典型代表，已经成为当下最热门的术语。并以快速的发展态势不断渗透不断进入各行各业，改变着人们的生活，实现着人们的梦想。将人们的生产和生活方式带向童话般的智能世界。智慧城市、智慧医疗、智慧校园、智慧家庭等一系列崭新的概念扑面而来。
1物联网现状分析
2009年，物联网被正式列为国家五大新战略产业。“十二五”时期，我国物联网发展取得了显著成效，与发达国家保持同步，成为全球物联网发展最为活跃的地区之一。已经形成了从元器件厂商、设备商、软件商、系统集成商一直到电信运营商的完整的产业链。2017年1月，工信部《物联网发展规划（2016-2020年）》，提出到2020年，物联网总体产业规模突破1.5万亿元。今年的“政府工作报告”中再次提出要深入实施《中国制造2025》，加快大数据、云计算、物联网应用的发展。尽管物联网经历了2016年初的智能硬件行业遇冷，但今年的物联网行业将进入复苏期。随着通信技术的发展，5G时代即将到来，这都为物联网的发展带来了更大的动力。
2物联网让智慧校园不再是梦想
智慧校园是建立在物联网基础上的，可以说它是互联网时代数字校园的升级，二者密不可分。又有质的区别。智慧校园和数字校园，都是信息技术在学校的应用，都是致力于解决校园信息化的方案。二者的区别在于，数字校园强调的是统一的信息编码及通过单点登录提供系统授权后的服务。而智慧校园是在数字校园基础上将服务延伸及扩展到物。即首先要有一个统一的基础设施平台，要有有线和无线双网覆盖的网络环境，之后再建立统一的数据共享平台和综合信息服务平台。这样才能对数字化的信息进行智能分析，楣芾碚吆褪ι按需提供学习、生活的智能化服务环境。简言之，如果说数字校园解放了手脚，那么智慧校园就是解放了大脑。智慧校园的智慧就是通过物联网来实现的。
物联网技术以互联网为基础，涉及智能感知、网络通信息、云计算、人工智能、信息处理等很多先进技术，简单概括物联网由三个层组成：感知层、网络层和应用层。下面我们来看是如何通过物联网的三个层实现智慧校园的。
2.1感知层是信息采集的关键部分
感知层通过感应器、数码相机等设备实时持续获得人或物的精确信息。然后通过RFiD、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。形象地说就像人的皮肤和五官是用于识别和感受物体的。智慧校园就是把感应器安装到教室、图书馆、食堂、实验室、校门等处，通过物联网来普遍连接。目前国内物联网感知层发展状况不佳：一是负责数据采集的传感设备国产化程度低，对国外的依赖度较大，无法满足庞大的市场需求；二是负责数据传递的RFiD技术标准不一，造成不同公司的产品互不兼容。但这并没影响到物联网的发展速度。主要体现在校园一卡通、门禁车辆人员进出管理、后勤的教室宿舍用水、用电管理、校园绿化等等已经在国内各大中小学广泛使用。但这仅是智慧校园中一些可实现的智能模块。真正的智慧校园还只是一个愿景，只有完成了整个校园所有环节的智能化，让师生有效感受到无处不在的智能体验才是真正的智慧校园。
2.2网络层是进行高效、安全、可靠的信息传输系统
网络层是感知层和应用层的桥梁。相当于人的神经中枢系统。由于网络层承担着数据传输的重任，仍然依赖互联网、有线无线通信网等，并且有更高的质量要求。网络层是我国物联网发展相对成熟的领域。这归功于通信产业，大量铺设光纤的结果。另外很多学校已经完成了数字校园时期的基本平台建设和网络布局，能够做到有线网络和无线wiFi全覆盖。但还有一些院校由于受资金等一些条件限制无法完成理想的网络布局。纵观国内一些院校的普遍做法，有一种校企合作的新形模式可以借鉴。即企业投资网络建设，运营之后，学生的上网费用校方和企业按比例分成，实现网络建设和运营的校企共赢。对于网络建设有困难的学校可以考虑探讨这些新的解决模式。去年锦州医科大学就是在资金投入和学校搬迁重复建设的两难选择时采用了校企合作模式解决wiFi全覆盖的问题。今年在学校零投入的前提下全校师生已经开始享用无处不在的网络环境了。
2.3应用层是将获得的数据信息进行处理，最终给出智能的响应
应用层位于物联网三层结构中的最顶层，其功能为“处理”，即通过数据中心进行信息处理，相当于人的大脑。应用层与感知层是物联网的显著特征和核心所在。应用层可以对感知层采集来的数据进行计算、处理和知识挖掘，从而实现对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。目前国内大部分院校基本完成了数字校园的基础建设，一些关键的应用系统已经运行多年，如财务系统、教务系统、学生系统、图书管理系统等。这些系统虽然收集到了大量的数据信息，但相对独立形成了“应用孤岛”，用户在使用过程中需要在不同系统间进行用户切换，不仅费时费力而且浪费数据资源。那么智慧校园是以物联网为基础的一体化环境，就是要在应用层消除“应用孤岛”，以各种应用系统为载体，统一应用入口和服务界面，将教学、科研、管理和校园生活进行充分整合，在基于大数据的前提下，做出决策分析，为学校构建智能化的学习和生活环境，实现数字校园向智慧校园的升级转换。
在智慧校园的概念提出之后，国内很多院校便将其列入“十二五规划”，并开始筹划、实施智慧校园的建设。从2015年开始，国内许多学校包括中小学校都从手机移动客户端人手，推出了“手机oa”“迎新离校”“消费查询”“手机图书馆”等功能模块，使用户可以方便的通过手机随时随地查询各类常用信息。体验高效、便捷的学习和生活。比如学生可以通过手机客户端了解哪个教室有空位以便提前预订座位。或者去食堂之前查看当日的菜谱，以决定去哪个食堂用餐。再比如，利用物联网设备监测教室温度，通过智能调控达到合适的温度为学生提供良好的学习环境。或者通过“手机图书馆”检索馆藏资源，续借、预约图书，可以阅读电子书刊、接收图书到期提醒信息、缴纳图书超期费用等等。国外大学也在不断尝试通过物联网进行有效的教学管理。在美国的亚利桑那大学，为学生办理智能学生证。智能学生证里有一个射频识别芯片，当学生走入教室上课时可以通过无线传感器自动注册，在终端设备的应用程序里就可以查看学生的出勤状态，便于教师的教学管理。校园作为知识与信息服务的前沿阵地，随着技术的不断发展，正在把物联网逐步融人到校园的安全、教学、管理等场景，实现教学、生活与校园资源和系统的整合，将智慧校园的建设不断推向新的高度。
物联网智慧教学篇6
关键词：智慧校园；物联网；三网融合；ZigBee
中图分类号：tp393文献标志码：a文章编号：2095-1302（2014）10-00-03
0引言
随着网络和信息技术的发展，将校园网与物联网相结合，建构基于物联网的智慧校园逐渐成为教育信息化发展的重要课题。智慧校园是数字化校园的深化，对信息的再加工、再利用，通过信息化手段，提供智能化的业务处理方法，为师生员工提供更好的教学、科研、管理与生活的信息化环境。智慧校园是将人、信息技术、教学资源及环境以及社会性要素有机整合在一起的一种独特的校园系统。
物联网是利用传感器、RFiD、采集器、视频监控等感知技术和设备，按约定的协议，把各种网络连接起来，进行信息交换和通信，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的发展对智慧校园的诸多方面产生重要的推动作用。物联网技术可用于构建智能化教学环境，丰富实验教学，辅助教学管理，拓展课外教学活动等教育环节，能够应用于教学技术、学生管理、后勤保障服务等。
基于物联网的智慧校园是指通过利用物联网技术来改变教职工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，构建感知全面、响应及时、高效运行、智能综合的校园。
1总体应用框架
基于物联网三层架构体系（即感知层、传输层和应用层），并结合智慧校园的实际应用需求，本文提出基于物联网的智慧校园的总体应用架构，如图1所示。该总体应用框架自上而下分为四个层面和两大支撑体系，分别为统一校园综合信息服务门户、应用服务融合层、数据融合层、通信网络融合层、信息规范与标准体系和安全保障体系。
1.1统一校园综合信息服务门户
统一校园综合信息服务门户提供了统一的接入门户和业务界面，基于不同的授权角色向不同的用户提供其个性化的展示界面。该统一门户服务分为两种形式，分别为weB门户服务形式和wap移动个人信息门户服务形式。师生用户通过统一的校园综合信息服务门户来进行与之学习、工作和生活相关的各种事务的申办和查询、资源的统一获取、交互和协调。
图1基于物联网的智慧校园总体应用架构图
1.2应用服务融合层
应用服务融合主要包括用户身份管理、图书馆管理、校园公用设施管理、校内消费管理、校园安保和校园手机短信息通知管理六大智慧校园应用服务。
1.3数据融合层
数据融合是指通过对智慧校园信息资源的整合，建立一个智慧校园信息资源共享平台。智慧校园信息资源共享平台的建立既包括身份信息、应用数据、消息、教学内容、感知信息五大数据的融合，也包括数据存储、中间件以及支撑软件的融合。
1.4通信网络融合层
通信网络的融合是智慧校园建设的基础，它是指将智慧校园内的各种网络（如校园有线网、校园无线传感器网和移动通信网）通过技术的手段进行集中和融合，实施统一的管理和控制，综合利用各种网络接入手段，提供开放的标准接口，使用户在智慧校园中能够统一访问各个网络提供的信息服务，感受不到之间的隔阂。
2基于ZigBee的智慧校园网设计
通信网络融合层由校园有线网、校园无线传感器网（wSn）、移动通信网（GSm）共三种网络组成，即在校园已有的有线网络的基础框架上，进一步部署校园无线传感器网络和移动通信网，从而实现校园教学楼、办公楼、学生宿舍、教职工宿舍和其他公共场所的无线全覆盖。
在整个智慧校园内，校园无线传感器网主要作为校园各个局部区域（如宿舍楼、办公楼、图书馆、教学楼等）的网络，承担着该局部区域无线传感器之间的通信。ZigBee技术是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据传输率、高可靠性、可愈的双向无线通信技术，其层次化的结构和多样化的功能能够很好地解决物联网中无线传感器节点间网络连接的问题，因此，选用ZigBee技术作为校园无线传感器网络的核心支撑技术。移动通信网主要承担校园手机短信息的收发，该网络的建设工作主要由移动通信服务提供商负责。
2.1三网融合设计
本智慧校园网采用如图2所示的方案进行校园有线网、基于ZigBee的校园无线传感器网和移动通信网的融合，即通过ZigBee网关设备的使用实现三者的融合。
其中，通过ZigBee网关系统总线内置GSm模块来实现与移动通信网的连接；通过提供以太网接口以有线的方式或内置无线上网卡以建立wLan的方式来实现与校园有线网的连接。校园有线网通过总的学校网络网关实现与internet的连接。
2.2网络拓扑结构选择
由于各个校园的规模和建筑物地理分布的不同，其校园网具体搭建方式也各不相同，但其整个校园网的拓扑结构设计可大致相同。本基于物联网的智慧校园网采用“物理上总线型，逻辑上星型”拓扑结构。
ZigBee支持星型、树型和网状三种拓扑结构。其中，星型ZigBee网可看作为简化版的树型ZigBee网，两者均有逻辑层次鲜明的优点，但同时也存在“整个网络的性能受协调中心的制约、通信路径唯一、通信不可靠”的缺点；网状ZigBee网具有网络自组织能力，具有灵活、通信可靠的优点。因此，我们在进行智慧校园无线传感器网建设时，可依据实际情况（所需布置传感器节点数、覆盖范围、数据通信量、数据传输速率等）部署不同拓扑结构的无线传感器网络。
图2三网融合示意图
3教室监控子系统功能设计与实现
智慧校园服务系统的范围较广，笔者谨以教室监控子系统功能设计与实现进行阐述，图3为教室监控子系统构建示意图。
教室监控子系统利用单片机作为监控模块的控制器，实现感知、控制、显示和服务功能。监控模块布设在教室内，利用射频读卡器识别人员信息，由温度传感器采集教室温度，通过光敏器件采集教室内外亮度。传感器获取的数据经过控制器处理后一方面提交环境监控服务器，供整个系统使用；另一方面，智能调节教室电灯、电扇等设备的开关状态，最大限度地减少能源浪费。同时，传感器采集到的室内温度、亮度、人数等有关信息也会通过在安装在教室内的监控显示屏上显示出来。教室管理员通过查看信息采集模块发往远程控制服务器的相关数据，解除部分或全部智能控制模式，并进入手动控制模式，开放数据讲台灯和电教设备的控制权。在教室内的控制终端也允许通过遥控器，解除部分或全部智能控制模式，并进入手动控制模式。这样，管理员在查看各教室的环境信息和设备使用状况后，可以根据实际情况通过对教室进行远程控制。
图3教室监控子系统构建示意图
在此种终端节点较多的情况下，部署树型ZigBee网会影响网络数据的传输性能，故而部署网状ZigBee网最好。我们在进行校园无线传感器网组网时，如果网络结构较复杂，或对终端的数据传输有严格的中继和管理要求时，我们应优先考虑网状拓扑。
4结语
本设计方案统一网了weB和wap的门户，实现了应用服务的融合以及数据的融合，采用了三网合一的思想，网综合融入了各种网络接入手段。基于物联网的智慧校园系统是融合多种功能异构子系统的大集成，包括如教室监控子系统、安检系统、食堂管理、学生宿舍水电管理、日常教学管理、智能图书馆、实验室管理等。学校应根据自身的校园的实际情况，从人力、物力、财力、技术支持等多方面加以考虑，才能有步骤有计划地稳步实现，提高智慧化校园的建设步伐和成效。
参考文献
[1]陈平，刘臻.智慧校园的物联网基础架构研究[J].武汉大学学报：理学版，2012，58（S1）：141-146.
[2]沈洁，黄宇星.智慧校园及其构建初探[J].福建教育学报，2011（6）：122-125.
[3]沈苏彬.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报：自然学科版，2010，30（4）：1-8.
物联网智慧教学篇7
随着“智慧地球”理念的提出，物联网技术取得了迅速的发展，又被称之为信息化革命的新一轮浪潮。物联网技术的高速发展以及应用范围的进一步扩大，在当前高校的智慧校园建设过程中，物联网技术对学校的管理方式、教学方式以及校园的各方面发展都带来了巨大的变化，同时为高效的发展带来新的发展机遇。文章通过对物联网技术的概念及特征进行研究与讨论，指出在智慧校园的建设中如何合理的应用物联网技术，促进高校的发展。
关键词：
物联网技术；智慧校园建设；应用研究
物联网技术是在计算机、互联网技术之后引导信息产业革新的新一轮潮流，促进信息化技术在社会各领域的更深层次的应用。而智慧校园是基于智慧地球理念利用物联网技术、云计算技术等来对学校教师的教学方式、学生以及相关的管理人员以及其他的各项资源进行交互的方式，将各种资源、基础设施以及科研成果进行有效整合，实现的教学、管理、生活与学校资源和系统进行整合。
一、物联网技术的概述
（一）物联网的概念
物联网从字面意思上理解，是物与物之间相连的互联网技术，与互联网技术有所不同的是，它通过感应器将各种物体进行普遍连接，最终形成物联网[1]。互联网联网是通过电脑将人与人之间进行相连，物联网则是物体之间的相连。这主要包括两个方面的意思，其一是物联网的核心依旧是互联网技术，是在互联网基础上的发展和延伸；其二是物联网的用户端发展到任意的物体和物体之间，从而进行信息的交换和通信。因此，物联网是通过各种信息感应装置与技术对需要进行监控和管理的物体按照约定与互联网进行连接，进行信息的交换，最终实现对物体的智能化识别、跟踪以及监管的网络。
（二）物联网的特征
相较于互联网技术，物联网有着以下几个比较明显的特征[2]：核心仍然是互联网技术，主要利用各种信息装置和技术将物体和互联网相连，及时准确的传递信息；可以进行识别和通信，在物联网中有着不同类型的信息传感设置，这些信息传感器都是信息元，不同类型传感器所获取的信息不同，同时具有实时性；其本事具备智能化处理的能力。
二、物联网技术在智慧校园建设的应用措施
智慧校园的建设工作需要综合利用各式各样的物联网技术对学校的人员、设备、建筑等进行定位、感知以及控制[3]。在这一过程中，首先需要对各种识别设备的感知对象进行分析，得出完善的感知对象数据，从而通过完善的网络体系实现这些信息的上传通过。通过信息管理系统的处理和汇总，在经过指挥系统的分析和处理，从而实现各级管理部门的高效实时化，感知具体的对象的详细信息，为学校管理层提供正确的决策和依据。
（一）实现人和设备的自动化管理
为学校各类人员配置完善的校园一卡通，通过系统完善的感应电和门禁系统，实现对学生、教师、后勤服务人员的全方位、全自动、全覆盖的实时感应和定位工作。学生可以通过一卡通打卡系统实现课堂的现实电子考勤，当学生走进教师之后，能够通过系统及时掌握学生的出勤情况，并可以实现对教案、电子教材、电子课件等教学资源的实时应用。
（二）构建出智慧的教学环境
在传统的教学过程中，教学环境存在极大的局限性，也在一定程度上导致课程无法实时反映出场景的真实性和客观性，严重影响教学工作的效率。通过物联网技术能够构建出完善的感知课堂系统，实现课堂向真实化、完善化场景发展，保证书本知识和现实知识的融合，保证理论知识贴合现实生活，推动学生对知识的掌握和理解效率，全面提升教学活动的效率。同时使用物联网技术，能够通过物理环境实现物件的数字化和网络化，学生可以通过远程教学系统实现教学计划的异地进行，同时系统通过智能化程序，实现对信息的处理、采集、保存和分析效果。在学习记录的过程中，通过将资源上传到教学平台，为学生和教师提供一个科学、安全、高效的共享信息平台。
（三）构建出完善的车辆管理系统
随着现代化学校身份的多样化，学校的对外交流合作机会也呈现出逐步提高的特点，进出学校的车辆日益增大，而由于学校的停车位置相对较少，能够容纳的车辆有限，因此很容易因为管理不当导致停车难的问题。构建出基于物联网技术的车辆管理系统，能够对学校的进出车辆，例如校车、教职工车辆安装统一的电子管理设备，作为学校车辆出入的通行标准，实现对出入车辆的自动识别和停车通行管理。对于社会外来车辆，可以构建出车辆查询系统，根据学校的剩余车位发放临时停车卡，在进过系统识别之后方可放入校内。在车辆进入学校之前，需要对信息进行再次识别和比对，在确认无误后，方可进校或者离校。通过车辆管理系统能够为相关车辆停引导工作，对学校内部的出入车辆进行综合性调度管理工作，从而实现提升停车位利用效率的目标。
（四）构建出完善的智能安保系统
校园内部的安全对学生、家长、学校和社会都存在息息相关的关系。通过构建物完善的物联网系统，构建出具有实时性、高效性、可靠性及开放性的校园安保系统。学校可以在重点区域安装摄像头和感应器，对学校的出入人员进行有效地身份识别，同时对于初入重要区域的人员进行重点监控，确保学校、师生的安全。对于学校的财务部门、考试中心等重点区域可以安装先进的智能传感系统，实现24小时全天候的实时监控，一旦发现可疑行为，可以及时作出预警，以便值班人员及时进行问题处理。
三、结语
建立在物联网技术之上的智能校园的建设工作，能够实现校园的智能化、可视化、科学化和人性化理念，为学校的现代化发展带来新的机遇。同时通过构建完善的智慧教学系统，推动课堂内容的延伸和拓展，使学校能够更好的和社会、自然、学习对象的融合，使理论能够紧密联系实践，对于全面提升学生的综合素质，发现学生的科学素养，提升学生的研究能力具有积极的促进作用。
参考文献：
[1]保承军,岳桂杰.云计算和物联网在智慧校园系统构建中的应用[J].自动化与仪器仪表,2014,03:62-64.
[2]杜非非.试论物联网技术在高校智慧校园建设中的应用[J].山东工业技术,2016,02:132.
物联网智慧教学篇8
关键词：物联网；RFiD；nFC；二维码；智慧校园
中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1009-3044（2016）19-0048-02
高校智慧校园需要有先进的理念，还需要新技术的支持。从高校校园需求分析，智慧校园建设应从智慧服务、智慧教学和智慧管理三个方面去设计和建设。方案设计的理念就是在生活上为师生提供最便利最快捷最实惠的方式，在教学上搭建最科学最有监督力最有效的系统，在管理上设计全方位的创新系统。在原有千兆校园网络通信基础、无线网络通信基础上，融入物联网新技术这一新型技术。
1物联网关键技术
物联网：物联网是在互联网的基础上，通过嵌入了具有无线射频识别技术（RFiD）、传感器技术、嵌入式智能技术或图像识别技术等智能传感设备，给每一个实体对象分配一个唯一的代码，按照协议标准，把物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种覆盖世界上万事万物的实物互联网。
物联网的体系结构可分为3个层次：感知层、网络层和应用层，如图1物联网系统结构。感知层是物联网的皮肤和五官：用于识别物体，采集信息，是物联网的核心技术之一。其关键技术为：RFiD技术、nFC技术、传感器技术、二维码技术。网络层把感知层获取到的信息通过互联网、有线/无线通信网等网络，实时、准确、安全可靠地进行传送。目前互联网、通信网等技术较成熟，基本能够满足物联网的数据传输。应用层是物联网的大脑，它接收来自感知层采集的大量数据，并通过云计算、数据挖掘等技术对数据进行存储、分析和处理，从而实现各行业所需的实际应用。
RFiD：射频识别技术，是一种非接触的自动识别技术，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。RFiD系统只有两个基本器件：阅读器和标签。RFiD系统具有读取方便快捷、识别速度快、数据容量大、标签数据可动态更改、标签价格实惠等优势，是智慧校园的重要技术支撑。
nFC技术：是RFiD功能和网络通信功能的结合。由飞利浦半导体、诺基亚和索尼共同研制开发，其基础是RFiD及互联技术。nFC技术提出的初衷是两台电子设备之间更加方便快捷地进行数据交换，具有“通信距离短”、“私密”、“安全”，适用于移动支付等区域。现在市面上的移动终端都集成了nFC技术，为智慧校园nFC支付提供了硬件基础。
传感器技术：是一种能感知环境变化，捕捉被测物的原始数据的技术，是物联网的神经元。能够通过无线传感器网络将数据输送到处理中心。例如，可以在校园的各个教室安装红外传感器实现自动控制灯光。
二维码技术：一种新型的条形码技术，用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。最新发展的手机二维码识别技术，可以通过手机摄像头代替条码扫描仪，这一技术突破为二维码带来巨大的市场前景，也为智慧校园提供了天然的设备。
2多元化的智慧校园
高校智慧校园服务的对象是具有高素质的易于接受新事物的教师、早期蓬勃的追求新事物的学生及其希望有所创新和改革的管理者。为了满足这些需求，本文提出了一个值得期待的智慧校园系统。该系统是基于RFiD、nFC、传感器和二维码等技术将教学管理、后勤服务、和校园生活紧密联系在一起，通过智慧校园系统师生可以享受更便利更快捷更实惠的服务，管理者可以更科学更省力地监督，师生之间有更紧密的互动。在功能上该系统分为四个子系统，各个子系统的功能如下图2。
3智慧校园设计方案
智慧校园要求数据结构的多样化，校园应用多元化，显然单一的技术平台无法满足广大师生的需求。本文提出了多元化、多种物联网技术共存的智慧校园方案。借助已有的web校园平台和通信网络，利用师生现有的智能手机等，实现“教、学、管”资源的利用最大化。本文将在技术层面上讲述多元化的智慧校园的详细设计。
3.1基于RFiD技术的校园通/图书管理/智能停车系统
基于RFiD技术的校园通/图书管理/智能停车系统的硬件基础是每个学生、老师都持有一张一卡通。一卡通其实就是RFiD系统的两个基本器件的其中一个：标签。一卡通可以采用可读可写的卡片型的射频标签，可以存储姓名、身份（学生或教师），根据身份的不同赋予不同的服务，如图3。
学生一卡通的服务范围包括：食堂/校园商业街消费，宿舍水电充值，图书馆借/还书。教师一卡通的服务范围包括：食堂/校园商业街消费，图书馆借/还书，校车公交卡，智能停车卡。另外教师和学生的可借的图书数量也可以不同。
RFiD系统的两个基本器件的另外一个：阅读器。阅读器的放置的位置比较固定，如食堂的刷卡处，图书馆的借阅处，校园的出入口等。
RFiD系统的通信基础是互联网，高校的网络设施是很完备的，为RFiD系统提供了通信保障。
3.2基于nFC的考勤/移动支付/智能海报系统
基于nFC的考勤系统使用的设备就是具有nFC的智能手机和nFC标签。在校园中可应用的场景之一：学生考勤。在每个教室布置好nFC标签，来上课的同学只需用手机读取该nFC标签就完成了签到服务。这一考勤系统节省了老师点名的时间，同时也方便教学管理者统计上课率。
基于nFC的手机移动支付服务，利用nFC芯片代替信用卡的功能。学生在校园商业街或者饭堂将手机靠近nFC刷卡机就可完成支付功能。基于nFC的智能海报系统利用nFC标签可以存储一定量的信息，校园活动中心将带有nFC标签的海报贴出，感兴趣的同学通过手机靠近海报就能轻松获取海报的简要内容，不需花费手机流量就可获取信息，提供一个为学生节流的方便、快捷的方式。
3.3基于传感器的安全报警/节能减排系统
基于传感器的安全报警/节能减排系统利用烟雾探测器、红外线传感器等具有安防作用的传感器，置于环境的最前端，通过Zigbee网络及时地将异常/控制信息传送到控制中心。
在每个教学楼和宿舍楼的楼道上安装烟雾探测器，一旦出现异常，可以自动触发报警器，并将异常信息通知相关人员。
在每个教室都安装红外线传感器。红外线传感器可以检测教室中是否有学生在，如果没有检测到学生，可以熄灭教室的灯光，做到省时省力的节能。
3.4基于二维码的教学信息推送/学生校园活动系统
基于二维码的成绩教学信息系统主要是利用推送平台将课表信息、调课信息、考试信息分发到学生/教师手机中。并且教师录完考试成绩后可以第一时间推送到学生手机上。班主任可以利用这一平台在每个学期结束时将学生的成绩推送到家长手机中。
二维码的应用很广，可以为每一个校园协会注册一个公众号，让感兴趣的同学通过扫描二维码获取更多的信息。
4总结
文中论述了物联网体系结构，重点论述了物联网感知层的关键技术，并提出了一个多元化的智慧校园方案，为高校的校园建设提供一个参考。当然智慧校园是一个复杂的系统，除了现有的网络设施和硬件资源，需要建立完整的数据管理中心，防止信息的泄露。还需要手机端的app应用，这都需要高校领导的重点支持。
参考文献：
[1]张永波.RFiD技术在“智慧校园”中的应用[J].软件导刊，2011（5）.
[2]韩雪.基于物联网技术的智慧校园系统的设计研究[J].电子设计工程，2011（4）.
物联网智慧教学篇9
关键词：物联网技术高校智慧校园应用研究
中图分类号：tp391.44文献标识码：a文章编号：1007-9416（2016）12-0100-01
物联网技术是计算机网络技术、通信技术、数字技术发展到一定阶段的产物，其具有广泛的应用价值，并且促进其应用领域的发展。高校数字化校园建设的完善，促进了物联网技术在高校智慧校园建设中的应用，在一定程度上提高了高校资源的共享化，让高校中人与物、人与人、物与物之间真正的联系起来，形式一个三维立体化管理模式，为学生提供了良好的学习环境，改变了学生的学习、生活、娱乐等方式，为高校事业进一步发展提供了有力的保障，高校智慧校园建设是高校发展的要求，也是社会发展对高校提出了新的要求。
1物联网技术相关概述
在互联网+时代，人们非常重视信息，提高信息的使用率，高校校园网建设是一项工程，基于物联网技术的高校智慧校园建设的完善，有助于提高学校的管理水平，符合时展的需要，物联网技术是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术，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，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。物联网技术将复杂的工作变简单高效，在非常多的领域得到广泛应用。当前应用主要是感知识别层、网络构建层、管理服务层以及综合应用等四个层次。通过感知识别层采集和处理信息，网络构建层主要是完成信息传输，将感知识别层的数据接入到互联网中，提供给管理服务层，管理服务层对信息处理，将大规模数据高效、可靠地组织起来，综合应用层将各类信息系统处理后，并通过设备与人进行交互，通过实际应用实现行业智能化。高校数字化校园完善是保障物联网技g在高校的应用基础设施，物联网技术的发展需要网络技术与通信技术的发展，基于物联网技术的高校智慧校园的建设，提高了高校的管理水平，为高校进一步发展提供了保障。
2物联网及时在高校智慧校园建设中的应用
2.1物联网技术在高校教学中的应用
现在我国企业快速发展，用人的标准不断在变化，我国传统高校的教学模式已经不适应社会发展的需要，必须建立一个新的教学模式，培养企业需要的人才，现代企业需要实践型的高级人才，学生不仅要有理论基础，必须有较强的实践技能。物联网技术是一种新型的技术，利用先进的技术在教学改革中，为教学改革顺利进行提供了技术支持。在教学改革中，利用物联网技术搭建教学平台，教学平台的搭建，为教学改革提供了可能，具有很多优势。首先，教师可以在教学平台上上传预习资料，学生可以不受时间和空间限制进行学习，在学习过程中，遇到不会的问题，可以进行留言，教师和学生都可以解决问题，开发性的问题，大家可以进行探讨，培养学生积极思考的习惯，能独立分析问题，解决问题能力，通过平台交流，激发了学生学习的兴趣，增强学生创新意识，提高其创新能力。其次，通过物联网技术可以通过观察教室的温度，湿度、阳光强度、音量等，可以通过设备统一调整，创建一个良好的学习环境，满足教学需要。最后，在教学过程中，学生考勤可以通过物联网技术完成，为教师的教学节省了大量时间，利用软件可以了解学生出勤状况，学生进教室需要打卡，通过打卡时间可以知道迟到，早退的同学，旷课的同学在教室的电脑中的名字是黑色的，证明没有出勤，利用软件教学管理提高了教学效率，激发了学生学习兴趣，提高了教学效果。物联网技术在教学中的应用，是教学模式改革的需要，也是社会对人才的需要，为教学提供了先进的教学手段，丰富了教学内容，改变教学考核方法，有效提升教学效果。
2.2物联网在高校校园生活管理中的应用
在高校学生的生活管理很重要，好的高校都有一个好的管理团队。高校的生活管理主要就是消费管理和后勤管理。后勤管理主要包含学生衣、食、住、行，利用物联网技术提高了工作效率，提高了学生对后勤管理的满意度。消费管理现在高校主要是一卡通，一卡通在校园进行流通，学生食堂、超市、洗浴中心等都可以应用一卡通，为学生的生活提供了方便，具有一定的灵活性，具有很强的推广价值。
2.3物联网在高校能源资源管理中的应用
高校能源资源管理是非常重要的，关系到学校的发展，在实际工作过程中一定要注意资源的浪费，必须提升学生资源管理的意识。利用物联网技术可以自觉进行调控环境温度和光照强度，建立一些设备电子标签如办公室空调，教室空调，实验室，机房空调，教室照明设备，居室照明和路灯照明设备等，逐渐完善无线网络传输系统，在重要的位置安装无线传感器节点，设备采集，分析的能耗，并实现实时控制，节约高校的能量消耗。利用物联网技术节约了能源，也有助于培养学生良好的生活习惯，平时注意节约水、电、粮食等，是培养学生自身素养提升的基本保障，为学生将来就业打下良好基础，有助于学生健康成长，成为社会上的有用人才。
参考文献
[1]高健.基于物联网的校园手机一卡通系统的研究与设计[J].黑龙江科技信息，2016（28）.
[2]陆思一，任条娟，陈友荣，张磊，章晓媛.基于物联网技术的三色LeD灯点阵显示系统设计[J].浙江树人大学学报（自然科学版），2016（02）.
[3]支祖利.物联网技术在学生日常管理中的应用[J].阜阳职业技术学院学报，2016（02）.
[4]郭旭静.Lt码在wSn网络中的应用研究[J].湖南邮电职业技术学院学报，2016（03）.物联网技术是计算机网络技术、通信技术、数字技术发展到一定阶段的产物，其具有广泛的应用价值，并且促进其应用领域的发展。高校数字化校园建设的完善，促进了物联网技术在高校智慧校园建设中的应用，在一定程度上提高了高校资源的共享化，让高校中人与物、人与人、物与物之间真正的联系起来，形式一个三维立体化管理模式，为学生提供了良好的学习环境，改变了学生的学习、生活、娱乐等方式，为高校事业进一步发展提供了有力的保障，高校智慧校园建设是高校发展的要求，也是社会发展对高校提出了新的要求。
1物联网技术相关概述
在互联网+时代，人们非常重视信息，提高信息的使用率，高校校园网建设是一项工程，基于物联网技术的高校智慧校园建设的完善，有助于提高学校的管理水平，符合时展的需要，物联网技术是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术，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，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。物联网技术将复杂的工作变简单高效，在非常多的领域得到广泛应用。当前应用主要是感知识别层、网络构建层、管理服务层以及综合应用等四个层次。通过感知识别层采集和处理信息，网络构建层主要是完成信息传输，将感知识别层的数据接入到互联网中，提供给管理服务层，管理服务层对信息处理，将大规模数据高效、可靠地组织起来，综合应用层将各类信息系统处理后，并通过设备与人进行交互，通过实际应用实现行业智能化。高校数字化校园完善是保障物联网技术在高校的应用基础设施，物联网技术的发展需要网络技术与通信技术的发展，基于物联网技术的高校智慧校园的建设，提高了高校的管理水平，为高校进一步发展提供了保障。
2物联网及时在高校智慧校园建设中的应用
2.1物联网技术在高校教学中的应用
现在我国企业快速发展，用人的标准不断在变化，我国传统高校的教学模式已经不m应社会发展的需要，必须建立一个新的教学模式，培养企业需要的人才，现代企业需要实践型的高级人才，学生不仅要有理论基础，必须有较强的实践技能。物联网技术是一种新型的技术，利用先进的技术在教学改革中，为教学改革顺利进行提供了技术支持。在教学改革中，利用物联网技术搭建教学平台，教学平台的搭建，为教学改革提供了可能，具有很多优势。首先，教师可以在教学平台上上传预习资料，学生可以不受时间和空间限制进行学习，在学习过程中，遇到不会的问题，可以进行留言，教师和学生都可以解决问题，开发性的问题，大家可以进行探讨，培养学生积极思考的习惯，能独立分析问题，解决问题能力，通过平台交流，激发了学生学习的兴趣，增强学生创新意识，提高其创新能力。其次，通过物联网技术可以通过观察教室的温度，湿度、阳光强度、音量等，可以通过设备统一调整，创建一个良好的学习环境，满足教学需要。最后，在教学过程中，学生考勤可以通过物联网技术完成，为教师的教学节省了大量时间，利用软件可以了解学生出勤状况，学生进教室需要打卡，通过打卡时间可以知道迟到，早退的同学，旷课的同学在教室的电脑中的名字是黑色的，证明没有出勤，利用软件教学管理提高了教学效率，激发了学生学习兴趣，提高了教学效果。物联网技术在教学中的应用，是教学模式改革的需要，也是社会对人才的需要，为教学提供了先进的教学手段，丰富了教学内容，改变教学考核方法，有效提升教学效果。
2.2物联网在高校校园生活管理中的应用
在高校学生的生活管理很重要，好的高校都有一个好的管理团队。高校的生活管理主要就是消费管理和后勤管理。后勤管理主要包含学生衣、食、住、行，利用物联网技术提高了工作效率，提高了学生对后勤管理的满意度。消费管理现在高校主要是一卡通，一卡通在校园进行流通，学生食堂、超市、洗浴中心等都可以应用一卡通，为学生的生活提供了方便，具有一定的灵活性，具有很强的推广价值。
2.3物联网在高校能源资源管理中的应用
高校能源资源管理是非常重要的，关系到学校的发展，在实际工作过程中一定要注意资源的浪费，必须提升学生资源管理的意识。利用物联网技术可以自觉进行调控环境温度和光照强度，建立一些设备电子标签如办公室空调，教室空调，实验室，机房空调，教室照明设备，居室照明和路灯照明设备等，逐渐完善无线网络传输系统，在重要的位置安装无线传感器节点，设备采集，分析的能耗，并实现实时控制，节约高校的能量消耗。利用物联网技术节约了能源，也有助于培养学生良好的生活习惯，平时注意节约水、电、粮食等，是培养学生自身素养提升的基本保障，为学生将来就业打下良好基础，有助于学生健康成长，成为社会上的有用人才。
参考文献
[1]高健.基于物联网的校园手机一卡通系统的研究与设计[J].黑龙江科技信息，2016（28）.
[2]陆思一，任条娟，陈友荣，张磊，章晓媛.基于物联网技术的三色LeD灯点阵显示系统设计[J].浙江树人大学学报（自然科学版），2016（02）.
物联网智慧教学篇10
关键词：智慧城市；感知基础层；网络中间层；智慧应用层
中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1007-9599(2012)08-0000-02
一、引言
随着“智慧地球”、“智慧城市”概念的提出，在全球范围内掀起了一股建设智慧城市的热潮，世界各个城市把建设智慧城市纳入到新一轮城市发展和经济发展的重要战略布局中。然而，在智慧城市建设中尚存在诸多问题，特别是什么是智慧城市这个看似简单但又非常关键的问题有待我们进一步认识和厘清。也就是说厘清智慧城市的内涵、本质特征以及基本要素构成是一个尤为重要的关键问题，认清智慧城市的本质就可以防止智慧城市建设中的盲目性，从而实现中国智慧城市建设的科学性、全局性和可行性。
二、智慧城市的内涵
（一）智慧城市发展概述
“智慧城市”首次出现在1984年美国拉斯维加斯的一家以智慧城市命名的产业技术协会组织，欧盟在2007年的《欧盟智慧城市报告》中率先提出“智慧城市（SmartCity）”的创新构想，2009年iBm首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”。从2005年开始，我国学者开始借鉴国外智慧城市的建设与发展经验。2009年，国家总理在北京科技界大会上作了题为《让科技引领中国可持续发展》的报告，报告中诠释了“物联网”、“智慧地球”等与智慧城市密切相关的关键概念，标志“智慧城市”的研究引起国家层面的重视。从2010年开始，智慧城市指标体系进入了研究者视野，中国智慧工程研究会了“中国智慧城市（镇）科学评价指标体系”、上海浦东新区了“智慧城市指标体系1.0”。2010年，《中国智慧城市（镇）建设行动纲要（建议案）》由中国智慧工程研究会制定完成，提出未来5年发展100个智慧城市（镇）、200个智慧城区示范区的建设构想。可以预见，在未来的几十年内，智慧城市的建设和发展将成为国内新一轮城市发展与转型的创新点和有力支撑。
（二）智慧城市的内涵
iBm认为“智慧城市”是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。北京大学朱跃生教授认为：数字城市+物联网+云计算+移动互联网=智慧城市。胡宝钢教授认为智慧城市就是对于城市发展过程的集成和复合，即智慧城市是对工业城市、信息城市、互联城市、智能城市、数字城市五个阶段的集成和复合。国脉互联认为智慧城市的本质特征是更加透彻的感知、更加广泛的联接、更加集中和更有深度的计算，智慧城市的“智”指智能化、自动化，是城市的智商；“慧”指灵性、人文化、创造力，是城市的情商。
综上所述，我们认为智慧城市人类城市建设的延续，是从工业城市、信息城市一直到数字城市发展到更高阶段的必然产物。其本质特征是以传感器、物联网、高速无线信息基础设施为基础，以精细、准确、可靠的传感网、互联网等多网融合为传感经络，以数据挖掘、云计算、模糊识别、智能技术等为神经中枢，以智慧经济、智慧产业、智慧技术、智慧管理、智慧服务、智慧医疗、智慧校园、智慧生活等为重要内容的城市发展新模式和新形态。总之，智慧城市是人类城市化进程中，实现人与环境、人与城市、人与自然高度融合、协调发展的更高阶段。
三、智慧城市的特征
（一）全面感知
更全面更加透彻的感知是智慧城市的基础也是其基本特征，即利用各种传感技术和设备，使城市中需要感知和被感知的人与物可以相互感知，且能够随时获取需要的数据和信息。要想实现全面、透彻的感知是一项非常艰巨的任务，传感技术和设备的发展是关键，传感设备在智慧城市中的广泛嵌入是基础，传感设备在智慧城市中的广泛嵌入形成了智慧城市的“感觉器官”。
（二）可靠传递
在广泛的联接基础上形成可靠传递是智慧城市的基本特征之一，即融合移动互联网、电信网、互联网、物联网形成泛在化的网络承载系统，并安全可靠的将各种采集信息和控制信息进行实时准确的可靠传递。基于广泛联结的可靠传递是智慧城市的信息来源的基础，广泛联结如同智慧城市的“经络”，而可靠传递如同智慧城市传递来自外界的准确“刺激”信息，是智慧城市对外界信息的准确通信。
（三）智能处理
更加集中和更有深度计算的智能处理能力是智慧城市的基本特征之一，即利用云计算、数据挖掘、智能模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据进行快速、集中、准确的分析和处理，并做出智能化的控制与处理。对海量的数据，利用数据挖掘、云计算、模糊识别等智能技术对其进行智能化的处理是实现智慧城市的关键和标志，是智慧城市区别于数字城市的关键点。
（四）人性化管理与服务
智慧原本是对人的灵性的描述，现在移植到城市建设之中，其目的是要实现城市的智能化、自动化、智慧化、人性化等，即城市像人一样也有灵性也有智慧。当城市的运行建立在全面的感知、可靠的传递以及智能的处理的基础之上时，城市也如同人一般具有了灵性和智慧——智慧城市。
四、智慧城市的要素构成
（一）智慧城市的“躯体”：感知基础层
感知基础层是智慧城市的“躯体”与“感觉器官”（如图1所示）。传感设备在智慧城市中的广泛嵌入形成了智慧城市的“躯体”与“感觉器官”，感知基础层的功能是收集现实世界中发生的物理事件和数据，包含各种物理信息量、坐标信息、身份信息、声音、视频数据等，感知基础层成了决定物品是否能感知、能说话的前提条件。数据采集与执行主要是运用智能传感器技术、身份识别以及其他信息采集技术，对物品进行基础信息采集，同时接收上层网络送来的控制信息，完成相应执行动作。物联网的数据采集涉及传感器、RFiD、互联网、通信网等数据采集、二维码和实时定位等技术。感知基础层使整个城市有了“躯体”和“感觉器官”，整个城市既能向网络表达自己的各种信息，又能接收网络的各种控制命令。
（二）智慧城市的“经络”：网络中间层
网络中间层是智慧城市的“经络”，即信息传导系统。它将完成整个城市甚至整个国家范围的信息传递与沟通，通过移动互联网、电信网、互联网、物联网形成泛在化的网络承载系统，并安全可靠的将各种采集信息和控制信息进行实时、准确、可靠的传递，把信息安全、快捷、可靠的送到城市的各个地方，使物体自己之间能远距离、跨领域通信，从而实现城市之间、甚至全球范围内的通信。网络中间层形成了智慧城市的“经络”，“经络”的形成使信息传递有了通道，智慧城市中可靠的传递是是智慧城市的基本特征之一，强大的网络中间层是智慧城市可靠传递的保证。
（三）智慧城市的“大脑”：智慧应用层
智慧应用层是智慧城市的“大脑”。智慧应用层对海量的数据进行快速、集中、准确的分析和处理，并做出智能化的控制与处理，完成物体信息的采集、分析、决策等功能，智慧应用层是物联网的控制层、决策层。物联网的最终服务对象还是人，其目的是要实现城市的智能化、自动化、智慧化、人性化等，智慧原本是对人的灵性的描述，现在移植到城市建设之中，城市也如同人一般具有了灵性和智慧。物联网的应用服务涉及到当今生活、学习、工作的各个领域，如智慧校园、智慧医疗、智慧家居、智慧交通、智慧物流、智慧电网等。智慧应用层是智慧城市的“大脑”，智慧应用层使城市具有了灵性，实现了城市的智能化、自动化、智慧化，使城市更具有人性化和创造力。
五、结论
随着全球范围内智慧城市建设热潮的掀起，我国建设智慧城市已成必然，各级政府已经把智慧城市的建设作为新一轮城市和经济发展的重要目标和推动力。因此在智慧城市建设中我们必须弄清楚智慧城市的内涵、特点和基本要素，研究智慧城市建设发展的规律，充分借鉴全球智慧城市的建设经验，结合各城市智慧城市发展的特点和中国智慧城市建设的特色，探讨出一条可行之路，为我国智慧城市建设和发展做出贡献。
参考文献：
[1]王世伟.城市特色：建绿色、泛在和协同的智慧城市[n].文汇报,2011,12
[2]张毅,唐红.物联网综述[J].数字通信,2010,8
[3]马文刚.物联网：建设智慧城市的Dna[J].上海信息化,2011,3
[4]谢昕.我国智慧城市发展现状及相关建议[J].上海信息化,2012,1
[5]张永民,杜忠潮.我国智慧城市建设的现状及思考[J].中国信息界,2011,2
[6]吴德本.物联网综述（1）[J].有线电视技术,2011,1
[7]胡宝钢.什么是智慧城市？[eB/oL].省略/Group/topic/60724/
[8]国脉互联：中国智慧城市的愿景与本质特征[eB/oL].finance.省略/a/20110303/005226.htm
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