物聯(lián)網(wǎng)在職業(yè)學(xué)校中的發(fā)展現(xiàn)狀及需求分析

引言

從1999年美國(guó)麻省理工學(xué)院首次提出物聯(lián)網(wǎng)概念，到2009年8月，溫家寶總理提出了“感知中國(guó)”的提議，全球各機(jī)構(gòu)科研單位、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商以及研發(fā)機(jī)構(gòu)高度重視，應(yīng)用推廣也初見成效。目前，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)在交通、安防、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，且正日趨成熟。本文主要就職業(yè)學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及需求等方面內(nèi)容進(jìn)行了分析和歸納。

1物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1物聯(lián)網(wǎng)概念

“物聯(lián)網(wǎng)”是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息化革命。現(xiàn)階段廣泛認(rèn)為是指把所有物品通過射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和可管理的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)具有三個(gè)特點(diǎn),即全面感知、可靠傳遞以及智能處理。

1.2物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的體系主要包括三個(gè)方面：第一是感知系統(tǒng)，即通過攝像頭、二維碼、RFID設(shè)備、傳感器等各種技術(shù)手段,來(lái)實(shí)現(xiàn)和實(shí)物相關(guān)的信息識(shí)別和采集；第二是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心和數(shù)據(jù)處理中心等接入網(wǎng)和專用網(wǎng)，對(duì)采集來(lái)的信息進(jìn)行信號(hào)傳輸和信息處理；第三是應(yīng)用系統(tǒng)，即輸入輸出設(shè)備，一般基于現(xiàn)有的智能卡、手機(jī)、電腦等終端進(jìn)行。其中感知系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要由傳感網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線射頻識(shí)別等技術(shù)構(gòu)成，而應(yīng)用系統(tǒng)是以軟件為主的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

2物聯(lián)網(wǎng)在職業(yè)學(xué)校的應(yīng)用現(xiàn)狀及需求分析

校園物聯(lián)網(wǎng)是在傳統(tǒng)校園信息化的基礎(chǔ)上，以信息網(wǎng)絡(luò)為依托，利用數(shù)字化手段借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)校園環(huán)境、教學(xué)資源、教學(xué)活動(dòng)等各個(gè)方面和環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合管理，從而達(dá)到提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量、科研水平和管理水平，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)宗旨的目的。自2001年國(guó)家教育部倡導(dǎo)實(shí)施“校校通”工程至今，國(guó)內(nèi)教育信息化經(jīng)過一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期的投資建設(shè)，很多地區(qū)和學(xué)校的信息化建設(shè)已經(jīng)形成一定的規(guī)模。作為校園信息化建設(shè)的一種模式，硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以及應(yīng)用軟件都已經(jīng)具備，并在教學(xué)中得到應(yīng)用。目前在一些學(xué)校中，物聯(lián)網(wǎng)的雛形已經(jīng)出現(xiàn)，例如校園一卡通，手機(jī)一卡通等。但總體來(lái)講，物聯(lián)網(wǎng)在校園中的應(yīng)用僅僅停留在最基本的應(yīng)用上，更深層次的應(yīng)用還有待進(jìn)一步的研究。

2.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能教學(xué)環(huán)境

隨著國(guó)家對(duì)職業(yè)教育的重視和資金投入的加大，學(xué)校的信息化水平得到極大提升?，F(xiàn)代化的信息平臺(tái)為學(xué)校有效的教學(xué)管理提供了良好的環(huán)境，很多的教育教學(xué)內(nèi)容在信息化平臺(tái)上完成。師生通過平臺(tái)可以進(jìn)行及時(shí)、有效的交流，處理相關(guān)工作事宜。然而，現(xiàn)在大多數(shù)的校園信息化平臺(tái)多數(shù)只是對(duì)教育教學(xué)方面數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還是僅限于簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理階段,基本上沒有涉及對(duì)設(shè)備的控制，沒有將大量設(shè)備納入信息化平臺(tái)進(jìn)行管理。比如：隨著教育技術(shù)在各級(jí)各類學(xué)校中的逐漸應(yīng)用，每個(gè)學(xué)校都進(jìn)行了相應(yīng)的硬件建設(shè)，都擁有了多媒體教室，配置了多媒體投影機(jī)、實(shí)物展示臺(tái)、控制系統(tǒng)等。目前多媒體教室使用狀態(tài)（如：教室的狀態(tài)、教學(xué)內(nèi)容、上課人等）的所有信息都還是由人工進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。而學(xué)校希望利用物聯(lián)網(wǎng)建立交互智能的教研環(huán)境，利用物聯(lián)網(wǎng)的傳感系統(tǒng)，進(jìn)行教學(xué)環(huán)境的實(shí)時(shí)反饋。實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂教學(xué)設(shè)備的智能控制。甚至能在教學(xué)樓里安裝上傳感器，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別技術(shù)，能對(duì)授課教師和對(duì)應(yīng)的授課教室進(jìn)行關(guān)聯(lián)授權(quán)，智能控制教學(xué)儀器的使用。比如：根據(jù)教室光線強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)節(jié)教室光源和投影機(jī)的流明度；根據(jù)教室環(huán)境濕溫度判斷是否需要啟動(dòng)空調(diào)等設(shè)備，通過傳感設(shè)備自動(dòng)控制室內(nèi)空氣的更換率；老師或者學(xué)生一旦進(jìn)入教室，人像識(shí)別系統(tǒng)能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生和老師自動(dòng)簽到，同時(shí)可以將已簽到的學(xué)生信息及時(shí)反饋到教師和班主任的信息設(shè)備上;設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，傳感器接收到設(shè)備故障并將相關(guān)信息通知到管理人員，呼叫相關(guān)人員進(jìn)行修理。同時(shí)通過物聯(lián)網(wǎng)與其他智能系統(tǒng)(如：考試系統(tǒng)、排課系統(tǒng)、報(bào)名系統(tǒng)、查詢系統(tǒng)等)銜接，能最終實(shí)現(xiàn)學(xué)校教學(xué)管理完全智能化。

總之，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，學(xué)校更加迫切需要一個(gè)更加安全、共享、智能化的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的完全智能化。

2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與校園安全環(huán)境

校園的安全主要包括人員安全和設(shè)備安全。在人員安全方面學(xué)生安全又是重中之重，主要包括學(xué)生的日常考勤、學(xué)生定位、安全警示等內(nèi)容。目前，很多職業(yè)學(xué)校對(duì)學(xué)生考勤的監(jiān)控管理還停留在老師或班主任人工統(tǒng)計(jì)狀態(tài)，由于職業(yè)學(xué)校上課時(shí)間、地點(diǎn)、學(xué)生本身等方面的特殊性造成人工考勤很難做到及時(shí)和準(zhǔn)確。即使一些條件較好的中小學(xué)“校校通”工程也只是對(duì)學(xué)生到校情況進(jìn)行考勤統(tǒng)計(jì)。至于如學(xué)生已在學(xué)校卻沒有在課堂的位置定位，學(xué)生是否處于危險(xiǎn)地帶或有潛在安全隱患都是管理盲點(diǎn)。這些對(duì)于學(xué)生的安全管理方面都隱藏著巨大安全隱患。

目前，學(xué)校希望運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)校園環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控、對(duì)學(xué)生進(jìn)行跟蹤，特別是對(duì)學(xué)校危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，完善校園安全控制管理體系。

實(shí)時(shí)監(jiān)控方面：需要在校園入口、教室、走廊、操場(chǎng)等架設(shè)高清攝像探頭并聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)校重點(diǎn)公用區(qū)域進(jìn)行安全監(jiān)控。

學(xué)生跟蹤方面：不但要對(duì)學(xué)生到校情況進(jìn)行考勤統(tǒng)計(jì),而且還要能對(duì)學(xué)生目前所在位置或行進(jìn)路線跟蹤和確定，避免“到校不到堂”管理漏洞的出現(xiàn)，并使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨時(shí)采集學(xué)生行蹤的準(zhǔn)確信息，通過物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通知老師和家長(zhǎng)。

危險(xiǎn)區(qū)域管理：學(xué)校需要在配電房、地下室、樓頂?shù)任ｋU(xiǎn)區(qū)域架設(shè)相關(guān)設(shè)備，當(dāng)有人員出現(xiàn)在這些危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)發(fā)出語(yǔ)音提示，同時(shí)發(fā)出警報(bào)信息通知管理人員到場(chǎng)做即時(shí)處理。

2.3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與后勤服務(wù)

目前在國(guó)內(nèi)，建筑能耗約占總能耗的27%以上，而且國(guó)內(nèi)95%以上的建筑都屬于高能耗建筑。學(xué)校的情況，甚至更加嚴(yán)重，因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)學(xué)校的后勤管理還基本停留在人工階段,如水電的管理、車輛人員的出入等基本還是由人工控制，效率低下，后勤管理的手段急需改進(jìn)和提高。

在物聯(lián)網(wǎng)建筑節(jié)能方面，學(xué)校希望在目前學(xué)校信息化的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)有的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)結(jié)合智能化的“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)構(gòu)建通信技術(shù)、節(jié)能信息和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)為一體的節(jié)能監(jiān)管平臺(tái),對(duì)學(xué)校教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書館、師生宿舍等建筑樓宇溫度、用水、用電量等信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析和節(jié)能監(jiān)管，幫助后勤人員做出科學(xué)決策，從而實(shí)現(xiàn)建筑的智能管理。

而在車輛智能管理方面，學(xué)校通常希望系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)校區(qū)內(nèi)車輛智能識(shí)別、車位狀態(tài)信息，結(jié)合校園“電子地圖”還能實(shí)現(xiàn)車輛導(dǎo)航的動(dòng)態(tài)管理，對(duì)進(jìn)出學(xué)校的所有車輛信息進(jìn)行識(shí)別、導(dǎo)航。系統(tǒng)能實(shí)行全信息化監(jiān)控，智能識(shí)別車輛的進(jìn)出信號(hào)，提供校園當(dāng)前車位信息，允許車主通過終端查詢車位實(shí)時(shí)信息，以及提供車輛導(dǎo)航服務(wù)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了車輛的進(jìn)出、停車有序，更體現(xiàn)出一個(gè)智能化校園給人們的生活帶來(lái)的便捷和高效。

3結(jié)語(yǔ)

總體而言，校園物聯(lián)網(wǎng)水平還處于早期階段，還需要更多的技術(shù)和資金來(lái)促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊。作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的代表，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)將會(huì)促進(jìn)教育信息化的進(jìn)一步發(fā)展，帶來(lái)更多的創(chuàng)新應(yīng)用和服務(wù)，引起教學(xué)模式和管理模式的變革，最終將提升教育信息化水平，有利于教育質(zhì)量的提高。

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