應(yīng)用

技術(shù)

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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能校園中的應(yīng)用

2012-03-31 14:57 《物聯(lián)網(wǎng)世界》

導(dǎo)讀:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心思想是物體與物體的相互聯(lián)網(wǎng),它利用信息傳感器、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù),構(gòu)建一個(gè)“物物相連的智能網(wǎng)絡(luò)”。全文概述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智能化建設(shè)中的應(yīng)用,詳細(xì)介紹了在教學(xué)環(huán)境、學(xué)生生活學(xué)習(xí)、后勤管理等方面的應(yīng)用。

文/重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院 羅少甫

  21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代,也是信息化、智能化的時(shí)代,而智能化建設(shè)更是在當(dāng)前掀起陣陣波瀾。不論是溫家寶總理的無(wú)錫視察,還是美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬的圓桌會(huì)議都能體現(xiàn)出智能網(wǎng)絡(luò)的重要性。不光如此,高校教育領(lǐng)域的智能化發(fā)展一向是國(guó)家智能化發(fā)展的風(fēng)向標(biāo),而實(shí)現(xiàn)這一標(biāo)準(zhǔn)主要便是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

  1  現(xiàn)有高校的智能化建設(shè)現(xiàn)狀

  目前的信息化平臺(tái)依然沒(méi)有讓高校達(dá)到智能化的程度。雖然現(xiàn)在很多高職院校都建立了自己的校園信息化平臺(tái)。隨著校園信息化平臺(tái)的建立,越來(lái)越多的老師和同學(xué)認(rèn)識(shí)到信息化平臺(tái)管理的方便性,也讓越來(lái)越多的教育教學(xué)工作依靠于信息化平臺(tái)來(lái)完成。例如:老師通過(guò)平臺(tái)與同事、學(xué)生進(jìn)行交流,通過(guò)平臺(tái)處理相關(guān)工作事宜。學(xué)生通過(guò)平臺(tái)對(duì)老師提問(wèn),通過(guò)平臺(tái)提供自身知識(shí)水平。

  然而,現(xiàn)在普遍使用的校園信息化平臺(tái)中,大多數(shù)還只能對(duì)教育教學(xué)數(shù)據(jù)的處理,僅僅還是處于信息虛擬的階段,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有對(duì)具體實(shí)物的控制及處理的能力。而因?yàn)檫@樣的障礙,使得更多本來(lái)可以納入信息化平臺(tái)管理的工作不能管理,造成了許多不必要的浪費(fèi)。當(dāng)前,隨著高職院校校園面積不斷的擴(kuò)大,辦學(xué)成本由于距離的影響不斷增高。學(xué)校管理人員迫切的需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)將學(xué)校的面積變“小”。努力實(shí)現(xiàn)讓人們的心靈距離變近外更能夠讓人們的“身體”距離變得更近。

  2 用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立智能化校園的具體應(yīng)用

  2.1  通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能教學(xué)環(huán)境

  教學(xué)環(huán)境對(duì)教學(xué)質(zhì)量具有非常大的影響。隨著時(shí)代的發(fā)展,現(xiàn)在教室所處的環(huán)境中,電子電器設(shè)備日益增多,電器的使用對(duì)教學(xué)的影響是越來(lái)越大。而傳統(tǒng)的課堂所用管理方法還是人工被動(dòng)管理?,F(xiàn)在我們可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教室中構(gòu)建成一個(gè)物聯(lián)網(wǎng),讓所有的設(shè)備通過(guò)智能平臺(tái)進(jìn)行智能管理。例如:學(xué)生或者老師一旦進(jìn)入教室,光線識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)判斷是否需要啟動(dòng)照明,溫度感應(yīng)系統(tǒng)自動(dòng)判斷是否需要啟動(dòng)空調(diào)等設(shè)備,人像識(shí)別系統(tǒng)開(kāi)始工作,判斷如果是老師則啟動(dòng)相關(guān)多媒體設(shè)備,如果是學(xué)生則自動(dòng)簽到,在開(kāi)始上課前將已簽到的學(xué)生信息反饋到教師多媒體設(shè)備上面。設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,傳感器接受到設(shè)備故障會(huì)主動(dòng)發(fā)送信息到管理人員uPDA(物聯(lián)網(wǎng)個(gè)人數(shù)字助手),通知管理人員進(jìn)行維護(hù)。而有些特殊、貴重甚至危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)儀器只能由指定人員使用時(shí),我們也可以把設(shè)備開(kāi)關(guān)做成傳感器,通過(guò)指定的uPDA來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)。

  2.2  通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能的學(xué)生學(xué)習(xí)生活系統(tǒng)

  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用在學(xué)生學(xué)習(xí)生活中。在校園公共場(chǎng)所安裝人像識(shí)別系統(tǒng),并且在系統(tǒng)上加裝紅外溫度感應(yīng)系統(tǒng),如果有發(fā)熱人員進(jìn)入公共區(qū)域則即時(shí)報(bào)警;并且人像系統(tǒng)可識(shí)別一定范圍內(nèi)的規(guī)模人員聚集,如果聚集密度達(dá)到報(bào)警值則報(bào)警。學(xué)生還可以使用裝有傳感器的手機(jī)或者專用uPDA連入校園的物聯(lián)網(wǎng)。讓學(xué)校的學(xué)生也變成智能校園的一部分,充分享受到物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的智能生活。在學(xué)習(xí)上,學(xué)生一進(jìn)入教室uPDA就自動(dòng)連接到學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)大學(xué)的管理平臺(tái)進(jìn)行課程簽到,同時(shí)自動(dòng)將本節(jié)課的課件下載到你的uPDA上。在你上課有疑問(wèn)是,可以通過(guò)你的uPDA給老師提問(wèn),通過(guò)教室的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)嚼蠋煹膗PDA上,老師根據(jù)情況進(jìn)行解答。生活上的應(yīng)用就更加豐富了,比如用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)制定健康的生活,早上起床通過(guò)uPDA與學(xué)院內(nèi)自助健康測(cè)試儀連接進(jìn)行體重,心跳,血壓等基礎(chǔ)測(cè)試并且把這些測(cè)試結(jié)果保存到uPDA上。在學(xué)校的一天生活中,通過(guò)學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)的連接,uPDA將記錄下來(lái)你一整天的運(yùn)動(dòng)以及飲食等情況,綜合這些數(shù)據(jù),為學(xué)生做出一個(gè)最佳健康生活方案。當(dāng)然老師也可以根據(jù)學(xué)生uPDA上面?zhèn)鞲衅鞯男盘?hào)來(lái)了解學(xué)生的出勤、安全等情況。

  2.3   通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能的后勤管理系統(tǒng) 

  隨著高校面積的不斷擴(kuò)大,多地辦校的情況增加,高校的后勤管理工作的成本及管理難度日益增加,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這有更大的使用空間。學(xué)??梢栽诼窡?、水管、辦公室教室門上等安裝傳感器,可以周圍的uPDA信號(hào)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān),也可以自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的完好。如:教室安裝門禁,通過(guò)傳感器與接收的uPDA判斷來(lái)者是誰(shuí),在根據(jù)進(jìn)入人的情況自動(dòng)打開(kāi)門以及相應(yīng)電器。并且可以在最后一個(gè)老師或者同學(xué)離開(kāi)教室的時(shí)候,自動(dòng)關(guān)閉所有電器和門窗。這樣就大大節(jié)約了人力,也節(jié)約了能源。

  3 智能平臺(tái)建設(shè) 

    本平臺(tái)整個(gè)系統(tǒng)采用多層體系架構(gòu)設(shè)計(jì),以滿足系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,我們將整個(gè)系統(tǒng)分為6個(gè)層次,即用戶界面層、業(yè)務(wù)規(guī)則層、數(shù)據(jù)持久層、數(shù)據(jù)采集層、通訊服務(wù)層和通訊設(shè)備層。平臺(tái)整體規(guī)劃如下圖:

  而在用戶界面層我們提供純B/S的WEB應(yīng)用程序,終端用戶無(wú)需安裝任何業(yè)務(wù)軟件。通過(guò)我們提供的WEB頁(yè)面直接進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)管理工作。業(yè)務(wù)規(guī)則層決定整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)持久層決定將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保存到持久機(jī)制中,我們一般采用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存系統(tǒng)的數(shù)據(jù),但不局限于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。目前系統(tǒng)至少應(yīng)能適應(yīng)多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),如Sqlserver2008、Oracle10G以上系列等,如果需要擴(kuò)展到其他的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),只需在此層中增加對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)的存取組件即可,其他層次根本感覺(jué)不到數(shù)據(jù)庫(kù)的變化。數(shù)據(jù)采集層起著承上啟下的作用,對(duì)下該層通過(guò)通訊服務(wù)層采集數(shù)據(jù),對(duì)上該層通過(guò)數(shù)據(jù)持久層將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后存入數(shù)據(jù)庫(kù),提供給業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用。。通訊服務(wù)層負(fù)責(zé)通訊數(shù)據(jù)的可靠傳輸,目前該層依靠中國(guó)移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)或中國(guó)聯(lián)通的CDMA/1X網(wǎng)絡(luò)以及校園網(wǎng)與遠(yuǎn)端的通訊設(shè)備互通信息。通訊硬件層是數(shù)據(jù)源,為整個(gè)系統(tǒng)提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),該層的硬件暫時(shí)決定通過(guò)購(gòu)買的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。

  結(jié)束語(yǔ)

  目前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究主要在物流管理、智能家居等領(lǐng)域,在智能校園的探討不多,但隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟,相信其在智能校園的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。本文探討了物聯(lián)網(wǎng)在構(gòu)建智能化教學(xué)環(huán)境、智能學(xué)生學(xué)習(xí)生活、智能后勤管理系統(tǒng)方面的作用,當(dāng)然物聯(lián)網(wǎng)的在構(gòu)建智能校園的作用中遠(yuǎn)不止這些,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,相信我們的校園也會(huì)越來(lái)越智能。