物联网概念对校园信息化发展的启示

摘　要：物联网作为我国战略性新兴产业，其信息融合和信息服务等应用已无处不在，也为当前校园信息化建设理念和基础设施带来了革命性的改变。本文通过对物联网概念、技术架构等内容的概述，重点阐述了物联网在校园信息化建设中的体系架构以及主要应用场景。

关键词：物联网；校园信息化；启示
一、物联网概念及发展背景
　　物联网的概念是在1999年提出的。物联网的英文名称叫“The Internet of things”，简言之，物联网就是“物物相连的互联网”。
　　2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。
　　2005年，国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。
　　美国总统奥巴马就职以后，提出“智慧地球”的概念，其中包括美国要形成智慧型基础设施“物联网”，被美国认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。
　　2010年，我国的政府工作报告所附的注释中对物联网有如下说明：物联网是通过传感设备按照约定的协议，把各种网络连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
　　物联网的行业特性主要体现在其应用领域内，目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试，某些行业已经积累一些成功的案例。
二、物联网的相关技术架构
　　从技术架构上来看，物联网可分为三层：设备层、网络层和应用层。
　　第一是传感系统（设备层），由各种传感器以及传感器网关构成，作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去。
　　第二是通信网络（信号传输和获取，网络层），包括现在的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网，相当于人的神经中枢和大脑，目的是对采集来的信息进行可靠传输和处理。
　　第三是应用和业务（业务应用层），是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，可基于现有的手机、个人电脑等终端实现物联网的智能应用。
三、基于物联网的校园信息化应用架构
　　目前许多物联网示范应用的方向之一就是与校园管理活动的融合，用于促进智慧校园、数字化校园等校园信息化全方位建设工作的推进。
　　基于物联网的校园教育信息化的总体架构可分为统一门户服务、服务融合、数据融合和网络融合四个层面。信息标准体系和安全维护体系作为支撑体系。核心基础是数据融合平台的建立。数据融合平台的重要作用主要体现在:整合数据资源, 统一信息管理, 提供融合服务。
　　从目前南京邮电大学、北京邮电大学等高校的实施经验和应用模式分析，物联网环境下校园信息化建设的基础是网络融合，即将校园内的各个应用网络整合在一起, 实施统一的管理与控制, 综合利用各种网络接入手段, 提供开放的标准接口, 为校园应用提供网络通信保障。
四、物联网在校园信息化中的应用模式
　　物联网的应用根据其实质用途可以归结为三种基本应用模式：1.对象的智能标签；2.环境监控和对象跟踪；3.对象的智能控制。
　　将三种基本应用模式和具体的情境和内容相结合，物联网在校园教育信息化中的应用大概可以分成下面几个领域，在不同领域中有不同的应用案例：
1. 物联网应用于信息化教学
　　利用物联网建立泛在概念的学习环境，可以利用智能标签识别需要学习的对象，并且根据学生的学习行为记录，调整学习内容。这是对传统课堂和虚拟实验的拓展。
　　在空间上和交互环节上，通过实地考察和实践，增强学生的体验。例如生物课的实践性教学中需要学生识别校园内的各种植物，可以为每类植物粘贴带有二维码的标签，学生在室外寻找到这些植物后，除了可以知道植物的名字，还可以用手机识别二维码从教学平台上获得相关植物的扩展内容。
2. 物联网应用于教育信息化管理
　　物联网在教育管理中可以用于人员考勤、图书管理、设备管理等方面。例如带有RFID标签的学生证可以监控学生进出各个教学设施的情况，以及行动路线。又如将RFID用于图书管理，可通过RFID标签可方便地找到图书，并且可以在借阅图书的时候方便地获取图书信息而不用把书一本一本拿出来扫描。将物联网技术用于实验设备管理可以方便地跟踪设备的位置和使用状态，方便管理。
3. 物联网应用于智慧校园
　　物联网在校园内可用于校内交通管理、车辆管理、校园安全、师生健康、智能建筑、学生生活服务等领域。例如，在教室里安装光线传感器和控制器，根据光线强度和学生的位置，调整教室内的光照度。控制器也可以和投影仪和窗帘导轨等设备整合，根据投影工作状态决定是否关上窗帘，降低灯光亮度。又如对校内有安全隐患的地区安装摄像头和红外传感器，实现安全监控和自动报警等。
五、总结
　　面对教育信息化建设，物联网会带来相当的便利和巨大的市场，同时也面临着许多挑战。在物联网技术实现标准、信息安全法律体系建设、基础设施建设，以及管理机制等方面还存在较多的空白和缺陷，对物联网的快速发展和可持续运营模式建立形成了较大的挑战，在短期内对校园信息化建设缺乏实质性的变革。但从长远来看，物联网应用前景相当广阔。作为新兴战略性产业的代表，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：
.2009,(15)