導讀:物聯(lián)網(wǎng)技術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、無線數(shù)據(jù)通信等技術,構建一個“物物相連的智能網(wǎng)絡”。全文概述了物聯(lián)網(wǎng)技術在高校智能化建設中的應用,詳細介紹了在教學環(huán)境、學生生活學習、后勤管理等方面的應用。
文/重慶航天職業(yè)技術學院 羅少甫
21世紀是知識經(jīng)濟的時代,也是信息化、智能化的時代,而智能化建設更是在當前掀起陣陣波瀾。不論是溫家寶總理的無錫視察,還是美國總統(tǒng)奧巴馬的圓桌會議都能體現(xiàn)出智能網(wǎng)絡的重要性。不光如此,高校教育領域的智能化發(fā)展一向是國家智能化發(fā)展的風向標,而實現(xiàn)這一標準主要便是通過物聯(lián)網(wǎng)技術。
1 現(xiàn)有高校的智能化建設現(xiàn)狀
目前的信息化平臺依然沒有讓高校達到智能化的程度。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。隨著校園信息化平臺的建立,越來越多的老師和同學認識到信息化平臺管理的方便性,也讓越來越多的教育教學工作依靠于信息化平臺來完成。例如:老師通過平臺與同事、學生進行交流,通過平臺處理相關工作事宜。學生通過平臺對老師提問,通過平臺提供自身知識水平。
然而,現(xiàn)在普遍使用的校園信息化平臺中,大多數(shù)還只能對教育教學數(shù)據(jù)的處理,僅僅還是處于信息虛擬的階段,遠遠沒有對具體實物的控制及處理的能力。而因為這樣的障礙,使得更多本來可以納入信息化平臺管理的工作不能管理,造成了許多不必要的浪費。當前,隨著高職院校校園面積不斷的擴大,辦學成本由于距離的影響不斷增高。學校管理人員迫切的需要通過網(wǎng)絡平臺將學校的面積變“小”。努力實現(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)技術建立智能化校園的具體應用
2.1 通過物聯(lián)網(wǎng)技術構建智能教學環(huán)境
教學環(huán)境對教學質(zhì)量具有非常大的影響。隨著時代的發(fā)展,現(xiàn)在教室所處的環(huán)境中,電子電器設備日益增多,電器的使用對教學的影響是越來越大。而傳統(tǒng)的課堂所用管理方法還是人工被動管理?,F(xiàn)在我們可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術在教室中構建成一個物聯(lián)網(wǎng),讓所有的設備通過智能平臺進行智能管理。例如:學生或者老師一旦進入教室,光線識別系統(tǒng)自動判斷是否需要啟動照明,溫度感應系統(tǒng)自動判斷是否需要啟動空調(diào)等設備,人像識別系統(tǒng)開始工作,判斷如果是老師則啟動相關多媒體設備,如果是學生則自動簽到,在開始上課前將已簽到的學生信息反饋到教師多媒體設備上面。設備一旦出現(xiàn)故障,傳感器接受到設備故障會主動發(fā)送信息到管理人員uPDA(物聯(lián)網(wǎng)個人數(shù)字助手),通知管理人員進行維護。而有些特殊、貴重甚至危險的實驗儀器只能由指定人員使用時,我們也可以把設備開關做成傳感器,通過指定的uPDA來進行開關。
2.2 通過物聯(lián)網(wǎng)技術構建智能的學生學習生活系統(tǒng)
物聯(lián)網(wǎng)技術可以廣泛的應用在學生學習生活中。在校園公共場所安裝人像識別系統(tǒng),并且在系統(tǒng)上加裝紅外溫度感應系統(tǒng),如果有發(fā)熱人員進入公共區(qū)域則即時報警;并且人像系統(tǒng)可識別一定范圍內(nèi)的規(guī)模人員聚集,如果聚集密度達到報警值則報警。學生還可以使用裝有傳感器的手機或者專用uPDA連入校園的物聯(lián)網(wǎng)。讓學校的學生也變成智能校園的一部分,充分享受到物聯(lián)網(wǎng)帶來的智能生活。在學習上,學生一進入教室uPDA就自動連接到學校物聯(lián)網(wǎng)大學的管理平臺進行課程簽到,同時自動將本節(jié)課的課件下載到你的uPDA上。在你上課有疑問是,可以通過你的uPDA給老師提問,通過教室的網(wǎng)絡實時傳輸?shù)嚼蠋煹膗PDA上,老師根據(jù)情況進行解答。生活上的應用就更加豐富了,比如用物聯(lián)網(wǎng)技術制定健康的生活,早上起床通過uPDA與學院內(nèi)自助健康測試儀連接進行體重,心跳,血壓等基礎測試并且把這些測試結(jié)果保存到uPDA上。在學校的一天生活中,通過學校的物聯(lián)網(wǎng)的連接,uPDA將記錄下來你一整天的運動以及飲食等情況,綜合這些數(shù)據(jù),為學生做出一個最佳健康生活方案。當然老師也可以根據(jù)學生uPDA上面?zhèn)鞲衅鞯男盘杹砹私鈱W生的出勤、安全等情況。
2.3 通過物聯(lián)網(wǎng)技術構建智能的后勤管理系統(tǒng)
隨著高校面積的不斷擴大,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)技術在這有更大的使用空間。學??梢栽诼窡簟⑺?、辦公室教室門上等安裝傳感器,可以周圍的uPDA信號自動控制開關,也可以自動檢測設備的完好。如:教室安裝門禁,通過傳感器與接收的uPDA判斷來者是誰,在根據(jù)進入人的情況自動打開門以及相應電器。并且可以在最后一個老師或者同學離開教室的時候,自動關閉所有電器和門窗。這樣就大大節(jié)約了人力,也節(jié)約了能源。
3 智能平臺建設
本平臺整個系統(tǒng)采用多層體系架構設計,以滿足系統(tǒng)的可擴展性,我們將整個系統(tǒng)分為6個層次,即用戶界面層、業(yè)務規(guī)則層、數(shù)據(jù)持久層、數(shù)據(jù)采集層、通訊服務層和通訊設備層。平臺整體規(guī)劃如下圖:
而在用戶界面層我們提供純B/S的WEB應用程序,終端用戶無需安裝任何業(yè)務軟件。通過我們提供的WEB頁面直接進行相關業(yè)務管理工作。業(yè)務規(guī)則層決定整個系統(tǒng)的業(yè)務邏輯實現(xiàn)。數(shù)據(jù)持久層決定將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保存到持久機制中,我們一般采用大型關系數(shù)據(jù)庫來保存系統(tǒng)的數(shù)據(jù),但不局限于關系數(shù)據(jù)庫。目前系統(tǒng)至少應能適應多種關系數(shù)據(jù)庫,如Sqlserver2008、Oracle10G以上系列等,如果需要擴展到其他的關系數(shù)據(jù)庫,只需在此層中增加對應數(shù)據(jù)庫的存取組件即可,其他層次根本感覺不到數(shù)據(jù)庫的變化。數(shù)據(jù)采集層起著承上啟下的作用,對下該層通過通訊服務層采集數(shù)據(jù),對上該層通過數(shù)據(jù)持久層將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后存入數(shù)據(jù)庫,提供給業(yè)務系統(tǒng)使用。。通訊服務層負責通訊數(shù)據(jù)的可靠傳輸,目前該層依靠中國移動的GPRS網(wǎng)絡或中國聯(lián)通的CDMA/1X網(wǎng)絡以及校園網(wǎng)與遠端的通訊設備互通信息。通訊硬件層是數(shù)據(jù)源,為整個系統(tǒng)提供業(yè)務數(shù)據(jù),該層的硬件暫時決定通過購買的手段來實現(xiàn)。
結(jié)束語
目前對物聯(lián)網(wǎng)的研究主要在物流管理、智能家居等領域,在智能校園的探討不多,但隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的日益成熟,相信其在智能校園的應用將越來越廣泛。本文探討了物聯(lián)網(wǎng)在構建智能化教學環(huán)境、智能學生學習生活、智能后勤管理系統(tǒng)方面的作用,當然物聯(lián)網(wǎng)的在構建智能校園的作用中遠不止這些,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,相信我們的校園也會越來越智能。