在高职学校管理与教学中物联网技术的运用

　　摘要：进入21世纪, 我国信息技术迅猛发展, 时至今日日趋成熟。信息网络所承载的内容越来越丰富, 原本那些看似毫无关联的“物”通过不同的途径被纳入其中, 如智慧家庭的出现, 智能手机与家庭电器之间, 在互联网平台上实现了物与物之间的信息传送、信息转换、信息控制。但是, 物与物之间高度的互联, 在为人们的工作生活带来便利的同时, 也带来了很多问题, 基于信息技术的物与物、人与物的互联互通的理论研究和技术支持, 受到人们的广泛关注, “物联网”的概念由此进入国人的视野。

　　关键词：物联网技术; 学校管理; 高职;

　　Abstract：In the 21 st century, China's information technology has witnessed rapid development and is becoming more and more sophisticated. The information network carries more and more abundant content. The original "things" that seem to be unrelated have been incorporated into them through different channels, such as the emergence of smart homes, smart phones and home appliances, and the realization of the Internet platform. Information transfer, information conversion, and information control between objects and things. However, the high degree of interconnection between objects and things has brought many problems to people's work and life, as well as many problems. The theoretical research and technical support for the interconnection and interoperability of things and things and people and things based on information technology. People have received extensive attention and the concept of "Internet of Things" has thus entered the vision of the Chinese people.

　　Keyword：Internet of Things technology; school management;
 

　　1 背景介绍

　　物联网在我国的研究虽然起步较晚, 但是普及应用的速度很快。而教育领域就是物联网较早就落地的领域之一[1]。2010年, “智慧校园”的概念率先在浙江大学出现。其设想就是在全校范围内通过构建信息服务平台, 为师生营造一个包涵学习、生活全方位的智能感知环境。“智慧校园”的概念正是物联网理念和技术的一种运用。

　　为了实现这个设想, 射频识别技术、条形码识别技术、IC卡/磁卡识别技术等信息技术手段在“智慧校园”建设中被广泛使用, 主要用来采集学校内人、事、物等各类信息, 采集的数据通过网络传输到网络中心数据库进行分析和处理, 挖掘出大量有价值的信息, 能够更好为广大师生服务, 也能为学校办公效率的提高以及领导层面有效的决策提供参考。随着“智慧校园”在全国教育领域的推广, 它的内涵也在不断丰富, 其特征包括以下几个方面:一能够为全校师生提供一个全面的综合信息平台;二通过网络, 人与物融为一体, 分工协作, 互联互通;三是通过智能平台为学校与外界的沟通提供了接口。智慧校园的建设过程中, 物联网技术就成了至关重要的一个环节。

　　“智慧校园”的出现以及物联网关键技术的广泛应用奠定了物联网在学校发展过程中的重要地位[2]。不过在实践过程中, 笔者发现, 物联网的技术虽然涉及学校管理的各个层次, 但是物与物、人与物之间的互联还只是存在于学校管理的各个分支上, 就学校层面, 并没有通过物联网实现一个有机的统一的整体。因此, 研究物联网在高职学校的应用, 对加深物联网的认识、提升教育领域物联网的应用水平, 具有很高的价值。

　　2 职业学校管理中物联网应用的现状

　　物联网技术天生的“智慧”属性, 助力各级学校实现从数字校园到智慧校园的跨越, 使学校教学和管理更加人性化和智能化。对于学校来说, 物联网应用平台具有双重功能, 一方面, 作为升级版的信息化教学和管理工具, 它更加人性和智能;另一方面, 作为近些年的热门领域, 高校、高职甚至是中职学校都纷纷开设物联网专业, 这些物联网专业的学生, 在校园学习阶段不需要天天面对枯燥的理论和远离实际的实验设备, 他们在自己的学习与生活中就可以通过真实的物联网平台完整体会到物联网技术带来的便捷、智能和人性化。

　　在高职院校管理中, 物联网技术的应用方式从单一走向丰富, 但是各个应用联系并不紧密, 而是自成一个系统, 不能很好衔接。这是物联网技术的推进和成熟的一大阻力[3]。

　　在高职学校的教学方面, 随着物联网技术的发展, 以及国家和地方对职业院校的扶持, 学校开设了物联网专业, 有了成熟的专业设置以及专业发展方向。学校特地建成了物联网实验室供本专业的学生进行理论学习与实践操作。高校物联网实验室通过射频识别系统采集实验设备或物品的基本数据, 对它们进行系统管理, 改进实验室管理的方式。

　　无论是在管理中还是教学中, 笔者所在高职学校采用的物联网技术涉及面较广, 具有一定的代表意义。笔者在文中将逐一分析高职院校管理和教学中使用到的物联网关键技术, 并提出技术使用过程中存在的一些不足之处。

　　3 物联网涉及关键技术

　　物联网分为三层架构, 第一层是最基础的感知层, 顾名思义主要负责信息搜集;第二层是网络层, 负责传输信息、初步分析处理等;架构的终端是应用层, 是技术的应用。

　　物联网与互联网紧密联系有互有区别。物联网对象是具体的人、物或者事。互联网是数字设备。物联网是多种技术的创新与融合, 它需要相关技术的支撑。

　　(1) RFID (Radio Frequency Identification, 射频识别) 技术是一种自动识别技术, 感知非接触, 通过射频信号自动地识别目标对象并捕获相关的数据。RFID技术能够同时识别多个对象, 既可以识别普通运动的物体, 也可以识别高速运动的物体。数据捕获后借助网络, 通过计算机通信技术, 对目标对象进行跟踪和监管。目前, 普遍使用的RFID技术主要包括电子标签 (Tag) 即存储信息、读写器 (Reader) 即写入和读取、天线 (Antenna) 即传递信号三个部分。

　　(2) WSN (Wireless Sensor Network, 无线传感器网络) 技术是一个综合性系统, 集信息采集、传输和处理于一体。WSN与RFID的主要区别是数据的传递, 重点就是网络的组建更为灵活, 成本更为低廉, 所以应用较为广泛。遍布世界各个角落的传感器, 通过WSN让我们能够感知整个物质世界。

　　(3) 智能技术 (Smart Technologies) , 通过在物体内植入智能系统, 从而使物体主动或被动实现与用户间甚至与物体间的双向沟通和对话。智能技术也是物联网的关键技术之一, 该技术主要包含智能理论的研究、人机交互式技术、智能控制技术、信号处理等等。

　　除此之外, 物联网的其他相关技术还非常多, 如云连接技术、云计算技术等等。

　　4 高职院校教学中的物联网系统分析

　　随着信息技术的发展, 传统的教学模式已不能满足基本的教学要求, 随着数字校园、智慧校园概念的提出, 物联网技术慢慢被引进。物联网技术在职业学校教学中的应用主要包括日常的多媒体教学和实习实训管理。目前, 国家教育部对职业学校的发展资金投入越来越多, 学校信息化建设力度也逐年加强。

　　以南京高等职业技术学校为例, 该校在电气工程系实训中心教学中将理论与实训操作结合, 并以此为依托新设了电子技术 (物联网方向) 专业, 在原有专业课程的基础上, 增加了物联网系统运用中的某些技术实践, 学校所有已建成、正在使用或测试中的物联网设备和平台, 都可以作为物联网专业学生的学习平台和实训基地。

　　目前, 学校建成并投入使用的有物联网平台、智能会议室系统、只能电子图书平台、后勤管理系统、学生一卡通系统、门禁系统、安防系统等等。物联网技术已与人们日常的教学、学生管理、行政管理工作密切相关、相辅相成, 物联网在高职院校的发展前景广阔。

　　5 结语

　　物联网技术把学校建成一个网络, 所有的应用平台都可以纳入其中, 实现人与人、人与物、物与物的互联互助, 建成真正意义上的“智慧校园”, 满足师生工作、学习、生活所需。高职学校教学与管理中物联网技术的运用, 是一个很有研究意义的课题。

　　参考文献
　　[1]郭苑, 张顺颐, 孙雁飞.物联网关键技术及有待解决的问题研究[J].计算机技术与发展, 2010 (11) .
　　[2]范永健, 陈红, 张晓莹.无线传感器网络数据隐私保护技术[J].计算机学报, 2012 (6) .
　　[3]杨刚, 沈沛意, 郑春红, 等.物联网理论与技术[M].北京:科学出版社, 2010.