浅谈物联网及其在高校中的应用

作者：张淑敏

来源：《北京电力高等专科学校学报》2012年第15期

摘 要：物联网是21世纪的发展趋势。本文介绍了物联网的定义和国内外物联网的发展现状，重点论述了物联网在高校的应用状况及物联网的发展前景。 关键词：物联网；发展前景；智能化数字校园 中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）08-0084-02 一、前言

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。 随着物联网技术的发展、“智慧地球”概念的提出，引发了世界各国对物联网的追捧。物联网在高校的应用，已成为学校建设和人才培养的重要组成部分。物联网将实现教学、科研、管理及服务手段方面的现代化，是人才培养的观念和教育理念的深刻变革，是高校信息化发展的必然趋势，是高校现代化管理的标志。 二、物联网的定义

物联网，Internet of Things（IOT），也称为Web of Things，被视为互联网的应用扩展，应用创新是物联网的发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。它是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

2009年9月，在北京举办的“物联网与企业环境中欧研讨会”上，欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人Lorent Ferderix博士给出了欧盟对物联网的定义：物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。 三、物联网的产生背景及我国物联网的发展

物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine。物联网(Internet of Things)这个概念，是1999年MIT Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID时最早提出来的，并成为2003年掀起的第一轮华夏物联网热潮的基础。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。2009年IBM大中华区首席执行官钱大群公布了名为“智慧的地球”的最新策略，IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。

在我国，中科院早在1999年就启动了传感网研究，与其它国家相比具有同发优势。在世界传感网领域，中国与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国之一。2008年11月在北京大学举行的第二届中国移动政务研讨会“知识社会与创新2.0”提出移动技术、物联网技术的发展代表着新一代信息技术的形成。中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心，是国内目前研究物联网的核心单位，2009年8月温家宝总理到此视察时，对于物联网应用也提出了一些看法和要求。自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注。

物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用；ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。智能交通系统(ITS)，首家高铁物联网技术应用中心2010年6月在苏州投用，2011年1国家电网首座220千伏智能变电站投入运行，并通过物联网技术建立传感测控网络，实现了真正意义上的“无人值守和巡检”。首家手机物联网落户广州，将移动终端与电子商务相结合的模式，让消费者可以与商家进行便捷的互动交流。 四、物联网在高校中的应用 （一）当前高校校园物联网研究现状

目前，物联网在高校校园中的应用已经初见端倪。早在2008年，台湾就利用物联网技术支持学校安全管理，然而这只是初步的尝试。在国内高校中，使用RFID技术却为广泛，常用的有学生的胸卡标签，饭卡等。RFID技术是物联网技术的核心，目前在一些院校中，物联网的雏形已经出现，例如校园一卡通，手机一卡通等。但是，物联网在高校校园中的实际应用仅仅停留在最基本的应用上，更深层次的应用还有待进一步的研究。

中国电信的校园手机一卡通和金色校园业务，促进了校园的信息化和智能化。校园手机一卡通主要实现功能包括：电子钱包、身份识别和银行圈存。电子钱包即通过手机刷卡实现主要校内消费；身份识别包括门禁、考勤、图书借阅、会议签到等，银行圈存即实现银行卡到手机

的转账充值、余额查询。目前校园手机一卡通的建设，除了满足普通一卡通功能外，还实现了借助手机终端实现空中圈存、短信互动等应用。

中国电信实施的“金色校园”方案，实现了学生管理电子化，老师排课办公无纸化和学校管理的系统化，使学生、家长、学校三方可以时刻保持沟通，方便家长及时了解学生学习和生活情况，通过一张薄薄的“学籍卡”，真正达到了对未成年人日常行为的精细管理，最终达到学生开心，家长放心，学校省心的效果。 （二）物联网时代的智能化数字校园

计算机和信息技术的快速发展以及相关信息产品的快速普及，极大地促进了高校信息化网络的建设，同时为师生的日常工作、学习和生活带来方便。物联网的应用，主要表现在以下几个方面：

1、在教学技术上的应用

物联网在教学上的应用主要包括教学方式和教学手段。

在教学方式方面，物联网的引入无疑填补了传统教学的缺陷，由于教学环境影响教学效果，传统课堂教学的物理环境所包含的教学资源比较有限，虚拟学习环境又缺乏与现实世界的交互。通过物联网，实现了现实世界与虚拟世界的互联，能够有效地支持人机交互、人与物品之间的交互、人与人之间的社会性交互。使得教学环境的每个物件都具有数字化、网络化、智能化特性，可以与虚拟学习环境进行无缝整合，并且可以为师生提供智能化的教学环境与教学资源。

在教学手段方面，高校中的实验教学通常是不可缺少，这是培养学生动手能力和创新思维能力的重要教学手段，而传统的实验教学有其局限性，因为存在安全性设备方面都无法做到完备。物联网的介入可以为实验教学提供一个安全的、共享的、智能化的实验教学环境，通过物联网学生可以远程控制异地纳入物联网的实验器材，实验过程数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者，实现实验教学的数字化、网络化与智能化。 2、在学生管理上的应用

物联网在学生管理上的应用主要包括学生上课考勤管理和学生安全管理。例如上课考勤管理服务方面，在学校的教室、走廊、大楼入口处、地下室及顶楼等地点架设RFID读取器，每个学生配戴RFID标签，系统会自动侦测出学生RFID信息，统计学生出勤情况，老师可以通过网络查询学生出勤情况及目前所在位置或行进路线。学生安全管理服务方面，当学生到了顶楼或因短期施工而具有不安全因素的环境时，系统可以灵活地变更RFID的感测范围的危险等

级，自动发出语音作现场警示，同时发出警报信息通知相关人员做即时处理，使管理人员易于指挥调度。

3、在后勤保障服务上的应用

物联网应用于后勤是物联网技术的一个重大拓展。高校后勤工作复杂繁琐，特别是与“物”联系方面尤为重要。校园一卡通起初是应用于校园食堂的消费刷卡，因此在后勤服务系统上运行物联网系统应该是有一定理论和物质基础。首先，从目前后勤保障服务层面上看，物联网在校园物资配送及存储使用方面可以发挥其重要作用，传统的后勤物资的配送和存储往往会造成很大的闲置和浪费，通过物联网可以事实监控物资的流向和动态，提高物资的配送那个和存储效率和利用率。其次，物联网通过因特网的连接，让物品之间能够相互传递信息，通过物联网，校园中的各种设备状态都可以通过感测传输到服务器上，通过数据的计算预测，提前更换备用部件，可以有效的预防设备的突发故障，提供更好的后勤保障服务。 4、师生身份管理

教师和学生可在校园智能数字化平台记录自己的个人资料，如姓名、性别、身份、职务、单位、籍贯和出生日期等基本信息，把这些信息记录到师生手机卡中，手机卡的射频标签与师生的基本信息通过一定的数据库进行转换。这种形式完全可以取代目前的互联网时代下的数字化校园的教师和学生的ID卡、就餐卡和借书卡等的功能，这些功能主要用于学生的课程学习、成绩查询、借阅图书和各类消费的身份自动识别。 5、多媒体教室与实训室管理

随着高校数字校园建设水平的不断提高和设备的完善，高校建设了大量的多功能实训室和多媒体教室等，基于物联网的教学管理也是未来的发展趋势。通过在多媒体控制台上安装标签识别器，教师就可以自己对手机SIM卡进行扫描，对教师身份进行识别与确认后，即可打开多媒体进行授课，取代以往的教学管理模式。 6、图书借阅管理

当高校师生想借阅图书时，可通过将自己的手机在图书馆的器上进行扫描，从而对身份进行识别。物联网的应用可提高图书馆管理的自动化程度，提高图书馆的借阅效率，并降低人员和资金的投入。 7、校内消费管理

随着高校校园的扩大，师生在校内的消费日益增多，基于物联网的自动身份识别有助于校内的消费管理，可为广大师生提供便捷、安全的消费和优质的服务。

五、结束语

随着互联网技术的不断发展，为物联网出现和普及提供了肥沃的应用土壤。目前高校校园物联网的研究正在慢慢起步，从校园一卡通到真正的校园物联网还将是一个漫长的过程。教育的发展，对信息化的要求越来越高；技术的创新，革命性的影响到校园的教学和科研、管理和服务。新一代校园管理系统至少应该具备人性化、多样化和智能化的特征，体现融合、服务和创新。随着云计算、物联网等信息技术的发展，也为校园卡系统的应用拓展带来更大的想象和发展空间。 参考文献：

［1］十二五时期物联网产业发展的工作.http：//www.wltx.cc/yejiexinwen/1001617.html. ［2］物联网的关键技术.http：//www.dqjsw.com.cn/wulianwang/66864.html. ［3］物联网产业规划.http：//www.iot-asia.com/topic/n161.html.