基于物聯網的小學智慧校園特色建設初探

萬里海

摘 ?要：以重慶市南岸區珊瑚康恒小學校為例，介紹學校在“智慧康恒”特質辦學彰顯中基于物聯網整體打造學校智慧農場、智慧果園、智慧花園的智慧校園特色建設情況，為需要建設智慧校園的學校提供參考。

關鍵詞：物聯網;小學;智慧校園;建設;初探

一、學校智慧校園建設概況

重慶市南岸區珊瑚康恒小學校創辦于2010年，是重慶市首批示范小學校珊瑚實驗小學“珊瑚”品牌集團化辦學獨立法人的一所公辦小學校。學校在“珊瑚最紅，孩子最親”辦學理念下，以“多彩康恒，親近致遠”為辦學特色抓手，著眼于“社會參與、文化修養、自主發展”三維度核心素養，通過打造“生活康恒、藝術康恒、智慧康恒”三大課程特質，踐行“育愛、啟智、習慧、尚美、行健”的育人目標。

“智慧康恒”在基于物聯網的智慧農場、果園、花園建設中呈現，物聯網的神奇讓校園更加多彩。2015起年，學校陸續對原有農場、果園、花園進行優化改造，在原有基礎上增加了農作物、植被、花草、果樹的品種，建設了比特實驗室，不但大程度的美化改變校園的環境，在信息技術環境下引進物聯網技術，旨在科學運用物聯網技術，結合教學，通過學生自主創新的方式，實現對農場果園自動化、科學化和高效化的管理，在物聯網感知層、網絡層和應用層的實踐上進行更多有意義的探索和創新，同時也引領學生們進入一個全新的物聯網世界。

二、智慧農場與比特實驗室

建設基于物聯網技術的智慧農場和比特實驗室，開設STEAM特性的生活大課堂課程，學科老師圍繞物聯網項目開展多項趣味研究性學習活動，激發同學們學習和探索現代化農業世界無窮奧秘的興趣和熱情，有效促進課程資源的整體打造，為學生提供自由生長的樂土。讓傳統農耕知識與計算機與網絡技術、物聯網技術、音視頻技術、傳感器技術、無線通信技術及藝術、數學、德育等進行有效的整合，不僅滿足教學的實際需要，還使同學們掌握了智慧農業的基本原理，提高學生的科技意識。智慧農場整體實現了以下一些功能：

1、農場門禁語音

門禁語音可以實現語音智能進入農場的管理，安裝于農場通道入口處，可以通過紅外感應到有人員進入，自動播放農場由學生錄制的的歡迎語音。

2、二維碼掃碼查詢功能

在農場每種農作物的附近，放置二維碼標識牌，學生、老師通過手機掃描二維碼，即可查詢到該農作物的相關知識，方便孩子們對該農作物的認識。

3、園區內語音

安裝于農場內固定位置，通過紅外感應到有人員靠近，自動播放指定的農作物介紹語音。語音由學生參與錄制，內容可以比較長，每次觸發，播放完整的一輪語音。

4、溫濕度采集和調控

在農場固定位置安裝溫濕度采集裝置，定時監測土壤的溫濕度變化曲線，當濕度低于指定閥值時，自動觸發噴淋裝置啟動噴淋動作。

5、智能氣象檢測站

在農場中心的開闊位置，安裝智能的氣象站設備，對溫度、風力、風速、風向通過傳感器進行實時監測，通過互聯網將數據實時的顯示在LED大屏幕上，同時數據24小時不間斷的傳送到中心的服務器上，通過統計軟件可以實現相關參數值的變化檢測。

6、大棚煙霧報警

煙霧報警器是一種常見的消防預警裝置，能夠在火災發生的初期階段準確感應到起火所產生的煙霧，迅速向人們進行預警。在農場的溫室大棚里，煙霧報警探頭實時監測環境煙霧情況，一旦發現煙霧超標，自動發出鳴叫報警。

7、視頻監控

在農場的固定農作物種植區域安裝高清攝像頭，可以實時監控農場內的植物情況，大大提高工作效率。將監控畫面接入學校監控系統，一旦監控畫面出現異常，就可以使用報警，起到警示和威脅作用，農場的安全也起著至關重要的作用。

三、智慧果園和花園

基于物聯網的智慧果園和花園建設是專門為了優化校園科技教育環境，提高青少年學生的科技意識，活躍同學們的課余生活，增強他們的實際觀測能力而開發設計的，同時也為了滿足物聯網種植的實際需要。不僅使同學們掌握了物聯網知識的基本原理，更重要的是能夠激發同學們學習自然地理的興趣和熱情，了解更多的智慧果園和花園的科學知識。整體實現了以下一些功能：

1、動態顯示光合作用系統

光合作用是植物吸收二氧化碳產生氧氣的重要過程，通過傳感器的信息采集，系統轉化之后顯示在LED大屏幕上，投影分布為動態曲線圖，顯示相關濃度的變化曲線，讓學生直觀觀察光合作用的過程及變化。

2、光觸感滅蚊器

光觸媒滅蚊器是美國頂尖級昆蟲學家、生物學家、仿生學家合作研發的高科技產品，它這種叫做“蚊子磁鐵”的發明，能發出類似人類的氣味（包括二氧化碳和水分），在果園和花園的中心位置安裝，從而吸引并消滅吸血的蚊子。

3、網絡開關灌溉供水電子閥

水是基礎性的自然資源，保護節約水資源就是保護我們的“地球母親”。通過物聯網無線技術控制果園和花園的灌溉系統運作，可以達到合理用水，按需用水的特點。同學們在APP上的操作，可以控制電子閥的開關，讓我們的灌溉系統動起來。

4、總輻射及降水檢查點

安裝總輻射及降水收集器，我們以數據監測分析為載體，對影響花草樹木生長的自然信息做統計，包括土壤溫濕度，風速風向，光照度，降雨量，大氣壓與輻射數值等，同學們要細心留意它們的反饋，保護我們耕種的勞動成果。

5、RFID植物標簽

智慧花園果園物聯網追溯系統基于RFID技術和移動互聯網技術實現數據采集、融合、處理，并通過操作RFID智能終端，實現果樹智能化識別和追溯管理。

四、結束語

學校基于物聯網的智慧校園特色建設得到了領導和友好學校的一致認可，接待了多個考察團的交流學習。2016年5月中國教育電視臺以《高大上！小學生利用“互聯網+”玩轉“智慧農場”》對科技教育特色做了專題報道。

科技進步永無止境，探索實踐永無終點。樂在探求、善于學習的全體師生將把今日的收獲化為明天的動力，勤勞地行走在智慧農場、果園、花園之中，經歷著一次次的播種、耕耘、觀察和收獲，在應用物聯網的新智能校園里學習并享受著更多的快樂。

參考文獻

[1] ?張越棋.基于物聯網的智慧校園方案探究[G].通訊世界，2018，25（12）

[2] ?陽燦.智慧校園建設的整體構想與應用初探[G].發明與創新·教育信息化，2015，（10）