物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用

摘" 要：文章通過分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智慧校園建設(shè)中應(yīng)用的重要性，探討了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園建設(shè)總體結(jié)構(gòu)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建設(shè)智慧校園過程中的技術(shù)應(yīng)用，最后對如何使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好的應(yīng)用于智慧校園建設(shè)提出了一些建議，以期與各位學者交流。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);智慧校園;高校建設(shè)

中圖分類號：TP391.44" " "文獻標志碼：A" " " " "文章編號：2095-2945（2021）13-0144-03

Abstract： This paper analyzes the importance of the application of the Internet of Things technology in the construction of smart campuses in colleges and universities， discusses the overall structure of the smart campus construction based on the Internet of Things technology and the technical application of the Internet of Things technology in the process of building a smart campus. Some suggestions for better application of networking technology in the construction of smart campuses are provided， so as to share experience with scholars.

Keywords： Internet; smart campus; university construction

近年來，智慧校園的理念逐漸融入高校校園建設(shè)的主題，物聯(lián)網(wǎng)與新技術(shù)的快速發(fā)展，也給當前高校校園環(huán)境建設(shè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇，高校課程建設(shè)等各方面的教學水平和管理技術(shù)也因此得到了顯著提高。利用新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，迅速提高信息智能化在高校教學、科研、管理等各個方面的應(yīng)用程度勢在必行。[1]物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)能夠有效實現(xiàn)物與物、人與物、人與物與人之間的深度多層次信息互聯(lián)互通，實現(xiàn)各級信息資源的整合和信息共享，通過高校智能物聯(lián)網(wǎng)校園的建設(shè)，使學生在學校隨時得到更好的信息化學習和生活環(huán)境，從而進一步有效促進我國當代高等教育信息化事業(yè)的健康快速發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智慧校園建設(shè)中的重要性

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在各個行業(yè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。部分高校將物聯(lián)網(wǎng)、智能大數(shù)據(jù)等新技術(shù)充分靈活地應(yīng)用于高校教學管理的各個環(huán)節(jié)，有力地促進了智慧校園教學和管理建設(shè)的不斷提升。

首先，高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于高校智慧校園建設(shè)中，一方面可以充分利用遠程監(jiān)控技術(shù)，直接實現(xiàn)高校教學資源的實時共享;另一方面，也可以充分利用物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，將虛擬課堂與高校現(xiàn)實課堂緊密結(jié)合，打造卓越的智慧教育課堂。其次，在高校智慧課堂建設(shè)中，過于傳統(tǒng)的信息技術(shù)手段，很難跟上當前時代發(fā)展的步伐，而在當前物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的強大支持下，各類教學資源的相互共享更加方便快捷，實現(xiàn)了普通高校與優(yōu)質(zhì)高校教學資源的有效整合和充分利用，使高校教師能夠取長補短，不斷創(chuàng)新，進行教學創(chuàng)新和成長。同時，高校高效利用物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，不僅可以為更多的高校學生和教師提供更優(yōu)質(zhì)的教學服務(wù)發(fā)展空間，還可以根據(jù)不同的高校教師和學生的實際學習需求，為他們提供更精準的教學服務(wù)。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園建設(shè)總體結(jié)構(gòu)

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智慧校園建設(shè)過程中，它的整體結(jié)構(gòu)主要分為三個部分。第一部分是針對教學服務(wù)的智能教學管理系統(tǒng)，第二部分是針對學校后勤部門的智能后勤服務(wù)系統(tǒng)，第三部分是針對師生校園活動的智能應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。[2]智能教學服務(wù)系統(tǒng)主要針對教學當中的智慧課堂、智能考勤、教學實踐活動、智慧圖書館進行智能化技術(shù)建設(shè)。智能后勤服務(wù)系統(tǒng)主要面向?qū)W校后勤管理工作中的校園安防工作、校園資源節(jié)能工作、校園中的車輛管理工作等提供技術(shù)服務(wù)。智能應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)是對校園生活中學生一卡通、教師職工卡等校園內(nèi)的移動消費進行智慧化建設(shè)的部分。各功能子系統(tǒng)相互連接，共享各種信息網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換，共同為高校智慧校園建設(shè)提供智能化的技術(shù)服務(wù)體系。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建設(shè)智慧校園過程中的應(yīng)用

3.1 在智能圖書館管理中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實踐中的應(yīng)用主要包括高射頻人臉識別、激光無線掃描、紅外無線傳感等關(guān)鍵技術(shù)，可有效實現(xiàn)人機信息交互和基礎(chǔ)資源信息共享。[3]在高校智慧校園系統(tǒng)建設(shè)中，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用到智能高校圖書館，能借助射頻圖像識別書本電子標簽，使高校智能圖書館內(nèi)的數(shù)據(jù)與文獻管理信息、管理設(shè)備、讀者注冊信息實時集成，為高校師生快速借閱和查詢所有必要的圖書文獻提供更多便利。并通過優(yōu)化圖書館文獻管理利用模式，實現(xiàn)讀者借閱文獻信息的實時集成管理利用，完成全館相應(yīng)的文獻數(shù)據(jù)分析、采集和處理工作。同時，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高校智能數(shù)字圖書館，可以讓高校師生通過智能手機、電腦等方式實現(xiàn)與智能圖書館的互動，圖書館館員可以定期根據(jù)情況及時向高校師生推送館藏閱讀信息，及時為全體高校師生提供各種多樣化的閱讀服務(wù)。此外，通過對當前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合科學研究和應(yīng)用，可以分析圖書館的溫度、濕度、光照等方面的情況，實現(xiàn)對高校圖書館閱讀學習區(qū)周邊環(huán)境的合理調(diào)整，從而為高校師生閱讀提供良好的環(huán)境。

3.2 在高校能源和教學資源管理中的應(yīng)用

高校作為大量資源消耗的單位，在學校照明、空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)等各種方面有著巨大的用電量，在校園內(nèi)的各種公共區(qū)域，用水量也比較大。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動智能監(jiān)控校園系統(tǒng)的結(jié)合，可以更加合理、及時地控制和調(diào)整校園能耗，及時制止不必要的能源浪費，并通過在重要地理位置實時安裝的無線能耗傳感器監(jiān)控節(jié)點，分析用電情況，實現(xiàn)實時能耗控制。隨著對大學生實際應(yīng)用能力要求的不斷提高，更多的專業(yè)知識和經(jīng)驗需要廣大學生在實驗學習中獲得。而高校的應(yīng)用型實驗室和設(shè)備往往得不到充分、合理、高效的開發(fā)和應(yīng)用。在加強實驗室教學資源的使用與管理方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不斷優(yōu)化高校實驗室設(shè)備資源和使用環(huán)境方面也發(fā)揮著非常明顯的作用。通過RFID標簽的自動設(shè)置，可以輕松便捷地實時讀取各個實驗室的基本工作信息，并及時向?qū)嶒炇夜芾砣藛T發(fā)送反饋。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有力幫助下，實驗室相關(guān)工作人員不僅可以對現(xiàn)有實驗室專用設(shè)備系統(tǒng)進行更加及時的安裝、維護和運行管理，還可以隨時隨地了解實驗設(shè)備的運行動態(tài)，幫助學校減少不必要的設(shè)備損耗。

3.3 在學校日常考勤信息管理中的應(yīng)用

人臉識別技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括應(yīng)用于我國公安系統(tǒng)中涉案犯罪分子真實身份信息的識別、駕駛證和居民護照與實際護照持有者的身份查驗等。[4]通過引入新的人臉識別管理技術(shù)，也可以對高校日常考勤情況進行管理，目前常用的移動人臉識別考勤管理系統(tǒng)主要有兩種，即移動人臉識別考勤管理系統(tǒng)和固定人臉識別考勤管理系統(tǒng)。移動人臉識別學生考勤管理系統(tǒng)要求學校教師在考勤系統(tǒng)中提前設(shè)定好學生考勤的開始時間，然后將考勤攝像頭直接對準學生教室門口，當學生進入教室時，攝像頭可以自動記錄下學生到達教室時間的信息，同時自動識別出教室里學生的相關(guān)個人信息。隨后，考勤管理系統(tǒng)會自動將在場學生名單與當天學生的考勤管理信息進行比對，生成考勤管理數(shù)據(jù)統(tǒng)計表，其中包括每個學生按時到校、遲到、缺課的相關(guān)信息。固定的人臉識別自動考勤控制系統(tǒng)，也是學校事先設(shè)置好并安裝在教室里的。不同的是，攝像頭的位置將直接安裝在教室的所有學生座椅前。老師需要提前在考勤系統(tǒng)中設(shè)定好考勤的工作時間，攝像頭會在學生課堂時間和其他幾個固定考勤時段采集到每個學生的人臉識別信息。另外，系統(tǒng)會在當天考勤工作結(jié)束后，自動導(dǎo)出當天考勤工作的統(tǒng)計，然后通過對比考勤學生列表，分析當天的考勤工作。同時，操作系統(tǒng)還能在每節(jié)課的不同上課時間和地點抓拍幾張高清課堂照片，以便提供給老師驗證。人臉識別課堂考勤管理系統(tǒng)最大的優(yōu)勢在于，它不僅能夠有效提高學校課堂教學效率，節(jié)省課堂教學時間，同時能夠有效地避免一些學生代替聽課，對不斷提高高校課堂教學質(zhì)量也有很大的幫助。

3.4 在校園安防管理中的技術(shù)應(yīng)用

安防校園巡邏機器人屬于校園服務(wù)管理機器人的一種，其主要特點是可提供包括但不限于校園指定安全場景的自動巡邏、圖像、音視頻自動監(jiān)控、異常情況實時檢測、危險自動報警、遠程自動控制等功能，同時可部分替代人力執(zhí)行安全管理任務(wù)。[5]與傳統(tǒng)的人工安防相比，智能自動安防可以讓機器人更加全天候、安全可靠。目前，安保巡邏機器人可以不間斷地在學校巡邏24小時，對學生、教師、臨時人員進行拍照登記，對進入學校的機動車車牌也進行登記，且自帶安防攝像頭，可隨時自動識別學校內(nèi)未合法注冊面孔、不明身份車輛及長時間滯留學校的可疑人員。對于在學校內(nèi)駕駛超速違反學校交通法規(guī)的違法車輛，通過與當前學校的固定安全攝像設(shè)備進行實時識別，及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，然后由安保工作人員及時進行應(yīng)急處理，通過記錄在學校內(nèi)有不良行為的人和車輛，禁止其再次進入學校。在學校使用安防機器人和固定攝像頭，輔助校園安保人員進行學校安全管理，將大大提高學校的安保水平，降低安全風險，為師生提供安全的校園環(huán)境。

3.5 在校園智能應(yīng)用服務(wù)管理中的應(yīng)用

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能校園應(yīng)用服務(wù)平臺主要服務(wù)內(nèi)容一般包括財務(wù)核算、出納、一卡通服務(wù)管理和學生消費服務(wù)管理。其中，學院智能消費應(yīng)用服務(wù)管理系統(tǒng)仍以日常消費行為管理為主，不僅可以通過先進的消費信息管理技術(shù)，對全院師生的日常消費行為進行有效地實時管理，且在校園移動一卡通中分別設(shè)置了多個電子標簽。通常情況下，用戶只需將卡片標簽貼在校園內(nèi)相應(yīng)的電子設(shè)備上刷卡，電子閱讀器就會自動反饋相關(guān)數(shù)據(jù)并發(fā)送到校園系統(tǒng)中心，之后系統(tǒng)管理員會對校園數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行綜合分析后進行整合并自動刷新。

4 如何使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好應(yīng)用于智慧校園建設(shè)

4.1 推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)工作

要想提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智慧校園建設(shè)中發(fā)揮的作用，就要進一步促進對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)工作。首先，要進一步提高對校園內(nèi)部各種信息收集的廣泛性和準確性，更好的對智慧校園內(nèi)各教學單位和行政部門的信息管理和數(shù)據(jù)進行自動采集和分析。及時準確地了解校園財務(wù)人力和社會物資的使用情況，以便進行宏觀調(diào)控和合理分配，避免不必要的矛盾。其次，要進一步結(jié)合現(xiàn)代高科技技術(shù)，對智慧校園建設(shè)過程中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行創(chuàng)新研發(fā)，例如在學生在線學習的過程中結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算等，形成一個學生線上學習實時監(jiān)測平臺，通過學生在線上反饋的問題，對學生學習效果進行智能預(yù)測，并有針對性地向?qū)W生推送他們需要補充學習的內(nèi)容。只有不斷對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行完善和創(chuàng)新，對存在的問題及時反饋和解決，才能及時發(fā)現(xiàn)智慧校園建設(shè)過程中存在的短板和不足，并及時發(fā)現(xiàn)和糾正，為智慧校園的建設(shè)保駕護航。

4.2 提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智慧校園數(shù)據(jù)信息防范意識

在運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)智慧校園的過程中，對收集到數(shù)據(jù)的安全性和隱私性保護是非常重要的。可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)防偽溯源防范與恢復(fù)技術(shù)。使收集到的數(shù)據(jù)源安全缺失或被惡意篡改時，能夠及時自動恢復(fù)。在進行涉密科研數(shù)據(jù)傳輸分享的過程中，要建立高質(zhì)量的防火墻，一方面加強涉密信息的管理，另一方面嚴格篩選和控制訪問者的信息識別，加強對涉密數(shù)據(jù)安全性的管理。此外，針對來自國際網(wǎng)絡(luò)的各種安全技術(shù)風險和新威脅，要不斷強化安全防范和防護意識，不斷完善和鞏固網(wǎng)絡(luò)硬件及相關(guān)技術(shù)的安全防護措施，在整個數(shù)據(jù)收集和運行的過程中建立實時監(jiān)控、保護、報警系統(tǒng)，更要不斷深入研究新的安全防護技術(shù)，全方位提升對數(shù)據(jù)安全的防護能力。

4.3 培養(yǎng)和引進更多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才

智慧校園的建設(shè)必然需要相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的積極協(xié)助和參與。然而目前階段很多高校缺乏這樣的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)人才，因此，首先學校各部門應(yīng)積極與國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)專業(yè)技術(shù)機構(gòu)開展技術(shù)合作，通過引進先進的信息技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品，引進專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)團隊，解決智慧校園建設(shè)過程中各個環(huán)節(jié)當中技術(shù)應(yīng)用等問題，提高學校的智能化管理水平。其次，學校需要不斷加大對相關(guān)部門工作人員的技能培訓，使他們定期更新物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)技術(shù)，學習最前沿最先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展理念，不斷加強和提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)能力，培養(yǎng)一支優(yōu)秀的學校物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和后期安全管理人才隊伍，推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智慧校園網(wǎng)建設(shè)中的更廣泛應(yīng)用。最后，有必要在全國范圍內(nèi)，建立高校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)交流合作平臺，定期開展對智慧校園建設(shè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生的問題、取得的效果進行共同探討，推動全國范圍內(nèi)的高校智慧校園建設(shè)合作、互通發(fā)展，更有利于各高校之間資源、信息共享，進一步推動我國高校智慧校園建設(shè)質(zhì)量的整體提升。

5 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的提高，高校逐步實現(xiàn)了由傳統(tǒng)校園向現(xiàn)代智能校園的重大轉(zhuǎn)變，為高校科學發(fā)展建設(shè)開辟了一條科技創(chuàng)新之路。因此，在推進高校智慧校園建設(shè)工程的過程中，應(yīng)更好的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，探索更方便快捷的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用途徑，進一步促進大學校園信息化、現(xiàn)代化發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智慧校園建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，能顯著有效地提高高校教育的數(shù)字化、智能化和信息化程度，對改善學校教學和生活環(huán)境建設(shè)有很大幫助。學生在智慧校園里，不僅可以得到更高質(zhì)量的學校教育教學服務(wù)和更便捷的學校生活，還可以營造現(xiàn)代化的校園環(huán)境，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用進行大力發(fā)展，已經(jīng)成為了穩(wěn)步提升高校智慧校園建設(shè)水平的必然途徑。

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