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智慧校园数字化管理范文1
中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）31-6967-04
1 概述
1998年，美国前副总统戈尔发表了题为“数字地球：21世纪认识地球的方式”的演讲，首次提出“数字地球”的概念，此后全世界普遍接受了数字化概念，并引出了“数字城市”、“数字校园”等概念。步入新世纪，随着我国教育信息化的大力推进，“数字校园”建设已成为我国高等教育改革的重要手段和方式。总体来看，我国的“数字校园”建设大概经历了三个关键阶段：第一个阶段，简单的资源“数字化”。大量文字和数字资源上网是这一时期的主要特征；第二个阶段，业务工作的“流程化”。在此阶段中教务系统、办公系统等各类业务工作系统开始出现，传统的部门工作开始转向网络流程；第三个阶段，业务数据的“共享化”。业务工作的“流程化”产生了大量的业务数据信息，而相关部门对这些数据信息的需求直接催生了业务数据的“共享化”。从实用研发层面，所谓业务数据的“共享化”也就是应用系统与数字资源的整合优化。目前，我国大部分高校的数字化校园建设都处于此阶段中。另有一些高校已经完成了此阶段的建设，开始探讨和摸索智慧校园的构建。比如浙江大学、南京邮电大学、厦门大学等等。江苏警官学院在完成数字校园三期的建设后，也开始智慧校园的规划设计。
2 智慧校园概念解析
相对而言，智慧校园是一个全新的概念，只有深入理解了它，才能制定出合理可行的智慧校园构建方案。
2.1 定义
毫无疑问，智慧校园是数字校园的进化版本。而如同数字校园一样，智慧校园也并没有一个清晰、明确的定义，构建的角度、层次不同，对智慧校园的理解和定义也不尽相同。
福建师范大学教育学院的沈洁、黄宇星从比较宽泛的层面解释：智慧校园“是一种将人的因素、设备的因素、环境及资源的因素以及社会性因素，在信息化背景下有机整合的一种独特的校园系统。它以物联网技术为基础，以信息的相关性为核心，通过多平台的信息传递手段提供及时的双向交流平台，提供结合网络、技术、服务的智能的综合信息服务，全方位地实施教育信息化。”[1]
南京邮电大学的宗平等则从更加细节的层面解释：智慧校园“是以物联网为基础，以各种应用服务系统为载体而构建的教学、科研、管理和校园生活为一体的新型智慧化的工作、学习和生活环境，利用先进的信息技术手段，实现基于数字环境的应用体系，使得人们能快速、准确的获取校园中人、财、物和学、研、管业务过程中的信息，同时通过综合数据分析为管理改进和业务流程再造提供数据支持，推动学校进行制度创新、管理创新，最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化；通过应用服务的集成与融合来实现校园的信息获取、信息共享和信息服务；从而推动智慧化的教学、智慧化的科研、智慧化的管理、智慧化的生活、以及智慧化的服务。”[2]
2.2 特性
无论对智慧校园的哪一种解释，概括起来，都包含以下几个特性[3]：
1）无处不在的互联网络。通过有线或者无线，互联网络覆盖校园每一个角落，智慧校园支持所有需要上网的软件系统和硬件设备的连接。
2）全面感知的校园环境。从人员到物品，从校园各类资源（水、电、气等）一天的运行消耗到个人一天的轨迹，智慧校园通过无处不在的传感器、摄像头及各种系统平台，能够随时随地客观的感知、捕获和传递有关人、设备、资源的信息。
3）广阔开放的学习环境。智慧校园将为师生提供一个更为广阔开放的学习环境，使得知识的获取不再局限于课本，师生的互动也不再局限于课堂。智慧校园将为校内师生提供海量的学习资源，支持全天候的在线学习，支持校内任意地点任意人员的互动交流和探讨。
4）智能化的数据处理。依托于数字校园海量数据的收集和存储基础，智慧校园将建构出各类实用的数据挖掘模型，建立预测方法，同时智慧校园能够综合各方面及时新鲜的数据、信息、规则等内容，通过智能推理，做出快速反应，改被动分析为主动应对，更加突出智能化特点。
5）个性化的应用服务。智慧校园更加重视个性化服务理念，任何人都能灵活配置自己所需的功能应用以及喜爱的界面风格。智慧校园的整体架构依然采用SOA理念，面向服务。
3 数字校园基础上的智慧校园构建
智慧校园由数字校园进化衍生而来，智慧校园的构建也不可能脱离数字校园，因此功能完善、架构稳定的数字校园是智慧校园构建的基础。而对于智慧校园的构建，笔者认为最现实和可行的是采用“裹粽子”的方式，在数字校园基础上层层叠加、精心修补。
3.1 数字校园构建现状
各个院校数字校园的构建状况不尽相同，该文以江苏警官学院为例。
由下至上，该架构模型共分为五个层级，分别为基础设施层、业务系统层、数据交换层、流程服务层和信息服务层。基础设施层解决网络互通、服务器软硬件部署相关问题。基础不牢固、不安全，架构的整体就不稳定。在基础设施层采用了IPV6技术和Vmware虚拟化技术保证了网络、服务器运行的稳定和高效。二层是业务系统层，它是高校数字化校园运行的主体，和学校各个业务部门工作都有关联，包括教务、教学、学工等等，各个业务系统之间保持相对独立，但又有关联，而关联它们的就是数据交换层和流程服务层。数据交换是从数据表、数据字段层面保障信息准确及时的传递，具体技术包括企业服务总线技术（ESB）和消息机制（EQ）。而流程管理则是从更高级的代码流程层面保证业务系统间相互的沟通互联，主要通过流程管理器技术（BMP）来实现。数据交换和流程管理最终都是服务于数据中心。数据中心是数字化校园所有数据汇合共享的地方，它既是数据的接收者又是数据的提供者，是数字化校园系统正常运转的核心所在。数据中心包含数据处理的两个阶段：数据共享和数据归档。最后是信息服务层，为用户提供各类信息的WEB展示。纵贯数字化校园架构模型所有层级的是两个保障体系：信息安全技术保障体系包括数字化校园的安全管理，包括安全策略、安全组织、安全评估、安全技术等；信息标准体系包括信息、技术标准、组织机构、管理制度、运维保障体系等。
目前，江苏警官学院数字化校园系统运行正常。相比较传统的校园管理，数字化校园至少具有以下一些优势：
1）信息获取及时透明。门户管理平台集成了各业务系统的信息功能，任何部门的通知新闻都能够立刻显示在校园内网界面中。
2）内部办公高效节俭。多个业务系统的使用，使得数字化办公基本代替了传统的纸质办公。无论教师、学生还是行政管理人员只需要上网就能获知最新的工作消息，而且任何一个业务部门通过本部门业务系统就能随意抽取到所需的其它部门提供的数据，大大提高了办公的效率。
3）校园生活便捷有序。一卡通系统集成了日常校园生活所涉及到的方方面面，如门禁、饭卡、水卡、电卡等等。一张校园卡就能解决师生的吃、用、住、行，反应在数字校园系统中就是一串清晰变化的数字。校园生活也变得简单而有序。
4）学习空间逐渐拓展。师生们可以在任意时间任意地点登陆数字校园后，进行沟通、交流、学习和下载资源，还能在线练习和提交作业。校园学习不再局限于教室和课上的45分钟，数字校园系统大大拓展了师生们学习的空间。
当然，除了优势之外，目前的数字校园系统也存在许多的缺憾，大体上有以下几点：
1）数据中心的功能不够强大。数据中心是数字校园的核心部件，是维系数字校园运行的动力之源。未来，海量的数据要通过数据中心来处理和安置，没有科学、长远的设计和规划，数据中心势必成为整个数字校园或智慧校园运行的最大瓶颈。
2）学习平台的架构不够完善。现在的学习平台大多死板僵硬，缺少“动感”。所谓“动感”一是指“互动”即师生间的互动沟通，探讨交流；二是指“移动”即师生能够随时随地通过移动终端登录平台；三是指“联动”即学习平台和所有的资源平台（如图书馆、课程网站等）互联互通，共享共用。
3）数据来源的层次不够细密。由数字校园总体架构模型可以看到，目前的中心数据主要来源于各大业务系统，且仅限于关系型业务数据，数据来源的层次不够细密。比如说校园环境数据（设备、植物、教室等）、人员流动数据、视频监控数据、个性WEB应用数据（博客、QQ心情、人人网等非私密空间）、其它学习和娱乐相关的数据等等都未被适当引用。
4）校园数据的利用不够充分。部分校园数据被存储后未做进一步加工处理，从而失去其特殊的价值，成为无用的电子垃圾，浪费空间和资源。
5）个不够周到和全面。数字校园系统中虽然也有个性化的处理，比如区分了教工和学生的页面构成，但方法太过简单和粗糙，无法突出每一个人的“个性”。比如师生近期的关注点、学习或者工作的重点等等。且界面无法变换更新，缺少灵活性。
3.2 智慧校园的整体构建
智慧校园整体构建是以已经建成的数字校园为基础，以弥补数字校园系统的缺憾和不足为目标，融入“物联网”的应用，并突出“智能化”特点。其总体架构模型例图2。
智慧校园架构模型是在数字校园架构模型的基础上做了部分的修改和升级。从下至上依旧分为基础设施层、业务系统层、数据交换层、流程服务层和信息服务层，在最上层构造上多了一个终端服务层。每一层都分别做了或多或少的调整。比如基础设施层，在校园网内新融入了移动网络和物联网络；业务系统层，更细致的划分出典型业务系统和非典型业务系统，同时突出校园学习环境的建设，以所有与科研、学习相关的系统为基础，利用云技术手段，构建基于云服务的互动学习及资源共享平台；数据交换层和流程管理服务于大数据中心。大数据中心是以大数据概念进行构建，包括了非关系数据的存储处理和关系数据的存储处理，所有数据通过Hive-Hadoop集群进行深度挖掘分析，最后汇总数据和分析结果导入关系数据库中以联机分析的方式为客户所调用；信息服务层新增个平台，在统一信息门户中灵活调用；最后是终端服务层，在固定终端之外，新增了移动终端，通过定制的校内移动终端平台高速访问智慧校园。
3.3 智慧校园局部构建分析
由图2智慧校园总体架构模型图可以看出新构建的系统至少有两大区域是需要重点关注的，其一是数据中心；其二是基于云服务的互动学习及资源共享平台。
1）大数据中心的构建
大数据中心的构建将是智慧校园构建的重点和难点。大数据中心功能架构例图3所示。
在未来，针对非关系型数据的存储和查询已是必然的趋势。互联网时代，完全的关系型数据库已越来越无法适应当前的形势。该文考虑在大数据中心内的交互区综合应用两种方式的数据库存储，所有的业务系统根据各自需求进行选择性存储。交互区内的数据再经过订阅抽取，归入大型数据仓库系统中按照主题分类建立深度分析模型。在深度分析模型中，分析结果将不仅仅为简单的“是什么”和“怎么样”，而且要解决“为什么”和“怎么办”的复杂问题，包含了查询统计、分析预测和自动控制等功能，突出“智能化”特点。这里的大型数据仓库系统是基于Hadoop（分布式系统基础架构）技术的Hive（Hadoop下的SQL解析引擎）系统，即图3中的Hive-Hadoop集群。经过Hive-Hadoop集群深度挖掘分析之后的数据和分析结果重新导入专用关系数据库中，供系统和用户使用。前端工具不再承担分析功能，仅仅实现数据和结果的可视化查询[4]。
2）基于云服务的互动学习及资源共享平台构建
基于云服务的互动学习及资源共享平台将为智慧校园内泛在的学习提供可能。例图4。
平台以云服务的方式融合了所有学习与科研相关的系统的资源，再经过优化的检索处理，通过各类终端以个性化的方式提供给不同的用户，真正实现按需服务和全天候服务。所有的资源都不会被浪费。同时平台综合多种互动方式如语音、视频、在线留言等等，为教师与教师、教师与学生或者学生与学生之间提供交流畅通可靠的交流场所。教师还能应学生的要求随时安排在线考试或者在线作业，并及时进行有针对性的点评。平台的实现采用SOA架构以及Websrvice技术，通过组件方式灵活组合和调用各类资源。基于云服务的互动学习资源共享平台，将能最大程度的满足师生们的学习需求和表达需求。
4 结束语
计算机、网络技术的不断更新和进步为高校教育信息化的发展提供了源源动力和蓬勃生机，而如何将先进的技术与高校的管理、教学完美结合则是每一个高校信息化建设参与者需要深入考虑的问题。该文对智慧校园的考虑和构建受当前技术发展所限还有一定的局限性，而随着物联网技术、大数据分析、云计算等计算机软、硬件技术的不断发展，未来智慧校园的构建必将更加成熟和完善。
参考文献：
[1] 沈洁，黄宇星.智慧校园及其构建初探[J].福建教育学院学报，2011（6）：122-125.
[2] 宗平，朱洪波，黄刚，等.智慧校园设计方法的研究[J].北京邮电大学学报：自然科学版，2010（4）：15-19.
[3] 黄荣怀，张进宝，胡永斌，等.智慧校园：数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究，2012（4）：12-17.
[4] 覃雄派，王会举，杜小勇，等.大数据分析——RDBMS与MapReduce的竞争与共生[J].软件学报，2012，（1）：32-41.
智慧校园数字化管理范文2
【摘要】随着信息技术和科技发展水平的不断提高，物联网技术越来越成熟，而且应用也越来越广泛，在智慧校园建设中引入物联网技术是对数字化校园的优化升级，对于我国的教育事业的发展具有十分积极的意义。
【关键词】智慧校园 物联网 应用讨论
为了适应现代教育发展的历史趋势，为了实现我国教育事业的深化发展，为了建设智慧校园，将物联网技术运用到校园建设上来既是教育发展内在要求，也是时展的必然要求。将物联网技术运用到智慧校园的建设上来能够推动校园管理模式创新，提高办学水平。
一、两个概念的界定
1、智慧校园。所谓智慧校园就是利用信息技术、物联网技术以及虚拟化技术来进行数字化校园建设，通过革新教师、学生、管理者的校内生活方式，将学校的各种资源进行系统的整合，提高各个校园主体在校园生活应用中的明确性、灵活性以及响应速度，从而达到教育教学管理服务模式的创新和发展。2、物联网技术。物联网的概念最早在上世纪九十年代末提出，是信息技术发展的又一崭新阶段，也是信息技术的重要不成部分。其核心和基础仍然是互联网，在信息实现互通的前提下有效扩展了用户端，将物与物，人与人联系在一起，特别注重用户体验，在应用元素上更加个性化、人性化、多元化，可以说是数字化的升级版。
二、典型应用
1、物联网在教学管理中的应用。作为智慧校园重要组成部分，在教学管理中积极运用物联网技术能够取得良好的效果。它能够通过提供“未来教室、移动智能卡”有效整合教学资源，为广大师生提供良好的教学环境，为师生制定个性化的教学方案。运用智能传感器以及网络信息技术实现对各种教学信息的管理和信息共享，为学生提供更优质的教学资源。同时也能够借助“移动智能卡”实现对身份认证、考勤管理、图书借阅登多方面的管理，大大提高教育管理的效率和质量。2、物联网在校园安全中的运用。校园作为一个特殊的社会活动场所，对于安全系数要求非常高，运用物联网技术能够建立“电子围墙”，利用安防监控器、视频监控器实现对校园重点区域的及时监测和管理，而且能够形成安全警报系统，进行自动报警，有利于及时应对突发事件，维护师生安全。同时也能建成“智能访客系统”，对来客进行认真的信息登记和对可疑人员进行排查，提高管理部门的工作效率和校园安保工作质量。3、物联网在后勤管理中的应用。作为校园生活的重要组成部分，后勤保障引入物联网能够实现智慧校园的更加完善。利用传感器等物联网技术实现对校园水、电、暖等资源的控制和优化配置，并实现对各种信息的及时，供广大师生能够合理进行安排，既实现了低碳环保，也能推进校园文化建设。物联网技术在后勤管理领域还有许多待开发的项目，例如餐厅就餐质量管理、校医之间管理等等，这些都是建设智慧校园的必不可少的组成部分，因此，物联网技术在后勤管理领域还需要有更大的发挥。
三、物联网技术应用存在的问题
智慧校园数字化管理范文3
关键词：智慧校园；天翼校园云；翼卡通
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）22-5007-03
随着高校数字化、信息化建设的不断推进，信息服务在学校教学、科研与管理中的作用越来越大。由于校园网络建设与发展的重要性和迫切性，各个学校已经或正在开始建设基于部门的应用系统，基本解决了面向业务主题的管理。但在高校信息化建设中，仍然存在着一些共性的不足，如网络基础设施的接入手段单一，安全保障体系尚不完善；数字资源建设的投入较少，整体应用水平还有待提高；特别是不同部门之间的信息共享与交流自动化程度低，缺乏统一的信息编码标准；信息化保障机制还不够健全等等诸多发展中的问题亟待解决。近年来，由于智慧校园概念的引入及其探索和发展，主导了高校数字化、信息化建设与发展的方向，可以预计智慧校园是数字校园发展的必然趋势[1]。
1 智慧校园的概念
智慧校园是指通过应用云计算、虚拟化和物联网等新技术来改变高校师生与校园资源之间的交互方式。将学校的教学、科研、管理与校园资源和应用系统进行整合，以提高应用交互的明确性、灵活性和响应速度，从而实现智慧化服务和管理的数字校园模式。
智慧校园的三个核心特征：一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务；二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用服务领域，实现互联和协作；三是通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口[4]。
目前，智慧校园的设计与建设大体上呈现在原有校园网的基础上引入“校园云平台”[2]和“一卡通”[3]系统融汇整合成一个实现智慧化教学管理体系和智慧化教学服务环境的数字校园系统这样一种模式。
2 天翼校园云系统
“天翼校园云”是基于中国电信“云平台”开发，面向高校用户群体推出的3G校园信息化移动应用系统。集成计算机、网络、通讯、无线接入和移动通信五大信息技术，整合校园内的教学、科研、管理和生活服务信息，提供随时随地随需的移动信息服务，实现高校的教育信息化、决策科学化、管理规范化和体验无线化。
2.1 教务管理
教管部门可以通过“天翼校园云”， 向学生有关期中期末考试，四、六级考试、补考、清考等有关考试类的通知，点对点实时告知学生，对挂科的学生进行提醒，同时提醒对未通过科目进行重修，并通知其补考时间。学生可以自主通过“天翼校园云”客户端、手机WAP门户等方法随时随地查询自己已考过的科目及成绩情况。还可以进行调课通知、课表查询等等服务。
2.2 学工管理
可以通过“天翼校园云”，学校关于假期，诸如寒暑假，“五一”、“十一”黄金周等有关放假的通知，点对点实时告知学生。还可以进行会议通知、实现自助请销假等等。
2.3一卡通管理
学生可以自主通过“天翼校园云”客户端、手机WAP门户等方法随时随地进行其一卡通余额查询、消费明细查询及个人信息查询。
2.4 图书馆管理
学生可以自主通过“天翼校园云”客户端、手机WAP门户等方法对图书馆馆藏书籍进行搜索，并可实时查寻图书馆新到图书。图书馆管理员也可以通过“天翼校园云”，可以向已超期的图书及相关的借阅者，超期催还通知和向学生新书推荐信息。
2.5 就业管理
学院就业指导中心可以通过“天翼校园云”有关就业招聘的信息，点对点通知有需求的学生。学生可以通过“天翼校园云”客户端、手机WAP门户等方法随时随地进行查询，并可查询学校实时推荐的就业岗位等就业的信息。
2.6迎新管理
学校可以通过“天翼校园云”相关报道流程。新生通过“天翼校园云” 客户端、手机WAP门户等方法，可以随时随地查询有关学校报道流程的说明和指引。学校按照系别班级分类将新生信息导入“天翼校园云”平台，方便未来几年通过“天翼校园云”向学生发送各类通知、提醒。
2.7后勤管理
学校师生可以通过“天翼校园云”手机端、WAP等方式向学院有关部门报告各类故障信息，例如：水电故障及设备故障等等。学校后勤部门可以各类通知，例如：灾害预防通知，断水、断电、断网通知等。
3 基于网络互联技术的翼卡通系统
翼卡通系统，是智慧校园的基础工程和重要组成部分。校园翼卡通系统是以校园网为基本载体，采用计算机技术、网络与通信技术、数据库技术和IC卡识别技术，利用IC卡作为信息的载体，持卡人在其权限范围内，实现校内的商务消费、身份识别和认证、社会应用、财务结算和自助服务等活动，为广大师生员工的教学、科研和生活提供方便，从根本上实现“一卡在手，走遍校园”的目的。
翼卡通：是电信天翼手机终端与传统一卡通系统的全面整合，利用随身携带的手机UIM卡作为身份鉴别和刷卡消费的电子钱包，提高用户使用的便捷性。其典型结构示意图，如图2所示。
3.1翼卡通系统平台
校园翼卡通平台采用JAVA语言开发，遵循J2EE技术路线，系统具有很好的移植性，不需要更改任何代码和配置，翼卡通平台可运行在多个操作系统上，无论用户选择UNIX、LINUX或WINDOWS都能很好的实现翼卡通平台的管理和控制。
数据库系统的多样性，为了保证校园翼卡通系统使用不同的数据库系统，校园翼卡通平台采用了ORM — HIBERNATE技术（对象-关系映射工具），实现与数据库平台的无关性，完全支持目前的主流数据库。
3.2应用子系统
由于采用安全性、可靠性、效率较强的中心服务器，所以能够带的负载较大，网络控制器的数量、子系统的数量都不受限制，可以达到较好的扩展性。应用子系统功能有：1）翼卡通卡务管理系统；2）财务结算系统；3） 餐饮消费子系统；4）人员通道管理子系统；5）考勤管理系统；6）学生公寓管理系统；7）查询管理系统等等。
4 结束语
“智慧校园”的基础是前期数字校园网络的建设与发展。 “智慧校园”首先要建设一个统一的基础设施平台，要拥有有线与无线双网覆盖的网络环境，才能使得“天翼校园云”和“校园翼卡通”系统得到充分的应用；其次，要有统一的数据共享平台和综合信息服务平台[5]。
“智慧校园”作为一个崭新的概念，不同的提出与设计者给予不同的诠释。 对于高职院校尤其是资金缺乏的院校，有了网络运营商的加入与参与使得“智慧校园”的建设步伐大大加快。既解决了高职院校普遍存在的资金瓶颈同时也解决了技术上存在种种问题。从市场高度来看今天的校企合作，有可能在“智慧校园”的建设与应用中使得双方互利共赢，都将取得长足的发展。
参考资料：
[1] 黄荣怀，张进宝，智慧校园：数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究，2012，18（4）.
[2] 刘芙.“智慧校园”的“云”应用剖析[J].消费电子·理论版， 2013（1）.
[3] 易著梁，韩伟平.校园一卡通的设计及安全性措施的研究[J].常州信息职业技术学院学报，2008，7（4）.
智慧校园数字化管理范文4
【关键词】物联网;教育;传感网
【中图分类号】G40-057【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)02―0008―03
引言
物联网(The Internet of things)的概念自从1999年被提出后受到了越来越多的关注。物联网旨在将所有物品通过各种信息传感设备与互联网连接起来以实现智能化识别和管理。2005年国际电信联盟(ITU)的《ITU互联网报告2005:物联网》描绘了“物联网”时代的图景[1]:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等等。物联网有望为人们提供智能化的生活与工作环境,变革人们的生活、工作与学习方式。本文基于对物联网内涵、特征及研究现状的把握,探讨物联网在教育中的应用。
一 物联网的内涵与特征
1 物联网的内涵
目前关于“物联网”(The Internet of Things)的一个较为权威的定义是欧洲信息社会与媒体委员会在其2008年的《2020年的物联网:未来之路》中提出的。其中将“物联网”定义为由一些“具有身份标识与虚拟的个性化特征,可以利用智能化接口在智能空间进行相关操作,并可以与社会的、环境的、用户的上下文相互连接并进行有效沟通”的物体构成的网络,认为物联网具有“整合性”,是未来的因特网,其中的物体互为连通且扮演积极角色,具有主体性[2]。
从中文字面上看,物联网强调物品的互联,被看作是一种通过各种信息传感设备使现实世界中各种物件互为连通而形成的网络,使得所有物品都有数字化、网络化标识,方便识别、管理与共享。在英文表述中,物联网被称之为“The Internet of Things”,具有更为深广的含义,强调“any things connection”,而“things”不但包括现实世界的物件(object),也包括各种计算设备(computer)与虚拟空间的人工物件(artifact),还包括网络用户(human)[1]。可见,在广义上,物联网实际上是包含了对物件之间、人与物件之间、人机之间、人人之间、物件与计算机之间、计算机之间等各种“主体”之间的互联。自90年代以来,互联网日益普及,人机交互、人与人之间的社会互、计算机与计算机之间的通信已经得以实现,因此在当前对物联网的研究与实践中,主要关注现实世界中物件(object)的互联。
2 物联网的特征
(1)连通性:连通性是物联网的本质特征之一。国际电信联盟认为,物联网的“连通性”有三个维度[1]:一是任意时间的连通性(any time connection),二是任意地点的连通性(any place connection),三是任意物体的连通性(any thing connection)。
(2)技术性:物联网是技术变革的产物,代表着未来计算与通信技术的发展趋势,而其发展又依赖众多技术的支持,尤其是射频识别(Radio-frequency identification,简称RFID)技术、传感技术、纳米技术、智能嵌入技术。
(3)智能性:物联网使得人们所处的物质世界得以极大程度地数字化、网络化,使得世界中的物体不仅以传感方式也以智能化方式关联起来,网络服务也得以智能化。物联网具有智能化感知性,它可以感知人们所处的环境,最大限度地支持人们更好地洞察、利用各种环境资源以便做出正确的判断。
(4)嵌入性:物联网的嵌入性表现在两个方面,一是各种各样的物件本身被嵌入在人们所生活的环境中;二是由物联网提供的网络服务将被无缝地嵌入到人们日常工作与生活中。
二 物联网研究现状
近年来,物联网受到了来自各种研究机构与团体的越来越多的关注,并取得了一些令人瞩目的研究成果,其中较具影响力的包括国际电信联盟的《ITU互联网报告2005:物联网》、欧洲信息社会与媒体委员会的《2020年的物联网:未来之路》、IBM的“智慧地球”项目。物联网的研究也受到了各国政府的重视,比如,日本与韩国2006年开始相继实施U-Japan计划与U-Korea计划,我国在国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020)中也提出要重视传感网的开发与利用,我国台湾地区提出了U-Taiwan计划,国家传感网创新研发中心与产业园2009年12月在无锡落成,而这些计划中都重点关注物联网的发展与应用。这里仅列举日本的U-Japan计划与IBM的“智慧地球”项目。
1 U-Japan计划
U-Japan(2006-2010)是日本2006年开始实施的在e-Japan计划基础上提出的基于物联网的信息技术战略计划,预期在2010年实现泛在网络社会(ubiquitous network society)[3]。日本政府认为,日本自2001年实施e-Japan计划以来,在信息基础设施建设、高速信息带宽建设等方面取得了较大成果,但在网络的互联空间拓展与有效应用方面需要进一步规划与推进。
U-Japan的“U”有四方面含义:一是泛在互联Ubiquitous (Connects everyone and everything),其中重点强调了人与物品、物品之间的互联;二是网络的通用性(universal),即要弱化对用户的技术性要求,使网络具有用户友好性,支持用户的各种交流需求;三是面向用户性(User-oriented),要求所有的网络服务应该基于用户的视角,使得用户可以便捷地利用网络服务,同时也可以成为网络信息的提供者;四是网络服务应该具有独特性与创新性(Unique),不但使用户利用网络服务更具有创造性,获得独特的体验,也使整个社会更具活力。
在U-Japan计划背景下,以RFID技术、传感技术为代表的物联网技术将得到广泛的应用。物联网将被用于解决日本社会由于人口低出生率、老龄化带来的各种社会问题,包括环境问题、劳动就业问题、健康与福利问题、教育与人力资源问题、政府管理服务问题、公共安全与防灾问题、交通问题、环境与能源问题、经济与工业问题、国际问题等。比如,在健康与福利问题解决方面,物联网技术可以用来帮助看护独居的老人,配戴在老人手腕上的传感器可以自动测报老人的体温、血压等数据,当老人生病或遇到意外情况时,数据采集系统会自动监测并报警。
2 IBM“智慧地球”项目
“智慧地球”(Smarter Planet)是由IBM在2008年底提出的基于物联网的新的全球战略[4]。IBM专家认为,目前每个人、公司、组织、城市、国家、自然系统和人工系统都正在实现更透彻的感应和度量、更全面的互联互通。在此基础上,人们可以获得更智能的洞察力。智慧地球战略以优化交互为核心,以智慧的方法为途径,从四个方面保证实施,从而实现物联网在多个领域的有效应用。
智慧地球的核心是以一种更智慧的方法通过利用新一代信息技术来改变人们在现实世界与信息空间中的交互方式,以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。
智慧的方法具体来说是以以下三方面为特征的:一是更透彻的感知,即要利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程;二是更为广泛的互联互通,即要实现人与人之间、人与物件之间、物件之间等各种主体之间的互联;三是更深入的智能化,主要是利用先进技术收集、处理数据,以获取更加新颖、系统且全面的洞察来解决特定的问题,使得特定的知识可以有效地应用到特定行业、特定的场景、特定的解决方案中以更好地支持用户的决策和行动。
IBM将“智慧的地球”战略分解为四个关键问题以保证该战略的有效实施[5]:一是利用新智能(New Intelligence)技术;二是智慧运作(Smart Work),关注开发和设计新的业务流程,形成在灵活、动态流程支持下的智能运作,使人类实现全新的生活和工作方式;三是动态架构(Dynamic Infrastructure),旨在建立一种可以降低成本,具有智能化和安全特性的动态基础设施;四是绿色未来(Green & Beyond),旨在采取行动解决能源、环境和可持续发展的问题,提高效率与竞争力。
根据物联网技术在不同领域的应用,“智慧的地球”战略规划了六个具有代表性的智慧行动方案,包括智慧的电力、智慧的医疗、智慧的城市、智慧的交通、智慧的供应链以及智慧的银行。
三 物联网在教育中的应用
1 利用物联网构建智能化教学环境
教学环境的特性直接影响着教学绩效。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,而物理教学环境与虚拟学习环境的整合也容易停留在表层。通过物联网,不但使得现实世界的物品互为连通,而且实现了现实世界(物理空间)与虚拟世界(数字化信息空间)的互联,能够有效地支持人机交互、人与物品之间的交互、人与人之间的社会互。物联网的引入使得物理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,可以即时地捕捉、分析师生的教与学的需求信息,并进行相应的调整,为师生提供智能化的教学环境与教学资源。比如,在教室里可以有感知光线的传感器,会随时监控光线亮度,控制教室照明灯的开关,还可以根据光线强度调控学生所用计算机屏幕的亮度;学生可以在教室内利用计算设备读取本地或调用异地嵌入了传感器的物体的数据用于当前的学习。
2 利用物联网丰富实验教学
实验教学是培养学生动手能力和创新思维能力的重要教学手段,但传统的实验教学有其局限性,比如,因为存在安全性问题或者缺乏实验器材,许多实验无法让学生亲自动手做。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,比如,每一种实验器材都有数字化属性与使用帮助信息,当实验器材使用不当时会自动启动报警系统;实验者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。
3 利用物联网支持教学管理
物联网可以用于学校考勤管理、学校图书管理、教学仪器设备管理、学校教育安全管理。比如,台湾利用物联网的核心技术RFID技术支持学校安全管理,主要包括八个服务领域[6]:上下学及在校行踪通知服务;学生保健服务;校外教学管理;危险区域管理服务;校园访客管理系统;教育设备管理服务;学校大型会议人员管理服务;运动设施使用人员管理服务。2008年度,台湾成立了校园安全应用RFID技术协助学生安全建置计划,逢甲大学和台殊教育学校配合进行了包括上下学及在校行踪通知服务、学生体温异常管理服务、危险区域管理服务与访客机制管理服务四项实践。在实验学校的教室、走廊、大楼入口处、地下室及顶楼等地点架设约30个点RFID读取器,每个学生配戴RFID标签。实验系统会自动感测RFID信息,统计学生出勤情况,老师可通过网络查询学生出勤情况及目前所在位置或行进路线。系统提供的腕带式标签可以自动感测学生体温,当学生体温异常时,系统将发出警报信息通知相关人员,做即时健康管理及处置措施。当学生到了顶楼、地下停车室、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,并配合校方监视系统以有效监视现场状况使得管理人员易于指挥调度。当访客进入校园有RFID的感测范围的管制区域时,系统将发出语音警示同时产生信息通知学校相关人员进行适宜处理。
4 利用物联网拓展课外教学活动
通过实地参观、观摩、实践,学生可以获得直观的体验与真实的感受。课外教学活动一直以来是激发学生学习兴趣、拓展学生知识空间与视野、培养学生科学探究能力的重要手段。物联网可以拓展课外教学活动。比如,我国香港、台湾、北京、广州等地区开展了基于物联网的“数字化微型气象站”在科学教育中的应用实践,将先进的测量技术、传感技术与现代教学理念相结合,支持学生的正式学习、户外学习、区域合作学习。2003年底,台北市内中小学都建立了各自的校园气象台,每个校园气象台都可以是一个独立的气象观测站,通过传感器收集实时气象相关信息到各自的校园气象台网页上,各个校园气象台还会将每天收集到的数据发送至台北校园气象网实现数据与资源共享[7]。
四 结束语
目前对物联网的研究主要在物流管理、智能家居等领域,在教育领域的探讨尚为鲜见,但随着物联网技术的日益成熟,相信其在教育中的应用将越来越广泛。本文探讨了物联网在构建智能化教学环境、丰富实验教学、辅助教学管理、拓展课外教学活动方面的作用,期望本文可以为关注物联网教育应用的研究者与实践者们提供一些有益参考。
参考文献
[1] The Internet of Things [EB/OL].
[2] Internet of Things in 2020: Roadmap for the future[EB/OL].
[3] U-Japan Policy [EB/OL].
[4] 智慧地球项目[EB/OL].
[5] IBM“智慧的地球”新战略揭秘[EB/OL].
[6] 学童安全之特殊学校RFID应用[EB/OL].
[7] 台北市校园数位气象网[EB/OL].
The Application of the Internet of Things in Education
LI Lu-yi1Zheng Yan-lin2
(1.School of Education Science, Northeast Normal University,Changchun,Jilin130024,China;
2. School of Media Science, Northeast Normal University,Changchun,Jilin,130117,China)
智慧校园数字化管理范文5
【关键词】 物联网 智慧校园 应用要点 调试策略
前言：现如今我国智慧院校内部的物联网技术结构被顺势划分为基础感知、深度网络、多元化实践应用三类层次，其中基础感知层利用不同样式的传感设备以及网关加以构筑，能够在合理时间范围内将各类物体信息高度采集并全方位传输；实践应用层处于物联网、用户接口位置，能够切实预测行业日后发展动态，确保开放沿用的物联网智能应用功能，能够逐渐趋向完善形态。
一、物联网技术协调控制特征研究
第一，基础连通性能。不管是专用、无线或是任何样式的感知物体，有关内部连通状态是必须要清晰呈现的，同时经过互联网终端协调引导过后，有关真正意义上的物联网架构形态也便得以有机舒展。单纯透过国际化电信联盟验证结论审视，物联网内部连通性方面保留四个维度特征，如任意时间、地点、物体以及人员的连通性细节。
第二，物物相联规则。如今人们一切交流工作都可以借助计算机互联网操作，主动克制一切时间、空间影响要素。实际上是物联网经过特定传感、射频识别以及全球定位技术调节过后，完成的物与物技术交流结果，正是在这类人-物之间即时性互动氛围影响下，涉及虚拟、现实世界连接转变的梦想才能尽快实现。
第三，智能化操作。实质上就是整合计算机、传感、控制等技术优势，进行系统内部多个对象智能化监控管理，当中对于物联网技术规范要求极为严格，使得世界内部不同物体可以摆脱传感途径而随意灵活交接。物联网在智能化程序感知方面绩效优良，能够最大限度地观察人们实际所处生活环境，必要情况下借助高端环境资源分布状况，进行后期发展模式清晰预测。
二、物联网技术在新时代智慧校园内部科学沿用的策略内容解析
2.1学生日常生活活动监管方面
首先，食堂管制。主要利用RFID技术进行食堂管理体系灵活划分，包括保留RFID电子标签的饭卡，数据读取和消费金额扣除设备，以及后台数据综合控制系统。其中后者主张将各类用户已经注册的信息内容及时灌输到数据库内部，进而在日后督促专业管理人员进行各自业务绩效精确查询与确认。其次，浴室水控管制。同样是利用RFID技术进行水资源自动化控制。其主体功能表现为：运用实时计费方式进行读卡出水管理，并且依据外接脉冲流量表实现对应费用计量转换和科学扣除目标。最后，考勤事务管制。以往校园内部学生考勤管理工作基本上全权交由教师处理，使得其额外耗费不少时间和精力，对于对应课程讲解质量势必造成深刻影响。而利用RFID技术为核心单元的日常考勤管理流程机制，督促学生在每次上课之间运用校园提供的卡进行数据记录，并交由远程服务器统一处理。
2.2教学流程疏导控制层面
第一，日常教学流程的紧密衔接。主张透过物联网技术进行全面、主动化教学管制体系构筑，全程彰显RFID技术独特的支撑引导功效，逐渐健全既有教学管制组织和个体素质考核评估系统，使得学生自觉树立起自主学习、合作探究交流意识。例如：某市生长校园数字化农植物园系统，主张督促内部学生全程参与到各类动植物生长状况感知活动之中，同时借助计算机网络进行观测信息整编梳理，自觉分组进行高超种植经验交流推广，展示前所未有的研究成就光芒，最终合理提升学生的基础性科学素养。
第二，智慧型图书馆的构建和系统化开放。此类结构单元希望利用物联网技术进行现场自动化协调管制，无须借助任何形式的人工服务项目支持。单纯拿智能化书车为例，其作为一类移动式RFID文献归架管制仪器，能够同步发挥信息精确查询、定位、书架智能化导航等功能优势，确保不同文献架位信息能够得到更为妥善的收藏、分拣和保管。
另一方面，物联网应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。至于RFID存储实验设备的基本属性等信息，则是利用阅读器方便地获取相关信息，然后再利用网络进行统一管理。需要加以强调的是，RFID可以帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。
三、结语
按照上述内容陈述，我国智能化校园布置活动如今广泛交接，对于日常教学流程、学生生活秩序、图书馆系统等提出更加严格的规范要求。如今要做的就是，尽量强化物联网技术对不同数据信息的记忆、分析能效；同时合理开发研究各类创新技术型资源设备，进一步为日后标准教学文化形态舒展积累深度适应经验。
参 考 文 献
[1]王雄青.智慧图书馆的服务模式探析[J].江西行政学院学报，2013，13（04）：78-96.
智慧校园数字化管理范文6
【关键词】信息化；校园卡；数字；行为轨迹
在社会科技化高速发展的当今社会，计算机技术已经渗透到我们生产生活的各个部分。校园作为社会中一个重要的组成部分，也投入更多的人力物力来支持学校的数字化网络技术的发展。这些科技化手段的实行，对于提高学校的数字化管理有很大的促进作用，能够有效的提高学校资源的使用效率，促进服务水平提高。
1校园卡的形成与发展
1.1校园卡形成的背景
校园卡的形成正是基于数字化的现代信息化技术社会下，建立在高校数字化建设的基础上。现阶段的发展情况是，大多数学校都已经实行数字化管理，利用计算机技术、多媒体技术等先进技术参与学校的经营管理，将学生的学习、生活、教学等工作看做一个整体，对其中涉及的资源进行统计、整合，以此来了解学生的生活作息习惯，对其进行系统化的分析，更好的为学生进行服务提高学校的服务水平。
1.2校园卡的形成
校园卡的形成是校园数字化建设过程中最核心的组成部分。它具有身份认证、刷卡消费、数据管理等多种职能，可以将学生信息有机的结合起来，使其成为一个整体。管理者可以通过校园卡的使用状况了解学生实时的以及历史的使用状况，其功能已经不只局限于刷卡消费之上。而是更多与信息管理相结合，不再进行单一的消费结算功能，而是通过智能化的芯片技术进行学生的活动管理。这就使学生卡成为一种能够以组合方式为学生提供综合的工具，在简化学生们的生活作息方式的同时，以科学的手段对学生的学习生活活动进行监督管理。提高学生的生活质量，促进学校的科学管理水平。
1.3校园卡的建设
校园卡作为一种综合管理学生行为的工具，目前已经被大多数学校投入使用。校园卡的建设以“集中控制、信息管理”为理念，在整个系统的设计中，将各种信息模块进行整合，实现信息资源的集中收集，并将其集中整合到互联网中，利用计算机技术对其进行保管与整合。并且建立安全统一的数据库，保证信息的存放以及采用渠道的安全，实现安全管理、安全传输。但是随着网络技术的弊端逐渐显现，以此在管理的过程中要加强监督。校园卡的建设必须与所在高校的实际发展状况以及其他高校的相关信息相结合，通过安全的资源管理系统进行存放，实现高校资源的集成与共享。为了保证校园卡的信息化管理能够充分适应学校的发展状况，因此要做好相关的管理与控制工作，避免不必要的支出，提高校园卡的数字化建设程度，安全的进行高校间的资源共享。
2校园卡数据
2.1数据的产生
校园卡作为一种综合的信息记载工具，有着身份认证、刷卡消费、数据管理等多种职能，可以在不同的场合产生不同的功能，这就促使了数据的产生。学生对于校园卡的每一次刷卡使用，便会产生一组信息数据，它记载着使用的时间与地点。各种数据的集合便形成了完整的数据库，记录着每一位学生、该学生的每一次刷卡活动的相关信息。在该数据库里便可以对信息进行查找以及使用。
2.2校园卡的数据管理
数据库相关数据包含着整个校园中学生、教师、以及其他业务系统中的相关信息，其庞大的系统组成要求管理者必须加强对其的监督。它的安全运行能够保证校园内相关重要信息的安全运行的必要保证。这就要求对数据库要采用严格的加密技术以及准入技术进行管控，使得系统运行有足够的安全装置进行保障；另外，数据的安全传输也是管理的关键，因为系统内会存放与学校相关的重要信息。这就要求数据的传输必须在安全的网络环境中进行，要与外部网络进行绝对的隔离，同时采用各种防护手段保证信息传输渠道的安全，防止不法分子盗取信息；数据修复功能也是一种必备功能，它能保证数据库在运行中对突发状况数据资源产生的不利影响降到最低，防止信息的损害以及丢失。并进行相关备份工作，把系统问题为数据库带来的损失降到最低，维护系统运行的稳定。
3校园卡功能对用户数字行为轨迹的研究
3.1消费行为
消费行为是校园卡最主要的管理职能。校园卡内部的IC芯片，对相关人员的消费行为进行记录与管理。消费行为是校园活动中最主要的组成部分，在学校的经济活动中占有很大的比例。数字化的管理手段将各种分散的消费行为进行合理整合，在有效提高校园的治理水平的同时，也大大简化信息整理的手续，提高后勤工作部门工作的质量。这种规范的信息化管理手段，还同时为学校部门的决策提供数据支持，提高了管理水平，保证学校管理的准确性与科学性。比如，通过调查我们了解到，普通大学生在除去各种特殊消费的前提下，综合平均计算，每人每月大致需要1000元—1500元的生活费。那么，学工管理者在进行学校奖学金金额以及等级确定的时候可以以此为依据之一，制定出一套合理的奖学金评定管理制度。
3.2身份认证系统
3.2.1身份识别校园卡的身份认证系统通过统一的认证机制将信息统一识别，对于不符合系统的信息一律不通过。其运用先进的芯片技术，通过统一的认证机制进行准入、门禁、考勤等重要工作的控制。同时将此系统与计算机技术相结合，将信息资源运用科技手段进行管理，实现对校园卡使用者身份的安全识别。3.2.2门禁系统门禁系统是对进出校园、图书馆、寝室等重要地区的人员实行准入制度，通过芯片内记载的信息对持卡者的身份进行识别，保证校内重要场所人员管理的安全性。它用过实行严格的准入制度，防止不法人员的进入对校园系统进行损害，提高系统管理的科学性。3.2.3考勤管理系统考勤管理系统以科学的管理手段，监督学生的出课情况以及教工的出勤状况，以考勤结合教务课程的安排，为系部和学院相关人员提供实时的有价值的数据。运用科学的管理手段对其进行管理，以信息化的手段进行监督，有效提升学生、教工的学习以及工作效率。
4结语
科技化管理手段的不断增强，就要求学校不断深入信息化的管理，利用信息化提高学校资源管理工作的效率。校园卡的使用能够在很大程度上保证校园信息资源的快速整合，保障智慧校园建设的顺利实施。合理的构建用户的数字行为轨迹，为数据的深度挖掘积淀了丰富的数据资源，以此推进了我院校园信息化建设的进程。
参考文献
[1]李向龙,杨贵福.利用校园卡数据构建用户数字行为轨迹的研究[J].信息系统工程,2015(11):120-121.
