物聯網技術在智慧校園中的應用分析論文
一、引言
物聯網是信息科技革命之后產生的新型的概念。信息技術的發展和進步對人們的生產生活的影響越來越深刻。在現代信息科學技術不斷革新的時代，“互聯網+”、“物聯網系統建設”、“大數據”、“云計算”等新型名詞也與我們的生活息息相關。促進物聯網技術應用到生產活動中，是現代社會經濟轉型的一個重要的方向。現代信息科技的重要產物就是物聯網。物聯網(Internet of Things or Web of Things)的實際應用在現代科技領域被稱為互聯網信息技術的延伸和創新。作為現代信息技術的核心，互聯網技術已經在生產生活中充當著不可或缺的角色，而以互聯網技術為基礎的物聯網技術則還在應用探索階段。IOT 技術在信息建設領域將會發揮更加關鍵的作用。在21 世紀初，WSIS(信息世界峰會)上，ITU(國際電子信息科技聯盟)組織將物聯網應用作為新世紀的最重要的科技開發應用之一。現代教育的發展也離不開先進的信息技術。教育活動的主要陣地就是校園。校園建設的質量和水平直接影響到教育的質量和水平。在信息技術不斷革新的時代，教育也越來越離不開物聯網技術的支撐，教育改革的一個重要的渠道也是通過科學技術促進教育方式和教育理念的革新。因此，我們可以運用物聯網技術推動智慧校園的建設。
二、物聯網的建構
(一)物聯網中心系統的建構
在物聯網技術迅猛發展的時代，新的技術越來越快地應用到各個行業生產活動中，智慧校園的建設也離不開物聯網技術的支撐。物聯網技術能夠將溫室大棚中不同的結構聯系起來，而聯系不同的結構則需要現代網絡通信方式(Internet of things)作為中介技術。從根本上來講，網聯網就是將不同的物體(包括硬件和軟件)相聯系的一個綜合的網絡系統。信息技術是物聯網運轉的基礎，也是現代新型的科技。在現代智慧校園中，物聯網的應用就省去了人工操作，在系統內的物體已經通過物聯網技術互相連接起來了。不同結構的工作都在有序進行，包括數據的處理、信息傳輸、解決方案的執行都在系統內自動化進行。物聯網的建構需要以一系列的信息傳輸設備為物物連接的媒介，這其中包括傳感器、電子計算機、Internet、RFID 設備、紅外線感應設備等。這些信息傳輸設備的作用不只是負責將物體與物體聯系起來的工作，它們還要搜集系統內部的各項數據，實時監測系統內部的物體的狀態，及時反應系統內部的物體的信息。保障系統內部的任何物體或者人能夠即時聯系。
在物聯網整個系統內部，主要是以信息樞紐為核心。信息樞紐是一個大型的信息管理庫，物聯網外圍系統的數據都要傳輸到信息樞紐，有信息樞紐進行數據處理和傳輸。而其他的主要系統主要包括感應系統、網絡系統、管理系統、傳感系統、識別系統、調節系統、控制系統以及終端系統等。RFID 技術是識別系統的關鍵技術，它就是射頻智能識別技術。電子通信技術是物聯網系統中的基礎，它能夠連接系統內部各個子系統，信息樞紐需要利用無線通信技術傳達指令。物聯網中心系統的建構基于計算機信息技術，在一個完整的體系內搭建一個通常的網絡平臺。在這個網絡平臺內，內部的事物能夠通過物聯網中心的各個系統的進行聯系，“Internet of Things”(物聯網)能夠涵蓋一切事物，對事物的監管和調控不需要人工操作，也不需要外部干預，在物聯網系統內部，各個系統各司其職，各自負責本系統的工作。網絡系統(Internet System)在整個物聯網中心系統中具有關鍵的作用，網絡系統主要負責網絡服務，那么計算機技術和互聯網基礎應用則是網絡系統的關鍵。
感應系統主要負責信息讀取，對系統中的事物信息進行智能讀取，將讀取到的信息傳達到信息樞紐。
管理系統(Management System)主要負責信息和數據的整理，通過建立網絡管理數據庫(Network Management Database)將系統中的數據信息進行歸類處理，然后傳輸到信息樞紐，信息樞紐再將數據信息進行加工。
調節系統是物聯網中心系統中的一個緩沖環節，調節系統是有數據調節器組成，它能夠將錯誤的信息和無效的數據進行篩選的排除，盡量減少物聯網中心系統的錯誤以及防止因數據信息的錯誤而導致系統癱瘓。
控制系統就是物理網中心系統中的一個關鍵的部分，現代物聯網控制系統主要運用AT89S52 單片機技術、AT89C51 單片機技術、MSP430 主控制器等智能化的控制技術作為控制系統的基礎設施。
而識別系統則是負責信息的識別。智能識別系統能夠實現自動化智能化的信息識別。識別系統以RFID 技術作為基礎，RTID 技術的主要特點就是能夠將物體信息進行實時分享，識別的精準度非常高，反應十分靈敏，更重要的是它能夠自動識別信息。RFID 將數據信息進行分區存儲，并且及時傳輸到信息樞紐。
(二)物聯網技術的應用與分層
物聯網的建構理念是實現高效智能的物物聯系。物聯網的基礎應用技術主要是RFID 技術、感應器技術、GPS 衛星導航技術、網絡信息技術、智能傳感技術等。物聯網技術能夠實現信息的傳播和轉換，物聯網系統對數據信息進行搜集、識別、處理、傳輸等。物聯網將物體與物體聯系起來，那么整個網絡覆蓋內的物體就成為了一個整體，他們之間的聯系就十分緊密，它們就能共享系統內的信息資源。
隨著信息技術的高度發達，物聯網應用的范圍會越來越廣泛，人們的生產生活也會更加便捷。就以建設智慧校園而言，運用物聯網技術建設智慧校園，那么校園的`信息化建設就能更快實現，在校園內的師生就能夠更好地共享校園的硬件設施和軟件設施，也能夠很方便的實現信息共享。以物聯網技術為支撐的校園也能夠更加安全、和諧、安靜、綠色。其實在現代生產行業中，已經有很多產業實現了物聯網技術的應用，其中包括城市基礎建設、城市交通、現代醫療等行業。
物聯網技術的應用能夠方便人們的生產生活，但是物聯網技術的建設還需要進一步深化。因為物聯網是一個非常龐大的網絡系統，這樣一個巨大的網絡系統還包括許多子系統，而這些子系統共同組成一個總系統，我們在上文已經分析了物聯網中心系統的建構，而物聯網整個系統還可以分為很多層級。
1、傳控層：傳控層主要以感應系統、傳感系統、識別系統以及相關的外圍設備組成。傳感器技術、RFID 智能識別技術以及紅外線感應技術是傳感層的技術基礎。比如在傳感器技術方面，物聯網傳感技術包括DS18B20 溫度智能調控傳感器技術、智能SHT11 智能傳感器技術。傳控層的的作為物聯網的一個重要層架，它的系統組成了物聯網的基本框架，GPS衛星導航技術也是傳控層的關鍵應用技術，它能夠準確定位網絡信息，實時搜集網絡內部的數據信息。因此，傳控層的主要指責也是進行信息的搜集和識別。
2、網絡層：網絡層是物聯網系統的重要組成部分。它主要是負責信息的提取和傳輸。網絡層是由各種信息網絡技術構成，包括移動網絡、無線通信技術、Web 技術、數據管理技術、有線電視網、電力載波技術、ZigBee 技術等構成。網絡層能夠提升物聯網系統中的各個結構的聯系程度，提供更加安全便捷的網絡服務系統。
3、應用層：物聯網技術的應用對人們的生產生活帶來極大的影響。物聯網的建構目標就是為了更好地應用到實際的生產活動中。物聯網的應用是連接物聯網開發和完善的一個中間環節，也是物聯網技術的研發者與使用者之間的一個聯系契機。物聯網的應用層主要包括智能電子平臺、應用服務系統，應用層還能夠實現跨行業、跨產業、跨系統的聯系和服務，真正實現的信息資源的聯系和共享。應用層為物聯網技術的的實際應用搭建了一個完整的平臺。
三、智慧校園建設與物聯網的應用
物聯網技術與智慧校園建設有緊密的聯系。我們可以從以下兩個方面分析物聯網技術在智慧校園中的應用。
(一)物聯網技術與校園卡應用
校園卡應用的范圍很寬泛，其中主要包括師生生活、教學考試、學生管理以及圖書館管理等。我們知道，物聯網的識別系統主要是以FRID 智能識別技術為支撐。在校園卡設計中，我們可以將FRID技術應用到校園卡智能識別芯片中，這樣就能夠實時讀取學生的各項信息。比如，在校園超市中，當學生使用校園卡消費時，校園卡的金額就會被FRID 識別器讀取，相應的消費金額也會被扣除。在出入校園管理、圖書館管理中也可以運用FRID 識別技術進行學生管理。這樣校園卡就成為了“一卡通”，學生只要一張卡就能夠在學校消費、學習、讀書等，非常方便。這也正是建設智慧校園的意義。
(二)物聯網與校園管理系統
校園管理是智慧校園建設的一個重要內容，校園管理要實現信息化、自動化和智能化。
校園管理包括教務管理、后勤管理、校務管理等。利用物聯網技術可以優化校園管理，營造安全、舒適的校園環境。比如運用智能傳感技術能夠實時監測校園內部的環境質量，一些學校利用DS18B20 溫度智能調控傳感器調節實驗室的溫度，當實驗室溫度不適合進行實驗時，溫度智能傳感器就會及時發出調節指令，將室內溫度調到最佳。由此可以看出，應用物聯網能夠提升校園建設的質量和水平，建設安全、舒適、人性化、現代化的校園，方便學生，提升校園的硬件實力和軟件實力。
四、小結
學校教育的改革需要現代信息科技作為支撐，而物聯網技術作為現代信息技術的代表，它能夠為智慧校園的建設提供更多的機遇。智慧校園建設的質量和水平直接影響到教育的質量和水平。在信息技術不斷革新的時代，智慧校園的建設也越來越離不開物聯網技術的支撐，現代校園的一個重要的渠道也是通過科學技術改變傳統校園的建設和管理，實現科學管理。從技術應用的角度來看，將物聯網技術與智慧校園建設相結合也是符合技術發展推動教育變革的基本理念。