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關鍵詞：智能交通；物聯網；交通管理模式

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 20-0000-02

物聯網作為新一代信息技術的代表，它是全球技術發展的方向，物聯網是信息化與工業化融合的重要途徑和載體，也是信息產業發展的第三次浪潮。而智能交通作為國家“十二五”期間重點扶持的新興產業之一，同時也是最迫切需要融合物聯網相關技術的領域之一，面臨著巨大的發展機遇。很顯然，ITS（智能交通）離不開各類傳感器對交通數據的采集，離不開局域、網絡的交通信息共享，離不開智能系統的監控和管理。物聯網具“信息、和智能”兩大特征，其在城市智能交通領域的應用，必將引領城市交通的管理和服務發生革命性的變革。智能交通行業中利用物聯網技術、網絡和設備來實現交通運輸的智能化，智能交通系統與物聯網的相互融合，必能促進中國智能交通系統的大發展。

智能交通系統著眼于提高交通基礎設施運行效率，立足解決交通擁堵、交通事故以及與交通運輸業密切相關的能源和環境等問題，借助于電子信息以及科技等領域的優勢，綜合運用各種高新技術實現對人、車輛、道路以及交通與運輸的智能化監控與管理，實現感知道路的各種信息（交通擁堵、重大事件、公交、停車信息、環境（尾氣）與天氣等；采用互聯網、廣播電視網、3G天線網絡等三網融合的數據傳輸系統實現任何時間、地點的實時道路狀況及數據的交互與傳輸；充分發揮數據信息有效價值，將數據信息分層分類及時發送到相應的部門和用戶群體；為機動車駕駛員和市民提供最佳的出行路線；為政府及有關職能部門應對突發事件和交通道路指揮及未來發展提供決策參考與依據。

1 基于物聯網的智能交通體系框架的研究

傳統的交通信息采集方式落后并且手段單一，不能實現24小時的實時提供現場信息的實際情況以及道路擁堵疏通和突發交通事件的實時處置能力有有限的情況下，我們采用基于物聯網架構的智能交通體系，采用多種交通信息采集手段，結合出租車和公交以及其車輛的日常運營，采用搭載車載定位裝置和無線通訊系統的浮動車檢測技術，實現對交通信息要素的全天候實時獲取。通過路網流量分析預測和交通狀況研判，為路網建設和交通控制策略調整及相關交通規劃提供輔助決策和反饋。

智能交通體系框架下的智能交通體系通過實時全天候采集和智能分析并結合車載無線定位裝置等多種通訊方式，實現了車輛路徑規劃、動態誘導和區域路網交通管控，能夠使整個交通信息系統進行整合，為交通指揮中心信息平臺提供實時信息。為情報分析和指揮決策提供數據支持。在目前智能交通體系中車輛信息采集方式有固定式采集和浮動車式采集。固定式采集方式通過安裝檢測設備，從而對機動車信息進行檢測。而浮動車將采集所得的位置和時間數據上傳給數據數據處理中心，由數據處理中心對數據進行存儲、預處理，然后利用相關模型算法將數據匹配到電子地圖上，計算或預測車輛行駛速度、旅行時間等參數，對路網和車輛實現“可視化”管控。浮動車采集技術是固定點采集技術的重要和有益的補充，它實現全流程的信息采集，結合固定點式采集，能夠為路網數學模型的建立提供更全面豐富的數據。

2 基于物聯網的智能交通誘導系統的應用研究

智能交通誘導系統主要利用屏信息，對駕駛員提供誘導。駕駛員通過信息板實時對應交通節點下游的部分路網交通狀態，來選擇交通行駛路線。并能夠對交通管理措施提供跟蹤反饋。交通誘導屏信息子系統主要功能包括：

2.1 提供在線車輛誘導、緊急事件的通告信息。交通誘導信息包括道路擁堵信息、快速路出口匝道擁堵信息、以及根據天氣狀況、路面及路面設施檢修狀況、特殊情況需要封閉道路等各種交通警示信息等，即時通知駕駛員，以提高其警覺性，實現車流的合理導向，緩解車流分配不均對交通造成的影響，保障車輛的安全行駛。

2.2 智能交通誘導系統的控制模式。智能交通誘導系統包括自動和手動兩種控制模式，系統可以自由的在自動和手動之間切換。誘導系統在自動情況下，系統自動向交通誘導屏發出顯示道路交通狀況的信息，紅色表示堵塞、黃色表示擁堵、綠色表示暢通。在手動的情況下，系統自動向交通誘導屏發出顯示道路交通狀況的信息需經操作員手工確認方可，同時操作員可手工向交通誘導屏發送文字信息。

2.3 可變動態文字警示信息顯示。智能交通誘導系統中的信息標志牌不應該固定不變的文字信息，應該重要的路況信息、警示信息，以便提高交通誘導屏的可讀性。

3 基于物聯網的智能交通車聯網系統應用

城市交通的發展涉及多個部門，需要建立統一高效的協調機制。物聯網目前處于概念設計期，希望政府、研究機構、高校、企業里能夠重視對這項技術的研究，這是一次非常難得的創新機會；RFID是物聯網得以實現最為重要的核心技術之一，城市交通領域應用潛力巨大；車聯網將成為城市智能交通發展的核心。國家發改委已經先期啟動基于物聯網的城市（廣州）智能交通試點示范，這些工作的開展必將帶動我國相關產業的發展。

“車聯網”是面向物聯網的城市智能交通發展的一條創新之路。汽車具有數量大、機動性強等特點，一直是城市交通管理的重點和難點。車與車、車與人、車與道路的協調一致是智慧城市的重要體現。車聯網作為物聯網最具有發展前景的典型應用，是物聯網以及智能汽車兩大領域的重要交集，是戰略性新興產業之一，也是未來智能交通拓展的方向。“車聯網”更具體、更容易落地實施；車聯網的構成不僅僅是汽車，還包括道路、行人等，涉及整個城市交通系統。

3.1 車聯網的幾大特性。所有車輛都是具有獨立身份和獨立思考能力的智能體，就像一個智能機器人，能自動判斷路況，不需人駕駛；所有車輛都可以實時感知自身、以及與其相關的物體的身份和狀態，借助無線通訊，城市內車與車之間，車與建筑物之間，以及車與城市基礎設施之間實現互聯互通；所有車輛所在的系統呈現出物體協同運作、系統狀態最優的自組織運行模式，車輛如深海中的魚群快速地游動卻彼此永不相撞。

3.2 車聯網面臨的四大挑戰。（1）規模。與汽車保有量的迅猛增長相對應的是，汽車相關的信息采集的種類也從單一的車輛身份信息逐步拓展至汽車的身份信息、運行信息、狀態信息和事件信息等，數據規模將突破幾十甚至幾百PB級，迫切需要海量信息的傳輸、存儲和處理技術。車聯網將依托汽車智能平臺實現節點級的海計算分層自組織形成局部智能，解決90%的感知數據處理。車聯網先導試驗階段將支持百萬級車輛的聯網應用。（2）性能。汽車具有數量眾多、個體分散、機動性強、牽涉面廣等特點，需要支持復雜應用場景、高速移動狀態下的信息感知技術。（3）安全。從互聯網的虛擬空間拓展到車聯網的物理空間，通過網絡就可能實現對現實世界車輛的攻擊，信息安全和危機處置將面臨的更大的挑戰。（4）隱私。車聯網可使每輛車成為一個節點。海量的涉車信息自動進入網絡，一切都將越來越“透明”，信息管理的權限設定將涉及基本的法律問題，甚至道德倫理問題，需要信息分級權限技術、隱私保護技術。

參考文獻：

[1]楊鐵軍.智能技術在交通物聯網中的應用和探討[J]，2011.

[2]張莉莉，史鵬飛，陳劍.物聯網在智能交通中的應用研究[J]，2010.

[3]張毅，唐紅.重慶郵電大學通信與信息學院：物聯網綜述[J].數字通信，2010.

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關鍵詞：物聯網； 智能交通系統； 數據通信； 數據處理

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2163（2013）05-0043-04

0引言

智能交通系統（Intelligent Transportation Systems，簡稱ITS） 是指通過對交通基礎設施和交通出行工具的全面的信息化、網絡化和智能化來實現交通系統的性能提升，如增加交通安全性，減少交通時間和降低燃油耗費等等[1]。據統計，世界上每年都會有五千萬人由于交通事故而受傷[2]，而由于交通事故造成的經濟損失則超過五億美元[3]。 為此，智能交通系統將具有異常重要的實用價值，以及異常巨大的市場容量。有信息顯示，其相關產業已然成為全球最大產業之一，已經而且也必將會對未來世界將產生深刻影響。 另一方面，智能交通系統也是一個融匯計算機、通信、信息處理、人工智能、自動控制等多個學科進行交叉的復雜系統，系統中存在大量具有相當難度的研究課題，所以對于學術界而言，智能交通系統的研究多年以來一直非常活躍，且頗受重視，成為熱點研究領域。

智能交通系統的最終價值就體現在構建于其上的各類應用上，因此可以認為智能交通應用是智能交通系統的動力與源泉。 現在的智能交通應用大都集中在交通導航上，但是除了交通導航以外，還有很多與交通有關的應用可以用于提高道路安全，如道路預定，事故避免，未來交通流量的預測，道路擁塞的模式搜尋， 控制交通廢氣排放， 交通安全風險評估與避免等等。本文即針對物聯網智能交通系統的研究現狀進行了全面總結和深入剖析。

1智能交通系統中的環境感知

物理環境感知無疑是智能交通系統的基礎，實際上對環境的感知與認知也是任何智能系統的基礎。可分為以下幾個專題進行系統闡述和分析。

1.1移動感知已經逐漸成為城市感知的基本手段

智能交通系統的監控傳感器通常可分為兩種基本類型：靜態傳感器和移動傳感器（Mobile sensors）。由于移動傳感器具有更大的靈活性，目前使用移動傳感器進行交通環境感知的實例已有很多。例如，在上海和廣州就分別使用帶有GPS設備的出租車來收集交通環境信息（上海使用了4 000輛出租車，而廣州使用了100輛出租車）[4，5]。 另外，使用帶有GPS的公交車也可用來進行數據收集[6]，文獻[7]即使用安裝在出租車上的探測器來監測核危險。 除上述手段外，通過智能手機來完成智能交通系統中的感知也是一種新出現的手段，文獻[8]就利用了對移動 cellular網絡的匿名監控對城市的實時移動性來實現監控。 再如，文獻[9]給出的就是一種以車與車之間的通信協作為基礎的路口安全實用方法，文獻[10]給出的方法就是通過交通工具攜帶傳感器完成環境感知以及通過車與車的直接通信作為網絡基礎的智能交通應用。

1.2降低感知的能耗，提高感知的精度

由于智能交通系統是一個關乎交通效率和人身安全的實踐應用系統，所以感知精度的保障一直是一個重要的研究內容，同時由于智能交通系統的規模又非常龐大，節能也就成為其中的一個關鍵問題，因此在降低感知能耗的同時、又要保證感知精度就成為智能交通系統環境感知的一個難點挑戰問題。 基于簇的結構是一種廣泛應用于無線傳感器網絡中降低感知能耗的方法，但交通系統屬于一個典型的動態系統，[JP2]節點不停地移動導致網絡拓撲的動態變化，由此使得簇結構也需要跟著變化，所以在文獻[11]中分析并給出了一個考慮節點移動的組簇算法進行數據收集，降低了感知能耗。

1.3智能交通系統環境感知研究現狀的分析與總結

由上面的分析可以看出，移動感知已經逐漸成為智能交通系統環境感知的主體，而且這些感知節點往往是自身主動移動（即其移動是不可控制的）的節點，在增加了環境感知靈活程度，降低感知代價的同時，也使感知問題變得更復雜，因為選擇哪些節點部署感知動作所導致的感知效果可能會截然不同。[JP2]一個顯然的結論是在選擇感知設備時，需充分考慮節點移動特征，尤其是一些重要社會特征，如那些移動活躍的用戶和群體，或者移動性具有一定關聯的用戶和群體等等。

2智能交通系統中的數據通信網絡

只有將采集獲得的感知數據依托通信網絡發送到需要的位置上，才能使智能交通系統真正得以運轉，所以通信網絡成為智能交通系統的另一個重要基礎。總的來說感知和通信構成了智能交通系統的兩大基礎。

2.1智能交通系統中數據通信的基本結構

近年來，國外很多著名大學和企業都相繼開展了城市感知項目的研究，當然其中的感知信息需要通過網絡實現通信與共享。 如麻省理工大學開展的CarTel項目就是一個旨在基于機會通信建立延遲容忍的移動感知系統，建基于系統上的應用可以收集、處理、發送、分析、以及可視化由底層移動用戶（如智能手機和車輛）采集感知的數據，并給用戶推薦感興趣的服務。 CarTel系統建基的網絡可稱為Cabernet[12-14]， Cabernet采用的通信結構是建立IEEE 802.11協議基礎之上，并主要集中在移動設備和WiFi AP之間的無線通信上，顯然該結構是一種基本的集中物聯的通信結構。

而MetroSense[15]是由Dartmouth大學開展的、由移動手機組成的、一個全局移動傳感器網絡，由此可實現整個社會范圍內的超大規模感知，其感知網絡可分成三層結構完成感知數據的收集。在有線Internet中的servers用于負責存儲、處理感知數據；通過Internet連接的固定Sensor Access Points （SAP）可用來作為服務器和移動傳感器（mobile sensors，簡稱MS）之間的gateways；而MS能在現場移動，用來收集數據，將數據“mule”到SAP處。另外，靜態傳感器也完成類似于MS的功能，只是SS不能移動。 由于感知數據的收集主體是隨人移動的MS，MS位置的隨機性，網絡連通的間歇性都是經常發生的現象，這就決定了MetroSense只能提供機會性的感知。 不難發現，目前針對城市感知的通信網絡都是以Internet為核心的一種集中物聯結構。

2.2智能交通系統中常見的數據通信方式

移動無線通信環境采用的通信方式目前可見的已有許多種，基本方式可以分為如下四種：

（1）DSRC（Dedicated Short-Range Communication）[16]是一個工作在5.9 GHz波段的短到中距離的無線通信方式，對于車載網絡，DSRC可支持的車速最高可達120mph，通信范圍是300m，[JP2]缺省數據速率是6 Mbps，目前已有大量研究采用DSRC來建立車-車之間，車體-路邊設施之間的實時信息通信。應用這些通信可以減少擁堵，提高人身安全等等[17]。

（2）Cellular networks，包括2G和3G，2G系統可以支持9.6 kbps的通信速率，GPRS和EDGE用來提高通信速率。相比而言3G提供的數據傳輸速率要大得多，其中的地理位置是引入帶寬變化的重要因素[18]。

（3）WiMAX/802.16e的目的是提供最后一里（last mile）的無線寬帶數據傳輸，常可用于取代cable和xDSL。 WiMAX用來填補3G和WLAN之間的通訊鴻溝，可以提供數十Mbps的帶寬，

（4）WiFi或WLAN也能支持寬帶無線服務，802.11a/g提供54Mbps的傳輸帶寬，支持的通信范圍是38 m （室內）、140 m（室外）。 由于WiFi的普適部署，使得WLAN成為一種極具吸引力的無線寬帶傳輸手段。 同時，開放的WiFi mesh網絡也引發了廣泛的興趣與關注[19]。

3智能交通系統中的數據處理技術

智能交通系統的智能化就集中體現在對系統內各種數據的處理上，所以對數據的處理可以認為是智能交通系統的核心所在。數據處理的詳情如下所示。

3.1時空數據的處理

智能交通系統處理的數據是一種伴有時空特征的典型數據，由于現今的GPS裝置已經非常成熟且實現了平民價格，所以大量配備有定位裝置的設備廣泛應用至各行各業，如帶有GPS設備的為數眾多的出租車、公共汽車以及一般的民用車輛，加上無線通信的日益成熟更使得現在的智能交通系統中產生了海量可以使用的、帶有時空位置的序列化數據，如何應用和處理這些數據就成為智能交通系統時下研究中的一項基本內容。 如文獻[20]使用的就是人工智能中的無導師學習方法來處理車輛產生的位置數據，用以推導得出車輛的狀態和動作，從而實現對交通事故的避免。 除了對時空序列數據進行處理以外，發現和利用數據的空間特征也是智能交通系統時空數據處理的一項新興研究內容，文獻[21]給出的正是這樣一項分析道路網絡交通流量狀態宏觀角度空間特征的方法，而文獻[22-24]中的研究也是針對交通流量的時間和空間依賴性完成的，智能交通系統可以應用這些空間特征進行各個方面，諸如VANETs通信等方面的性能優化。

3.2數據的在線分析

智能交通系統的高度動態性使得系統會產生大量數據，并且許多數據會因為環境的動態變化而隨時失效，這就使得對于數據的在線分析變為一個復雜的問題[25]，而文獻[25]就使用一個簡單的折價因子來為那些不斷陳舊的歷史信息建立數據模型。

3.3人工智能的數據處理

顯而易知，智能交通系統中的數據處理必然要使用各類人工智能的最新技術。 近年來，人工智能中的一些新技術已經受到越來越多的智能交通研究者的推崇和青睞[26，27]。 例如，針對交通流量的預測和建模可以借助于人工神經網絡、模糊推理系統以及一些聚類技術。 文獻[25]中的風險評估就使用了一個經過修改的在線最近鄰聚類算法，用以提取最有價值位置。 而使用模糊推理的原因則是由于交通系統的動態性和復雜性，并由此導致感知數據帶有明顯不確定性，因此就需要在推理時連帶這些不確定性一同進行模糊推理。

4總結與展望

由上面的分析可以看出，移動感知已經逐漸成為智能交通系統環境感知的主體，而且這些感知節點往往是自身主動移動（即其移動是不可控制的）的節點，在增加了環境感知靈活程度，降低感知代價的同時，也使感知問題變得更加復雜。

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關鍵詞： 物聯網；智能公交；研究

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2012）0310099－01

目前公交車已經成為人們尤其是大型城市的人們出門首選的一種代步工具，也是一個城市發展的標志，越大型的城市公交車越多，乘坐公交車的人也越多。但是當前一些城市的公交系統出現公交車堵車、乘客擁擠、信息不暢等現象，因此該文針對此類現象主要對智能公交進行了研究，其主要研究內容就是使用當前最為流行的物聯網技術對公交系統進行了改進，將當前的公交系統連接成為物聯網，可以使公交公司、公交車司機以及乘客三方都能通過物聯網方便、及時的得到最新信息。

1 物聯網的概念

物聯網（Internet of Things）是指物物相連的網絡，即將現實社會中的物體通過無線連接技術連接到互聯網上，實現物體與物體之間連接的網絡。物聯網是在“互聯網概念”的基礎上發展起來的，是互聯網的延伸。其詳細定義是：通過射頻識別技術（RFID）、傳感器等信息傳感設備，將識別出的物體信息按約定的協議與互聯網相連接，進行信息的交換以及通信，以便實現物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理，這樣的一種網絡概念成為物聯網。物聯網這個詞，國內外普遍公認的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時最早提出來的，隨著以后的發展其覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是單純地指基于RFID技術的物聯網。自從2009年8月總理提出“感知中國”以來，物聯網就被正式列為中國五大新興戰略性產業之一，因此許多高校也相繼產生了與物聯網相關的專業。“物聯網”已經成為繼“互聯網”之后的又一次科技革命浪潮。

2 智能公交系統的研究現狀

現階段智能公交系統已經有了很大的發展和應用，目前的智能公交系統通常包括：運營管理系統、監控調度系統、車輛定位系統、車載電子系統、網絡及信息傳輸系統、視頻監控系統、站臺電子系統、停車場管理系統、車輛管理系統和客服管理系統等等。其中運營管理和監控調度系統是核心系統，是指揮和協調其它系統正常運行的中樞，各系統之間存在著大量的信息交互。信息由數據中心統一管理，各個子系統共享。公交公司管理中心與公交車之間通過以上系統已經存在較好的信息交互，甚至公交運營管理中心及公交車與站牌之間都可以進行信息交互。

3 本文對智能公交系統的探索與研究

目前的智能公交系統對于公交公司的運營管理中心與公交車及站牌之間的信息交互比較重視，但是對于公交車的司機以及乘客來說信息是不通暢的。公交車的司機不能及時地得到路線的路況信息，以及其他車輛的運行信息，可能會出現兩輛相同路線的公交車碰頭而另外兩輛則相隔時間過長的情況。而對于乘客來說信息也是不通暢的，你想到某個地方去只能在家查好公交車路線，然后到公交站牌處等候，來一輛公交車每個乘客就會拼命地擠上去，可能會造成有些車輛擁擠不堪，有些則人數稀少，或者想去的地方有多路公交車時乘客找不到相對乘坐人員較少的車輛。

針對上述情況，本文探索研究了一種更為完善的智能公交系統，主要作用就是使公交公司能更好地管理公交車，公交車司機能更快的將一些即時信息反饋給上級部門，乘客能更方便、及時地找到需要的車輛乘坐。此系統主要采用物聯網技術，將目前智能公交系統中的信息通過GPRS或3G等無線通信技術發送到互聯網上，或公交車司機通過無線通信技術傳送到互聯網上，以便各個部門或乘客可以隨時隨地的查看具體情況。本系統的除了具備現有的智能公交系統的功能外還增加了一些主要功能，其中添加的主要功能為：

3.1 視頻監控

公交視頻監控系統由車載終端、數據傳輸網絡及監控中心三部分組成。公交視頻監控系統通過車載音視頻攝錄裝置將車內、外監控信息攝錄并存儲于車載存儲設備中。司機可通過車載終端的報警裝置實現數據自動上傳，或通過公交智能調度系統中的GPS車載終端中相關營運參數的設計自動激活數據上傳，同時監控中心也可根據需要，利用無線網絡對特定車輛進行音視頻、圖片上傳或點播。所有這些監控音視頻除了能被公交公司使用外，還能方便地滿足應急指揮中心、交通委等管理調度視頻信號聯網要求。另外公交車內的乘客數量情況可以給等車的乘客提供參考。

3.2 電子站牌

原始的電子站牌的主要功能是供乘客查詢公交車次、路線等，而智能公交系統中的電子站牌則需要包含更多的內容：公交車預計進站時間、路面情況、車上載客情況、視頻監控等。

1）公交車進站時間預告：利用電子地圖的測距功能以及車輛的實時定位功能，對停靠該站點的公交車進行定位，并對其到達該站點的距離和時間的進行預算。

2）車上載客情況預報：可以根據停靠該站點的車輛當前發送到后臺的載客情況，向等車乘客預報車內乘客數量的情況，預測空閑座位數量的情況等。

3）路面情況實況：可以依靠從交管部門獲取的路面擁堵情況，向等車乘客介紹本路線車輛的行駛情況，以便乘客可以有選擇的乘坐。

4）廣告、廣播功能：可以實現對移動電視的播放和支持。如無線數字發射網的數字電視信號，或使用3G帶寬進行遠程視頻文件的傳輸來實現廣告或新聞播放。

5）信息查詢：帶有觸摸屏的電子站牌，可以讓乘客通過電子站牌對需要乘坐的公交線路的信息進行查詢，以便更好地選擇車輛乘坐。

6）視頻監控：可以通過安裝在電子站牌上的視頻攝像頭，將車站的實時視頻抓取到指揮調度中心顯示，以便調度中心可以更好地調度車輛。

3.3 網絡查詢

網絡查詢主要是使用物聯網技術將系統中的公交車路線、某段路線中所有公交車的時間、數量等實時的反映到互聯網上，或者乘客所需乘坐的公交車的預計進站時間、路面情況、車上載客情況等的實時信息和一段時間后的預測信息實時地發送到網絡上，以供乘客在任何地方、任何時間可以方便地通過網絡進行查詢所需乘坐的公交車次，并且能及時地找到路面情況好、速度快、車內不擁擠的車次。

4 總結

通過以上功能的介紹可以看出，該文探索與研究的基于物聯網技術的智能公交系統有效地解決了乘客出門乘坐公交車難的情況，使乘客可以出門前通過網絡首先查詢公交信息，避開乘車高峰期和擁堵的車輛，快速高效地找到最合適的乘坐車輛，也解決了公交站牌處乘客大量擁擠的現象，以達到高質量、高效率的現代生活。同時也使公交公司管理中心能更好、更實時地了解乘客情況，以及更好地管理、調度公交車。

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關鍵詞：物聯網；智慧校園；校園建設；智慧技術

DOI:10.19474/j.cnki.10-1156/f.005064

智慧校園已經是校園管理工作中不可或缺的一部分，現在很多高校都在使用智慧校園，我國也在大力宣傳智慧校園，支持各大高校使用智慧校園進行校園管理工作。智慧校園最大的優勢提高校園管理的效率，并且可以讓枯燥的教學變的更加有趣，促進學生的學習積極性，幫助高校建立一套完善的校園管理模式，使得學校生活越來越有趣。物聯網技術的到來給教育行業帶來了質的飛躍，校園智能化模式也在不斷發展超越，物聯網技術在智慧校園里的建設可以在一定程度上維護校園安全、促進學生學習熱情、幫助老師進行日常管理、提高教學水平等，使教育領域實現教育管理智能化。

一、物聯網下的智慧校園

物聯網技術在很多方面已經實現了領先，比如在識別技術、定位和監控等方面都是佼佼者，但是由于物聯網技術還是個新型技術，還有很大的發展空間，在具體的社會實踐中會存在著不足，這就要求物聯網技術在實際操作中不斷的發現問題并進行有效的解決。物聯網技術其實是互聯網技術的延伸，延續了互聯網技術中的幫助用戶聯系和溝通的作用。物聯網技術的主要目的是收集數據，對信息進行加工，將這些信息傳播到需要的人手中。物聯網技術在具體操作中需要使用到很多的設備，為了保證信息傳播的效率，必須要保證設備的質量。

（一）物聯網的功能 二、物聯網的功能與特征

物聯網主要有三個功能，分別是智能識別、定位系統和智能監控。智能識別指的是通過掃描技術對某些特定的物體進行識別，然后對收集到的數據進行智能化的處理分析，并將這些數據快速的傳送到互聯網上，給人們提供便利的查詢系統。

（二）物聯網的特征

物聯網作為新新產物，主要是為了滿足人們的需要，物聯網技術主要的特征是網絡服務的智能化，人們通過物聯網技術彼此聯系，將社會生活中的實際情況通過網絡進行分析傳播。物聯網技術的應用是人類的一大進步，幫忙人們對信息的收集，可以很大程度上提升人們的生產生活質量，實行資源共享。

三、智慧校園中的物聯網技術

（一）識別信息并獲取信息

隨著科技的不斷進步，二維碼技術的發展，人們可以通過互聯網了解的知識在不斷增多，物聯網技術應用普及度也在增加，用戶可以在很多方面都利用物聯網技術。像我們在學校中必不可少的校園一卡通，這就像是我們的身份證一樣，象征著我們的學生身份。這種卡片在智慧校園中的使用是利用物聯網技術在卡片中裝置一個智能芯片，通過高科技智能折別進行信息收集，對學生的信息進行智能識別。

（二）智能控制與保護

利用物聯網技術還可以對物體進行控制和保護。在課堂學習中，可以利用物聯網技術對教室的溫度根據天氣進行調節，不僅如此還能夠對調節燈光，盡量彌補自然環境帶來的不利條件，為課堂學習提供一個良好的學習環境。物聯網技術在智慧校園中的應用還不止這些，能夠將學校與社會分開，避免社會人士對學生的影響，為學生營造一個良好的學習氛圍，保護學生們的身心健康。

（三）教學環境檢測

物聯網技術還可以對教學環境檢測，可以對校園里發生的大小事務進行實時監控，在校園中安裝攝像頭監控，對學生的上課情況進行監控，可以幫助老師對學生上課情況進行全方位的了解，促進老師在教學模式上的改進，同時也對學生的行為進行約束，在監控的情況下學生自覺性增加，爭取一名三好學生。

四、基于物聯網的智慧校園發展應用

校園信息化的建設在物聯網技術的促進下已經發展成為智慧校園。物聯網技術的不斷成熟將校園中的信息進行智能化連接，并且快速的通過網絡進行傳播分析，對人們的生活產生巨大的影響，人們的學習、工作和生活等各種方面也在受著物聯網技術的影響，與此同時也對促進智慧校園的完善。

（一）平安校園

通過物聯網技術對校園進行監控管理，在一些重要的場所、道路等地方安裝了攝像頭，會有專門的工作人員進行查看，可以及時發現問題，一旦發現異常就會及時了解情況并且進行解決，這樣一來可以將一些違規違法行為及時制止，提高校園的安全。對進出校園內部的車輛和人員及時進行實名記錄，出現問題時可以及時進行查詢，保證校園師生的安全。除此之外，還要對老師和學生的身份進行確認，在課題上實行考勤制度，全方面保證校園的安全。 （二）智慧圖書館

智慧圖書館的建設時物聯網技術在智慧校園中應用中占據很重要的地位，采取智能化的管理模式，對圖書館資料數據化，可以快速的找出你需要的圖書資料，使得借閱圖書可以更加方便，使得圖書管理高效化。 （三）智慧消費

校園一卡通是物聯網技術的應用，將飯卡、水卡和借閱卡集合在一起，方便師生的生活學習，可以將用戶的消費信息，學習情況進行記錄，便于我們了解自己的消費情況，也可以幫助我們進行財務管理。

五、結論

將物聯網技術運用在智慧校園中，使得校園管理更加科學合理，將學習擴展到課堂以外的地方，創新傳統教學，使學習更加有趣、智能，在潛移默化之中提高學生的創新能力，提高學生的綜合能力。在智慧校園中，智能化的環境下，學生可以通過多種方式進行學習，將學習滲透在各個方面，同時提高教學水平。

參考文獻

[1]李勝，呼家龍等.RFID智慧校園安防管理系統研究與應用[J].現代教育技術，2013（3）.

[2]賀志強，莊君明.物聯網在教育中的應用及發展趨勢J.現代遠程教育研究，2011（2）.

[3]姚衡.物聯網技術下智慧校園的建設研究 [J].計算機與網絡.2018（04）

篇5

關鍵詞：智慧校園 云計算 物聯網

中圖分類號：TP391.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）04-0000-00

隨著高校教育信息化的推進，信息化建設進入了新的發展階段。智慧地球、智慧城市、智慧校園、智能醫療、智慧交通、智能家居的建設都如火如荼的進行中，智慧校園成為教育信息化建設的重要組成部分。高等學校也應該抓住機遇，圍繞“智慧”理念，打造智慧、平安、和諧的校園。智慧校園，重在智慧，是在數字校園的基礎上逐漸演變出來的，數字校園以數字化信息和網絡為基礎組建的數字資源優化共享的虛擬教育環境。隨著各方面投入的逐漸增多，數字化校園在給廣大師生帶來便利的同時，實際應用尚未達到預期的效果。因此，智慧校園從數字校園基礎上進一步升級，充分利用原有平臺，同時又有自身特點，即：要有統一的基礎設施平臺，能保證有線和無線雙網覆蓋；要有統一的數據共享平臺和綜合信息服務平臺。

1 智慧校園概念及特點

智慧校園是近幾年的一個新概念，傳承了數字校園，智慧城市的新方案。嚴格意義上講，國內高校尚未真正實現智慧校園，但是隨著投入力度的不斷加大，高校也正逐步想智慧校園邁進，以期提供更好的校園環境。智慧校園的應用要依賴云計算和物聯網等技術的廣泛推廣，以此為依托將教育成果，圖書資源以及科研項目等進行整合，從而在全校范圍內實現教職工，學生的交流以及學校內部資源的交互，使得各項應用靈活便捷，實現了智能化的校園服務管理模式。具體的應用過程中，需要在教學樓、圖書館、實驗樓、食堂等與師生密切相關的場所按照智能傳感器，通過網絡連接形成“物聯網”，最終實現系統互聯，資源整合。智慧校園在特征上講，有三個核心亮點：一是作為一個綜合信息服務平臺，它提供的是個性化定制式服務；使廣大師生能全面感知智能服務；二是信息服務通過互聯網的橋梁，能更便捷地融入到各個領域，各部門實現互聯和協作；三是智能化的服務平臺，讓每個體驗者都能以全新的模式體驗智能服務，同時能為學校和外界提供相互交流和相互融合的平臺。

2 智慧校園的關鍵技術

2.1 云計算

云計算是一個近幾年定義的新概念。從技術層面來講，云計算有創新但不是全新的概念，它整合網格技術、數據虛擬化以及并行運算等多項技術，重新定義的一種新模式。云計算的定義可劃分為很多種，但是從基本原理上講大致相同， 云計算是利用網格技術使計算可以分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業數據中心的運行將與互聯網更相似。這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。簡單的來講，就是用戶只要可以聯網，就可享受服務，任何聯網的應用，都具備成為云計算平臺的潛力；多個用戶可以分擔超級計算機成本，大大節省開支；用戶利用云計算平臺所提供的計算能力，并且充分計算機的計算能力，開發個性化的應用。由此延伸的云物聯、云安全以及云存儲等可以在校園建設上大顯身手。

2.2 物聯網技術

物聯網，從字面上講是萬物相聯的互聯網。它是利用局部網絡或互聯網等通信技術把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯在一起，形成人與物、物與物相聯，實現遠程管理控制和智能網絡。物聯網是互聯網的延伸，它包括互聯網及互聯網上所有的資源，兼容互聯網所有的應用，但物聯網中所有的元素（所有的設備、資源及通信等）都是個性化和私有化。

物聯網具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特征。在具體的物聯網應用上主要依靠三項關鍵技術：（1）傳感器技術，通過計算機處理把模擬信號轉換為數字信號；（2）RFID技術，它融合了無線射頻技術和嵌入式技術，在自動識別、物流管理中應用廣闊；（3）嵌入式系統技術，綜合軟硬件技術，集成電路技術和電子應用技術為依托，接受到信息后進行快速處理。物聯網技術實際用途主要在智能標簽和智能控制，實現遠程操作和控制。在物聯網中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制，在此基礎上，學校可以以更加精細和動態的方式管理日常教學工作，達到“智慧”狀態，提高校園工作水平，改善學校服務管理能力。

3 結語

智慧校園的發展依靠云計算和物聯網技術，為學校的日常教學和管理服務工作提供了很多方便。它在數字化校園的平臺上提供更加豐富的資源，為移動互聯校園資源提供了良好的技術支持。由于智慧校園屬于新技術的探索和學習，就學校而言則是機遇與挑戰并存。隨著時代的進步，云計算和物聯網技術的研究將日臻成熟，在學校中已經建設好的數字化校園的基礎上，分步驟的建設，最大限度地節約成本，提倡綠色節能減排的風氣，為學校師生和管理者的個性化需求提供相應的應用。使智慧校園爭取早日成為教育教學領域特色的信息化旗幟，開創新時代教育新篇章。

參考文獻

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[3] 林成.智慧校園及其相關技術探析[J]中小企業管理與科技（下旬刊），2013（3）：210-211.

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關鍵詞：物聯網 培養模式 校企合作與共建

中圖分類號：G712 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.149

1 行業背景

從“智慧地球”到“感知中國”，“物聯網”成為全球矚目的關鍵詞，新生事物一旦出現，發展是勢不可擋的。物聯網是世界信息化發展新的推進，是互聯網應用的推廣和深化，是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業浪潮。目標是實現一個智慧化的世界，讓生活更舒適、生產更高效。信息的交互，不再局限于人與人。預計到2020年，500億個智能物體（smart things）將連接到網上（人均6個），物聯網試圖實現人類居住空間的“可知、可思、可控”。可知，知道周圍的情況；可思，能夠對知道的信息進行智能化分析、綜合與決策；可控，能夠根據感知信息及智能分析對周圍進行優化響應與影響。互聯網把人類社會帶入了“信息時代”，而物聯網的使命則是要把人類帶入“智慧時代”。

物聯網作為國家十二五期間重點發展的新興產業之一，近兩年發展速度迅猛，在2012年，中國物聯網產業市場規模達到3650億元，比上年增長38.6%，預計至2015年，中國物聯網整體市場規模將達到7000億元，年復合增長率超過30%。各省都高度重視物聯網產業的進展，把物聯網相關產業和技術運用納入省“十二五規劃”，積極打造“智慧城市”。受政府政策推動作用的影響，國內已有50多個城市提出智慧城市建設，并有28個城市出臺具體建設規劃及行動方案，將進一步推動物聯網的應用。

物聯網產業規模巨大、帶動力強，已成為國際新一輪信息技術競爭的關鍵點和制高點，物聯網對加快轉變經濟發展方式具有重要推動作用，是國家戰略性新興產業的重要組成部分，國家《物聯網“十二五”發展規劃》確定了9個重點發展領域，分別是：智能工業、智能農業、智能物流、智能交通、智能電網、智能環保、智能安防、智能醫療、智能家居。物聯網的發展，已經上升到國家戰略的高度，必將有大大小小的科技企業受益于國家政策扶持，進入科技產業化的過程中。在深圳第十三屆高交會上專家指出，物聯網產值將為互聯網30倍，未來人才需求量巨大。

目前，物聯網產業市場特征總體處于起步階段，規模化發展估計還有一段時間。物聯網產業的發展不是單靠行業、教育、政府哪一方面能夠推動的，必須是國家政府主導驅動產業發展、行業應用引導產業發展、公共服務行業（如安防、電力、交通、物流、醫療、家居）優先帶動發展。物聯網的發展，必將有大大小小的科技企業受益于國家政策扶持，進入科技產業化的過程中。市場力量正在加快進入物聯網產業。

2 物聯網人才需求

產業規模的高速擴展必然帶來人才的短缺。更何況物聯網專業跨電子、通信、計算機等多個學科領域，尋找多學科都懂的高復合型人才難上加難。通過廣泛物聯網相關企業調研了解到，企業的技術開發人員僅占30%，需要大量的項目工程實施及維護人員。物聯網人才資源緊缺，呈“金字塔結構”的人才資源結構，塔頂部分由領軍人才、專業技術人員組成研發團隊，底部是眾多技術人員和技術操作人員組成應用、服務團隊。因此，需要培養大量具有物聯網技術能力、應用創新能力、跨專業的復合型人才。

隨著全球范圍內物聯網的快速發展，物聯網漸漸成為熱門專業，也給教育帶來了巨大機遇。截至2012年，全國本科已有近百所、高職有近70所開設，各類院校紛紛申報物聯網新專業的情況還在繼續，物聯網教育市場逐漸變大、變熱。

3 物聯網教育面臨問題

信息技術的發展可以說是瞬息萬變，也給計算機類專業的建設帶來許多困難，人才培養方案總是不能完善、適應社會需求方面總是不盡人意。各類院校的物聯網專業大都是計算機相關專業基礎上開設的。計算機類專業目前存在的一些問題主要表現在：與市場接軌不夠，人才培養定位不準，培養目標不突出。人才培養與市場要求有所脫節；培養學生社會認可度不夠；教學實踐環節差，技能訓練不夠；師資培訓投入不夠，師資培養缺乏針對性、連續性、有效性；理論水平、實踐操作技能和工程實踐能力有待提高；實驗實訓條件有待完善與加強；校企合作不夠深入，多數局限于向企業輸送“實習人員”；科研能力薄弱，科研沒有起到推動專業發展應有的作用。

蒸蒸日上的物聯網產業給物聯網教育帶來機遇的同時，也給物聯網專業培養帶來新的挑戰。物聯網應用是跨專業、跨學科、高難度、深層次的應用，需要計算機、電子電工、通信、自動控制、軟件、管理工程等多個學科的融合。因此，物聯網專業教育對師資要求高，由于跨專業，跨學科，需要學習、補充新知識，師資培養有一個較長周期。物聯網工程實踐性強，對實驗設備要求高，學生培養成本高，培養成熟的技術人員周期變長。目前物聯網專業教育處在四缺狀態，缺教材、缺師資、缺設備、缺經驗。

因此，高職物聯網專業人才培養再按照傳統模式，很難做到更好，并且需要投入巨大的人力物力。探索校企合作與共建的人才培養模式是勢在必行。

4 校企合作與共建模式

物聯網人才的培養對物聯網產業的發展具有重要的支撐和引領作用，而物聯網行業對從業人員的專業和經驗要求很高，物聯網人才市場需求雖然很大，但綜合人才卻十分缺乏。為彌補物聯網產業發展帶來的人才缺口，需要培養大量具有物聯網技術能力、應用創新能力、跨專業的復合型人才，為適應信息類物聯網應用技術發展的需要，進一步加強校企合作，充分發揮雙方各自的優勢，實現互惠互利、資源共享，加快物聯網人才的培養。

4.1 共同制定人才培養方案

物聯網應用領域廣博、技術精深，各高職物聯網專業的建設應該結合區域經濟和學校自身特色，實施校企合作與共建人才培養模式。學校深入了解企業需求，進行廣泛的物聯網人才需求調研，校企共同分析崗位職業能力，抽取出高職學生能勝任的崗位職業能力，按照企業需求，校企雙方共同制定物聯網應用技術專業人才培養方案。

4.2 共同參與培養過程

根據人才培養方案要求，確定教學實施安排。理論課原則上在校內由專職教師完成。校企共同實施實踐教學部分；企業給學校師生提供實踐實訓機會；共同制訂考核標準，對學生學習及實踐技能進行考核。學生畢業后優先到該企業就業。

4.3 校企共建實驗室

整合教育資源，集中校內優勢資源，優化教學資源配置，建立校外企業實踐基地、校內技術公關研究室。校企共建物聯網實驗實訓室，除滿足專業教學外，重點突出學校自身特色和行業優勢。協商物聯網企業將部分體驗設備放在學校，學校給企業冠名。企業不用占場地，學校還能用于教學。共建國內某行業領先水平的實驗實訓室，企業承攬相關項目時，可帶客戶來學校參觀。也可以為教師、學生物聯網創新應用提供實驗支持。

4.4 師資隊伍共建

為培養工程實踐能力強、具有創新能力、研究型工程師素質的教師隊伍，學校定期組織老師參加物聯網相關培訓。安排老師到物聯網企業鍛煉是很好的舉措；企業為學校提供機會讓老師在企業掛職鍛煉，并為企業發展建設提供規劃策劃、管理咨詢等方面的服務，配合企業做好職工教育培訓工作，提供新職工崗前技能培訓、職工崗位技能培訓、新技能新技術培訓和技能大賽賽前培訓等。學校可邀請或聘任企業的管理人員、專業技術人員擔任特聘教授或實習指導教師，為學校專業建設、人才培養、課程改革等提供建設性意見。通過師資隊伍共建，使老師能把握市場、提高科研能力和社會服務能力，也提高了企業員工的整體水平。

4.5 共同組建科研創新團隊

校企共同組建科研創新團隊。學校選派優秀教師和業務骨干參與企業科研項目論證、技術援助和學術研討。校企雙方就有資源互補優勢的研發項目開展聯合攻關，并聯合向政府有關管理部門申請相應的科學技術研究經費。

4.6 共同實施企業項目

物聯網產業的蓬勃發展，使物聯網企業人力資源緊缺狀況凸顯，各種領域的物聯網應用逐漸鋪開，物聯網工程實施人手不夠。學校有豐富的人力資源，學校可選派老師和一些優秀的學生參與到企業的項目實施過程，獨立承擔或協助完成相應的任務。以項目的實施驅動校企合作的深入。為企業解決了廉價勞動力問題，學生、老師也得到了鍛煉，對學校、學生、企業都是有益的。

5 結束語

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當不少人還停留用QQ聊天打游戲的階段時，安瑪思已經開始用它來操控各種智能設備了。在InfoComm China 2017展會上，安瑪思工作人員熟練地用手機向記者演示QQ如何實現安瑪思教育方案的應用。

首先打開QQ進入“我的設備”，找到“教育解決方案”，之后輕輕點擊，教育操控界面出現。在此可以詳細的查詢學校各個教室的設備使用情況，如投影機是否在使用、燈光開啟或關閉、空調運行與否、是否有人等等。

繼續點擊其中一個教室投影機圖標后，即可進入下級菜單，進行如開關機等各種操控。在演示中，記者還發現一個溫度計圖標，打開后出現的是圖文并茂的教室空氣質量報告，包括溫度、PM2.5、二氧化碳和甲醛濃度等一應俱全。

事實上，這只是其豐富功能的冰山一角，它還可將電視、攝像頭、智能家居中控等各種智能相關設備，都變成手機 QQ當中的一個ID，讓它們更加方便地與用戶進行溝通，這就是QQ物聯的魅力。

QQ物聯是騰訊基于社交能力提出的幫助硬件企業轉型互聯網，打造用戶智能化生活的物聯網項目。它賦予每一個硬件設備一個QQ號，利用QQ的傳輸通道以及相關能力，實現人與設備、軟件、服務的連接、溝通和互動。

如今安瑪思已經將旗下所有產品都接入到QQ物聯平臺，用戶不用再被迫綁定專屬軟硬件，只需手機QQ，就可將以往復雜操作流程變成了簡單的用戶界面操控，可以應用在各種行業。在本次展會上，安瑪思結合QQ物聯主要進行了教育和會議方面的應用展示。

雖然安瑪思QQ物聯方案展示還是第一次，但其很早就已開始布局。去年安瑪思（北京）科技有限公司總裁劉家駿就曾表示：在物聯網方面，安瑪思已經通過配套一些物聯網公司云平臺，把產品融入到其總體解決方案中，實現物聯網應用，成為最終用戶進入市場的入口。

另外安瑪思還和顯示屏公司合作，為商業和酒店顯示屏提供嵌入式控制系統，并用物聯網平臺來控制。“讓中控走進千家萬戶，不僅要靠專業，也要看對用戶來說有多容易用。2015年以來，觸摸屏整體銷量都在下跌，因為顯示端變了。當需求改變時，我們就需要適應這個市場并做出改變。”劉家駿說道。

如果只是簡單的與QQ物聯結合，那就太小看安瑪思了。

經過9多個月的開發，安瑪思如今也推出了自有品牌AA智聯物聯網平臺。劉家駿表示，這是一個高效一站式硬件和軟件解決方案，可以提供全線技術支持、設計和設置的物聯網系統。它能夠大范圍幫助傳統行業實現網際網絡化，實現物與物、人與物互聯的基礎；并提供強大的計算、資產管理、節能、大數據、人工智慧等能力，以及第三方鏈接云服務器、云存儲、云數據庫和彈性WEB引擎等。

據了解，安瑪思當前的AA智聯物聯網平臺主要具有支援、數據處理、遠端和安全四大主要特征。支援方面，通過物聯網系統的遠程客戶端支持技術，可以檢查系統狀態設備運行狀況；數據處理方面，可以進行大數據分析、存儲和分層處理，感應數據預測及設備自動化；遠端方面，可以進行遠程訪問，連接到多個網絡并控制授權的設備；安全方面，引入網絡風險和安全管理，彈性系統，侵入警惕并提供先進的檢疫和隔離技術。

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【關鍵詞】物聯網 高校安全管理 安全教育 智慧化

高校安全管理和教育好壞是衡量高校安全環境的重要標準，對于日益多元復雜的高校安全環境來說，發展和應用物聯網技術是一個值得深入研究的課題。

一、物聯網以及智慧化趨勢、物聯網的概念

中國物聯網校企聯盟將物聯網的定義為當下幾乎所有技術與計算機、互聯網技術的結合，實現物體與物體之間：環境以及狀態信息實時的實時共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執行。廣義上說，當下涉及到信息技術的應用，都可以納入物聯網的范疇。通過互聯網實現物品的自動識別和信息的互聯與共享，以及中心計算機群也能對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施進行實時的管理和控制。通過這樣一種技術手段，人類就能以更加精細和動態的方式管理生產和生活，達到“智慧”狀態，從而提高資源利用率和生產力水平，改善人與自然間的關系。

二、物聯網在高校安全管理與教育中應用的前提條件

物聯網時代到來，給高校安全管理與教育帶來了千載難逢的機遇，物聯網可以將各種事物處于其智能狀態下，實現智慧互聯，本文討論的就是高校安全管理和教育如何更好的基于物聯網技術緊跟時代，實現智慧化管理和教育工作。

客觀方面，首先，高校規模的擴大給安全帶來新的壓力，校區規模不管擴大，貴重器材、財務增多；社會考生及其培訓課程的增多；新建校區位置偏遠，周邊環境復雜。其次，高校內部改革、后勤社會化，校內人員成分復雜，矛盾激增。再次高校學生的心理健康教育缺失，獨生子女自我意識比較嚴重，抗挫能力欠佳；社會負面網絡傳播給學生的人生觀、價值觀帶來沖擊。

主觀方面，大學作為年輕人密集的地方，高級知識人才聚集，在高校安全管理和教育中運用物聯網技術，能迅速被師生廣泛接受和運用。且目前很多高校都擁有多年的校園安全管理和教育網絡建設，已擁有校園網及校園無線網絡。這些都為物聯網在高校安全管理和教育中的運用提供了前提條件。

三、基于物聯網的高校安全管理與教育中應用

（一）應用于校園治安管理方面

可以借助物聯網技術對高校校園的安全管理實時進行監控，突破時間和空間的限制，實現全天候、全地域智能保衛。在校園安全預防措施方面，引進物聯網技術帶來了安防方法的改變，通過射頻識別、圖像識別、GPS、無線傳導網絡、遙感技術，結合日常視頻監控的系統，全面的校園環境感知、人與物的變化，計算機系統將總結這些感覺信息，處理和及時的提示或報警。例如：將分散在整個校園獨立的圖像收集點網絡，實時遠程監控，尤其學生安全全方位監管，實現統一的校園安全監控、存儲和管理；在一些特殊校園區域，如湖邊、樓頂、校園施工工地等或者校園的一些治安防范盲區設RFID閱讀器，當學生進入這些特殊地區時對學生身份進行識別并及時自動發出聲音警報，并反應在校園監控系統通知安保人員及時處理；在高校的教學區、學生公寓等限制外來人員進出的地區安裝多個感應器，當不能識別人員進入時會實時語音報警并通知校園保衛活公寓管理人員及時處理；這將使得高校的安防管理輕松不少，提高校園安全管理水平，加快突發事故的反應和處理速度。

（二）校園交通管理方面

在學校內部的機動車上安裝RFID閱讀器，在校園的門口進行識別并控制車輛的進出，將停靠時間、準確停靠地點等信息與管理平臺及個人手機綁定；可以通過物聯網技術實現校區內車位利用率及車位使用狀態的動態管理，對進出學校的所有車輛信息進行綜合調度管理。整個校園的車輛進出管理系統實行中央電腦集中監控，并采用紅外檢測器檢測車輛的進出，使用無線發射器和接收器識別登記過車輛的進出信號，使停車管理建成方便，安全，高效的控制體系，還可以通過主機實行聯網控制多個門口的車輛統一進出管理情況。

（三）應用于消防安全方面

物聯網技術能夠全面了解使用單位消防系統的運行狀況，實時反饋火災報警信息，它為消防管理、器材監督工作提供了有力的技術保障。高校里大量的教學儀器和設備存在著分布離散、管理難度大、無專人管理和保養等情況。通過給各類設備粘貼RFID標簽或安裝傳感器，分配專人管理，可以進行統一管理和調度，有效防止儀器設備的丟失及使用率低下等問題。當儀器出現高溫、斷電等問題時，傳感器可以自動報警通知專人處理。在學校人員比較集中的區域安裝密集的傳感器節點，監測自身周圍溫度和煙霧濃度等參數變化，通過狀態感知模塊，采集火災報警系統運行狀況、火災報警信息及建筑消防設施運行狀態等，經傳輸模塊，將信號上傳至數據中心，數據服務器對所采集的信息進行歸類和處理。一旦出現異常，即可啟動噴淋系統，并將所處位置的信息和火勢等相關參數傳送到管理控制中心，實現火災的實時報警、準確定位和及時控制。

（四）應用在安全教育方面

改變過去被動、灌輸形式的安全教育方式，建立一種智能化、寬松、個性化的學習環境，即泛在學習。這種方式與以前的傳統授課不同，通過物聯網技術可以根據自己的個性需要，根據自己時間、空間的需要，用不同的方式進行學習，學生通過自己手持或者電腦終端設備，在任何時間、空間范圍內學習下載安全知識，與高校安全管理人員互動等。

四、結束語

以上是闡述物聯網在高校安全管理和教育中的應用，實際上物聯網在高校安全的應用還有很多。筆者認為，物聯網技術與高校的安全管理和教育的應用場景及需求不謀而合。應用基于物聯網技術的集成信息系統，可以幫助高校建立起無線巡防預警體系，實現對校園 “智能、高效、精確、安全”的一體化管理和控制。可以預見，物聯網技術將會在高校安全管理和教育中發揮越來越顯著的作用。

參考文獻：

[1]變電站綜合自動化系統運行分析《科技與企業》，2013年 韋一凡

篇9

關鍵詞：物聯網技術與應用 教學目標 知識體系 內容安排 教學方法

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（a）-0162-03

物聯網（Internet of Things，IoT）概念最早于1999年由美國麻省理工學院提出，隨著技術和應用的發展，物聯網內涵不斷擴展[1]。目前業界普遍認為：物聯網是通信網和互聯網的拓展應用和網絡延伸，它利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知識別，通過網絡傳輸互聯，進行計算、處理和知識挖掘，實現人與物、物與物信息交互和無縫鏈接，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的[2-5]。

物聯網可以廣泛應用于經濟社會發展的各個領域，引發和帶動生產力、生產方式和生活方式的深刻變革，成為經濟社會綠色、智能、可持續發展的關鍵基礎和重要引擎[6]。近年來，在“兩化融合”和“感知中國”等國家戰略背景下，物聯網發展受到了我國政府、科研、教育、產業界的高度關注。我國經濟社會各領域蘊含巨大的物聯網應用潛能，眾多行業對物聯網技術人才需求旺盛[7]。為此，中國傳媒大學于2012年通過教育部審批，依托理工學部信息工程學院網絡工程系開辦物聯網專業方向，成為全國較早面向本科生開設物聯網專業方向的高校之一。

1 課程教學目標

《物聯網技術與應用》是網絡工程系物聯網技術專業方向學生學習的第一門專業課，其主要目的是使學生了解物聯網的基本概念和相關技術，對物聯網在各個領域的典型應用有所認識，在此基礎上了解物聯網系統的整體框架，明確物聯網工程各個專業課程的意義和課程之間的關系，為后續的學習打好基礎，同時激發學生的學習興趣[8]。因此，《物聯網技術與應用》課程的講授成功與否關系到物聯網人才培養的質量，進而影響到我國物聯網技術發展的進程[9]。

2 課程知識體系及內容安排

2.1 知識體系

物聯網的架構分為3個層次：感知層、網絡層和應用層，如圖1所示[1]。

感知層是物聯網的“皮膚”和“五官”，用于識別物體、采集信息，是聯系物理世界與虛擬信息世界的紐帶。感知層中的自動感知設備包括：RFID標簽與讀寫設備、傳感器、GPS、智能家用電器、智能測控設備等；感知層中的人工生成信息設備包括：智能手機、智能機器人等。

網絡層分為接入層、匯聚層與核心交換層。接入層通過各種接入技術連接最終的用戶設備。匯聚層的功能為：匯接接入層的用戶流量，進行數據分組傳輸的匯聚、轉發與交換；根據接入層的用戶流量，進行本地路由、過濾、流量均衡、優先級管理，以及安全控制、地址轉換、流量整形等處理；根據處理結果把用戶流量轉發到核心交換層或在本地進行路由處理。核心交換層為物聯網提供一個高速、安全與保證服務質量的數據傳輸環境。匯聚層與核心交換層的網絡通信設備與通信線路構成了傳輸網。

應用層可以進一步分為管理服務層和行業應用層。管理服務層通過中間件軟件實現了感知硬件與應用軟件物理的隔離與邏輯的無縫連接，提供海量數據的高效、可靠地匯聚、整合與存儲，通過數據挖掘、智能數據處理與智能決策計算，為行業應用層提供安全的網絡管理與智能服務。行業應用層由多樣化、規模化的行業應用系統構成，包括：智能電網、智能環保、智能交通、智能醫療等。

此外，涉及感知層、網絡層與應用層的共性技術包括信息安全、網絡管理、對象名字服務與服務質量保證等。

2.2 內容安排

《物聯網技g與應用》課程的內容安排[10-12]如圖2所示，其中，各部分包含的主要內容有[1-6]以下幾方面。

物聯網概論：物聯網發展的社會背景、技術背景；物聯網的定義與主要技術特征；物聯網體系結構；物聯網關鍵技術與產業發展。

RFID技術：自動識別技術的發展背景、條形碼簡介、磁卡與IC卡的應用、RFID、RFID應用系統結構與組成、RFID標簽編碼標準。

傳感器技術：傳感器；智能傳感器與無線傳感器；無線傳感器網絡；無線傳感器網絡通信協議與標準。

嵌入式技術：智能設備的研究與發展；集成電路；嵌入式技術的研究與發展；RFID讀寫器與中間件軟件設計；無線傳感器網絡節點設計；可穿戴計算研究及其在物聯網中的應用；智能機器人研究及其在物聯網中的應用。

移動通信技術：通信技術的發展；移動通信技術的研究與發展；3G技術與移動互聯網應用的發展。

定位技術：位置信息與位置服務；物聯網中的位置服務；定位系統；移動通信定位技術、基于無線局域網的定位技術、基于RFID的定位技術、無線傳感器網絡定位技術。

數據處理技術：物聯網數據處理技術的基本概念；海量數據存儲技術；物聯網海量數據存儲與云計算；物聯網數據融合技術；物聯網中的智能決策。

信息安全技術：物聯網信息安全中的四個重要關系問題；物聯網信息安全技術研究；RFID安全與隱私保護研究。

物聯網的應用：智能電網；智能交通；智能醫療；智能物流。

3 課程教學方法

自2014年春季學期《物聯網技術與應用》課程首輪授課起至今，筆者已從以下幾方面做了有益嘗試，取得了良好的效果。

3.1 采用“翻轉課堂”模式將課堂內外相結合

翻轉課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生。該教學模式需要學生在課后完成自主學習，即自主規劃學習內容、節奏、風格和呈現知識的方式，可以通過看視頻講座、聽播客、廣泛閱讀各種書籍、與其他同學討論等方式進行。教師則采用講授法和協作法來滿足學生的需要和促成他們的個性化學習，其目標是為了讓學生通過實踐獲得更真實的學習體驗。翻轉課堂是對傳統課堂教學結構與教學流程的徹底顛覆。

在該課程的講授方式上，筆者嘗試引入“翻轉課堂”模式，轉變以往授課過程中教師“滿堂灌”、學生只是被動接受的傳統教學模式，利用教學實踐中小班授課、學生人數較少的優勢，使每位同學都有機會走上講臺，輪流充當“教師”的角色，過一把“教師癮”，從而充分調動學生的學習積極性和主動性。具體的實施過程為：首先，請每名學生選取物聯網學科中自己較為感興趣的一項具體技術作為自己的講授對象，通過廣泛查閱書籍文獻資料、上網搜索最新科技資訊等方式了解該項技術的來龍去脈、前世今生及發展前沿。然后，請學生自制課件，通過文字、圖片、視頻等方式形象生動地向大家講解艱澀枯燥的具體技術內容。其間，其他同學可以隨時提問，形成良好的互動效果，極大地活躍了課堂氣氛，同時也鍛煉了學生的邏輯思維能力和語言表達能力。最后，由教師點評學生的表現，指出其講解的優缺點，并補充完善知識點內容。學生的個人表現很大程度上決定了該門課程的個人結課成績。通過3年來具體的實踐，筆者發現學生們搜集資料的深度和廣度都遠遠超出了筆者的預期。作為老師，在授課的同時也收獲了很多新知識，達到了教學相長的目的。

3.2 教學與科研相結合

教師授課過程中應避免簡單生硬地照本宣科，而應以自身的科研經歷和科研體會現身說法，以激發學生的學習興趣。物聯網作為一門新興學科，發展日新月異。每輪備課時都要加入新的科技進展，對于教師來講，在科研方面需要不斷地關注科技前沿動態，及時更新知識，極具挑戰性。就筆者而言，由于一直從事數據挖掘領域的研究，在講授第八章《物聯網數據處理技術》時，就結合目前正在進行的有關電視節目受眾收視情況的數據挖掘研究課題，以實驗中具體的數據、模型為例，為學生講解數據挖掘技術的具體流程和其中的關鍵步驟，從而進一步加深學生對該技術的理解程度。

3.3 “走出去”與“引進來”相結合

“走出去”是指教師應當經常參加國內外相關教研機構組織的高校物聯網專業建設的培訓班、研討會等，廣結同行，吸取其他兄弟院校專業建設、課程改革的成功經驗，達到“它山之石可以攻玉”的目的。此外，還可以與國內一些專業從事物聯網技術的企業建立良好的合作關系，建立學生實習、實訓基地。學生可以到企業實地參觀相應的產品生產線，以便與課堂中學到的知識點概念、原理聯系起來，獲得感性認識，從而加深理解。同時，學生可以利用寒暑假時間到企業實習或選派學生到企業進行畢業設計，不但使學生掌握了物聯網技術、熟悉了企業的運行模式，還可以為企業提供專業的人才，拓展學生的就業渠道[13]。

“引進來”是指教師應當定期邀請國內外物聯網專業的權威教授、相關技術人員走進課堂、走上講臺，為學生帶來最新的行業發展信息。此外，在教材選擇方面，教師應當不局限于國內出版的一些經典教材，還應當廣泛引進國外的外文教材，追蹤國際領先的前沿技術[14]。

綜上所述，文章從“物聯網技術與應用”課程的教學目標、知識體系及內容安排、教學方法等方面進行了探討。由于物聯網技術是近年來的新興技術，該課程也是中國傳媒大學理工學部信息工程學院網絡工程系自2014年首次引入的新課程，一切還在逐步摸索過程中，因此，探尋一套適合本專業學生的課程教學方案任重道遠。

4 結語

此文是筆者近3年來參加物聯網專業建設研討班培訓、備課、授課的心得體會。由于筆者的驗有限，考慮問題難免有失偏頗，望與各位讀者共同探討。作為一名青年教師，筆者未來仍然需要逐步沉淀，不斷思考、總結、實踐，為培養出社會需要的物聯網專業人才貢獻力量。

參考文獻

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篇10

關鍵詞：智慧服務產業；智慧服務商店；物聯網；協同創新

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.213

0 前言

目前，互聯網時代開始進入新的歷史發展階段，物聯網技術與應用已經成為信息化社會未來發展的新核心。物聯網產業的發展主要以信息通信技術為基礎，使傳統產業在智慧化服務的影響下發生變革。因此，為適應信息社會發展需求，物聯網應成為社會各產業協同創新體系的重要發展方向。從而加快社會信息化發展速度，不斷推進醫療衛生、公共交通、教育文化等社會服務智能化，為國家競爭力的提升和社會轉型發展打下堅實基礎。本文就當前社會智慧服務產業中的物聯網協同創新體系的構建模式予以探究，并闡述其對社會發展的推進作用。

1 智慧服務產業中物聯網協同創新體系的構建模式

1.1 智慧服務商店模式的體系結構

物聯網通過充分利用網絡的聯接性，來滿足整個社會對智慧服務的需求。在此前提下，物聯網的體系結構根據未來物聯網的市場應用、產業結構和服務需求等研究并建立起一個“智慧服務商店”的共享平臺，從而更好的為用戶提供智慧化服務。智慧服務商店的體系結構主要包括四個虛擬融合平臺：異構終端虛擬平臺、泛在網絡虛擬平臺、融合信息虛擬平臺和綜合服務虛擬平臺。這四個虛擬平臺構建了相對開放的服務環境，不但為使用者提供更加安全快捷的智慧化服務，同時也滿足了不同客戶的個性化需求[1]。

1.2 協同創新機制的構建

物聯網協同創新創新的主要目的是通過智慧服務平臺實現新型產業結構，將傳統的產業、學科和技術領域中碎片式孤島狀的閉“環”打造成為物聯網產業的三條“鏈”。這三條“鏈”分別為：（1）物聯網產業鏈。物聯網產業鏈是在市場需求的驅動下所產生的，其主要包括物聯網所有設備的制造者和服務的提供者，通常情況下是由相關產業中具有較強實力的企業作為主導，與其他企業結成一種戰略聯盟的關系鏈。（2）物聯網學科鏈。在高校學科建設過程中，不同學科之間存在交叉與融合，多個學科之間互相關聯、互相影響，因此形成學科鏈。隨著物聯網產業的發展，對高校在人才培養方面提出了新的要求，這也促使高校不斷提高教學質量并打造新的學科鏈，從而滿足當今社會高等教育發展的需要。（3）物聯網技術鏈。由于學科鏈無法直接作用于產業鏈，而產業鏈需要滿足各種物聯網新產品及新服務開發的要求。因此，在學科鏈的基礎上，為實現共同目標，組織不同領域的專業人員協同合作，從而形成技術鏈。技術鏈的產生能有效提高科研開發工作的效率，對物聯網產業的穩步發展也起到支撐作用。

2 協同創新對物聯網技術體系和智慧服務產業發展的推進作用

2.1 推進智慧農業服務產業的發展

在建設社會主義新農村的過程中，應廣泛普及先進的信息網絡技術，加強地理信息、農作物模型和遙感監測等現代化技術在農業領域的開發與應用，廣大農民可以通過這種新型農業信息服務平成網上選種、科學種田及農產品電子商務等現代化農業經營模式，這樣能更好的實現農業服務產業智慧化[2]。

2.2 推進智慧交通物流產業的發展

在城市交通物流產業中，智能交通系統不斷發展，其中應用比較廣泛的是智能公共交通管理系統和智能線路誘導信息系統。為加快智能交通運輸發展，應以物聯網技術為基礎，完善F代化綜合交通運輸信息體系。同時，在實現航空、鐵路、公路和城市交通等跨行業的數據共享方面，也應通過物聯網技術來完成信息資源整合和業務協同創新工作，為智慧交通物流產業的發展起到推進作用[3]。

2.3 推進智慧醫藥健康服務產業的發展

醫藥服務與公眾健康息息相關，為提高對居民和患者提供健康管理的服務水平，醫療機構應重視信息系統的規范化建設，實現各醫療機構之間的資源共享。這樣一方面能避免對患者在同一檢查項目上進行重復檢查的情況出現，不僅減輕了患者的經濟負擔，同時也減少醫療機構的資源浪費。另一方面還能推進醫保與其他業務之間的協同管理，實現患者跨區域治療的即時結報工作，真正推進智慧醫藥健康服務產業在實際生活中的應用與發展。

2.4 推進智慧城市建設及綜合管理智能化工程的發展

隨著社會不斷發展，城市建設也開始向數字化方向邁進。為建立完善的城市智能信息系統，應不斷推進城市智能卡在不同行業的綜合應用，以此實現智能卡在社會保障、醫療衛生、城市交通、公共事業等方面的一體化應用。這樣不僅能穩步提高城市智能服務管理水平，更能為居民提供更優質的城市生活感受。

3 結論

綜上所述，我國物聯網發展的重要思想是依據經濟社會的發展需求，通過建設物聯網協同創新體系，以保障人民基本利益為前提，完善社會智能化服務產業模式。物聯網發展是一項較為復雜的系統工程，雖然其技術體系與產業鏈已初步形成，但各部門之間的交流合作仍存在嚴重問題，面對這種情況，各部門需要科學整合資源，加強協同創新，從而形成統一整體，以確保物聯網技術和應用能夠迅速發展并深化未來智慧化服務產業的機制改革。

參考文獻：

[1]楊現民，余勝泉.智慧教育體系架構與關鍵支撐技術[J].中國電化教育，2015（01）：77-84+130.