校園物聯(lián)網(wǎng)

    隨著計算機技術(shù)，多媒體技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及智能化建筑技術(shù)的迅猛發(fā)展，不僅對人們的學(xué)習、生活、工作方式產(chǎn)生巨大的影響，而且會引發(fā)高校教學(xué)模式、教學(xué)方法、學(xué)習方式和教學(xué)環(huán)境等支撐環(huán)境建設(shè)的變革。

1.智慧校園建設(shè)背景

    學(xué)校信息化建設(shè)的不斷深入，基于校園網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用不斷開發(fā)和投入應(yīng)用，數(shù)字校園建設(shè)中的問題也不斷暴露出來。如“應(yīng)用山頭”突出、信息“孤島”現(xiàn)象嚴重、各應(yīng)用系統(tǒng)、各部門缺乏數(shù)據(jù)標準，數(shù)據(jù)重復(fù)，導(dǎo)致了各部門之間相同信息內(nèi)容不一致；學(xué)校有效數(shù)據(jù)資產(chǎn)不能“共享”，導(dǎo)致學(xué)校業(yè)務(wù)部門及管理部門獲取信息非常困難，有效數(shù)據(jù)資源不能及時共享，數(shù)據(jù)資產(chǎn)利用率低下等。

    改善和提升學(xué)校的科研環(huán)境、教學(xué)環(huán)境、管理環(huán)境和生活環(huán)境是學(xué)校信息化校園建設(shè)的主要工作，這些環(huán)境的組成和改善主要圍繞著校園的資源、管理和服務(wù)三大要素展開，構(gòu)建數(shù)字化的科研環(huán)境、教學(xué)環(huán)境、管理環(huán)境和生活環(huán)境，最終達到提升學(xué)校綜合實力的目的。

2.校園物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢

    智慧教室設(shè)備滿足物聯(lián)網(wǎng)的三個層次(應(yīng)用層、傳輸層、感知層)，運用傳感器等技術(shù)，使信息傳感設(shè)備實時感知需要的信息，按照約定的協(xié)議，通過可能的網(wǎng)絡(luò)(如基于LoRa的無線局域網(wǎng)、GSM等)接入方式，把物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在鏈接，實現(xiàn)對物品的智慧化識別、跟蹤、監(jiān)控和管理。

3.物聯(lián)網(wǎng)教室解決方案

    教育信息化應(yīng)以促進義務(wù)教育均衡發(fā)展為重點，以建設(shè)、應(yīng)用和共享優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源為手段，促進每一所學(xué)校享有優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源，提高教育教學(xué)質(zhì)量；幫助所有適齡兒童和青少年平等、有效、健康地使用信息技術(shù)，培養(yǎng)自主學(xué)習、終身學(xué)習能力。

    在學(xué)校，課堂教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生接受系統(tǒng)教育最重要的一環(huán)，做好教學(xué)互動環(huán)節(jié)，是掌握好教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，提高教學(xué)水平的關(guān)鍵之一。傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的需要，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集智慧教學(xué)、人員考勤、環(huán)境調(diào)節(jié)、視頻監(jiān)控及遠程控制于一體的新型現(xiàn)代化智慧教室系統(tǒng)在逐步的推廣運用。智慧教室作為一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學(xué)手段，給教育行業(yè)帶來了新的機遇。

1）教室燈光智能控制

    將教室燈關(guān)照明設(shè)備通過LoRa協(xié)議進行連接，統(tǒng)一接受總指令，實現(xiàn)遙控開關(guān)、定時開關(guān)、全開全關(guān)、延時關(guān)閉、場景切換等功能。接受遠程控制指令實現(xiàn)遠程控制。通過手機APP終端、PC云平臺等實現(xiàn)遠程對室內(nèi)的燈光開關(guān)。智能自動控制，與紅外人體感應(yīng)聯(lián)動控制；定時自動控制，根據(jù)季節(jié)靈活調(diào)整開關(guān)時間。系統(tǒng)管理靈活，可通過移動端APP、PC端對整個系統(tǒng)進行靈活操作場景自動控制，根據(jù)不同區(qū)域調(diào)節(jié)光源數(shù)量，營造最適合的氛圍。

2）教室環(huán)境智能調(diào)節(jié)

    學(xué)校、家長在關(guān)注學(xué)生學(xué)習成績同時，對學(xué)生學(xué)習環(huán)境的關(guān)注也與日俱增，學(xué)校希望為學(xué)生營造一個良好、舒適的學(xué)習環(huán)境，家長希望可以更多的關(guān)注孩子的學(xué)習環(huán)境，而不僅僅是學(xué)習成績。

    由于空調(diào)采集的溫度只是周圍位置的情況，在室內(nèi)多個角落部署高精度溫濕度傳感器，采集整體室內(nèi)溫濕度情況并反饋至平臺，物聯(lián)平臺收集數(shù)據(jù)之后進行統(tǒng)計分析，聯(lián)動紅外遙控器和智能排插/插座控制空調(diào)和除濕器/加濕器，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度情況。通過通用數(shù)據(jù)采集器，對接第三方空氣質(zhì)量傳感器，例如：二氧化碳濃度傳感器、PM2.5傳感器，實時監(jiān)測教室實際環(huán)境數(shù)據(jù)。

3）教室環(huán)境大屏監(jiān)測

    校園管理部門可通過大屏監(jiān)控每一間教室的環(huán)境狀況，對各學(xué)校的運營情況一目了然。

4）微信推送遠程監(jiān)測

    管理人員可使用移動APP終端、PC管理平臺查看每個教室溫濕度狀況，遠程遙控物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實現(xiàn)隨時隨地管控。家長亦可通過移動APP終端，查看孩子所在班級的溫濕度情況，對孩子的學(xué)習環(huán)境一目了然。讓家長看著放心，讓管理者不用操心，讓學(xué)生、教師舒心。

5）電教設(shè)備智能管控

    教學(xué)設(shè)備主要包括投影儀、教室電腦、幕布等設(shè)備。上課前的特定時段紅外人體感應(yīng)檢測到有人進入教室，則自動開啟教室內(nèi)的全部教學(xué)設(shè)備。放學(xué)后紅外人力感應(yīng)檢測到教室內(nèi)沒有人則聯(lián)動關(guān)閉全部教學(xué)設(shè)備。

    教師、管理人員也可通過手機APP遠程開啟教學(xué)設(shè)備，減少課前準備時間，將上課時間最大化利用。

    學(xué)校信息化建設(shè)必須利用信息化手段和工具，將校園的各項資源、管理及服務(wù)流程數(shù)字化，形成校園的數(shù)字環(huán)境，使現(xiàn)實的校園環(huán)境憑借信息系統(tǒng)在時間和空間上得到延伸。信息化校園旨在用層次化、整體性、戰(zhàn)略性的觀點來規(guī)劃和實施校園信息化建設(shè)，將校園內(nèi)信息更好地組織分類，讓師生快速找到自己需要的信息，并為師生提供網(wǎng)上教學(xué)、網(wǎng)上實驗、網(wǎng)上信息交流的環(huán)境，同時也可以讓管理人員科學(xué)、規(guī)范地管理自己的數(shù)據(jù)，并將這些信息快速準確地發(fā)布出去，為師生、社會服務(wù)。