校園物聯(lián)網(wǎng)
隨著計(jì)算機(jī)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(duì)人們的學(xué)習(xí)、生活、工作方式產(chǎn)生巨大的影響，而且會(huì)引發(fā)高校教學(xué)模式、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)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(kāi)發(fā)和投入應(yīng)用，數(shù)字校園建設(shè)中的問(wèn)題也不斷暴露出來(lái)。如“應(yīng)用山頭”突出、信息“孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重、各應(yīng)用系統(tǒng)、各部門(mén)缺乏數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)重復(fù)，導(dǎo)致了各部門(mén)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(mén)及管理部門(mén)獲取信息非常困難，有效數(shù)據(jù)資源不能及時(shí)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(kāi)，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(dá)到提升學(xué)校綜合實(shí)力的目的。
2.校園物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)
智慧教室設(shè)備滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層次(應(yīng)用層、傳輸層、感知層)，運(yùn)用傳感器等技術(shù)，使信息傳感設(shè)備實(shí)時(shí)感知需要的信息，按照約定的協(xié)議，通過(guò)可能的網(wǎng)絡(luò)(如基于LoRa的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、GSM等)接入方式，把物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在鏈接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智慧化識(shí)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(jìn)義務(wù)教育均衡發(fā)展為重點(diǎn)，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(jìn)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(xí)、終身學(xué)習(xí)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(dòng)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(yuǎn)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(yùn)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(lái)了新的機(jī)遇。
1）教室燈光智能控制
將教室燈關(guān)照明設(shè)備通過(guò)LoRa協(xié)議進(jìn)行連接，統(tǒng)一接受總指令，實(shí)現(xiàn)遙控開(kāi)關(guān)、定時(shí)開(kāi)關(guān)、全開(kāi)全關(guān)、延時(shí)關(guān)閉、場(chǎng)景切換等功能。接受遠(yuǎn)程控制指令實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。通過(guò)手機(jī)APP終端、PC云平臺(tái)等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)室內(nèi)的燈光開(kāi)關(guān)。智能自動(dòng)控制，與紅外人體感應(yīng)聯(lián)動(dòng)控制；定時(shí)自動(dòng)控制，根據(jù)季節(jié)靈活調(diào)整開(kāi)關(guān)時(shí)間。系統(tǒng)管理靈活，可通過(guò)移動(dòng)端APP、PC端對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行靈活操作場(chǎng)景自動(dòng)控制，根據(jù)不同區(qū)域調(diào)節(jié)光源數(shù)量，營(yíng)造最適合的氛圍。
2）教室環(huán)境智能調(diào)節(jié)
學(xué)校、家長(zhǎng)在關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)同時(shí)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境的關(guān)注也與日俱增，學(xué)校希望為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)良好、舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，家長(zhǎng)希望可以更多的關(guān)注孩子的學(xué)習(xí)環(huán)境，而不僅僅是學(xué)習(xí)成績(jī)。
由于空調(diào)采集的溫度只是周?chē)恢玫那闆r，在室內(nèi)多個(gè)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(tái)，物聯(lián)平臺(tái)收集數(shù)據(jù)之后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，聯(lián)動(dòng)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(guò)通用數(shù)據(jù)采集器，對(duì)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)教室實(shí)際環(huán)境數(shù)據(jù)。
3）教室環(huán)境大屏監(jiān)測(cè)
校園管理部門(mén)可通過(guò)大屏監(jiān)控每一間教室的環(huán)境狀況，對(duì)各學(xué)校的運(yùn)營(yíng)情況一目了然。
4）微信推送遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)
管理人員可使用移動(dòng)APP終端、PC管理平臺(tái)查看每個(gè)教室溫濕度狀況，遠(yuǎn)程遙控物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地管控。家長(zhǎng)亦可通過(guò)移動(dòng)APP終端，查看孩子所在班級(jí)的溫濕度情況，對(duì)孩子的學(xué)習(xí)環(huán)境一目了然。讓家長(zhǎng)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(shí)段紅外人體感應(yīng)檢測(cè)到有人進(jìn)入教室，則自動(dòng)開(kāi)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(cè)到教室內(nèi)沒(méi)有人則聯(lián)動(dòng)關(guān)閉全部教學(xué)設(shè)備。
教師、管理人員也可通過(guò)手機(jī)APP遠(yuǎn)程開(kāi)啟教學(xué)設(shè)備，減少課前準(zhǔn)備時(shí)間，將上課時(shí)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(xiàng)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(shí)的校園環(huán)境憑借信息系統(tǒng)在時(shí)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(diǎn)來(lái)規(guī)劃和實(shí)施校園信息化建設(shè)，將校園內(nèi)信息更好地組織分類(lèi)，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(shí)驗(yàn)、網(wǎng)上信息交流的環(huán)境，同時(shí)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(zhǔn)確地發(fā)布出去，為師生、社會(huì)服務(wù)。