物联网智能教育精选(九篇)

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第1篇：物联网智能教育范文

关键词：交通安全设施 交通标志 物联网技术 信息集成 传感器技术

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）03-0000-00

1 引言

交通标志是用图形、符号、文字、颜色像驾驶人及行人传递特定信息，用以管制、警告以及引导交通的安全设施。目前，交通标志显示内容单一，仅能显示一种固定信息，不能随时根据需要在同一块标志上转换，导致相应限制、提醒等信息得不到及时，给道路行车安全带来隐患等问题。而国内高等级公路上对于即时信息的主要采用LED显示屏的，虽然这种交通诱导屏有较好的警示效果，能够给驾驶人一个应急响应的提示，但是此显示屏需要铺设光纤电路，对于架设地点存在一定局限性，且LED显示屏造价高，经济性不佳。

本设计根据道路条件、当地的气候条件及道路安全情况，在特定路段设置相应传感器，通过无线传输将传感器检测的信息传送至智能标志牌的单片机控制系统，控制系统可利用事先建立的气候环境条件与车速的模型，计算出相应的限速值，系统通过控制LED灯的点亮与熄灭将相应的警示标志与限速标志反映在标志牌上，即时相应不利行车条件的提醒与限速信息。

2 智能交通标志设计概述

2.1 系统设计思路

本系统考虑根据当地气候条件及道路安全情况，在特定时间段在特定路段安装布设无线气象传感器（例如：温湿度传感器、风速风向传感器、降雨量传感器、能见度传感器等），把各个传感器实时检测的数据利用Zigbee无线模块传输，由智能标志牌的单片机控制系统接收分析，根据交管部门事先设定参数信息或者直接由单片机编入的公式程序输出相应路况提醒信息。一方面，传送给控制指示牌的单片机，由其控制标志牌上LED点阵，从而实现对交通指示牌的自动控制；另一方面，经自主网络Zigbee无线传输给PC上位机，存储并建立相应数据库，给交管部门对道路信息情况的管理、控制提供一个智能aa化的平台。

2.2 系统模块设计

2.2.1信息监测传感器模块

传感器是指能感受规定的被测量对象，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。在此控制系统中，采用性价比合理的气象传感器对不利天气进行实时监控，并将信息及时传送给单片机处理。与传统的人工检测相比，传感器具有检测精度高、范围广、样本容量大、成本低等优点。

2.2.2单片机及无线通信模块

集成度高且功能强大的单片机是智能交通标志的控制中心，其主要功能是将传感器所测得的各种电信号进行获取、处理，并计算出相应的工程量，按一定的格式存储。单片机能够测量多路由传感采集到的模拟信号，通过编程控制，对数据进行处理。将与标志牌牌逻辑关系对应的数据进行存储及传输，即智能控制。

单片机的输出数据可通过Zigbee网络进行自主传输。Zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低成本的双向无线通讯技术。为智能控制而建立的Zigbee网络，具有简单、使用方便、工作可靠的特点，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性的数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。

JN5121是一款兼容IEEE802.15.4的低功耗、低成本无线微型控制器。该模块内置了32位的RISC处理器，配置有2.4GHZ频段的IEEE802.15.4标准的无线收发器。系统内部带有64KB的ROM和96KB的RAM，为无线传感网络提供了多种多样的解决方案，同时高集成度的设计简化了整个系统的开发成本。JN5121内置的ROM存储器集成了点对点通信与网状通信结构的完整协议；而内置的64KB的RAM存储器，可以支持网络路由和控制器功能而不需要外部扩展任何的存储空间。内置的硬件MAC地址和高度安全的AES加密算法加速器，减小了系统的功耗和处理器的负载。它还支持晶振休眠和系统节能功能，同时提供了大量的模拟和数字外设的相互操作支持，可以方便的连接到智能标志的外部应用系统。

2.2.3数据库模块

上位机是指可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC，屏幕上可以显示各种信号变化。上位机接收到下位机传输的数据后，将数据存储于建立的数据库中，便于对数据的统计分析，日后对此道路标志牌的设置更加科学。

2.2.4布有LED点阵的标志牌部件

标志牌：按照《道路交通标志和标线》GB5768-2009规定的道路交通标志的分类、颜色、形状、字符、尺寸、图形等的要求设计、制作交通标志牌，粘贴反光膜。

LED点阵：对于警告标志和禁令标志分开合理设置LED点阵，根据标志牌的图案或字符特点选择合适孔径和孔间距，保证在特定环境条件下能清楚显示标志牌内容。

电源：DC12V，由太阳能电池供给。

3 基于物联网技术的智能标志应用前景

（1）拓展空间大：可以在温湿度传感器的基础上，安装降雨、降雪、横风等其他传感器，达到更为全面的交通警示效果，提高道路行驶安全性。也可以通过无线模块的信息传输，把传感器获得的路段信息与车联网结合，通过广播、短信等方式提前告知驾驶人。

（2）成本低：智能交通标志在一块标志牌上实现了多种指示功能，相当于设置了多个不同的交通标志，节约资源和成本；通过无线模块传输信息无需通讯费用，与传统LED显示屏相比造价低、经济性好。

（3）在地理条件复杂设置：智能交通标志和普通标志一样，无需布设通讯线路，因而都能在地理情况比较复杂的路段布置。而与普通LED蜗啾龋智能交通标志能实现针对道路情况进行实时反馈的功能，且更能适应复杂的地理条件。

（4）可在危险路段连续设置：智能交通标志可以在无线覆盖范围内（2―4km）进行连续布置，对道路情况进行实时、连续的提醒，尤其是在气候多变、路况复杂、道路设计采用极限值的区域，可使驾驶人对整个路段情况都有比较全面的把握，提高行车安全和行车效率。

（5）作为临时交通警示牌：在道路进行维修施工或道路局部出现突发状况时，可以临时设置智能交通标志牌，能在较远的距离进行预警，使车辆减速或者绕道行驶。

4 结语

基于物联网技术的智能标志牌实现高度集成化，将多种标志集合在一块标志板上，克服了传统交通标志指示信息单一，LED显示屏造价高等缺点。并且依托物联网技术，实现无线传输信息，利用Zigbee无线双向传输技术，无需布设线路，尤其在交通条件以及硬件设施条件受到限制的情况下有良好的应用前景。实现了数据采集、逻辑运算及信息全过程智能化，无需人工干预，避免了更换不能反映实时信息的标志牌的人工操作，智能可靠，节约人力。

参考文献

[1]交通部公路科学研究院.公路交通标志和标线设置手册[M].北京：人民交通出版社，2009.

[2]胡玉峰.自动气象站原理与测量方法[M].北京：气象出版社，2004.

[3]王汝林.物联网基础及应用（第一版）[M].北京：清华大学出版社，2011.

第2篇：物联网智能教育范文

关键词：物流网；智能交通；应用研究

中图分类号：F50 文献标识码：A

Abstract： This paper mainly introduces the meaning of the internet of things and the working principle of the system， and focus on logistics network technology in the practical application in the field of urban intelligent transportation way. At the same time， the internet of things technology is also successfully solves the traffic security， traffic fee， transportation and information collection of outstanding problems， for the establishment of the intelligent traffic management and service system provides powerful information support and assurance.

Key words： logistics network； intelligent transportation； application research

随着社会经济建设的高速发展，人们购买私家车的数量越来越多，由于城市规划和道路建设还不够完善，这就造成了城市的道路交通越来越拥堵、交通事故频繁发生、环境污染严重、能源消耗较高等诸多现象，为了缓解这些现象提出了基于物联网的城市智能交通系统的应用方案。

1 物联网介绍

1.1 物联网的基本内涵

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网是通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外线感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

1.2 物联网具有的特点

物联网的目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。

首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。

其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。

再次，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。

1.3 物联网的工作原理

物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品（商品）能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别（RFID技术，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品（商品）的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。

2 智能交通介绍

2.1 智能交通的涵义

所谓的智能交通系统是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。它是由若干子系统所组成的，通过系统集成将道路、驾驶员和车辆有机地结合在一起，加强三者之间的联系。借助于系统的智能技术将各种交通方式的信息及道路状况进行登记、收集、分析，并通过远程通讯和信息技术，将这些信息实时提供给需要的人们，以增强行车安全，减少行车时间，并指导行车路线。同时管理人员通过采集车辆、驾驶员和道路的实时信息来提高其管理效率，以达到充分利用交通资源的目的。

2.2 智能交通的特点

智能交通系统具有以下两个特点：一是着眼于交通信息的广泛应用与服务，二是着眼于提高既有交通设施的运行效率。与一般技术系统相比，智能交通系统建设过程中的整体性要求更加严格。这种整体性体现在：（1）跨行业特点。智能交通系统建设涉及众多行业领域，是社会广泛参与的复杂巨型系统工程，从而造成复杂的行业间协调问题。（2）技术领域特点。智能交通系统综合了交通工程、信息工程、控制工程、通信技术、计算机技术等众多科学领域的成果，需要众多领域的技术人员共同协作。（3）政府、企业、科研单位及高等院校共同参与，恰当的角色定位和任务分担是系统有效展开的重要前提条件。（4）智能交通系统将主要由移动通信、宽带网、RFID、传感器、云计算等新一代信息技术作支撑，更符合人的应用需求，可信任程度提高并变得“无处不在”。

3 智能交通体系应用

作为物联网产业链中的重要组成部分，智能交通具有行业市场成熟度较高，行业传感技术成熟，政府扶持力度大的特点，在建设“数字城市”和“智慧城市”的口号中，智能交通系统在许多城市已经开始规模化应用，市场前景广阔，投资机会巨大，将成为未来几年物联网产业发展的重点领域。

3.1 高速公路电子收费系统（ETC）

ETC是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高3～5倍。

该系统的使用可大大提高公路的通行能力；公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力。

3.2 交通信息服务系统（ATIS）

ATIS是建立在完善的信息网络基础上的。交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提供各地的实时交通信息；ATIS得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步，当车上装备了自动定位和导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。

该系统的应用大大提高道路网通行能力、设施效率与有效调控交通需求；提高交通安全水平，降低事故、避免事故、减轻事故损害程度和减轻堵塞；降低汽车运输环境影响。

3.3 公共交通系统（APTS）

APTS的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展，使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行方式和事件、路线及车次选择等提供咨询，在公交车站通过显示器向候车者提供车辆的实时运行信息。

该系统在公交车辆管理中心的应用，可以根据车辆的实时状态合理安排发车、收车等计划，提高工作效率和服务质量。

3.4 紧急救援系统（EMS）

EMS是一个特殊的系统，它的基础是ATIS、ATMS和有关的救援机构及设施，通过ATIS和ATMS将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。具体包括：（1）车主可通过电话、短信、翼卡车联网三种方式了解车辆具置和行驶轨迹等信息；（2）车辆失盗处理：此系统可对被盗车辆进行远程断油锁电操作并追踪车辆位置；（3）车辆故障处理：接通救援专线，协助救援机构展开援助工作；（4）交通意外处理：此系统会在10秒钟后自动发出求救信号，通知救援机构进行救援。

3.5 车辆控制系统（AVCS）

目前还处于研究测试阶段，从当前发展看，可以分为两个层次：一是车辆辅助安全驾驶系统，该系统有以下几个部分：车载传感器（微波雷达、激光雷达、摄像机、其他形式的传感器）、车载计算机和控制执行机构等，行使中的车辆通过车载的传感器测定出与前车、周围车辆以及与道路设施的距离和其他情况，车载计算机进行处理，对驾驶员提出警告，在紧急情况下强制车辆制动。二是自动驾驶系统，装备了这种系统的汽车成为智能汽车，它在行使中可以做到自动导向，自动检测和回避障碍物，在智能公路上，能够在较高的速度下自动保持与前车的距离。必须指出的是，智能汽车在智能公路上才能发挥出全部功能，如果在普通公路上使用，它仅仅是一辆装备了辅助安全驾驶系统的汽车。

3.6 交通管理系统（ATMS）

ATMS有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统，但是ATMS主要是给交通管理者使用的，用于检测控制和管理公路交通，在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息，并根据收集到的信息对交通进行控制，如信号灯、诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。该系统的广泛应用有利于为出行者指示下游道路的交通状况，让出行者选择合适的行驶道路，既为出行者提供了出行诱导服务，同时调节了交通流的分配，改善交通状况。

总之：随着社会经济的飞速发展，物联网应用于智能交通已成为星火燎原之势。基于物联网的智能交通将使交通基础设施发挥最大的效能。随着政府的大力扶持与技术和标准的成熟，智能交通物联网会是物联网发展的重要领域，将朝着大规模网络化、集成化和面向服务化发展，成为智慧城市的重要组成部分。

参考文献：

[1] 杨铁军. 智能技术在交通物联网中的应用和探讨[J]. 吉林交通科技，2011（4）：54-56.

[2] 张莉莉，史鹏飞，陈剑. 物联网在智能交通中的应用研究[J]. 应用技术，2010（25）：179.

[3] 苏绍玉. 浅议我国智能交通的发展动向[J]. 黑龙江交通科技，2011（9）：25-26.

第3篇：物联网智能教育范文

关键词：普适计算；现代远程教育；互动性

作者简介：王小妮（1977-），女，山东威海人，北京信息科技大学理学院，讲师；（北京100192）北京科技大学经济管理学院博士研究生；郝媛（1983-），女，蒙族，内蒙古包头人，北京科技大学经济管理学院博士研究生。（北京100083）

基金项目：本文系“北京市教委科技发展计划面上项目”（项目编号：KM201110772018）的研究成果。

中图分类号：G434     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）06-0113-02

当今世界，科学技术突飞猛进，人们对教育的需求日益增加。现代远程教育作为一种新的教育模式，是提高全民族科学文化素质，促进教育思想、内容和方法改革，推动教育现代化，满足社会日益增长的终身学习需求的重要手段。

远程教育是指使用电视及互联网等传播媒体将课程传送给课堂外的一处或多处学生的教学模式。现代远程教育则是指通过音频、视频以及实时和非实时的计算机技术把课程传送到课堂外的教育。它突破了时空的界线，对于业余进修者可以随时随地上课，不需要到特定地点上课。

现代远程教育一般是通过有专职技术人员在场，负责切换主讲人讲课和看PPT的视频界面。有的摄像机只能录制固定区域范围内影像，主讲人在讲课时，只能坐在固定位置以便视频的录制。也有的摄像机可以自动捕捉主讲人的面孔，当主讲人移动时，镜头可以通过转动，继续录制主讲人的影像。但这样的系统是不允许现场有其他人员走动的，一般有其他人员走动，摄像机就有可能跟踪了其他人员踪迹，进行了错误的录制。

针对上面提到的现代远程教育遇到的弊端，物联网技术就可以很好的解决此类问题。物联网（The Internet of Things）即“物物互联”，是近年来出现的一种新型计算模式，建立在嵌入式系统、无线传感器网络、分布式计算、通信网络、移动计算等技术的飞速发展和日益成熟的基础上，将各种物体充分联接，通过无线网络将采集到的实时动态信息传送到中央服务处理中心，进行汇总、分析、处理、显示和控制[1]。

物联网技术的引入，主讲人就可以不用端坐在电脑旁，只通过鼠标、键盘与学生交流，他可以自由的在教室走动，可以通过手势和语言与现场以及场外的学生交流，远程教育和现场教育融为一体，远程学生可以无障碍的学习课堂内容，听教师讲解，看教师板书、手势动作及通过在PPT等课件上的标注或幻灯等多种多媒体手段教课方式。利用物联网计算方式设计的远程教育平台可以作为精品课程及网上教学的网络教学平台及远程教育平台。

一、物联网计算架构

物联网计算提供了经由网络，使用各种各样的物联网计算设备，访问后台数据、应用和服务的功能。无论使用何种物联网计算设备，用户将能轻易访问信息，得到服务。物联网计算降低了设备使用的复杂性，帮助提高在外办公人员的效率和人们的日常生活水平。实现物联网计算的目标需要以下一些关键技术：场景识别、资源组织、人机接口、设备无关性技术、设备自适应技术等。

物联网计算包括：

（1）物联网计算设备：各种移动设备或嵌入式设备，如PDA、汽车导航系统、智能卡、智能手机、POS销售机等。

（2）传感设备及其互联：适合普适计算的新型网络、传感、设备、终端等，及其互联互通问题，包括位置、温度、压力、生化等传感器和传感器网络的自组织、低能耗、通信等支撑技术；嵌入式、便携式、可穿戴、专用化等新型用户终端设备和交互设备，设备间的信息互换方式和标准化[2]。

（3）物联网计算的软件技术：在操作系统和中间件上支持在异构动态多样的计算环境中有效完成用户任务的支撑技术，包括软件平台的体系结构、构建模式、开发与编程模式等；资源和服务的发现、重组，运行现场的重构，安全保障。

（4）物联网计算应用：智能空间如智能家庭、智能汽车、智能交通、智能会议室等；老年人智能家居，及其它物联网计算应用系统。

马希荣等人在文献[3]中提出，计算机在某种程度上是可以对人的情感进行定性和定量分析的，通过传感器监控，使用计算机技术处理和传回。图1设计了基于情感捕捉的物联网智能化教学系统的系统架构[4]。

二、物联网计算技术在现代远程教育领域的应用

在该系统中，主要从计算智能和分布式传感器系统着手研究，将物联网计算和远程教育相结合，建立物联网远程学习系统。物联网的引入使得物理教学环境的每个物件都具有连通性、技术性、智能性、嵌入性的特性，可以随时捕捉、分析教师和学生信息，并进行反馈，提供一个物联网智能化的教学系统。

1.教学过程实时记录

在物联网智能化教学系统中，教师的操作包括调用课件、在电子黑板上作注释、与远方的学生交流等。系统能根据对教师动作的理解，在不同的场景下向远方的学生转发相应的视频镜头或电子黑板内容，并自动记录上课的内容。此外该系统通过脸部表情捕捉，如听课专注情况、眉头舒展情况、眼睛跟随情况等，可以了解学生当时的学习状态，实时将课堂教学效果进行反馈，教师可以根据相关信息调节教学进程。

2.教材联网

在教材中加入RFID标签，这样使教材就置身物联网，具有物联网中连通性、技术性、智能性、嵌入性的特性。通过教室里安装的RFID 阅读器，可以将教材信息显示在显示屏上或远程传送到远方学生的电脑显示屏上[5]。在学习过程中，学生可以实时看到教材显示信息，并且可以随时查看关联信息，如果出现疑问，也可以通过物联网无线传感器系统将问题反馈到网络教学平台。此平台将自动把问题的答案显示在电子屏幕上，老师也可以随时查看相关问题并解答。

3.实训系统教学

通过物联网可以方便地把远端的景象带到课堂里，尤其是学生平时上课由于安全性或时间、经费等条件限制接触不到的一些实战演练：如海洋生物专业或农业相关专业，通过物联网中的传感器系统可以将海洋生物或农作物的生长过程录制下来或实时传送到课堂里，进行生动教学。通过这种实训系统，学生犹如身临其境的学习，打破了传统教学的局限性，通过各种实验环境的虚拟或演示，加速学生对相关知识的理解。

4.调节上课环境

通过光线传感器可以自动调节窗帘高度及教室内照明系统亮度和计算机屏幕及教室显示屏幕的亮度。通过温度及湿度传感器可以自动调节教室内温湿度，使学生能在一个舒服的环境里更好地学习。

物联网计算技术从人机系统对无处不在计算开展了工作，着重研究人和计算机一起工作的方式和技术，从人机系统的层次研究人机交互，将嵌入式及传感器领域所学到的知识应用到实践中。

物联网智能化教学系统设计的目标：（1）利用传感网络，捕捉视频镜头；（2）通过网络显示黑板及教材内容，并自动记录上课内容；（3）与远方学生交流。

物联网智能化教学系统方式灵活，可以在课后通过远程教育网络对课堂教授的没有理解的地方重新学习。可以通过BBS和老师同学进行交流，学习时间也比较自由。通过物联网计算的引入，使远程教育更直观：（1）将物联网计算与远程教育相结合，实时再现课堂内容；（2）对物联网计算技术的研究，实现远程教育交互空间；（3）充分利用传感器网络，逐步建立“传感器+网络”的教学模式。

三、应用效果

使用物联网计算技术的现代远程教育系统能根据对教师动作的理解，在不同的场景下自动向远方的学生转发相应的视频镜头或电子黑板内容，并自动记录上课的内容。通过现代远程教育，教师可以将事先编制好的文字教材或多媒体计算机辅助教材给学生，学生利用文字教材或多媒体教材进行自学；调用课件、在电子黑板上作注释、与远方的学生交流；可以对布置的作业进行一些有益的提示；学生在发现问题后可以及时向老师提出，老师对学生提出的问题迅速给予指导。能随时检查学生的学习进程和效果，可以随时将编好的测试题发给学生，让学生直接在“试卷”上答题，然后发送给老师，老师收到后可以直接在学生的“试卷”上批改，然后将批改过的“试卷”发还给学生。

在考核实验操作能力时，物联网智能化教学系统更能体现它的优势。因为大多实验班级的学生数量比较多，如20个学生，如果要学生分别将整个实验从头至尾做完，一个一个演示给老师看，1个实验2个课时，需要40个课时，即需要超过1个星期的时间来考核这些学生。所以传统的实验考核很难对学生的实际动手操作过程进行监控，大多是通过学生提交实验结果、实验报告及答辩的形式进行。考核结果不能全面、准确地反映教学的实际效果。而进入物联网智能化教学系统后，学生的操作通过物联网进行跟踪，物联网对学生的每一步操作都能实时反馈到终端，老师可以很容易看到学生操作过程，从而使考核结果更准确有效。

四、结束语

物联网计算是计算机技术应用的新的发展，是计算机技术应用到了生活的所有方面，成为生活的一部分。将物联网计算技术应用到现在远程教育领域，提高远程教育质量，调动学生学习的积极性，加深学生对学习内容的感性认识和理解，成为新一代的远程教育系统。

参考文献：

[1]朱近之.智慧的云计算:物联网的平台[M].北京:电子工业出版社,2011.

[2]赵海.普适计算:计算混沌形式[M].沈阳:东北大学出版社,2005.

[3]马希荣,王志良.远程教育中和谐人机情感交互模型的研究[J].计算机科学,2005,(9):182-194.

第4篇：物联网智能教育范文

关键词：物联网；学科知识；融合；“云智能盆‘载’”；学习方式；创新人才

中图分类号：G633.67 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2016）29-0070-02

“基于物联网应用的创新实践课程”是徐州市第三中学承担的2015年江苏省前瞻性教学改革建设项目。该项目是以物联网的应用为载体，创新实践活动情境，实现学习方式的转变，培养创新人才机制的前瞻性教改课程。其中，如何促进物联网与学科知识的深度融合，是项目需要解决的核心问题之一。基于课程的视角，结合物联网的特征、物联网涉及的学科知识、物联网应用的教育意义等对“物联网与中学学科知识融合的路径”进行探讨。

一、为何选取物联网应用作为课程媒介

时至今日，“互联网+”已经成为影响当今社会发展的强大因素，“互联网+教育”必将成为推动教育改革发展的关键因素。就像美国著名未来学家阿尔温・托夫勒说的：“谁掌握了信息，控制了网络，谁就拥有整个世界。” 由于多媒体具有集成性、可控性、交互性、信息非线性化和信息空间立体化的特点，必将对传统教学“工业化”模式产生极大冲击，带来学习方式的转变、教学时空的拓展、教学内容的生动化和教学形态的变化，从而导致教学价值观、知识观、师生观、实践观等都随之而重新构建。

在这样的背景下，作为中学教育工作者，如何让“互联网走进中学生的世界”，用互联网再造教育？我们选择了“物联网的应用”这一方向，设想通过运用物联网解决“实际问题”的“创意制作”活动过程，促进物联网知识与学科知识的深度融合，从而转变学生的学习方式。物联网技术是互联网技术的新发展，是基于互联网技术的技术，其核心理念就是将人、物、网相互联结。南京邮电大学校长、博士生导师杨震教授说，世界上的万事万物，小到手表、钥匙，大到汽车、楼房，只要嵌入一个微型感应芯片，把它变得智能化，这个物体就可以“自动开口说话”。再借助无线网络技术，人们就可以和物体进行“对话”，物体和物体之间也能“交流”，这就是物联网。“如果物联网再搭上互联网这个桥梁，在世界任何一个地方，我们都可以即时获取万事万物的信息。可以这么说，物联网加上互联网等于智慧地球。”

为什么选择物联网应用作为本课程的媒介呢？从物联网的定义来看：物联网是一种通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。这也告诉人们，物联网并不是单纯的一项技术，其应用的过程还会涉及到物理、化学、生物、地理、艺术等许多其他学科的知识，并能创新教育情境，从而产生巨大的教育力量。如图1所示。

正因为解决具体的问题既需要物联网知识，又需要其他学科知识，所以，物联网应用就成为营造促进知识融合的新学习情境的媒介。

二、物联网应用与学科知识的融合

“基于物联网应用的创新实践课程”是以问题解决为前提，借助物联网应用营造学习情境，实现物联网知识与学科知识融合的课程。那么，这种课程真的能够促进学科知识与物联网知识的深度融合吗？下面结合实际案例，剖析一个由学生社团制作的物联网项目，探讨如下：2015年7月15日-18日，在第十三届全国中小学信息技术创新与实践活动中，徐州市第三中学选送的作品“云智能盆‘载’”夺得了“物联网创新设计”赛团体组全国一等奖第一名的好成绩。三名学生获得NOC的最高奖项――第十三届中小学NOC活动全国决赛恩欧希教育信息化发明创新奖。“云智能盆‘载’”作品是由三位学生相互协作共同研制的，在“云智能盆‘载’”的创意、制作过程中，三位学生各展所长，既有分工又有合作，采取了典型的合作学习范式；他们常常为解决一个问题而苦思冥想、查阅资料、修改方案，许多时候还需要翻阅教科书、上网搜集信息、向学科教师咨询技术性知识、物联网知识、学科知识，等等。这是典型的自主学习和探究性学习方式的体现。在研制的过程中，他们自觉地将物联网知识和其他学科知识相融合，用在作品创作上，并产生了新的认识。如表1所示。

创意制作物联网作品的过程，不仅需要用到许多学科知识，如果指导教师抓住其中关键的知识，并及时地加以引导，那么还能深化学生对这一部分知识的理解。比如，教师发现学生在制作“云智能盆‘载’”时，多次咨询“流速与压差关系及其控制”的问题，就为他们做了一次专门的“压强与流速关系”的讲座，从而加深了学生对这一部分物理知识的理解。

三、物联网作品制作过程的教育意义

第5篇：物联网智能教育范文

关键词：物联网工程；创新创业能力；创客实验室

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）17-0126-02

一、前言

物联网可以说是当今世界的一个发展潜力巨大的专业，对人类生产生活方式的转变起到了重要的作用。现在市场上我们能够见到各种各样的智能穿戴产品，眼镜、手套、衣服及鞋等这些智能穿戴设备功能齐全，可以不依赖智能手机就能独立进行工作，为人们的生活带来了极大的便利，因此智能穿戴技术在未来具有广阔的发展前景。在物联网工程中，对人才的需求不仅仅是理论方面，对于其实践能力的同样重视，因此在物联网工程专业人才培养的过程中应该着重培养学生的创新创业能力，提高其实践能力。

二、创客实验室

创客一词是源于英文单词“Maker”那种将创意努力转变为现实，但是却不以赢利为目的，来共同分享创意成果的人。创客们是一群具有着创意和实践能力的人才，具有着创客精神，通过成果共享来帮助更多的人。创客实验室是在信息技术时代，通过应用创新和技术进步而产生的共同产物，其具有着自己的工作室和加工车间，具有着极大的开放性，在这里创客可以将自己的创意变为现实，创客实验室的建设为创客们提供了一个新的空间，在这里能够轻松地将自己的创意转变为现实。在物联网工程专业，创客实验室的建立帮助物联网人才提供了更为广阔的平台，这些创客在一起能够相互之间进行创意的交流，对实验室的资源进行共享，同时还会有一些专业的教师进行指导。物联网工程专业创客实验室的建设改变了传统的学习方式，让物联网工程的学生将自己的理论转化为实践，人人都有动手学习的机会，通过自己的创造性思维来解决实际问题。在创客实验室，学生能够对自己的兴趣进行发展，对于应用型人才和复合型人才的培养有着重要的意义。

三、智能穿戴创客实验室建设的必要性

现在高校比较重视对学生创新能力的培养，这种创新教育是我国高等教育的主旋律，这种创新教育对于我国的经济发展有着重要的作用。在近几年，各大高校都在探索创新实验基地的建设，相继地涌现出了一些创新性的综合实验室，这些实验室以项目为载体，利用导师制，来对学生进行创新能力的培养。创客实验室的出现就是具有代表性的。在物联网工程中，建设智能穿戴创客实验室主要是对学生的创新、创业能力进行培养，想要进行创新、创业需要知识、能力以及一些意志品质，而智能穿戴创客实验室的建设就是为物联网工程专业的学生提供创新、创业的环境。物联网工程专业建设智能穿戴创客实验室主要是对教育理念的改变，将一些标准化的教学进行减少，尽量培养学生的个性发展，这是一种新的教学方式，对学生的创新和创造能力进行培养。在智能穿戴创客实验室中，学生作为创客成为实验室的主体，在物联网工程专业中，智能穿戴创客实验室不仅仅是为了培养学生的创新思维和创新意识，更是要培养学生的工程思维，在学习的过程中自己掌握学习的进度，提高自己解决问题的能力，这种实践能力的培养对于物联网工程专业的学生来说是有着极大的意义。这种创客实验室的教育方式已经在美国等发达国家引起了一种新的教育风潮，这也是培养科技创新人才的必须环境，在近几年我国的很多高校都先后建立了这种创客实验室，满足了很多爱好动手的同学，对我国科技创新人才的培养奠定了良好的基础。

四、物联网工程专业智能穿戴创客实验室的建设

针对物联网专业的智能穿戴创客实验室的建设必须结合物联网工程专业的特点来建设，培养的是应用型人才，而创新人才的培养应该放在物联网平台上来进行，在物联网实践教学平台中，利用具体的创客实验室平台建设如下：

1.完善实验室软硬件设施建设。物联网专业实验室的建设是在软硬件设备的基础上进行建设的，尤其是对于智能穿戴创客实验室的建设，更加需要投入资金，来完善一些必要的设备，例如智能穿戴（腕表）开发板、心电开发板、环境/运动感知开发板、蓝牙血压计、蓝牙血氧仪、蓝牙血糖仪、蓝牙体重秤等。这些设备的功能不同，有的是用来医疗保健、智能提醒、防水定位，而有的功能是负责娱乐、健身、信息共享等，想要培养物联网工程专业学生的创新创业能力，这些设备都是最基础的，在完善的软硬件设备的创客实验室中，学生能够自由地发挥自己的才华，将创新的思想转化为现实。

2.建立虚拟公司制度。物联网工程专业的教师可以对一些智能穿戴的企业或公司进行调查研究，根据企业内部的公司规章制度，在创客实验室中建立相应的规章制度体系，这样的模拟公司制度是为了让学生能够更好地适应当前市场发展的行情，对企业的要求更加了解。为了提高学生的创新创业能力，教师完全可以将物联网企业内部的运作流程应用到创客实验室中，同时对学生提出要求，为其提供一个设计方向，从一个物联网创新项目的创建到研发，最后投入运营进行操作，让学生了解物联网企业生命周期中的每一个具体的环节。制度是一个企业生存的原则，在智能穿戴创客实验室中，应该将实验室中的各项规章制度分为入驻、变更、运营、考核与奖励、退出、权力与义务等，如下图所示。

在虚拟公司规章制度下，学生要提高自己的创新创业的能力，利用智能穿戴创客实验室中的资源来进行创新研究，将生活中一些奇思妙想转化为现实，在这一过程中学生能够体验到创新的乐趣，对于其积极性的提高也是大有帮助。

3.校企合作，加强智能穿戴创客实验室建设。学生创新创业能力的提高离不开教师的引导，一些经验丰富的讲师就是学生前行路上的指明灯，学校可以通过与一些物联网企业共同合作的方式来加强智能穿戴创客实验室的建设。在创客实验室中，会有一些优质、成熟的项目，学校可以将这些项目交给物联网企业进行运营，而企业为学校提供一些经验丰富的工作人员，定期为学生进行指导，解答疑问，这些专业化的项目指导、项目推广、融资、投资、培育、孵化等持续性的服务，能够帮助其快速地成长，迈好创业的第一步。在校企合作的模式下，学校还可以为企业提供相应的人才，将一些优秀的学生送到企业的机构中，为企业的发展添油助力，也在一定程度上解决了学生的就业问题，是一种双赢的合作模式。

五、结束语

物联网工程专业智能穿戴创客实验室的建设将创新教育、体验教育等新思想结合在一起，基于学生好奇心和创造力的天性，给予了学生一个能够自由发挥自己的空间，对学生的工程思维也是一种培养，对高校物联网工程专业应用型、复合型人才的培养具有很大的现实意义。

参考文献：

[1]冯云霞.物联网专业实训教学模式探讨――以青岛科技大学物联网专业为例[J].计算机教育，2012，（21）.

第6篇：物联网智能教育范文

关键词：物联网；远程开放教育；泛在学习；“4A”通信

中图分类号：G727

文献标志码：A

文章编号：1009—4156（2012）11-061一03

随着信息技术的飞速发展，近年来物联网受到各国的广泛关注。根据ITU的描述，在物联网时代，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间、地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。本文基于对物联网的概念、特点的分析，针对目前远程开放教育中存在的问题，探讨物联网在远程开放教育中的应用。

一、物联网概念和特征

物联网（The Intemet of Things），顾名思义就是“物物相连的互联网”。物联网强调物品的互联，被看做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，物联网将解决广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的联网问题，物联网采用各种不同的技术把物理世界的各种智能物体、传感器接入网络。物联网通过接入延伸技术，实现末端网络（个域网、汽车网、家庭网络、社区网络、小物体网络等）的互联来实现人与物、物与物之间的通信，在这个网络中，机器、物体和环境都将被纳入人类感知的范畴，利用传感器技术、智能技术，所有的物体将获得生命的迹象，从而变得更加聪明，实现了数字虚拟世界与物理真实世界的对应或映射。

物联网具备以下四个特征：一是连通性：连通性是物联网的基本特征。国际电信联盟认为，物联网的“连通性”有三个维度：任意时间的连通性、任意地点的连通性、任意物体的连通性；二是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；三是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；四是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。

2010年9月，物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分而被列为国家重点培育的中国的战略性新兴产业，从而被提到国家战略高度。物联网将引发的第三次IT产业化浪潮，必将引起产业间、地域间甚至国家间的竞争格局的重大变化。

二、远程开放教育的特点和现状

当今人类社会的主要经济形态是知识经济。在知识经济时代，终生教育和构建学习型社会已成为共识。开放与远程教育被认为是应用信息通信技术，实现终生教育，加速人力资源开发，推动知识经济发展的教育形态。我国的开放与远程教育由于信息传送方式和手段不同，其发展经历了三个阶段：一是以邮件传输的纸介质为主的函授教育阶段；二是以广播电视、录音录像为主的广播电视教学阶段；三是通过计算机、多媒体与远程通信技术相结合的网上远程教育阶段。每一种远程教育形式的发展和壮大都和当时的信息通信技术的发展与应用有着密不可分的联系。

这三种形式目前存在的主要问题有：函授面授课时短且学生工学矛盾突出；电大是单向传播，学生处于受众角色，师生交互差；网络教学部分解决了师生交互问题，但是其所提供的虚拟学习环境以人机交互为主，学习者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。

随着信息技术的发展，远程教育理论也相应发展。因特网的迅猛发展使得基于认知学习和建构主义学习理论的网络教育得到了普及。当前，泛在学习已经成为许多远程教育工作者研究的重要课题。泛在学习（U—Learning）是指任何学习者可以在任何地点、任何时间获取自己所需要的任何信息的一种学习方式。泛在学习的学习理论基础是情境认知学习理论。情境认知学习理论认为，学习的本质是个体与他人、环境参与实践，构成群体之间的合作与互动的过程。知识和概念都只有通过社会化的运用才能得到充分的理解，个体参与实践活动与环境相互作用是学习得以发生的根本机制。它关注物理的和社会的场景与个体活动的交互作用，认为学习不可能脱离具体的情境而产生，情境不同，学习者受到具体的情境影响也不同。情境认知学习理论强调：学习的设计要以学习者为主体，内容与活动的安排要与人类社会的具体实践相联通，最好在真实的情景中，通过类似人类真实实践的方式来组织教学，同时把知识和获得与学习者的发展、身份建构等统合在一起。

由于物联网“4A”通信的特点，只要接入物联网就能够实现了数字虚拟世界与物理真实世界的感知和控制。通过物联网，不但使得现实世界的物体互为连通，而且实现了现实物理世界与数字化虚拟世界的相互连通，能够更加有效地支持人机之间的交互、人与现实物体之间的交互以及人和人之间的社会互。基于物联网的远程开放教育使得现实教学环境中的每个物理物件都具有数字化、网络化和智能化的特性，因此可以无缝地和数字化虚拟学习环境进行连通与整合，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。物联网的思想与泛在学习和情境认知学习理论的核心思想不谋而合，物联网可以为泛在学习的实现提供更好的技术支持，而情境认知学习理论则为泛在学习提供了理论支持。

三、物联网在远程开放教育中的应用及思考

（一）基于物联网的远程开放教学实现模式

我们设想可以把基于物联网的远程开放教学实现分为两种模式：一是学校直接面向学习者，可以利用移动通信运营商提供的M2M业务平台，学校只负责建设相关基于物联网平台的教学内容，学习者使用智能移动通信终端可以随时进行学习。物联网智能移动通信终端能提供更为智能化、全面化的通信服务，只要接入网络就能实现智能化的人与人、物与物、人与物之间的有效通信。因此，物联网能更好地支持泛在学习和移动学习的实现，彻底解决传统远程开放教育的工学矛盾问题。二是通过网络教学点组织教学，此时网络教学点的地位相当于传统远程教育中的函授站和网大教学点，对于智能移动通信终端无法解决的复杂教学内容，如实体远程实验、研究性学习等可以通过这种方式进行。

（二）物联网在远程开放教学的应用

互动反馈是教学过程中的一个重要环节，有助于教师及时了解学习者的学习情况并相应调节教学进程。而教学过程中师生交互差恰恰是传统远程教育方式存在的主要问题之一。基于物联网的远程教学，可以利用学习者手中的智能终端进行实时教学测评，如统计学习者听课、答题、测评投票等情况。在教师端分析实时测评结果并有针对性地调整教学进度与内容。随着技术发展，还可以利用物联网智能终端的传感器实时监测学习者的多种体征数据，如血压、体温、眨眼频率、脑电波等，实时感知学习者的注意力、紧张度、用脑情况、疲劳程度等。教师端根据这些反馈信息及时调整教学，真正实现个性化教学与学习，还可以有效帮助教师修改教学计划调整教学活动，促进学习者之间交流和互动。

（三）物联网在远程实验教学的应用

对于理工科专业学生而言，实验教学是一个极其重要的环节。理工科许多课程很枯燥，如果没有相应的实验，就很难激发学生的学习兴趣，而且理工科一些课程很难学懂，有些理论知识必须通过一定的实验才能理解。可以说，实验教学对提高学生的动手能力，开发学生的创造力起着不可替代的作用。而在传统远程开放教育领域始终无法有效解决远程实验教学的问题。目前，常用的远程实验教学手段如下：

1 录像或CAI课件实验教学。此种方式学生利用录像或CAI教学课件来学习实验原理、操作步骤及特点等。但是学生并不能实际动手操作，只能算是看实验，达不到实验的预期效果。

2 集中到各地教学点进行的实验教学。此种方式可以给学生提供基本的实验教学环境。但是要求学生集中教学，工学矛盾比较突出。而且由于各远程实验教学点条件的限制，对于一些需要大型精密贵重仪器设备完成的实验或者存在安全性问题的大型实验无法为接受远程开放教育的学生提供亲自动手做实验的条件。当前，虽然很多高校建有开放实验室，但普遍存在分散管理、封闭使用、无法提供远程实验服务的问题。

3 虚拟实验教学。虚拟实验是指借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境。虚拟实验建立在一个虚拟的实验环境（平台仿真）之上，而注重的是实验操作的交互性和实验结果的仿真性。此方式结合计算机网络技术可以实现网络虚拟实验。在此种方式下，虚拟实验通过数学模型的抽象来表达，利用计算机软件模拟来实现。实验的过程以及实验结果过于程式化、理想化，不能真实有效地反映实验过程中有可能出现的各种情况与问题。因此，实验教学效果也大打折扣。

目前，大部分的远程实验教学方法在教学效果上都不很理想，并且很难取得有效性的突破。究其原因，远程实验教学除了在教学过程中存在直观性、真实性、互动性不足的缺点，最主要的问题还是学生在进行远程实验时没有身临其境动手操作的感觉和真实的实验感受，缺乏现实的实验体验。这个问题在进行远程虚拟实验时表现得尤为突出。心理学研究揭示，在知识学习中，学生的学习效率受多方面因素的制约，概括起来主要有智力、非智力、环境、教师指导等因素。对远程实验教学来说，学生的非智力因素（狭义上来说，即为心理因素）甚为关键，如何帮助学生克服身处异地与教师缺乏交流、无法面对实验仪器、设备而带来的不真实感，从而调动其积极性完成教学，是远程实验教学方法探索中一个重要的问题。

基于物联网的远程实验教学可以为学生提供一个安全的、共享的、智能化的实验教学环境。由于物联网的物物相连的特性，接人教学实验物联网的设备利用自身传感器实时采集实验数据，并传送给进行远程实验的学生，学生也可以远程控制异地接人物联网的实验设备，学生实验过程的操作和数据信息也被传感器实时采集，并传送给实验设备和指导教师。在这个过程中，学生进行的是真实实验而不是虚拟实验，实验过程中的数据与操作都是真实发生的，而教师的指导也更加有针对性和实时性。尤其对于需要大型精密贵重仪器设备完成的远程实验，利用物联网可以有效开展真实远程实验。

第7篇：物联网智能教育范文

【关键词】信息处理；物联网；智能家居

0 引言

物联网的英文名称为“The Internet of Things”。从物联网的名称可以看出，物联网就是“物物相连的互联网”。主要包含有两层意思：一方面，物联网的核心和基础仍然是互联网，它是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；另一方面，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备[1]，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[2]。

1 建设物联网实验室的意义

实验教学是大学教学的重要组成部分，在人才培养中具有不可替代的作用。目前许多高校已着手建立自己的实验室信息管理系统，这些实验室管理系统的建立，为进一步提高我过高校实验室的现代化管理水平[3]，起到了积极的推动作用。长期以来，由于实验教学模式单一，实验室管理方式陈旧，同时我们也应该看到高校教学实验室的管理工作十分复杂。以致在一定程度上影响了学生的主动性与积极性的发挥，不利于创新人才的培养，同时也不利于充分利用实验教学资源。为推动学校实验室的信息化建设，对实验室进行信息化管理，应从实验教学管理的实际管理需要出发，针对实验教学管理的现状，开发的一个综合、实用的信息管理系统。便于学校培养出更符合企业用人需求的创新人才。

首先，高校实验室是高等学校的一个重要组成部分，它的质量高低直接影响着教学质量与科研质量，实验室水平是反映一个学校教学水平、科学技术水平和管理水平的重要标志之一。时代在发展，科技在进步，新时代的科学研究就要具备高新技术实验室。这就要求我们高校的实验室建设要有超前意识。高校要想担当起新形势下物联网人才的培养，建设一个设施齐全、技术先进、质量可靠的物联网实验室迫在眉睫。

其次，物联网实验室让学生深层次的接触物联网，学习物联网，研究物联网，让学生将理论与实践相结合，提高学生的创新能力，并且给予学生创新项目上技术和资料的支持。可以培养学生合理的知识结构、具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网络技术、物联网相关高频和微波技术，有线和无线网络通信理论[4]、信息处理、计算机技术、系统工程等基础理论，掌握物联网系统的传感层，传输层与应用层关键设计等专门知识和技能，并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。

最后，物联网不是一个小产品，也不是只是一个小企业可以做出来，它不仅需要技术，它更是牵涉到各个行业，各个产业，需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面，要制定出适合这个行业发展的政策和法规，保证行业的正常发展。业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。此外，在“物联网”普及以后，用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器，为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。按照目前对物联网的需求，在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签，这将大大推进信息技术元件的生产，同时增加大量的就业机会。而物联网实验室的建设就是一个开始，为整个社会人才的培养，从而为整个社会的发展与繁荣建立良好的人才储备。

2 智能家居实训

物联网实验室典型性的应用是智能家居，智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。智能家居集成是利用综合布线技术[5-6]、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。

智能家居实训台包含的主要子系统有[7-8]：智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、家庭环境控制系统。其中，（中央）控制管理系统：对各个子系统传来的信息进行处理，并发出相应指令。家居照明控制系统：控制家庭所有照明灯系统，根据传感器探测人的存在，从而控制灯的开与关。家庭安防系统：家庭安防系统包括如下几个方面的内容：门磁开关、紧急求助、烟雾检测报警、燃气泄露报警、碎玻探测报警、红外微波探测报警等。家庭环境控制系统：控制窗帘、喷雾器等，确保室内的温度与湿度，控制室内环境永远保持在最舒适的状态下。

3 总结

目前物联网技术还属于一个新兴技术，正在快速发展，学习与掌握物联网的技术理论，发展方向及其行业应用是目前高等教育的核心目标。2010年最新的教育部已将物联网、传感网作为战略性新兴产业相关专业的重点，开始鼓励各高校申报相关专业。

【参考文献】

[1]苏占东，杨炳濡，游福成.基于信息挖掘的智能决策支持系统的结构设计[J].计算机应用研究，2012，20（05）：12-14.

[2]黄莉.智能信息与网络处理探究[J].电脑知识与技术，2011，10（8）：158-159.

[3]刘丽珍，王函石，王旭仁，等.智能信息处理精品课程群建设思考[J].计算机教育，2012（18）：49-52.

[4]刘翠红，陈秉岩，王建永，等.基于学生实践和创新能力培养的实验教学改革[J]. 科技创新导报，2011（1）：151-152.

[5]童晓渝，房秉毅，张云勇.物联网智能家居发展分析[J].移动通信，2010，09：16-20.

[6]杨堤.基于物联网的智能家居控制系统设计与实现[J].电子世界，2012，21：16-17.

第8篇：物联网智能教育范文

[关键词]物联网：智慧校园；感知识别

[中图分类号]G40-057　[文献标识码]A　[论文编号]1009-8097(2011)06-0123-03

引言

2009年8月总理提出“感知中国”以来，物联网受到了全社会极大的关注。物联网的快速发展以及相关技术的不断成熟，将会对传统校园的发展产生深远影响。一物联网的内涵与特征

1　物联网的内涵

从字面含义看，物联网是“物物相连的互联网”，这句包含了二层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别(ILFID，Radio FrequencyIdentification)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层，如图1所示。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去；网络层负责传递和处理感知层获取的信息；应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

物联网运行过程：

(1)标识物体属性，属性有静态和动态属性，静态属性直接存储在RFID标签中，动态属性可由传感器检测：

(2)由阅读器读取物体的属性，同时将信息转换为适合网络传输的数据格式；

(3)将数据通过网络传输到信息处理中心，再由处理中心完成物体通信的相关计算。

2　物联网的特征

(1)连通性

连通性是物联网的基础。无论是专网、无线、有线或者是感知物体，都必须体现“连通”状态，并且和互联网连接在一起，这样才能体现出真正意义上的物联网。国际电信联盟认为，物联网的“连通性”有四个维度：一是任意时间的连通性：二是任意地点的连通性；三是任意物体的连通性：四是任何人的连通性。

(2)物物相联

在互联网中，人们利用电脑实现人与人之间相互交流：物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术实现物与物的交流。互联网实现人与人的远程交流，而物联网完成了人与物、物与物的即时互动，从而实现了由虚拟世界向现实世界的连接转变。

(3)智能化

智能化是利用计算机技术、传感技术和控制技术对系统中各个对象能够智能监控和智能控制，从这个角度看，物联网是智能化的重要环节，物联网的发展将推动智能化的进程。它使得世界中的物体不仅以传感方式也可以智能化方式关联起来。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。

二　智慧校园

2008年11月，IBM公司正式提出“智慧地球”理念，2009年1月，“智慧地球”成为美国国家战略的一部分。2009年8月7日，国务院总理在无锡视察时，指示要迅速在无锡建立中国的“感知中国”中心。基于这种“智慧”的理念，学校作为知识与信息服务机构的前沿，应该抓住机遇，通过物联网的系统化发展与应用，打造智慧校园。

智慧校园是通过利用物联网技术来改变师生和校园资源相互交互的方式，以便提高交互的明确性、灵活性和响应速度，从而实现智慧化服务和管理的校园模式。具体的说，智慧校园是把感应器嵌入和装备到食堂、教室、图书馆、供水系统、实验室等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现教学、生活与校园资源和系统的整合。

三　物联网在智慧校园中的应用

物联网在智慧校园中的应用主要包括校园生活和教学管理两方面，如图2所示。

1　校园生活

包括食堂管理、浴室水控管理、考勤管理、智能照明控制等。

(1)食堂管理

食堂管理是智慧校园重要组成部分，基于RFID技术的食堂管理系统主要分成三部分：

含RFID电子标签的饭卡：师生每人拥有一张这样的饭卡，卡里面包含了用户信息。

RFID阅读器：在每个食堂售饭窗口安置一个RFID阅读器，将读到的信息传至后台数据库查询，读取卡上金额，并扣除消费金额。

后台数据库管理系统：将用户的注册信息存储在数据库中，可以方便管理员对食堂消费业务的查询。

(2)浴室水控管理

基于RFID技术的浴室水控管理，可以实现用水自动化管理，主要功能以：

信息数据实时显示：当RFID卡位于阅读器感应区时，阅读器就显示卡上余额，然后可立即进入用水计费状态。

消费模式：消费模式采用实时计费模式，即读卡就出水，并根据用水量实时进行扣费；

计费方式：按使用的流量计费，即外接脉冲流量表，可根据计算产生的流量进行计费。

(3)考勤管理

学生考勤是学校日常教学过程中必不可少的一个组成部分。常规考勤工作主要都由教师承担，花费教师额外的时间与精力。

基于RFID技术的考勤管理工作流程：每次上课前，学生用含RFID标签的校园卡(或手机卡)刷卡进教室，教室内的设备在接收到读卡器发送来的学生刷卡记录数据后，将数据发送到远程服务器；远程服务器接收到数据后，将数据存储到数据库中；然后，教务人员或者教师通过浏览器登录到考勤查询网站，可以实时地远程查询某一节课或某一位学生或某个教室在某一段时间内的考勤情况；学期结束时，每门课程学生的出勤情况或者某个学生在一个学期的出勤情况可以自动统计出来。

(4)智能照明

智能照明是利用物联网技术，使校园内的灯能够无线自主组网，使每一盏灯都能遥测和遥控，教室和道路的灯接受控制中心的命令，反馈灯的各种状态，根据光强度和时段自动调节照明亮度。例如对教室照明智能控制，当教室光照比较暗，灯自动亮；当光照比较强时，灯自动关，如果发现教室里没人，可以远程控制灯的开关。

2　教学管理

包括日常教学、智慧图书馆和实验室管理等

(1)日常教学

利用物联网技术有利于建立全面和主动的教学管理体系，利用RFID技术的支持，可以完善教学管理的组织系统、评价和考核系统，从而对教学的质量建立保障和监控体系；有利于拓展学习空间、培养学习者自主学习能力，物联网能为学生的自主学习、合作学习等提供支撑环境。例如，无锡市感知生长校园数字化农植园系统，就是让学生通过“感知”动植物生长情况，利用计算机及网络收集、处理和观测信息，交流种植经验，展示研究成果，从而提升学生的科学素养。

(2)智慧图书馆

智慧图书馆通过物联网来实现智慧化的服务和管理。

它的理想模式就是无需人工服务。目前物联网在图书馆中的应用，主要是RFID电子标签的应用，以智能书车为例来说明。

智能书车是一种移动式RFID文献归架管理设备，具有查询、定位、书架智能导航等功能，可实现文献架位信息收藏、文献分拣、新文献上架等功能。具体流程：书籍拣到书车上，通过阅读器识别书籍的RFID中存储的信息，记录并显示文献在书车上的位置，同时根据获取的书籍存储架位信息，将需要进行上架工作的位置和书车上对应的书的存放档位对应起来，并在书车的显示屏幕上按照书库的位置将该车书的具体上架位置显示和指引出来，方便工作人员进行高效率归架。

(3)实验室管理

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。

设备管理：RFID存储实验设备的基本属性等信息，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。

实验过程管理：首先，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。其次，在实验过程中，使用不当时能自动警告并中断实验过程，避免不必要的损失。另外，实验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。

智能插座除了拥有传统电源插座功能外，它能够将各个实验设备的耗电量信息实时反馈给实验室管理员，管理员能随时开关插座，实现插座与人的对话，起到高效节能的作用。

四　结束语

智慧校园是通过物联网来实现智慧化的校园服务和管理，它通过物联网实现了校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通，海量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息，从而给广大师生提供了智慧化的业务和服务模式。

毫无疑问，智慧校园为师生带来了极大便利，同时也面临着许多挑战。首先是成本问题，建设智慧校园首先要有一个统一的基础设施平台，包括有线与无线双网覆盖的网络环境；其次是师生隐私安全问题，由于物联网可以跟踪用户的行动、习惯以及偏好等，信息资源及师生隐私如何得到保护成为创建智慧校园亟待解决的问题；最后，管理机制尚不完备，物联网如何维护、如何管理、如何使用都是很大的问题。目前，智慧校园还处于摸索阶段，前景不明朗，但从长远来看，由于物联网应用前景相当广阔，智慧校园一定会像浙江大学在信息化“十二五”规划中描绘的那样：无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。

参考文献

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[10]邓赵红，桑庆兵，物联网在教育中的应用与思考[J].无锡职业技术学院学报,2010,9(4)：48-51.

第9篇：物联网智能教育范文

关键词:中职；计算机网络技术；物联网技术；软件技术；实训教学

前言

物联网技术作为信息产业发展的第三次革命，涉及的领域广，其理念也日趋成熟。从整体来看，中国物联网市场主要份额有智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业和智能家居等行业。2009年8月，“感知中国”的讲话把我国物联网领域发展推向了，我国在无锡建立了“感知中国”研究中心，中国科学院、电信运营商和多所大学在无锡建立了物联网研究机构，越来越多的行业和企业需要物联网技术人才，加大物联网工程技术各级人才培养力度，已经成为当前职业教育相关专业改革与发展的一项重要和紧迫任务，中职业学校的计算机网络技术专业课程的设置应该着眼于社会的发展需要，增加在物联网技术应用型人才培养，在课程设置、教学内容以及实训上增加物联网技术的知识与技能实训，培养既掌握计算机专业的知识技能，又懂得物联网技术的复合型技术人才，适应社会信息化产业新趋势的发展。

1中职物联网技术专业现状

目前，全国大多数本科、高职院校都开设物联网工程技术专业，并把该专业作为重点规划和发展专业，学科知识体系及课程设置都在研究与探讨，物联网专业教学与实训处在摸索、实践阶段，没有成熟的体系、成功的经验可以借鉴。中职学校也积极创造条件开设物联网技术应用专业，但是物联网技术是多个学科技术交叉融合的新兴发展技术，主要涉及计算机网络技术、计算机软件开发和电子技术等综合的学科应用，而大多数中职学校学科体系不够完善、受学制，专业师资和教学实训设备等因素限制，如何在学校现有师资、课程、实训设备的基础上，创建能满足物联网产业企业的需求、又具有本校特色的物联网专业，是各个学校急需解决的问题。在物联网技术专业的建设与人才培养上采用两步走的方式来实现：第一步，各中职学校将结合学校学科专业体系的特点与优势在电子技术应用、计算机网络技术、计算机软件技术专业增加物联网技术方向的基础课程和实训课程，进行探索与实践。第二步，整合相关专业教学实践、教学资源，制定统一、完善的物联网专业课程体系和人才培养方案，使之形成一个整体。

2物联网技术的专业课程设置

目前，计算机网络技术专业所开设的专业课程与教学实践都是基于普通计算机之间互联的网络工程技术，而物联网是物与物相连的互联网，是互联网的延伸，物联网技术是多个学科技术交叉融合的新兴发展综合技术。主要涉及电子技术、网络技术和软件技术等综合的学科应用技术，知识系统非常庞大，必须进行研究与梳理，依据人才培养的目标定位，考虑中职学制与学生学习能力，根据网络专业的课程架构与知识体系，合理组织增加物联网技术的知识，进行适时课程的设置调整，根据物联网技术系统层次结构特点和关键技术，课程设置如图1所示，使学生掌握新的知识与技术，从而扩大就业面，提升在就业中的优势而计算机网络技术专业标准课程设置中已经涵盖了物联网技术网络层知识领域，只需要增加的主要是物联网感知层和应用层的相关核心课程。具体是在专业基础课增加《物联网技术导论》，专业课上增加感知层《传感技术与检测》、《RFID技术与应用》、《传感网组网技术》课程和《网站建设与管理》、《数据库的应用技术》应用层课程。

3物联网技术实训体系设置

对于中职学生而言，物联网技术应用的定位应体现在工程实践性，学生需要有知识理论的学习，更要注重工程能力的实践，根据物联网工程的工作过程构建实践体系，设计教学实训内容，注重培养学生实际工程的应用技能，根据物联网技术专业课程的设置，结合计算机网络技术专业的实训教学与设施情况，确定物联网技术专业课程的实训体系，确定实训教学的内容。（见表1）

4物联网技术教学实训的实践

中职计算机网络技术专业受学制（三年）和学生学习能力、实训条件、师资等因素限制，课程调整的空间较小，在明确专业人才培养定位，根据网络专业的课程架构与知识体系，合理组织增加物联网技术的知识教学与实训，系统的增加物联网技术的知识，适当调整专业课程，一方面将物联网传输层新技术与知识“嵌入”到原有的课程教学中，比如：将传感器技术和RFID技术知识作为电子技术基础的内容，无线传感网组网技术加入到网络课程中，将数据库技术知识融入网站建设与管理课程中。另一方面，进行适时课程的设置调整，在有限的学时上增加《物联网技术应用》课程教学与实训，进行典型的应用系统综合实训，如智能家居与智能安防监控综合实训。

5物联网技术实训室设计

计算机网络技术专业建设有完善的网络布线实训室、网络设备配置实训室、系统搭建实训室、网络安全实训室，能完成网络工程的实践教学实训。物联网技术实训室可以对原有的网络工程实训室进行改造，规划和购置物联网实训模块设备，模拟物联网应用工程环境和实际应用环境，构建“理实一体化”物联网技术应用实训室，拓展原有实训室的功能，提供课程教学实训从理论知识学习、讲解到演示、基本技能训练、工程项目实践等多层次教学实践。借鉴网络技术的项目教学实践体系，根据物联网工程的工作过程构建实践体系，设计教学实训内容，注重培养学生实际工程的应用技能。因此，通过物联网技术专业课程、实训体系设置、实训实践及实训室建设的研究和探索，我们可以在中职计算机网络技术专业增加物联网技术的知识与技能实训，培养既掌握计算机网络专业的知识技能，又懂得物联网技术的复合型技术人才，扩宽计算机网络专业的学生就业渠道，提高学生就业竞争力。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育.中等职业学校专业教学标准---信息技术类（第一辑）[M].高等教育出版社，2015.

[2]黄永前，刘凌.中职计算机网络技术专业物联网技术课程设置探索[J].物联网技术，2016.

[3]李翔宇，曾燕清，陈志德.基于岗位需求的物联网工程专业实训教学体系建设思考[J].福建电脑，2016.