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關鍵詞：物聯網；學校管理：信息化管理
中圖分類號：G40-057 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8454(2011)21-0076-03
物聯網被認為是繼計算機、互聯網之后信息產業的第三次浪潮，它是未來信息產業發展的重要方向，世界各國都把它當做促進經濟發展的重點科技領域。
一、物聯網的內涵
1.物聯網的概念
1999年，美國麻省理工學院最先提出了“物聯網”的概念，2005年，國際電信聯盟(ITU)的《ITU互聯網報告2005：物聯網》，進一步擴展了物聯網的概念。物聯網是互聯網的延伸和擴展。它是“物物相連的互聯網”。它通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、激光掃描器、全球定位系統等信息傳感設備，按照約定的協議，把任何物品與互聯網相連，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、監控和管理。2010年，上海開幕的中國國際物聯網大會中有學者提出，物聯網將成為萬億元級的新興產業、全世界接入物聯網的終端到2020年將會達到500億個。
2.物聯網的特征
從通信對象和通信過程來看，物聯網的核心是物與物之間以及人與物之問的信息交互。物聯網具有如下特征：
(1)全面并主動感知
物聯網是以感知為目標，實現人與人之間、人與物之間、物與物之間全面互聯的網絡。利用射頻識別裝置、傳感器、二維碼等隨時隨地主動感知物體的存在并獲取物體的狀態、位置等信息。實現的原理是在物體上植入微型感應芯片，用這些傳感器獲取物理世界的種種信息，再通過局域無線網絡、互聯網、移動通信網等通信網絡傳遞交互，進而感知世界。
(2)可靠并完整傳遞
物聯網當中的某些應用可能會使用傳感器采集到的部分信息，然而存儲的時候必須保證信息的完整性。物聯網可以通過有線、無線等傳輸方式將物體的實時信息進行分門別類的管理，再準確、可靠、有指向性地傳輸給信息處理設備及環境，以適應不同的應用需求。
(3)海量并多視角處理
在物聯網中分布著眾多的傳感器，每個傳感器都是一個信息源，它們按照一定的頻率，周期性地對環境信息進行采集，每次采集都會得到新的數據，針對采集到的海量數據，必須進行多視角分析處理才能實現智能化。隨著物聯網的發展，我們可以借助云計算來處理海量信息。
(4)智能服務
物聯網給移動通信領域和互聯網領域帶來了一個全新的服務體系。物聯網把傳輸或者是通信服務擴展成從感知到傳輸再到分析處理的一個綜合的、全面的服務。物聯網擁有常規應用無法比擬的智能性，它不僅具有超越人類聽覺、視覺及觸覺范圍的高靈敏度，還具有感知規律、預測未來的智能特征，高靈敏度、高智能化的服務是物聯網應用價值的關鍵體現，也是推動物聯網商業運行成功的主要動力。
由于物聯網具有上述特征，所以它必將為人類提供一個全新的、智能化的工作與生活環境，物聯網的價值體現在它在各行業的廣泛應用，這需要各行業的人員進行積極的探索。目前，教育領域中應用物聯網的研究尚處于起步階段，筆者認為物聯網的應用將給教育帶來極大的變革。
二、物聯網在學生管理中的應用
物聯網在學生管理方面的應用，主要體現在學生安全管理和學生生活管理兩個方面。
1.利用物聯網保障學生安全
近年來，校同安全事件屢有發生，然而，校方要負責照顧的學生人數眾多，往往無法隨時照顧到每個學生，尤其對于智力發展遲緩兒童，可能會毫無征兆地自行離開校園而發生走失事件，所以，教育部門希望借助物聯網技術米加強學校安全管理。在臺灣，教育部門于2008年實施了“校同安全應用RFID協助學生安全建置計劃”。臺殊教育學校和逢甲大學合作進行了學生體溫異常管理、學生行蹤通知、訪客機制管理以及危險區域管理四項實踐，希望對特殊教育學校的安全維護做出重大變革。
項目同以該校高職部一、二年級共30名學生為實驗對象，采用阿丹電子公司主動式433MHz RFID讀取器及具有溫度感測功能的腕帶式標簽，如圖1所示。
在實驗學校的大樓入口、教室、地下室以及樓頂等地點架設了約30個RFID讀取器，每個學生配戴RFID標簽，其主要系統功能架構如圖2所示。
網絡安全監控與管理
首先，學生所佩戴的腕帶式標簽，可以自動感測到學生的體溫，并且可以將學生的體溫異常情況通知給教師，以便及時作出處理：其次，系統依據采集到的RFID信息，對學生的出勤情況加以統計，以便教師可以通過網絡查詢到學生的所在位置與出勤情況；再次，當有陌生人進入校園中的管制區域時，RFID系統就會感測到，將會向陌生訪客發出語音警告，同時會向學校安保人員發出通知信息：最后，當學生到了地下室、樓頂等有危險隱患的區域時，系統會向學生發出聲音警示，并目，會將此情況通知給學校的安保人員，同時該系統還可以配合學校視頻監視系統進行現場監視，便于管理人員進行協調指揮。
2.利用物聯網方便學生生活
學生群體的手機普及率很高，同時學生又是信息應用最容易接受的群體。利用手機多卡合一的功能，將飯卡、學生證、借書證、門禁卡等多卡合而為一，這一應用不僅能夠為用戶提供傳統的于機通信服務，而且可以通過手機實現身份識別、信息交互和購物支付等多種服務。由兩師范大學實施的“校同手機一卡通”工程，在原有于機SIM卡芯片中集成無線射頻(RF)模塊，學生使用這種特制的RFID-SIM卡刷卡后即可完成門禁、考勤、借書、上網、用水、食堂消費、銀行轉賬、車輛進出等校園活動，極大地方便了師生員工的工作、學習和生活。
三、物聯網在課堂教學環境管理中的應用
學習環境對學生的學習效率有很大影響，傳統課堂教學的物理環境擁有的教學資源十分有限，虛擬學習環境又缺少與現實世界的交互。物聯網不僅使得物理空間的物品相互連接，而且使得物理空間與虛擬空間相互連接，能夠有效地實現人與物交互、人機交互、人與人之間的禮會互。物聯網使得物理環境中的每個物體都具有了智能化、數字化的特征，能夠即時地采集并分析師生的教學需求，進而給師生提供智能化的教學資源與環境。
日常的教學設施、教學環境會產生大量噪音，美國、英國等國家針對噪音對學習的影響進行了大量的研究，研究表明噪音不僅會對學生的聽力、注意力、閱讀計算能力等產生影響，而且也會影響師生交流，進而影響學生的整體學業成績，對于那些聽力有障礙或者用非母語學習的學生更是如此，教師也會由于提高聲音而損傷聲帶。我們可以在教室用布置傳感器以監測教室中各方位的噪音情況，當噪音過大時就發出警報信息通知相關人員進行處理，比如可以在桌腳墊上
毛氈以降低噪音。
光線會對師生的視力產生影響，可以在教家里安裝光線傳感器，隨時根據室內光線亮度調整教室內的燈光亮度和計算機屏幕的亮度，根據室外陽光強度調整窗簾的高度。利用傳感器還可以根據教室里的溫度、濕度、二氧化碳濃度等自動調節空調、排氣扇等的運轉。另外，學生可以在教室里利用計算機等設備，讀取本地或異地嵌入了傳感器的物體數據，開展研究性學習。總而言之，物聯網能夠為學生提供舒適的學習環境、便捷的學習資源，方便學生學習。
四、物聯網在圖書館管理中的應用
在圖書館領域，曾經廣泛使用條形碼來提高圖書流通效率，但是由于條形碼自身的一些難以克服的缺陷，使得它在圖書管理領域的應用必將越來越少。物聯網是一個智能化的網絡，由于無線傳感網、RFID等智能技術的大量使用，使得圖書館的管理與服務呈現出鮮明的智能化特征。
首先，可以利用RFID電子標簽將文獻信息與讀者信息結合起來，這樣圖書館就可以通過RFID標簽獲知讀者利用文獻的統計信息及其閱讀偏好，進而根據讀者的閱讀喜好，向其提供個人文獻定制服務，或者根據讀者利用文獻的情況，實現讀者知識結構咨詢、閱讀習慣跟蹤等服務。其次，自助還書機可以對貼有RFID標簽的圖書進行掃描、識別和歸還等處理，利用自助還書機可以幫助用戶進行自助式的續借、還書等操作，從而避免排隊現象的發生，甚至還可以實現“放回即還、拿走即借”，為用戶提供更加快捷的圖書查詢、借還等服務。再次，我們可以將RFID標簽嵌入到圖書館內所有建筑(樓梯、墻面等)、沒備(書架等)、館藏，以及用戶的借閱證等當中，進而實現對圖書館所有物理對象的定位、查找、追蹤等服務。最后，可以將RFID卡與讀者手機SIM卡相結合，進而實現圖書館內手機查詢、借閱等個性化服務，從而使得讀者可以在任何地點、任何時間獲取自己想要的資源。
目前，新西蘭、韓國、新加坡等同的圖書館，國內的廣西壯族自治區圖書館等都已經采用了RFID系統。物聯網技術是圖書館領域的發展趨勢，各學校圖書館應積極引入物聯網技術，提高管理效率。
五、物聯網在教學儀器設備管理中的應用
近年來，為了推進學校的信息化，國家在學校教學儀器設備方面的投入不斷加大，如何對計算機、多媒體系統等教學儀器設備進行科學管理，讓儀器設備發揮其最大教學、經濟效益，這是當前學校管理工作很重要的一個方面。物聯網中的RHD、無線傳感網等智能化技術可以使設備數據采集流程簡化，增加信息的透明度，使得教學儀器設備的管理越來越系統化、規范化。
1.設備清點
管理部門在教學儀器設備購入時就為每臺儀器設備分配一個RFID電子標簽，該標簽具有唯一識別碼，內部存儲了儀器設備的基本信息，這些信息可以由閱度器利用射頻信號進行無線讀取。標簽的外部有保護層，不易損壞，可以粘貼在儀器設備的恰當位置上。管理人員在進行設備清點時，只要拿著讀寫器，在實驗室內巡視，閱讀器就可以批量讀取設備信息，不用再對儀器設備進行搬移來掃描條形碼，大大提高了清點效率。
2.設備全生命周期管理
我們可以對RFID標簽中存儲的信息不受次數限制地進行修改，從設備購入開始，即將設備的在用、維修、報廢等生命狀態及時地在標簽中予以更新，然后再經過定期的設備清點，使得儀器設備實際狀態與管理系統中的狀態始終保持一致，進而動態地實現儀器設備的全生命周期管理，為學校的投資決策、設備更新等提供依據，提高儀器設備管理效率。
3.設備防盜
我們可以賦予每個設備標簽不同的限，并且在每個實驗室安裝RFID門禁系統，當某個儀器設備要被拿出實驗室時，如果系統未授予該設備標簽出庫限，系統就會發出違規出庫警報。
4.大型儀器設備共享
通過儀器設備標簽-RFID系統一大型儀器設備共享平臺，就可以實現儀器沒備與共享平臺連接，潛在的用戶可以通過該平臺獲取設備的基本信息、當前狀態等，進而使用該設備完成自己的研究工作。
六、結束語
目前物聯網要在教育領域獲得廣泛的應用，仍有許多問題需要解決，比如費用問題、信息安全問題等等，然而，物聯網在教育領域當中的廣泛應用是大勢所趨，我們應滿懷信心，迎接物聯網時代的到來。
參考文獻：
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[關鍵詞]物聯網技術；血站；信息化
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.06.102
[中圖分類號]R197.6 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）06-0-01
目前，我國物聯網技術在關鍵技術和應用上都還存在明顯的不足之處，同世界先進技術水平還有較大的差距，作為未來國際競爭的關鍵技術之一，其能夠有力地推動產業結構的升級和變革。因此，利用物聯網技術加強血站信息化管理，提高血站工作質量和效率，是我國血站行業發展的重要方向。
1 物網技術的基本概述
近年來，隨著信息化的發展，物聯網技術也有了很大程度的進步，其作為現代智能系統的重要部分，是新一輪技術革命的重點，也是學術界研究和國家戰略規劃的重點內容。2009年，在擺脫金融危機的戰略時，美國便將物聯網技術作為刺激經濟復蘇的關鍵，并擺在重要的戰略位置。同時將物聯網列為對美國利益有潛在影響的關鍵技術之一。面對物聯網技術掀起的全球技術革命，我國也將物聯網作為重點發展對象，并上升到國家戰略層面。還出臺了《物聯網“十二五”發展規劃》。目前，我國物聯網技術還處于發展的初級階段，同世界先進水平還有較大的差距，無論是在關鍵技術的研發方面還是在規模化的應用方面，都需要做出進一步的突破和發展。物聯網技術的發展，采用了創新性的設計理念，融合了存儲、計算、傳感、應用等多種技術，能夠廣泛地應用于工業生產、商業流通以及醫療衛生等各個領域。在互聯網的平臺上，物聯網以信息技術為支持，建立了物品之間的聯系，形成了一個交互性的立體網絡。在這種技術下，虛擬世界和現實世界能夠建立起密切的聯系，能夠有效地改變傳統產業發展的結構和模式，提高信息交互的效率、反應速度和靈活程度。在物聯網技術的分類上，根據其特征，我國將物聯網劃分為感知層、網絡層以及服務層。感知層主要是指信息采集技術，用于現實世界中的信息識別和感知。例如，傳感器、RFID、地理識別、定位、二維碼技術等。網絡層主要是建立互聯網絡進行信息的傳送，例如，認知無線電、環境感知、物物增強等技術。服務層是指通過應用平臺實現信息共享和協同功能，包括云計算、SOA技術等。
2 物聯網技術在血站信息化管理中的應用
2.1 利用RFID技術進行血液信息化管理
血站的主要業務流程包括招募、信息登記、體檢、采血、血液初檢、復檢、入庫和臨床使用等。在這個過程中，需要錄入、匹配和管理大量的數據，包括獻血者的檔案和血液成分等，大量的數據給血液信息管理造成了極大的困難，例如，血液的存儲、運輸、監控等。在臨床使用時，血液匹配、出庫的效率較低，影響了醫療活動的順利進行。針對這種情況，RFID技術能夠極大程度地解決血液的信息化管理問題。在RFID技術下，每袋血液都能形成唯一的電子標簽，與數據庫進行互聯。在血液采集、存儲、運輸的各個環節，實現全程跟蹤和監控，極大地簡化了血液的出、入庫程序。此外，利用RFID技術進行血液管理還具有幾個優勢：一方面，RFID技術能夠實現大量數據的處理，有利于減少人力成本，同時能有效地避免人為操作失誤；另一方面，RFID技術的識別是非接觸性的，能夠降低血液在識別和檢測過程中造成血液污染的風險。
2.2 通過應用平臺實現血站信息共享
隨著血站規模的不斷擴大，血站的數據量也變得更加龐大，血站之間的業務聯系也越來越多，迫切需要進行信息分享，開展系統合作。傳統血站工作模式由于信息分散，已經不能適應當前社會對血站工作的新要求，且出現了嚴重的資源浪費、效率低下以及重復投資等現象。通過物聯網技術，建立應用平臺進行信息的分享和交互，打破了傳統血站工作的信息限制，能夠極大地提高血站的工作效率，在應對突發事件時，能夠提高反應速度和靈活程度，對于不宜獻血以及高危獻血人群，能夠通過信息共享實現各個血站、各個區域的屏蔽，避免了大量重復的工作。同時，在檢測信息的傳遞和獻血間隔期的控制上，信息共享平臺也能實現良好的管控效果。可見，加大資源投入和發展力度，建立血站行業的信息互聯平臺，對血站信息進行數據化管理，對提高我國血站工作質量和效率具有重要的意義。因此，我國要按照國際主流血站信息化建設標準，加強我國血站信息標準體系建設，進一步推動區域內信息共享工作。例如，利用物聯網技術開發云模式，建立各個血站系統之間的協同工作網絡，實現血站系統之間的數據傳遞和交換。
2.3 通過物聯網技術強化后勤服務和管理
血站的后勤管理和服務工作是血站正常運行的基礎和支撐，是血站工作的重要內容。完善的后勤管理和服務，也體現了血站的工作態度、精神風貌和管理水平。利用物聯網技術等現代化信息技術手段，在庫存管理、設備管理、消毒供應、資源采購等各個方面，提高服務質量和管理效率，推動和諧血站建設。物聯網技術的應用，是對現有設備、物資管理體系變革的重要基礎，能夠在安全保障和工作效率上，都有顯著的提高。通過對后勤工作智能化、動態化的管理和監控，能夠為血站創造一個穩定、安全的工作環境，為血站的發展提供強大的后勤保障。
3 結 語
隨著我國物聯網技術中核心技術能力的不斷增強，進一步深化技術改革，能夠提高我國在國際市場中的競爭能力。在血站的信息化管理中，我國應積極發揮物聯網技術的優勢，利用物聯網技術進行血液信息化管理，強化后勤服務，建設應用平臺，實現血站信息共享，推動血站信息化建設發展。
主要參考文獻
關鍵詞：物聯網；RFID；體征傳感器；滑雪場；安全管理
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）05-0046-03
Abstract： In order to improve the efficiency of ski resorts’ safety management， this paper designs an intelligence system based on the Radio frequency identification technology and the sensor technology. The system function includes target tracking， area access control， safety monitoring， report missing， health early-warning and emergency treatment. The architecture of the system consists of information acquisition layer， information aggregation layer， information management layer and service interface layer. The kernel hardware devices of each layers constitutes center server， RFID tags， RFID reader， signs of sensor and so on. This system is implemented in C++ and can run in the environment of Windows. The XML markup language and various information acquisition technology have been applied as well.
Key words： Application of Internet； RFID； signs of the sensor； ski resort； management of safety
1 引言
S著人們生活水平的提高以及2022年北京冬奧會的臨近，兼具娛樂、健身等特性的滑雪運動逐年興起，成為一種新型大眾化的休閑旅游項目。近些年滑雪場的數量如雨后春筍，參與的人數也與日俱增。由于滑雪運動開展的環境寒冷潮濕，地形復雜多變，對參與者的身體素質和動作技能都有較高要求，而人們的安全防護意識淡薄，滑雪場的安全管理也存在漏洞，造成滑雪安全事故層出不窮。本研究擬將物聯網技術應用于滑雪場的安全管理常規工作中，為保障游客安全，提高管理效率提供有效手段。
2 系統工作原理
物聯網是通過利用各種信息傳感設備和網絡融合，使物品之間可以交換信息和通信，從而實現智能化識別、定位、跟蹤、監督和管理的網絡[1]。物聯網技術環境下的安全管理系統采用無線射頻識別技術（RFID）及現代通信技術，在滑雪場的安全管理中心設置中心控制服務器，在滑雪場的不同位置依照特定間距布置監測分站，即射頻讀寫器，二者通過光纖相連。進入滑雪場的游客、工作人員、設備等目標均攜帶射頻識別標簽，系統通過讀寫器和標簽之間的無線通信，實現對被識別對象的目標定位、數據獲取和無線尋呼，從而為游客的統一調度、安全監測考察、區域禁入控制、緊急事件處理等工作提供了有效手段，系統可以實時將有關數據傳至不同部門，為滑雪場的管理、調度、決策、救援工作提供重要依據。
3 系統功能組成
1）目標定位追蹤：滑雪場的追蹤目標主要是游客、工作人員和設備。在雪場的出入口、不同分區邊界、高危區域、人員稀少區域等位置安裝監測分站。當攜帶有射頻標簽的人員或設備通過監測分站監測范圍時，讀卡設備可以將相關人員的身份信息以及設備編號上傳到控制中心，并存儲到服務器的數據庫中。系統結合滑雪場的電子地圖可以顯示出某個區域的人員設備分布情況，可以顯示特定人員的移動路線，還可以查詢某一時刻的定位信息。移動目標的定位追蹤可以及時掌握整個雪場人員設備的分布情況，實現人員密集區的人員調度，提高管理效率，并在安全事故發生時，迅速確定事故對象的準確位置和身份信息。
2）區域禁入管理：在滑雪場的一些未開發區域、整修區域、競賽區域等入口位置設置監測分站，當有非授權人員進入時，系統給出警告提示，禁止進入，防止危險事故發生，并將相關信息存入數據庫。
3）安全監測管理：對滑雪場的安全檢測人員進行軌跡追蹤，記錄檢測人員在各區域、各重點安全檢查位置的停留時間，保障安全監測工作的嚴格執行。
關鍵詞：物聯網；信息平臺；云計算；虛擬化
中圖分類號：TP393；F713 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）05-0079-03
0 引 言
采用物聯網技術的大學信息化實驗平臺能夠有效地解決高校實驗教學及科研過程中對大型儀器的使用需求問題，充分利用網絡優勢提高設備的使用效率，更好地為廣大師生服務。在日常的大學科研活動中，儀器設備的使用是必不可少的實驗手段，但是研究者在利用儀器快速獲得實驗結果的同時，也面臨著儀器使用的一些困境。昂貴的儀器設備要么數量少、要么體積龐大、要么放置分散，不能夠滿足廣大研究人員的需求，往往一項實驗面臨著無設備可用的境況。一些研究者為滿足實驗條件不得不將實驗環境搭建在擁有設備的場所，在大學中經常會看到不同大學的研究人員為實驗設備而奔走在各大學的實驗室間。同樣，有些大學實驗室擁有先進的儀器設備，但是利用設備進行實驗的本校科研任務不多，而其他學校不了解設備當前使用狀況，設備長時間閑置，造成了資源的浪費。
針對“一方面設備使用緊張，而另一方設備閑置”的情況，可以看到高校在實驗科研教學中急需一種解決方法來滿足廣大師生對設備的使用需求。本文通過在天津城市建設學院搭建的物聯網實驗設備平臺來解決這一矛盾，并提出建設此類實驗平臺所需的技術關鍵點和平臺模型。同時，闡述平臺的工作流程是如何提高設備使用效率的。
1 信息化實驗平臺的工作構成
信息化實驗平臺是建立在物聯網技術基礎之上的網絡實驗室，其由硬件虛擬化層、數據傳輸層、數據采集中間件和信息管理平臺四個基本部分組成。該實驗平臺通過授權允許用戶通過遠程對設備實現軟件控制和操作，并且獲得即時實驗結果。
信息化實驗平臺要求所接入平臺的儀器設備必須具有計算機可控制或數據可采集的功能。將儀器的計算機輔助功能加入到實驗平臺中，由實驗平成對儀器的操控和數據采集，用來調整計算機輔助功能的資源分配，更合理地利用設備完成實驗。
實驗平臺基礎為硬件虛擬化層，其主要采用VMware vShpere作為虛擬化層主要實現軟件架構，將實驗操作平臺的計算機資源進行統一的管理。采用這種方法能實現的功能如下：
（1） 能夠實現遠程的計算機操作。可以像使用本地計算機一樣控制遠程連接設備的計算機，且支持多用戶不同權限分配。
（2） 能夠遠程進行軟件安裝。使用虛擬操作系統可以將本地的計算機光驅、U盤等硬件設備映射為遠程計算機的本地設備。例如，在本地計算機的光驅中放入光盤，映射到遠程計算機中，在遠程計算機里生成一個新光驅，然后將光盤中的程序安裝到遠程的計算機中。
（3） 實現操作系統備份。在虛擬系統上安裝的操作系統，可以進行整個系統遠程備份和遠程安裝。例如，將遠程計算機安裝好的XP系統進行備份，然后傳送到本地計算機；還可以通過本地安裝遠程計算機的XP系統。
（4） 能夠依據資源需求調整輔助計算機資源，允許擴大控制計算機的內存、CPU等硬件資源滿足用戶需要。
（5） 可以通過android手機來操作設備。
在虛擬層之上需要建立數據傳輸層，這里包括對實驗設備的數據傳輸與控制。大部分現代儀器已經實現了計算機輔助操控和數據保存功能，因此實驗平臺選擇具有計算機連接功能的儀器來實現功能。例如，選擇丹東百特激光粒度儀，通過USB數據線與操作系統建立通信，通過軟件來控制儀器的顆粒物測量工作。操作系統只是作為VMware vSphere上劃分的一個虛擬系統獨立工作，用戶可以通過VMware客戶端以遠程方式進入虛擬系統來操作軟件進行實驗。圖1所示是VMware客戶端儀器的控制界面。
圖1 VMware客戶端儀器控制界面
由于虛擬操作系統可以建立IP地址，所以這些虛擬系統可以像普通系統一樣具有上網功能，而網絡環境可以選擇內網和外網。在天津城市建設學院的實驗平臺中，采用了一臺具有IP功能的激光打印機作為實驗結果打印輸出的一個途徑。除了打印輸出外，系統還可以通過數據采集中間件將儀器監控數據通過Web方式時時在瀏覽器中。例如，BOD含氧量監測設備可以通過串口將監測數據時時發送到虛擬操作系統中，再通過制作的中間件軟件將這些數據轉換成文本格式，并通過Web服務器軟件。圖2所示是在虛擬系統中的串口數據中間件界面圖，圖3所示是在Web瀏覽器中的輸出結果。
圖2 在虛擬系統中的串口數據中間件
圖3 Web瀏覽器中的輸出結果
信息化實驗平臺除了在功能上實現對儀器設備的控制外，還需要具有管理功能，主要負責對實驗平臺遠程用戶的實驗申請和權限控制，以及實驗設備本地的人工操作。實現用戶管理將通過OA類網站，允許實驗申請者在網站中申請實驗設備，通過管理員獲得遠程實驗設備控制許可。而在實驗過程中，一些樣品投放和初期實驗環境搭建工作則需要本地工作人員配合。
2 信息化實驗平臺工作流程
通過物聯網技術將實驗儀器變為網絡傳感器終端，用戶可在授權的方式下遠程使用設備完成實驗。若以通過測試實驗平臺為例，那么，圖4所示則是其測試實驗平臺的拓撲圖。
在圖4中可以看到，一體化服務器（包括刀片服務器和存儲設備）作為實驗平臺的核心，負責主要的計算和數據存儲任務，在其中運行VMware虛擬化系統將服務器硬件資源進行分配，通過虛擬系統與檢測設備進行對應鏈接傳輸數據，例如，與激光粒度儀進行鏈接可使用USB線，與BOD測量儀進行鏈接可使用串口數據線。通過局域網絡與實驗平臺維護計算機相連，管理員可以通過維護計算機分配虛擬系統使用權限給遠程Internet用戶，而輸出的實驗結果可以通過IP打印機和服務器Web服務來實現。
圖4 測試實驗平臺拓撲圖
在整個實驗平臺工作流程中，硬件虛擬化是軟件系統核心。通過將硬件設備資源的合理分配，使得傳統方式連接計算機的儀器設備具有了網絡功能，成為了物聯網中的一個傳感器。用戶和管理員實際上是通過對虛擬操作系統的使用來獲得實驗儀器提供的功能。因為獲得了網絡傳輸數據的能力，實驗設備可以通過虛擬化平臺將實驗結果以網絡協議的方式發送給用戶。例如，以TCP/IP協議方式將結果到Web服務器上，或者以FTP的方式允許用戶下載實驗數據，還有IP打印機可以直接打印實驗報告。
實驗平臺在工作過程中需要管理員進行現場的維護操作，一方面通過維護計算機監視虛擬服務器中的設備運行狀況，另一方面由于某些實驗過程需要人為添加檢測材料，因此需要人員手工參與。例如，在使用激光粒度儀的過程中，需要往檢測池中添料和換水的工作就需要實驗人員現場進行操作。
3 平臺工作效率數據與結果
采用基于物聯網技術的實驗平臺主要解決的問題就是提高實驗設備的使用率，通過在天津城市建設學院搭建的實驗平臺可以簡單地對儀器使用進行一個對比。除去申請手續耗費的時間和人為的因素，只從設備單位時間使用次數的角度進行分析，選取實驗平臺中的激光粒度儀與另一所大學的同樣設備進行比照分析。
測試期為5天，使用激光粒度儀的兩種方式為傳統方式實驗和物聯網方式實驗，統計使用人次分別為10人次和30人次，單次實驗中對樣品的檢測次數都為5次。完成一次樣品檢測的時間分別為40 min和30 min。雖然兩種實驗所用設備相同，但是采用了物聯網系統的實驗平臺效率更高。具體分析如下：
平臺工作效率= 總工作時間÷總時間
總工作時間= 使用人次×一次樣品檢測時間×檢測次數
傳統方式平臺工作效率=（10×40×5）÷（24×60×5）=27.8%
物聯網方式平臺工作效率=（30×30×5）÷（24×60×5）=62.5%
從上面的分析可以看到：在測試期內，物聯網方式可以在62.5%時間處于工作狀態，而傳統方式只有27.8%時間處于工作狀態。數據說明了物聯網方式能夠更有效地利用時間，這主要是取決于基于網絡技術與電子技術的結合，使得實驗自動化程度提高，減少了人為造成的時間浪費。
4 結 語
遠程控制和系統的管理是物聯網平臺的效率基礎，而采用硬件虛擬化技術則是物聯網平臺穩定性的保證。通過實際使用可以發現物聯網平臺可以合理地安排實驗人員的設備使用時間，簡化的操作也可使實驗人員在自己的辦公室內完成科研任務。同時，采用物聯網技術的實驗平臺也能夠降低實驗成本，在靈活性上比傳統的實驗方法提高了很多，能夠允許來自不同系統的科研人員通過網絡來使用一些昂貴的實驗設備，為科研實驗水平的整體提升創造了堅實的物質基礎。由此推斷，未來的高校或科研院所的實驗室建設也必將采用物聯網技術作為設備使用基礎。
參 考 文 獻
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[2] 陳天福，潘玲蓉，宋鐵成，等.基于物聯網的實驗設備管理系統的研制[J].電氣電子教學學報，2012，34（5）：43-46.
[3] 孫茂源，于翔，魏以鵬.數字化城市物聯網信息平臺設計[J].物聯網技術，2011，1（8）：44-46.
【關鍵詞】物聯網，校園智能管理、相關分析。
引言
物聯網（Internet Of Things）指的是將各種信息傳感設備如射頻識別裝置（RFID）、紅外感應器、GPS、氣體感應器等各種裝置與互聯網連結起來的一個巨大網絡，目標是通過互聯網產生萬物互聯的效果，從而極大地方便人們的生活。
隨著時代的發展，高校也正日益完善各自的信息化平臺，物聯網技術初步融入到校園的日常管理事務中。物聯網校園管理平臺在高校中的運用，既可以優化整合校園資源，又可以提高教學效率，還能為高校節能減排做出貢獻，并且可以提高學生的生活和學習質量。因此，筆者著力調查江蘇大學在物聯網智能管理方面的成果及現狀，擬定其發展方案。
研究江蘇大學的信息化智能管理系統，首先要對我校的許多功能區域分類，分別是教學活動區域（包括圖書館）、學生宿舍、生活功能區域（食堂浴室等必要的校內功能設施）三類。
先來看教室資源的使用問題，除了在每周固定的課程有安排教室以外，學生也可以去教務處申請借用教室，并舉辦一系列的活動，學校的管理系統對教室資源有一個全局性的把控，通過統一調度才使每天的課程、活動都井然有序的進行。
再來看整個教學樓的供水供電問題，首先，所有教室都沒有安裝熱敏、光敏傳感器開關，仍然使用傳統的開關。這就導致在晚間許多空教室亮著燈。從物聯網智能管理層面來看，我校教學區域的能耗管理就存在盲點，浪費的電能不在少數。下面我們援引一個來自江南大學的例子，江南大學在2008年開始建設數字化低碳校園，之前具體到一棟教學樓一個月的電能消耗是73000度，在整個系統成型且正常運轉之后，每月的電能消耗僅僅為41000度，僅僅一個月，一棟教學樓就省下了30000余度電，醒目的數字也正說明江蘇大學在能源節約方面確實還有很大的進步空間。
與電能問題一樣，用水問題也是類似，我們的教學樓用水，主要是廁所用水和飲用水供給，平常一直在教學樓學習，我們偶爾就能發現一些諸如水龍頭漏水，廁所異常沖水的情況，這些情況肯定不在少數，甚至還有更嚴重的水管漏水事故。可是學校也并沒有對于日常用水的一個數字化流量監督、報修機制。一旦發生漏水事故，最快也得到下月抄水表時才能發現問題，那時巨量的浪費已經造成了，與其投入大量的人力去檢修，我認為引入信息化管理方式才是解決根本問題的必由之路。
另外，在教學區域還存在一些細節問題。比如，傳統的失物招領方式找回效率低，許多東西都堆積在了一個小小的房間里無人認領；比如，有些教室里存在許多嚴重損壞的椅子，壞了一個學期也沒有修理，有時甚至影響到學生上課；再比如，投影儀，教室電腦的日常維護，以及學生熱水灌水機擺放的位置等等，這些都是可以通過物聯網智能管理系統來統一管理的。
除此以外，學生宿舍與教學樓一樣，同樣缺乏一套有效的物聯網能耗監控管理系統，在此也不再贅述。不過宿舍作為學生們大學生涯的家，也有一些特殊的問題。宿舍電費的查詢和充值就是其中之一，目前，江蘇大學已經開通了一個微信企業號，它可以用于一卡通充值，電費查詢等功能，已經初步形成了信息化管理的雛形，然而具體分析這個企業號的功能，還僅僅只可以查詢剩余的電量。充值電費，繳納宿舍開水費等等一系列日常的宿舍生活基本功能仍未實現，只能在學校中散落的幾臺圈存機終端上才能完成這些業務，這些細節雖小卻也實實在在地影響到了學生的日常生活。
最后，學校的食堂浴室體育館等功能設施的信息化管理現狀也是一個盲區，與教學區域、宿舍區域相比，這些區域主要提供大學生的日常生活服務，而且多是外包給一些企業，所以一些管理上的問題會比較復雜，不可能完全受學校統一調度。但是，如果學校可以能整合這些區域的服務信息，實時在互聯網上，對提高這些校園服務的質量也是有所脾益的。另外，這些設施比較容易出現擁堵狀況，學校采取的分時上課分時就餐等方法，有一定效過但未能解決根本問題。
總結而論，江蘇大學的物聯網信息化管理仍然處在起步嘗試的階段，引進了許多時下普適的信息管理方式，但缺乏特色，缺乏自主創新的精神，在物聯網智能校園管理上還有很大的上升空間。
3、建議和發展方案：本方案集思廣益，既借鑒了其他學校先進的信息管理模式，也利用問卷調查的方式采納了江蘇大學各級本科生、研究生、教師的寶貴意見和建議。
1、完善整個校園水電能耗的物聯網智能管理調度系統，這個系統需要軟硬件雙方面的支持。首先，要完成所有硬件設施安裝，即給每個可能發生浪費的環節都裝上傳感器，監督每一分水每一分電的流向，給所有給水管網、變電所裝上傳感器，實時監控這些關鍵位置的水電流量，一旦發現異常，可以立即派人修理，以防止出現更大的損失。再之，為建設綠色校園、貫徹低碳理念，我們可以在教室、走廊安裝上高靈敏度紅外加光敏的節能開關，實現“人來燈開，人走燈滅”。在這樣一個由數不甚數的傳感器所聯系的萬物互聯的狀態下，整個校園的能源消耗細節盡收眼底。這樣的管理系統在建立初期的投資會比較大，但從長遠來看，既節約了資源，又可以防患于未然，使一些潛在的威脅無所遁形，有百利而無一害。
2、完善網上報修機制，讓在校大學生更多地承擔起公共責任，發現問題后很方便的就可以通過網絡報修，不管是教室的椅子、燈、投影儀，還是水管漏水、熱水灌水機故障等等都可以。學校后勤部門實時監控網絡報修平臺，對報修信息進行及時的處理并反饋。
3、食堂、澡堂進行流量監測，讓所有大學師生通過網絡就可以實時了解各個食堂各個浴室在每時每刻的擁擠，避免了這些公共服務設施的擁堵現象，提高這些設施的運行效率。
4、校園生活必要繳費充值查詢等功能通過網絡管理進一步簡化，讓師生們足不出戶就可以搞定這些生活中的瑣碎。
5、借鑒優步、滴滴打車的資源整合經驗，給所有的校園公交安裝GPS定位系統，并且實時監控車載人數。目前，許多校園公交司機為了多載些學生，往往會在始發站等上很久，運行效率很低，但是有了這個軟件就不同了，假設A行走在路上，離始發站都很遠，卻想搭乘校園公交，這時A只需要在公交線路附近打開手機上的校園公交APP，自己的位置和搭車需求，就可以收到校園公交的實時回應，這時A就可以以逸待勞地在路邊等車了。
關鍵詞：創新性；物聯網；實驗教學體系；層次化分級能力培養模式
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）05-0246-02
物聯網已成為計算機網絡領域炙手可熱的研究方向。針對物聯網技術的課程設置和應用研究是高校相關專業教學和科研的重要工作。因此，對物聯網創新人才的培養提出了更高的要求，在這一形勢下，傳統實驗教學方式往往達不到預期的效果，需要探索新的實驗教學和人才培養模式。為了培養新形勢下信息技術創新人才，本文分析了目前實驗教學中存在的問題，提出了構建面向物聯網的層次化分級實驗教學模式，將知識體系按照基礎層、拓展層和創新層來設計基礎型、綜合型和創新型實驗，從而培養學生的基本實驗技能、綜合技能和創新能力。
一、物聯網概述
物聯網（Internetof Things）被稱為繼計算機、互聯網與移動通信網之后世界信息產業的第三次浪潮，是新一代信息技術中的十分重要的組成部分。根據2005年國際電信聯盟（ITU）的定義：物聯網是一個多網絡、多設備、多應用、互聯互通、相互融合的一個網絡。是一個將各種信息傳感設備，如射頻識別裝置、各種傳感器節點、各種無線通信設備等與互聯網結合起來形成的智能網絡。能與現有網絡連接在一起實現遠程感知。利用物聯網將形成一個更加智能的生產生活系統即物聯網生態系統。物聯網是一種建立在互聯網上的泛在網絡，是各種感知技術的綜合應用。物聯網將傳感器和智能處理相結合，利用智能技術，將從傳感器獲得的海量信息進行分析、加工和處理，得出有意義的數據，滿足各種用戶的需求。物聯網相關技術已成為各國競爭的焦點和制高點。由于物聯網對社會經濟發展的重要意義，這一高度交叉的新興前沿領域在國際上備受關注。從2004年開始，物聯網相繼被美國、歐盟、日本、韓國等國家和區域性組織列為領先全球和振興經濟的基礎戰略。美國IBM公司基于物聯網提出“智慧的地球”概念，我國也于2009年制定了“感知中國”的戰略。在這一大背景下，我國有多所高校申報和準備試辦物聯網專業，這反映了高校對科學技術前沿的高度敏感和重視，同時，高校也面臨著如何建設物聯網本科專業的嚴峻問題。
二、物聯網專業課程體系
從學科領域來看，物聯網是基于計算機、通信、微電子、傳感器件等多種學科的一種綜合性技術。其主要知識點涉及感知、傳輸、智能、控制、應用、管理等方面。目前大多數學校的物聯網專業是在計算機學科的基礎上開設的，因此本專業課程體系中一般包括三部分：公共基礎課、計算機科學與技術學科類基礎課和物聯網專業課。涵蓋了計算機科學與技術專業的核心課程（如程序設計、電路與電子學基礎、數字邏輯與數字系統、計算機體系結構、嵌入式系統、傳感器技術、計算機網絡、通信原理等），以及反映物聯網知識點的專業課程，其課程體系如圖1所示。
三、層次化分級實驗教學體系
1.傳統實驗教學的不足。對于計算機學科而言，傳統教學方式已不能適應新形勢下的IT教育，其不足主要表現在：教學方式上采用教師講授為主，教學過程枯燥、缺少趣味，實驗學時不足等方面。目前一般采用理論教學加實驗教學的形式，實驗教學主要作為理論教學的驗證和延伸，其地位仍然從屬于理論教學。實驗內容無法兼顧整個課程體系之間的內部聯系，缺乏系統化、層次化的關聯。在這樣的傳統的實驗教學指導下，學生被動地接受知識，學習的主動性和積極性不高，很難將所學專業理論和實踐知識融會貫通。
2．層次化實驗教學模式。計算機物聯網專業課程之間存在著多種邏輯關系，不能孤立的以單門的課程為核心教學，必須通過課程間的學習和關聯逐步建立起整個物聯網系統設計的概念。我們按照物聯網專業的知識結構，構建集成了每門課程的基礎實驗教學、課程之間相互關聯的組合實驗設計、以及創新性與前沿性的綜合實踐訓練的系統化分級實驗教學體系，如圖2所示。
層次化分級實驗教學模式的核心是以基本技能培養為基礎，提高學生的分析問題和解決問題的綜合能力為主導，培養學生創新能力為最終目標，充分調動學生的學習自主性和探究性，全面、系統地學習和掌握物聯網相關理論和實驗體系，為將來從事物聯網相關研究打下堅實的專業基礎。
3．分層實驗設計。①基礎型實驗，基礎型實驗主要針對課程的基礎知識，突出基本實踐技能，側重于單一課程的基礎訓練。除此之外還包括將多個相聯系的實驗內容有機組合的實踐訓練。②綜合型實驗，綜合型實驗涉及到物聯網相關課程的綜合實驗，這些課程不是獨立的而是具有一定的內在聯系，相互支撐、相互輔助共同構成物聯網知識體系，綜合設計實驗建立在單科單個實驗的基礎上，與物聯網課程的實驗內容相融合，建立統一的實驗平臺，實現多門課程的交叉應用，從而使學生更加深入地理解整個物聯網的知識體系，有助于學生自主思考和探索實踐能力的培養和提高。③創新型實驗，創新型實驗是在綜合型實驗基礎上的更高層次的實驗，此類實驗不僅涉及到多門課程，而且要求學生在綜合實驗的基礎上有所創新。在創新性實驗過程中，學生根據老師布置的項目查閱相關文獻和資料，并獨立設計和完成實驗，為培養學生的團隊意識，學生應該分小組集體分工完成。指導教師必須對學生的實驗方案進行認證和指導，對實驗結果進行分析和討論，給出合理建議。訓練學生的創新能力、分析能力和科學描述能力。開展創新型實驗應該以教師的科研課題為依托，運用已掌握的理論知識和實驗技能進行研究和創新，取得的研究成果和實踐經驗又可以反過來作用于實驗教學。
物聯網工程專業是面向國家戰略性新興產業發展的需要而設置的，其實驗教學應充分考慮到課程的前沿性以及與計算機相關領域的關聯性，根據物聯網專業的培養目標，按照認知規律和教學規律，既注重課程間知識的交叉滲透，又體現知識的整體性和系統性。
探索物聯網創新性層次化分級實驗教學體系模式，有利于培養學生良好的實驗技能基礎，提高學生的應用實踐技能，培養學生的自主設計和創新研究能力。其研究對物聯網人才的培養有著十分重大的意義。
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在5月20日舉行的世界通信大會中國論壇上，華為高級業務架構專家宦宣頤表示：“要更好地發展增值業務，電信一定要向互聯網學習。”
宦宣頤說，在增值業務領域，除了傳統的電信之外，還包括目前已經很成熟的互聯網、媒體以及消費電子行業，它們都在侵蝕著傳統的電信收益。
互聯網是一個人人都參與的平臺，而電信是一個相對封閉的體系架構，它的創新往往是企業內部的開發和創新。目前互聯網已經進入了WEB2.0時代，人人都可以在里面參與創新，這樣就給互聯網帶來了大量生機蓬勃的業務。因為增值服務是以服務為主，而服務的目的就是為了滿足日益增長的用戶個性化需求，所以它的結果就是需要軟件是永遠的測試版，而電信的傳統開發模式是一個長周期的模式，這種模式遠遠不能跟進或者是滿足目前日益增長的用戶個性化需求。
宦宣頤表示，在今天，增值業務運營成功的關鍵已經發生了變化。而目前電信領域的封閉式創新，相對于互聯網的創新模式，其創新程度和進展是遠遠落后的。如果要更好地發展增值業務，電信一定要向互聯網學習，這種創新更多的是通過合作創新，而不是以前傳統的獨自開發。其次是傳統的電信業務是以產品為中心，更多的是圍繞產品的設計向用戶做一定的營銷之后進行服務。但是未來3G時代的增值業務，成功的關鍵已經從產品創新轉移到用戶的體驗。誰抓住了用戶的體驗，誰的增值業務就可以成功。所以對于電信運營商來說，將傳統的以產品為中心轉移到以用戶體驗為中心的關鍵是哪里呢？就是運營商在多年經營中積累的用戶數據，這些數據是由傳統的話音業務積累下來的。這其中不僅僅是用戶的運營數據，還有用戶的行為數據。運營商可以通過這些數據的分析，得出用戶的偏好、用戶的各種業務狀態，進而有針對性的向用戶提供各種個性化的增值業務。這個就是電信第二點成功的關鍵。
由于各個運營商的帶寬都在不斷增加，所以無論是G網、還是C網，所承載的業務也在不斷增加，“如何使增值業務能夠對網絡的演進有一個平滑過渡的過程呢？這是運營商所面臨的挑戰。”宦宣頤最后分析道：“增值業務一旦數量眾多，如何快速地進行業務的部署，以及挖掘業務潛力，最終快速推向市場，也是運營商需要解決的問題。”
