时间：2023-03-02 15:06:10
序论：在您撰写物联网学习计划时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
关键词：物联网；学校管理：信息化管理
中图分类号：G40-057 文献标识码：A 文章编号：1673-8454(2011)21-0076-03
物联网被认为是继计算机、互联网之后信息产业的第三次浪潮，它是未来信息产业发展的重要方向，世界各国都把它当做促进经济发展的重点科技领域。
一、物联网的内涵
1.物联网的概念
1999年，美国麻省理工学院最先提出了“物联网”的概念，2005年，国际电信联盟(ITU)的《ITU互联网报告2005：物联网》，进一步扩展了物联网的概念。物联网是互联网的延伸和扩展。它是“物物相连的互联网”。它通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网相连，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、监控和管理。2010年，上海开幕的中国国际物联网大会中有学者提出，物联网将成为万亿元级的新兴产业、全世界接入物联网的终端到2020年将会达到500亿个。
2.物联网的特征
从通信对象和通信过程来看，物联网的核心是物与物之间以及人与物之问的信息交互。物联网具有如下特征：
(1)全面并主动感知
物联网是以感知为目标，实现人与人之间、人与物之间、物与物之间全面互联的网络。利用射频识别装置、传感器、二维码等随时随地主动感知物体的存在并获取物体的状态、位置等信息。实现的原理是在物体上植入微型感应芯片，用这些传感器获取物理世界的种种信息，再通过局域无线网络、互联网、移动通信网等通信网络传递交互，进而感知世界。
(2)可靠并完整传递
物联网当中的某些应用可能会使用传感器采集到的部分信息，然而存储的时候必须保证信息的完整性。物联网可以通过有线、无线等传输方式将物体的实时信息进行分门别类的管理，再准确、可靠、有指向性地传输给信息处理设备及环境，以适应不同的应用需求。
(3)海量并多视角处理
在物联网中分布着众多的传感器，每个传感器都是一个信息源，它们按照一定的频率，周期性地对环境信息进行采集，每次采集都会得到新的数据，针对采集到的海量数据，必须进行多视角分析处理才能实现智能化。随着物联网的发展，我们可以借助云计算来处理海量信息。
(4)智能服务
物联网给移动通信领域和互联网领域带来了一个全新的服务体系。物联网把传输或者是通信服务扩展成从感知到传输再到分析处理的一个综合的、全面的服务。物联网拥有常规应用无法比拟的智能性，它不仅具有超越人类听觉、视觉及触觉范围的高灵敏度，还具有感知规律、预测未来的智能特征，高灵敏度、高智能化的服务是物联网应用价值的关键体现，也是推动物联网商业运行成功的主要动力。
由于物联网具有上述特征，所以它必将为人类提供一个全新的、智能化的工作与生活环境，物联网的价值体现在它在各行业的广泛应用，这需要各行业的人员进行积极的探索。目前，教育领域中应用物联网的研究尚处于起步阶段，笔者认为物联网的应用将给教育带来极大的变革。
二、物联网在学生管理中的应用
物联网在学生管理方面的应用，主要体现在学生安全管理和学生生活管理两个方面。
1.利用物联网保障学生安全
近年来，校同安全事件屡有发生，然而，校方要负责照顾的学生人数众多，往往无法随时照顾到每个学生，尤其对于智力发展迟缓儿童，可能会毫无征兆地自行离开校园而发生走失事件，所以，教育部门希望借助物联网技术米加强学校安全管理。在台湾，教育部门于2008年实施了“校同安全应用RFID协助学生安全建置计划”。台殊教育学校和逢甲大学合作进行了学生体温异常管理、学生行踪通知、访客机制管理以及危险区域管理四项实践，希望对特殊教育学校的安全维护做出重大变革。
项目同以该校高职部一、二年级共30名学生为实验对象，采用阿丹电子公司主动式433MHz RFID读取器及具有温度感测功能的腕带式标签，如图1所示。
在实验学校的大楼入口、教室、地下室以及楼顶等地点架设了约30个RFID读取器，每个学生配戴RFID标签，其主要系统功能架构如图2所示。
网络安全监控与管理
首先，学生所佩戴的腕带式标签，可以自动感测到学生的体温，并且可以将学生的体温异常情况通知给教师，以便及时作出处理：其次，系统依据采集到的RFID信息，对学生的出勤情况加以统计，以便教师可以通过网络查询到学生的所在位置与出勤情况；再次，当有陌生人进入校园中的管制区域时，RFID系统就会感测到，将会向陌生访客发出语音警告，同时会向学校安保人员发出通知信息：最后，当学生到了地下室、楼顶等有危险隐患的区域时，系统会向学生发出声音警示，并目，会将此情况通知给学校的安保人员，同时该系统还可以配合学校视频监视系统进行现场监视，便于管理人员进行协调指挥。
2.利用物联网方便学生生活
学生群体的手机普及率很高，同时学生又是信息应用最容易接受的群体。利用手机多卡合一的功能，将饭卡、学生证、借书证、门禁卡等多卡合而为一，这一应用不仅能够为用户提供传统的于机通信服务，而且可以通过手机实现身份识别、信息交互和购物支付等多种服务。由两师范大学实施的“校同手机一卡通”工程，在原有于机SIM卡芯片中集成无线射频(RF)模块，学生使用这种特制的RFID-SIM卡刷卡后即可完成门禁、考勤、借书、上网、用水、食堂消费、银行转账、车辆进出等校园活动，极大地方便了师生员工的工作、学习和生活。
三、物联网在课堂教学环境管理中的应用
学习环境对学生的学习效率有很大影响，传统课堂教学的物理环境拥有的教学资源十分有限，虚拟学习环境又缺少与现实世界的交互。物联网不仅使得物理空间的物品相互连接，而且使得物理空间与虚拟空间相互连接，能够有效地实现人与物交互、人机交互、人与人之间的礼会互。物联网使得物理环境中的每个物体都具有了智能化、数字化的特征，能够即时地采集并分析师生的教学需求，进而给师生提供智能化的教学资源与环境。
日常的教学设施、教学环境会产生大量噪音，美国、英国等国家针对噪音对学习的影响进行了大量的研究，研究表明噪音不仅会对学生的听力、注意力、阅读计算能力等产生影响，而且也会影响师生交流，进而影响学生的整体学业成绩，对于那些听力有障碍或者用非母语学习的学生更是如此，教师也会由于提高声音而损伤声带。我们可以在教室用布置传感器以监测教室中各方位的噪音情况，当噪音过大时就发出警报信息通知相关人员进行处理，比如可以在桌脚垫上
毛毡以降低噪音。
光线会对师生的视力产生影响，可以在教家里安装光线传感器，随时根据室内光线亮度调整教室内的灯光亮度和计算机屏幕的亮度，根据室外阳光强度调整窗帘的高度。利用传感器还可以根据教室里的温度、湿度、二氧化碳浓度等自动调节空调、排气扇等的运转。另外，学生可以在教室里利用计算机等设备，读取本地或异地嵌入了传感器的物体数据，开展研究性学习。总而言之，物联网能够为学生提供舒适的学习环境、便捷的学习资源，方便学生学习。
四、物联网在图书馆管理中的应用
在图书馆领域，曾经广泛使用条形码来提高图书流通效率，但是由于条形码自身的一些难以克服的缺陷，使得它在图书管理领域的应用必将越来越少。物联网是一个智能化的网络，由于无线传感网、RFID等智能技术的大量使用，使得图书馆的管理与服务呈现出鲜明的智能化特征。
首先，可以利用RFID电子标签将文献信息与读者信息结合起来，这样图书馆就可以通过RFID标签获知读者利用文献的统计信息及其阅读偏好，进而根据读者的阅读喜好，向其提供个人文献定制服务，或者根据读者利用文献的情况，实现读者知识结构咨询、阅读习惯跟踪等服务。其次，自助还书机可以对贴有RFID标签的图书进行扫描、识别和归还等处理，利用自助还书机可以帮助用户进行自助式的续借、还书等操作，从而避免排队现象的发生，甚至还可以实现“放回即还、拿走即借”，为用户提供更加快捷的图书查询、借还等服务。再次，我们可以将RFID标签嵌入到图书馆内所有建筑(楼梯、墙面等)、没备(书架等)、馆藏，以及用户的借阅证等当中，进而实现对图书馆所有物理对象的定位、查找、追踪等服务。最后，可以将RFID卡与读者手机SIM卡相结合，进而实现图书馆内手机查询、借阅等个性化服务，从而使得读者可以在任何地点、任何时间获取自己想要的资源。
目前，新西兰、韩国、新加坡等同的图书馆，国内的广西壮族自治区图书馆等都已经采用了RFID系统。物联网技术是图书馆领域的发展趋势，各学校图书馆应积极引入物联网技术，提高管理效率。
五、物联网在教学仪器设备管理中的应用
近年来，为了推进学校的信息化，国家在学校教学仪器设备方面的投入不断加大，如何对计算机、多媒体系统等教学仪器设备进行科学管理，让仪器设备发挥其最大教学、经济效益，这是当前学校管理工作很重要的一个方面。物联网中的RHD、无线传感网等智能化技术可以使设备数据采集流程简化，增加信息的透明度，使得教学仪器设备的管理越来越系统化、规范化。
1.设备清点
管理部门在教学仪器设备购入时就为每台仪器设备分配一个RFID电子标签，该标签具有唯一识别码，内部存储了仪器设备的基本信息，这些信息可以由阅度器利用射频信号进行无线读取。标签的外部有保护层，不易损坏，可以粘贴在仪器设备的恰当位置上。管理人员在进行设备清点时，只要拿着读写器，在实验室内巡视，阅读器就可以批量读取设备信息，不用再对仪器设备进行搬移来扫描条形码，大大提高了清点效率。
2.设备全生命周期管理
我们可以对RFID标签中存储的信息不受次数限制地进行修改，从设备购入开始，即将设备的在用、维修、报废等生命状态及时地在标签中予以更新，然后再经过定期的设备清点，使得仪器设备实际状态与管理系统中的状态始终保持一致，进而动态地实现仪器设备的全生命周期管理，为学校的投资决策、设备更新等提供依据，提高仪器设备管理效率。
3.设备防盗
我们可以赋予每个设备标签不同的限，并且在每个实验室安装RFID门禁系统，当某个仪器设备要被拿出实验室时，如果系统未授予该设备标签出库限，系统就会发出违规出库警报。
4.大型仪器设备共享
通过仪器设备标签-RFID系统一大型仪器设备共享平台，就可以实现仪器没备与共享平台连接，潜在的用户可以通过该平台获取设备的基本信息、当前状态等，进而使用该设备完成自己的研究工作。
六、结束语
目前物联网要在教育领域获得广泛的应用，仍有许多问题需要解决，比如费用问题、信息安全问题等等，然而，物联网在教育领域当中的广泛应用是大势所趋，我们应满怀信心，迎接物联网时代的到来。
参考文献：
[1]姚万华关于物联网的概念及基本内涵[J].中国信息界，2010(5)：22-23
[2]宋述强，钟晓流，许俊华低碳时代的多媒体教学环境：系统集成与技术趋势[J].电化教育研究，2010(10)：31.
[3]教育部学童安全之特殊学校RPID应用[EB／OL].www eeworld corll cn／，2011-5-23.
[关键词]物联网技术；血站；信息化
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.06.102
[中图分类号]R197.6 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）06-0-01
目前，我国物联网技术在关键技术和应用上都还存在明显的不足之处，同世界先进技术水平还有较大的差距，作为未来国际竞争的关键技术之一，其能够有力地推动产业结构的升级和变革。因此，利用物联网技术加强血站信息化管理，提高血站工作质量和效率，是我国血站行业发展的重要方向。
1 物网技术的基本概述
近年来，随着信息化的发展，物联网技术也有了很大程度的进步，其作为现代智能系统的重要部分，是新一轮技术革命的重点，也是学术界研究和国家战略规划的重点内容。2009年，在摆脱金融危机的战略时，美国便将物联网技术作为刺激经济复苏的关键，并摆在重要的战略位置。同时将物联网列为对美国利益有潜在影响的关键技术之一。面对物联网技术掀起的全球技术革命，我国也将物联网作为重点发展对象，并上升到国家战略层面。还出台了《物联网“十二五”发展规划》。目前，我国物联网技术还处于发展的初级阶段，同世界先进水平还有较大的差距，无论是在关键技术的研发方面还是在规模化的应用方面，都需要做出进一步的突破和发展。物联网技术的发展，采用了创新性的设计理念，融合了存储、计算、传感、应用等多种技术，能够广泛地应用于工业生产、商业流通以及医疗卫生等各个领域。在互联网的平台上，物联网以信息技术为支持，建立了物品之间的联系，形成了一个交互性的立体网络。在这种技术下，虚拟世界和现实世界能够建立起密切的联系，能够有效地改变传统产业发展的结构和模式，提高信息交互的效率、反应速度和灵活程度。在物联网技术的分类上，根据其特征，我国将物联网划分为感知层、网络层以及服务层。感知层主要是指信息采集技术，用于现实世界中的信息识别和感知。例如，传感器、RFID、地理识别、定位、二维码技术等。网络层主要是建立互联网络进行信息的传送，例如，认知无线电、环境感知、物物增强等技术。服务层是指通过应用平台实现信息共享和协同功能，包括云计算、SOA技术等。
2 物联网技术在血站信息化管理中的应用
2.1 利用RFID技术进行血液信息化管理
血站的主要业务流程包括招募、信息登记、体检、采血、血液初检、复检、入库和临床使用等。在这个过程中，需要录入、匹配和管理大量的数据，包括献血者的档案和血液成分等，大量的数据给血液信息管理造成了极大的困难，例如，血液的存储、运输、监控等。在临床使用时，血液匹配、出库的效率较低，影响了医疗活动的顺利进行。针对这种情况，RFID技术能够极大程度地解决血液的信息化管理问题。在RFID技术下，每袋血液都能形成唯一的电子标签，与数据库进行互联。在血液采集、存储、运输的各个环节，实现全程跟踪和监控，极大地简化了血液的出、入库程序。此外，利用RFID技术进行血液管理还具有几个优势：一方面，RFID技术能够实现大量数据的处理，有利于减少人力成本，同时能有效地避免人为操作失误；另一方面，RFID技术的识别是非接触性的，能够降低血液在识别和检测过程中造成血液污染的风险。
2.2 通过应用平台实现血站信息共享
随着血站规模的不断扩大，血站的数据量也变得更加庞大，血站之间的业务联系也越来越多，迫切需要进行信息分享，开展系统合作。传统血站工作模式由于信息分散，已经不能适应当前社会对血站工作的新要求，且出现了严重的资源浪费、效率低下以及重复投资等现象。通过物联网技术，建立应用平台进行信息的分享和交互，打破了传统血站工作的信息限制，能够极大地提高血站的工作效率，在应对突发事件时，能够提高反应速度和灵活程度，对于不宜献血以及高危献血人群，能够通过信息共享实现各个血站、各个区域的屏蔽，避免了大量重复的工作。同时，在检测信息的传递和献血间隔期的控制上，信息共享平台也能实现良好的管控效果。可见，加大资源投入和发展力度，建立血站行业的信息互联平台，对血站信息进行数据化管理，对提高我国血站工作质量和效率具有重要的意义。因此，我国要按照国际主流血站信息化建设标准，加强我国血站信息标准体系建设，进一步推动区域内信息共享工作。例如，利用物联网技术开发云模式，建立各个血站系统之间的协同工作网络，实现血站系统之间的数据传递和交换。
2.3 通过物联网技术强化后勤服务和管理
血站的后勤管理和服务工作是血站正常运行的基础和支撑，是血站工作的重要内容。完善的后勤管理和服务，也体现了血站的工作态度、精神风貌和管理水平。利用物联网技术等现代化信息技术手段，在库存管理、设备管理、消毒供应、资源采购等各个方面，提高服务质量和管理效率，推动和谐血站建设。物联网技术的应用，是对现有设备、物资管理体系变革的重要基础，能够在安全保障和工作效率上，都有显著的提高。通过对后勤工作智能化、动态化的管理和监控，能够为血站创造一个稳定、安全的工作环境，为血站的发展提供强大的后勤保障。
3 结 语
随着我国物联网技术中核心技术能力的不断增强，进一步深化技术改革，能够提高我国在国际市场中的竞争能力。在血站的信息化管理中，我国应积极发挥物联网技术的优势，利用物联网技术进行血液信息化管理，强化后勤服务，建设应用平台，实现血站信息共享，推动血站信息化建设发展。
主要参考文献
关键词：物联网；RFID；体征传感器；滑雪场；安全管理
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：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着人们生活水平的提高以及2022年北京冬奥会的临近，兼具娱乐、健身等特性的滑雪运动逐年兴起，成为一种新型大众化的休闲旅游项目。近些年滑雪场的数量如雨后春笋，参与的人数也与日俱增。由于滑雪运动开展的环境寒冷潮湿，地形复杂多变，对参与者的身体素质和动作技能都有较高要求，而人们的安全防护意识淡薄，滑雪场的安全管理也存在漏洞，造成滑雪安全事故层出不穷。本研究拟将物联网技术应用于滑雪场的安全管理常规工作中，为保障游客安全，提高管理效率提供有效手段。
2 系统工作原理
物联网是通过利用各种信息传感设备和网络融合，使物品之间可以交换信息和通信，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监督和管理的网络[1]。物联网技术环境下的安全管理系统采用无线射频识别技术（RFID）及现代通信技术，在滑雪场的安全管理中心设置中心控制服务器，在滑雪场的不同位置依照特定间距布置监测分站，即射频读写器，二者通过光纤相连。进入滑雪场的游客、工作人员、设备等目标均携带射频识别标签，系统通过读写器和标签之间的无线通信，实现对被识别对象的目标定位、数据获取和无线寻呼，从而为游客的统一调度、安全监测考察、区域禁入控制、紧急事件处理等工作提供了有效手段，系统可以实时将有关数据传至不同部门，为滑雪场的管理、调度、决策、救援工作提供重要依据。
3 系统功能组成
1）目标定位追踪：滑雪场的追踪目标主要是游客、工作人员和设备。在雪场的出入口、不同分区边界、高危区域、人员稀少区域等位置安装监测分站。当携带有射频标签的人员或设备通过监测分站监测范围时，读卡设备可以将相关人员的身份信息以及设备编号上传到控制中心，并存储到服务器的数据库中。系统结合滑雪场的电子地图可以显示出某个区域的人员设备分布情况，可以显示特定人员的移动路线，还可以查询某一时刻的定位信息。移动目标的定位追踪可以及时掌握整个雪场人员设备的分布情况，实现人员密集区的人员调度，提高管理效率，并在安全事故发生时，迅速确定事故对象的准确位置和身份信息。
2）区域禁入管理：在滑雪场的一些未开发区域、整修区域、竞赛区域等入口位置设置监测分站，当有非授权人员进入时，系统给出警告提示，禁止进入，防止危险事故发生，并将相关信息存入数据库。
3）安全监测管理：对滑雪场的安全检测人员进行轨迹追踪，记录检测人员在各区域、各重点安全检查位置的停留时间，保障安全监测工作的严格执行。
关键词：物联网；信息平台；云计算；虚拟化
中图分类号：TP393；F713 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）05-0079-03
0 引 言
采用物联网技术的大学信息化实验平台能够有效地解决高校实验教学及科研过程中对大型仪器的使用需求问题，充分利用网络优势提高设备的使用效率，更好地为广大师生服务。在日常的大学科研活动中，仪器设备的使用是必不可少的实验手段，但是研究者在利用仪器快速获得实验结果的同时，也面临着仪器使用的一些困境。昂贵的仪器设备要么数量少、要么体积庞大、要么放置分散，不能够满足广大研究人员的需求，往往一项实验面临着无设备可用的境况。一些研究者为满足实验条件不得不将实验环境搭建在拥有设备的场所，在大学中经常会看到不同大学的研究人员为实验设备而奔走在各大学的实验室间。同样，有些大学实验室拥有先进的仪器设备，但是利用设备进行实验的本校科研任务不多，而其他学校不了解设备当前使用状况，设备长时间闲置，造成了资源的浪费。
针对“一方面设备使用紧张，而另一方设备闲置”的情况，可以看到高校在实验科研教学中急需一种解决方法来满足广大师生对设备的使用需求。本文通过在天津城市建设学院搭建的物联网实验设备平台来解决这一矛盾，并提出建设此类实验平台所需的技术关键点和平台模型。同时，阐述平台的工作流程是如何提高设备使用效率的。
1 信息化实验平台的工作构成
信息化实验平台是建立在物联网技术基础之上的网络实验室，其由硬件虚拟化层、数据传输层、数据采集中间件和信息管理平台四个基本部分组成。该实验平台通过授权允许用户通过远程对设备实现软件控制和操作，并且获得即时实验结果。
信息化实验平台要求所接入平台的仪器设备必须具有计算机可控制或数据可采集的功能。将仪器的计算机辅助功能加入到实验平台中，由实验平成对仪器的操控和数据采集，用来调整计算机辅助功能的资源分配，更合理地利用设备完成实验。
实验平台基础为硬件虚拟化层，其主要采用VMware vShpere作为虚拟化层主要实现软件架构，将实验操作平台的计算机资源进行统一的管理。采用这种方法能实现的功能如下：
（1） 能够实现远程的计算机操作。可以像使用本地计算机一样控制远程连接设备的计算机，且支持多用户不同权限分配。
（2） 能够远程进行软件安装。使用虚拟操作系统可以将本地的计算机光驱、U盘等硬件设备映射为远程计算机的本地设备。例如，在本地计算机的光驱中放入光盘，映射到远程计算机中，在远程计算机里生成一个新光驱，然后将光盘中的程序安装到远程的计算机中。
（3） 实现操作系统备份。在虚拟系统上安装的操作系统，可以进行整个系统远程备份和远程安装。例如，将远程计算机安装好的XP系统进行备份，然后传送到本地计算机；还可以通过本地安装远程计算机的XP系统。
（4） 能够依据资源需求调整辅助计算机资源，允许扩大控制计算机的内存、CPU等硬件资源满足用户需要。
（5） 可以通过android手机来操作设备。
在虚拟层之上需要建立数据传输层，这里包括对实验设备的数据传输与控制。大部分现代仪器已经实现了计算机辅助操控和数据保存功能，因此实验平台选择具有计算机连接功能的仪器来实现功能。例如，选择丹东百特激光粒度仪，通过USB数据线与操作系统建立通信，通过软件来控制仪器的颗粒物测量工作。操作系统只是作为VMware vSphere上划分的一个虚拟系统独立工作，用户可以通过VMware客户端以远程方式进入虚拟系统来操作软件进行实验。图1所示是VMware客户端仪器的控制界面。
图1 VMware客户端仪器控制界面
由于虚拟操作系统可以建立IP地址，所以这些虚拟系统可以像普通系统一样具有上网功能，而网络环境可以选择内网和外网。在天津城市建设学院的实验平台中，采用了一台具有IP功能的激光打印机作为实验结果打印输出的一个途径。除了打印输出外，系统还可以通过数据采集中间件将仪器监控数据通过Web方式时时在浏览器中。例如，BOD含氧量监测设备可以通过串口将监测数据时时发送到虚拟操作系统中，再通过制作的中间件软件将这些数据转换成文本格式，并通过Web服务器软件。图2所示是在虚拟系统中的串口数据中间件界面图，图3所示是在Web浏览器中的输出结果。
图2 在虚拟系统中的串口数据中间件
图3 Web浏览器中的输出结果
信息化实验平台除了在功能上实现对仪器设备的控制外，还需要具有管理功能，主要负责对实验平台远程用户的实验申请和权限控制，以及实验设备本地的人工操作。实现用户管理将通过OA类网站，允许实验申请者在网站中申请实验设备，通过管理员获得远程实验设备控制许可。而在实验过程中，一些样品投放和初期实验环境搭建工作则需要本地工作人员配合。
2 信息化实验平台工作流程
通过物联网技术将实验仪器变为网络传感器终端，用户可在授权的方式下远程使用设备完成实验。若以通过测试实验平台为例，那么，图4所示则是其测试实验平台的拓扑图。
在图4中可以看到，一体化服务器（包括刀片服务器和存储设备）作为实验平台的核心，负责主要的计算和数据存储任务，在其中运行VMware虚拟化系统将服务器硬件资源进行分配，通过虚拟系统与检测设备进行对应链接传输数据，例如，与激光粒度仪进行链接可使用USB线，与BOD测量仪进行链接可使用串口数据线。通过局域网络与实验平台维护计算机相连，管理员可以通过维护计算机分配虚拟系统使用权限给远程Internet用户，而输出的实验结果可以通过IP打印机和服务器Web服务来实现。
图4 测试实验平台拓扑图
在整个实验平台工作流程中，硬件虚拟化是软件系统核心。通过将硬件设备资源的合理分配，使得传统方式连接计算机的仪器设备具有了网络功能，成为了物联网中的一个传感器。用户和管理员实际上是通过对虚拟操作系统的使用来获得实验仪器提供的功能。因为获得了网络传输数据的能力，实验设备可以通过虚拟化平台将实验结果以网络协议的方式发送给用户。例如，以TCP/IP协议方式将结果到Web服务器上，或者以FTP的方式允许用户下载实验数据，还有IP打印机可以直接打印实验报告。
实验平台在工作过程中需要管理员进行现场的维护操作，一方面通过维护计算机监视虚拟服务器中的设备运行状况，另一方面由于某些实验过程需要人为添加检测材料，因此需要人员手工参与。例如，在使用激光粒度仪的过程中，需要往检测池中添料和换水的工作就需要实验人员现场进行操作。
3 平台工作效率数据与结果
采用基于物联网技术的实验平台主要解决的问题就是提高实验设备的使用率，通过在天津城市建设学院搭建的实验平台可以简单地对仪器使用进行一个对比。除去申请手续耗费的时间和人为的因素，只从设备单位时间使用次数的角度进行分析，选取实验平台中的激光粒度仪与另一所大学的同样设备进行比照分析。
测试期为5天，使用激光粒度仪的两种方式为传统方式实验和物联网方式实验，统计使用人次分别为10人次和30人次，单次实验中对样品的检测次数都为5次。完成一次样品检测的时间分别为40 min和30 min。虽然两种实验所用设备相同，但是采用了物联网系统的实验平台效率更高。具体分析如下：
平台工作效率= 总工作时间÷总时间
总工作时间= 使用人次×一次样品检测时间×检测次数
传统方式平台工作效率=（10×40×5）÷（24×60×5）=27.8%
物联网方式平台工作效率=（30×30×5）÷（24×60×5）=62.5%
从上面的分析可以看到：在测试期内，物联网方式可以在62.5%时间处于工作状态，而传统方式只有27.8%时间处于工作状态。数据说明了物联网方式能够更有效地利用时间，这主要是取决于基于网络技术与电子技术的结合，使得实验自动化程度提高，减少了人为造成的时间浪费。
4 结 语
远程控制和系统的管理是物联网平台的效率基础，而采用硬件虚拟化技术则是物联网平台稳定性的保证。通过实际使用可以发现物联网平台可以合理地安排实验人员的设备使用时间，简化的操作也可使实验人员在自己的办公室内完成科研任务。同时，采用物联网技术的实验平台也能够降低实验成本，在灵活性上比传统的实验方法提高了很多，能够允许来自不同系统的科研人员通过网络来使用一些昂贵的实验设备，为科研实验水平的整体提升创造了坚实的物质基础。由此推断，未来的高校或科研院所的实验室建设也必将采用物联网技术作为设备使用基础。
参 考 文 献
[1] 于翔.虚拟技术降低分布式存储系统部署成本[J].中国教育网络，2012（4）：51-52.
[2] 陈天福，潘玲蓉，宋铁成，等.基于物联网的实验设备管理系统的研制[J].电气电子教学学报，2012，34（5）：43-46.
[3] 孙茂源，于翔，魏以鹏.数字化城市物联网信息平台设计[J].物联网技术，2011，1（8）：44-46.
【关键词】物联网，校园智能管理、相关分析。
引言
物联网（Internet Of Things）指的是将各种信息传感设备如射频识别装置（RFID）、红外感应器、GPS、气体感应器等各种装置与互联网连结起来的一个巨大网络，目标是通过互联网产生万物互联的效果，从而极大地方便人们的生活。
随着时代的发展，高校也正日益完善各自的信息化平台，物联网技术初步融入到校园的日常管理事务中。物联网校园管理平台在高校中的运用，既可以优化整合校园资源，又可以提高教学效率，还能为高校节能减排做出贡献，并且可以提高学生的生活和学习质量。因此，笔者着力调查江苏大学在物联网智能管理方面的成果及现状，拟定其发展方案。
研究江苏大学的信息化智能管理系统，首先要对我校的许多功能区域分类，分别是教学活动区域（包括图书馆）、学生宿舍、生活功能区域（食堂浴室等必要的校内功能设施）三类。
先来看教室资源的使用问题，除了在每周固定的课程有安排教室以外，学生也可以去教务处申请借用教室，并举办一系列的活动，学校的管理系统对教室资源有一个全局性的把控，通过统一调度才使每天的课程、活动都井然有序的进行。
再来看整个教学楼的供水供电问题，首先，所有教室都没有安装热敏、光敏传感器开关，仍然使用传统的开关。这就导致在晚间许多空教室亮着灯。从物联网智能管理层面来看，我校教学区域的能耗管理就存在盲点，浪费的电能不在少数。下面我们援引一个来自江南大学的例子，江南大学在2008年开始建设数字化低碳校园，之前具体到一栋教学楼一个月的电能消耗是73000度，在整个系统成型且正常运转之后，每月的电能消耗仅仅为41000度，仅仅一个月，一栋教学楼就省下了30000余度电，醒目的数字也正说明江苏大学在能源节约方面确实还有很大的进步空间。
与电能问题一样，用水问题也是类似，我们的教学楼用水，主要是厕所用水和饮用水供给，平常一直在教学楼学习，我们偶尔就能发现一些诸如水龙头漏水，厕所异常冲水的情况，这些情况肯定不在少数，甚至还有更严重的水管漏水事故。可是学校也并没有对于日常用水的一个数字化流量监督、报修机制。一旦发生漏水事故，最快也得到下月抄水表时才能发现问题，那时巨量的浪费已经造成了，与其投入大量的人力去检修，我认为引入信息化管理方式才是解决根本问题的必由之路。
另外，在教学区域还存在一些细节问题。比如，传统的失物招领方式找回效率低，许多东西都堆积在了一个小小的房间里无人认领；比如，有些教室里存在许多严重损坏的椅子，坏了一个学期也没有修理，有时甚至影响到学生上课；再比如，投影仪，教室电脑的日常维护，以及学生热水灌水机摆放的位置等等，这些都是可以通过物联网智能管理系统来统一管理的。
除此以外，学生宿舍与教学楼一样，同样缺乏一套有效的物联网能耗监控管理系统，在此也不再赘述。不过宿舍作为学生们大学生涯的家，也有一些特殊的问题。宿舍电费的查询和充值就是其中之一，目前，江苏大学已经开通了一个微信企业号，它可以用于一卡通充值，电费查询等功能，已经初步形成了信息化管理的雏形，然而具体分析这个企业号的功能，还仅仅只可以查询剩余的电量。充值电费，缴纳宿舍开水费等等一系列日常的宿舍生活基本功能仍未实现，只能在学校中散落的几台圈存机终端上才能完成这些业务，这些细节虽小却也实实在在地影响到了学生的日常生活。
最后，学校的食堂浴室体育馆等功能设施的信息化管理现状也是一个盲区，与教学区域、宿舍区域相比，这些区域主要提供大学生的日常生活服务，而且多是外包给一些企业，所以一些管理上的问题会比较复杂，不可能完全受学校统一调度。但是，如果学校可以能整合这些区域的服务信息，实时在互联网上，对提高这些校园服务的质量也是有所脾益的。另外，这些设施比较容易出现拥堵状况，学校采取的分时上课分时就餐等方法，有一定效过但未能解决根本问题。
总结而论，江苏大学的物联网信息化管理仍然处在起步尝试的阶段，引进了许多时下普适的信息管理方式，但缺乏特色，缺乏自主创新的精神，在物联网智能校园管理上还有很大的上升空间。
3、建议和发展方案：本方案集思广益，既借鉴了其他学校先进的信息管理模式，也利用问卷调查的方式采纳了江苏大学各级本科生、研究生、教师的宝贵意见和建议。
1、完善整个校园水电能耗的物联网智能管理调度系统，这个系统需要软硬件双方面的支持。首先，要完成所有硬件设施安装，即给每个可能发生浪费的环节都装上传感器，监督每一分水每一分电的流向，给所有给水管网、变电所装上传感器，实时监控这些关键位置的水电流量，一旦发现异常，可以立即派人修理，以防止出现更大的损失。再之，为建设绿色校园、贯彻低碳理念，我们可以在教室、走廊安装上高灵敏度红外加光敏的节能开关，实现“人来灯开，人走灯灭”。在这样一个由数不甚数的传感器所联系的万物互联的状态下，整个校园的能源消耗细节尽收眼底。这样的管理系统在建立初期的投资会比较大，但从长远来看，既节约了资源，又可以防患于未然，使一些潜在的威胁无所遁形，有百利而无一害。
2、完善网上报修机制，让在校大学生更多地承担起公共责任，发现问题后很方便的就可以通过网络报修，不管是教室的椅子、灯、投影仪，还是水管漏水、热水灌水机故障等等都可以。学校后勤部门实时监控网络报修平台，对报修信息进行及时的处理并反馈。
3、食堂、澡堂进行流量监测，让所有大学师生通过网络就可以实时了解各个食堂各个浴室在每时每刻的拥挤，避免了这些公共服务设施的拥堵现象，提高这些设施的运行效率。
4、校园生活必要缴费充值查询等功能通过网络管理进一步简化，让师生们足不出户就可以搞定这些生活中的琐碎。
5、借鉴优步、滴滴打车的资源整合经验，给所有的校园公交安装GPS定位系统，并且实时监控车载人数。目前，许多校园公交司机为了多载些学生，往往会在始发站等上很久，运行效率很低，但是有了这个软件就不同了，假设A行走在路上，离始发站都很远，却想搭乘校园公交，这时A只需要在公交线路附近打开手机上的校园公交APP，自己的位置和搭车需求，就可以收到校园公交的实时回应，这时A就可以以逸待劳地在路边等车了。
关键词：创新性；物联网；实验教学体系；层次化分级能力培养模式
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）05-0246-02
物联网已成为计算机网络领域炙手可热的研究方向。针对物联网技术的课程设置和应用研究是高校相关专业教学和科研的重要工作。因此，对物联网创新人才的培养提出了更高的要求，在这一形势下，传统实验教学方式往往达不到预期的效果，需要探索新的实验教学和人才培养模式。为了培养新形势下信息技术创新人才，本文分析了目前实验教学中存在的问题，提出了构建面向物联网的层次化分级实验教学模式，将知识体系按照基础层、拓展层和创新层来设计基础型、综合型和创新型实验，从而培养学生的基本实验技能、综合技能和创新能力。
一、物联网概述
物联网（Internetof Things）被称为继计算机、互联网与移动通信网之后世界信息产业的第三次浪潮，是新一代信息技术中的十分重要的组成部分。根据2005年国际电信联盟（ITU）的定义：物联网是一个多网络、多设备、多应用、互联互通、相互融合的一个网络。是一个将各种信息传感设备，如射频识别装置、各种传感器节点、各种无线通信设备等与互联网结合起来形成的智能网络。能与现有网络连接在一起实现远程感知。利用物联网将形成一个更加智能的生产生活系统即物联网生态系统。物联网是一种建立在互联网上的泛在网络，是各种感知技术的综合应用。物联网将传感器和智能处理相结合，利用智能技术，将从传感器获得的海量信息进行分析、加工和处理，得出有意义的数据，满足各种用户的需求。物联网相关技术已成为各国竞争的焦点和制高点。由于物联网对社会经济发展的重要意义，这一高度交叉的新兴前沿领域在国际上备受关注。从2004年开始，物联网相继被美国、欧盟、日本、韩国等国家和区域性组织列为领先全球和振兴经济的基础战略。美国IBM公司基于物联网提出“智慧的地球”概念，我国也于2009年制定了“感知中国”的战略。在这一大背景下，我国有多所高校申报和准备试办物联网专业，这反映了高校对科学技术前沿的高度敏感和重视，同时，高校也面临着如何建设物联网本科专业的严峻问题。
二、物联网专业课程体系
从学科领域来看，物联网是基于计算机、通信、微电子、传感器件等多种学科的一种综合性技术。其主要知识点涉及感知、传输、智能、控制、应用、管理等方面。目前大多数学校的物联网专业是在计算机学科的基础上开设的，因此本专业课程体系中一般包括三部分：公共基础课、计算机科学与技术学科类基础课和物联网专业课。涵盖了计算机科学与技术专业的核心课程（如程序设计、电路与电子学基础、数字逻辑与数字系统、计算机体系结构、嵌入式系统、传感器技术、计算机网络、通信原理等），以及反映物联网知识点的专业课程，其课程体系如图1所示。
三、层次化分级实验教学体系
1.传统实验教学的不足。对于计算机学科而言，传统教学方式已不能适应新形势下的IT教育，其不足主要表现在：教学方式上采用教师讲授为主，教学过程枯燥、缺少趣味，实验学时不足等方面。目前一般采用理论教学加实验教学的形式，实验教学主要作为理论教学的验证和延伸，其地位仍然从属于理论教学。实验内容无法兼顾整个课程体系之间的内部联系，缺乏系统化、层次化的关联。在这样的传统的实验教学指导下，学生被动地接受知识，学习的主动性和积极性不高，很难将所学专业理论和实践知识融会贯通。
2．层次化实验教学模式。计算机物联网专业课程之间存在着多种逻辑关系，不能孤立的以单门的课程为核心教学，必须通过课程间的学习和关联逐步建立起整个物联网系统设计的概念。我们按照物联网专业的知识结构，构建集成了每门课程的基础实验教学、课程之间相互关联的组合实验设计、以及创新性与前沿性的综合实践训练的系统化分级实验教学体系，如图2所示。
层次化分级实验教学模式的核心是以基本技能培养为基础，提高学生的分析问题和解决问题的综合能力为主导，培养学生创新能力为最终目标，充分调动学生的学习自主性和探究性，全面、系统地学习和掌握物联网相关理论和实验体系，为将来从事物联网相关研究打下坚实的专业基础。
3．分层实验设计。①基础型实验，基础型实验主要针对课程的基础知识，突出基本实践技能，侧重于单一课程的基础训练。除此之外还包括将多个相联系的实验内容有机组合的实践训练。②综合型实验，综合型实验涉及到物联网相关课程的综合实验，这些课程不是独立的而是具有一定的内在联系，相互支撑、相互辅助共同构成物联网知识体系，综合设计实验建立在单科单个实验的基础上，与物联网课程的实验内容相融合，建立统一的实验平台，实现多门课程的交叉应用，从而使学生更加深入地理解整个物联网的知识体系，有助于学生自主思考和探索实践能力的培养和提高。③创新型实验，创新型实验是在综合型实验基础上的更高层次的实验，此类实验不仅涉及到多门课程，而且要求学生在综合实验的基础上有所创新。在创新性实验过程中，学生根据老师布置的项目查阅相关文献和资料，并独立设计和完成实验，为培养学生的团队意识，学生应该分小组集体分工完成。指导教师必须对学生的实验方案进行认证和指导，对实验结果进行分析和讨论，给出合理建议。训练学生的创新能力、分析能力和科学描述能力。开展创新型实验应该以教师的科研课题为依托，运用已掌握的理论知识和实验技能进行研究和创新，取得的研究成果和实践经验又可以反过来作用于实验教学。
物联网工程专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置的，其实验教学应充分考虑到课程的前沿性以及与计算机相关领域的关联性，根据物联网专业的培养目标，按照认知规律和教学规律，既注重课程间知识的交叉渗透，又体现知识的整体性和系统性。
探索物联网创新性层次化分级实验教学体系模式，有利于培养学生良好的实验技能基础，提高学生的应用实践技能，培养学生的自主设计和创新研究能力。其研究对物联网人才的培养有着十分重大的意义。
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在5月20日举行的世界通信大会中国论坛上，华为高级业务架构专家宦宣颐表示：“要更好地发展增值业务，电信一定要向互联网学习。”
宦宣颐说，在增值业务领域，除了传统的电信之外，还包括目前已经很成熟的互联网、媒体以及消费电子行业，它们都在侵蚀着传统的电信收益。
互联网是一个人人都参与的平台，而电信是一个相对封闭的体系架构，它的创新往往是企业内部的开发和创新。目前互联网已经进入了WEB2.0时代，人人都可以在里面参与创新，这样就给互联网带来了大量生机蓬勃的业务。因为增值服务是以服务为主，而服务的目的就是为了满足日益增长的用户个性化需求，所以它的结果就是需要软件是永远的测试版，而电信的传统开发模式是一个长周期的模式，这种模式远远不能跟进或者是满足目前日益增长的用户个性化需求。
宦宣颐表示，在今天，增值业务运营成功的关键已经发生了变化。而目前电信领域的封闭式创新，相对于互联网的创新模式，其创新程度和进展是远远落后的。如果要更好地发展增值业务，电信一定要向互联网学习，这种创新更多的是通过合作创新，而不是以前传统的独自开发。其次是传统的电信业务是以产品为中心，更多的是围绕产品的设计向用户做一定的营销之后进行服务。但是未来3G时代的增值业务，成功的关键已经从产品创新转移到用户的体验。谁抓住了用户的体验，谁的增值业务就可以成功。所以对于电信运营商来说，将传统的以产品为中心转移到以用户体验为中心的关键是哪里呢？就是运营商在多年经营中积累的用户数据，这些数据是由传统的话音业务积累下来的。这其中不仅仅是用户的运营数据，还有用户的行为数据。运营商可以通过这些数据的分析，得出用户的偏好、用户的各种业务状态，进而有针对性的向用户提供各种个性化的增值业务。这个就是电信第二点成功的关键。
由于各个运营商的带宽都在不断增加，所以无论是G网、还是C网，所承载的业务也在不断增加，“如何使增值业务能够对网络的演进有一个平滑过渡的过程呢？这是运营商所面临的挑战。”宦宣颐最后分析道：“增值业务一旦数量众多，如何快速地进行业务的部署，以及挖掘业务潜力，最终快速推向市场，也是运营商需要解决的问题。”
