物聯網智能教育精選(九篇)

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第1篇：物聯網智能教育范文

關鍵詞：交通安全設施 交通標志 物聯網技術 信息集成 傳感器技術

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）03-0000-00

1 引言

交通標志是用圖形、符號、文字、顏色像駕駛人及行人傳遞特定信息，用以管制、警告以及引導交通的安全設施。目前，交通標志顯示內容單一，僅能顯示一種固定信息，不能隨時根據需要在同一塊標志上轉換，導致相應限制、提醒等信息得不到及時，給道路行車安全帶來隱患等問題。而國內高等級公路上對于即時信息的主要采用LED顯示屏的，雖然這種交通誘導屏有較好的警示效果，能夠給駕駛人一個應急響應的提示，但是此顯示屏需要鋪設光纖電路，對于架設地點存在一定局限性，且LED顯示屏造價高，經濟性不佳。

本設計根據道路條件、當地的氣候條件及道路安全情況，在特定路段設置相應傳感器，通過無線傳輸將傳感器檢測的信息傳送至智能標志牌的單片機控制系統，控制系統可利用事先建立的氣候環境條件與車速的模型，計算出相應的限速值，系統通過控制LED燈的點亮與熄滅將相應的警示標志與限速標志反映在標志牌上，即時相應不利行車條件的提醒與限速信息。

2 智能交通標志設計概述

2.1 系統設計思路

本系統考慮根據當地氣候條件及道路安全情況，在特定時間段在特定路段安裝布設無線氣象傳感器（例如：溫濕度傳感器、風速風向傳感器、降雨量傳感器、能見度傳感器等），把各個傳感器實時檢測的數據利用Zigbee無線模塊傳輸，由智能標志牌的單片機控制系統接收分析，根據交管部門事先設定參數信息或者直接由單片機編入的公式程序輸出相應路況提醒信息。一方面，傳送給控制指示牌的單片機，由其控制標志牌上LED點陣，從而實現對交通指示牌的自動控制；另一方面，經自主網絡Zigbee無線傳輸給PC上位機，存儲并建立相應數據庫，給交管部門對道路信息情況的管理、控制提供一個智能aa化的平臺。

2.2 系統模塊設計

2.2.1信息監測傳感器模塊

傳感器是指能感受規定的被測量對象，并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。在此控制系統中，采用性價比合理的氣象傳感器對不利天氣進行實時監控，并將信息及時傳送給單片機處理。與傳統的人工檢測相比，傳感器具有檢測精度高、范圍廣、樣本容量大、成本低等優點。

2.2.2單片機及無線通信模塊

集成度高且功能強大的單片機是智能交通標志的控制中心，其主要功能是將傳感器所測得的各種電信號進行獲取、處理，并計算出相應的工程量，按一定的格式存儲。單片機能夠測量多路由傳感采集到的模擬信號，通過編程控制，對數據進行處理。將與標志牌牌邏輯關系對應的數據進行存儲及傳輸，即智能控制。

單片機的輸出數據可通過Zigbee網絡進行自主傳輸。Zigbee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低成本的雙向無線通訊技術。為智能控制而建立的Zigbee網絡，具有簡單、使用方便、工作可靠的特點，主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性的數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。

JN5121是一款兼容IEEE802.15.4的低功耗、低成本無線微型控制器。該模塊內置了32位的RISC處理器，配置有2.4GHZ頻段的IEEE802.15.4標準的無線收發器。系統內部帶有64KB的ROM和96KB的RAM，為無線傳感網絡提供了多種多樣的解決方案，同時高集成度的設計簡化了整個系統的開發成本。JN5121內置的ROM存儲器集成了點對點通信與網狀通信結構的完整協議；而內置的64KB的RAM存儲器，可以支持網絡路由和控制器功能而不需要外部擴展任何的存儲空間。內置的硬件MAC地址和高度安全的AES加密算法加速器，減小了系統的功耗和處理器的負載。它還支持晶振休眠和系統節能功能，同時提供了大量的模擬和數字外設的相互操作支持，可以方便的連接到智能標志的外部應用系統。

2.2.3數據庫模塊

上位機是指可以直接發出操控命令的計算機，一般是PC，屏幕上可以顯示各種信號變化。上位機接收到下位機傳輸的數據后，將數據存儲于建立的數據庫中，便于對數據的統計分析，日后對此道路標志牌的設置更加科學。

2.2.4布有LED點陣的標志牌部件

標志牌：按照《道路交通標志和標線》GB5768-2009規定的道路交通標志的分類、顏色、形狀、字符、尺寸、圖形等的要求設計、制作交通標志牌，粘貼反光膜。

LED點陣：對于警告標志和禁令標志分開合理設置LED點陣，根據標志牌的圖案或字符特點選擇合適孔徑和孔間距，保證在特定環境條件下能清楚顯示標志牌內容。

電源：DC12V，由太陽能電池供給。

3 基于物聯網技術的智能標志應用前景

（1）拓展空間大：可以在溫濕度傳感器的基礎上，安裝降雨、降雪、橫風等其他傳感器，達到更為全面的交通警示效果，提高道路行駛安全性。也可以通過無線模塊的信息傳輸，把傳感器獲得的路段信息與車聯網結合，通過廣播、短信等方式提前告知駕駛人。

（2）成本低：智能交通標志在一塊標志牌上實現了多種指示功能，相當于設置了多個不同的交通標志，節約資源和成本；通過無線模塊傳輸信息無需通訊費用，與傳統LED顯示屏相比造價低、經濟性好。

（3）在地理條件復雜設置：智能交通標志和普通標志一樣，無需布設通訊線路，因而都能在地理情況比較復雜的路段布置。而與普通LED蝸啾齲智能交通標志能實現針對道路情況進行實時反饋的功能，且更能適應復雜的地理條件。

（4）可在危險路段連續設置：智能交通標志可以在無線覆蓋范圍內（2―4km）進行連續布置，對道路情況進行實時、連續的提醒，尤其是在氣候多變、路況復雜、道路設計采用極限值的區域，可使駕駛人對整個路段情況都有比較全面的把握，提高行車安全和行車效率。

（5）作為臨時交通警示牌：在道路進行維修施工或道路局部出現突發狀況時，可以臨時設置智能交通標志牌，能在較遠的距離進行預警，使車輛減速或者繞道行駛。

4 結語

基于物聯網技術的智能標志牌實現高度集成化，將多種標志集合在一塊標志板上，克服了傳統交通標志指示信息單一，LED顯示屏造價高等缺點。并且依托物聯網技術，實現無線傳輸信息，利用Zigbee無線雙向傳輸技術，無需布設線路，尤其在交通條件以及硬件設施條件受到限制的情況下有良好的應用前景。實現了數據采集、邏輯運算及信息全過程智能化，無需人工干預，避免了更換不能反映實時信息的標志牌的人工操作，智能可靠，節約人力。

參考文獻

[1]交通部公路科學研究院.公路交通標志和標線設置手冊[M].北京：人民交通出版社，2009.

[2]胡玉峰.自動氣象站原理與測量方法[M].北京：氣象出版社，2004.

[3]王汝林.物聯網基礎及應用（第一版）[M].北京：清華大學出版社，2011.

第2篇：物聯網智能教育范文

關鍵詞：物流網；智能交通；應用研究

中圖分類號：F50 文獻標識碼：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

隨著社會經濟建設的高速發展，人們購買私家車的數量越來越多，由于城市規劃和道路建設還不夠完善，這就造成了城市的道路交通越來越擁堵、交通事故頻繁發生、環境污染嚴重、能源消耗較高等諸多現象，為了緩解這些現象提出了基于物聯網的城市智能交通系統的應用方案。

1 物聯網介紹

1.1 物聯網的基本內涵

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發展階段。物聯網是通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統、紅外線感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。

1.2 物聯網具有的特點

物聯網的目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。和傳統的互聯網相比，物聯網有其鮮明的特征。

首先，它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環境信息，不斷更新數據。

其次，它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網，通過各種有線和無線網絡與互聯網融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯網上的傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸，由于其數量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數據的正確性和及時性，必須適應各種異構網絡和協議。

再次，物聯網不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠對物體實施智能控制。物聯網將傳感器和智能處理相結合，利用云計算、模式識別等各種智能技術，擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據，以適應不同用戶的不同需求，發現新的應用領域和應用模式。

1.3 物聯網的工作原理

物聯網是在計算機互聯網的基礎上，利用RFID、無線數據通信等技術，構造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個網絡中，物品（商品）能夠彼此進行“交流”，而無需人的干預。其實質是利用射頻自動識別（RFID技術，通過計算機互聯網實現物品（商品）的自動識別和信息的互聯與共享。而RFID，正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。在“物聯網”的構想中，RFID標簽中存儲著規范而具有互用性的信息，通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統，實現物品（商品）的識別，進而通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享，實現對物品的“透明”管理。

2 智能交通介紹

2.1 智能交通的涵義

所謂的智能交通系統是指將先進的信息技術、電子通訊技術、自動控制技術、計算機技術以及網絡技術等有機地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時、準確、高效的交通運輸綜合管理和控制系統。它是由若干子系統所組成的，通過系統集成將道路、駕駛員和車輛有機地結合在一起，加強三者之間的聯系。借助于系統的智能技術將各種交通方式的信息及道路狀況進行登記、收集、分析，并通過遠程通訊和信息技術，將這些信息實時提供給需要的人們，以增強行車安全，減少行車時間，并指導行車路線。同時管理人員通過采集車輛、駕駛員和道路的實時信息來提高其管理效率，以達到充分利用交通資源的目的。

2.2 智能交通的特點

智能交通系統具有以下兩個特點：一是著眼于交通信息的廣泛應用與服務，二是著眼于提高既有交通設施的運行效率。與一般技術系統相比，智能交通系統建設過程中的整體性要求更加嚴格。這種整體性體現在：（1）跨行業特點。智能交通系統建設涉及眾多行業領域，是社會廣泛參與的復雜巨型系統工程，從而造成復雜的行業間協調問題。（2）技術領域特點。智能交通系統綜合了交通工程、信息工程、控制工程、通信技術、計算機技術等眾多科學領域的成果，需要眾多領域的技術人員共同協作。（3）政府、企業、科研單位及高等院校共同參與，恰當的角色定位和任務分擔是系統有效展開的重要前提條件。（4）智能交通系統將主要由移動通信、寬帶網、RFID、傳感器、云計算等新一代信息技術作支撐，更符合人的應用需求，可信任程度提高并變得“無處不在”。

3 智能交通體系應用

作為物聯網產業鏈中的重要組成部分，智能交通具有行業市場成熟度較高，行業傳感技術成熟，政府扶持力度大的特點，在建設“數字城市”和“智慧城市”的口號中，智能交通系統在許多城市已經開始規模化應用，市場前景廣闊，投資機會巨大，將成為未來幾年物聯網產業發展的重點領域。

3.1 高速公路電子收費系統（ETC）

ETC是目前世界上最先進的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風玻璃上的車載器與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計算機聯網技術與銀行進行后臺結算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的，且所交納的費用經過后臺處理后清分給相關的收益業主。在現有的車道上安裝電子不停車收費系統，可以使車道的通行能力提高3～5倍。

該系統的使用可大大提高公路的通行能力；公路收費走向電子化，可降低收費管理的成本，有利于提高車輛的營運效益；同時也可以大大降低收費口的噪聲水平和廢氣排放。由于通行能力得到大幅度的提高，可以縮小收費站的規模，節約基建費用和管理費用。另外，不停車收費系統可以避免月票制度和人工收費的眾多弱點，有效提高這些市政設施的資金回收能力。

3.2 交通信息服務系統（ATIS）

ATIS是建立在完善的信息網絡基礎上的。交通參與者通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場上以及氣象中心的傳感器和傳輸設備，向交通信息中心提供各地的實時交通信息；ATIS得到這些信息并通過處理后，實時向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場信息以及與出行相關的其他信息；出行者根據這些信息確定自己的出行方式、選擇路線。更進一步，當車上裝備了自動定位和導航系統時，該系統可以幫助駕駛員自動選擇行駛路線。

該系統的應用大大提高道路網通行能力、設施效率與有效調控交通需求；提高交通安全水平，降低事故、避免事故、減輕事故損害程度和減輕堵塞；降低汽車運輸環境影響。

3.3 公共交通系統（APTS）

APTS的主要目的是采用各種智能技術促進公共運輸業的發展，使公交系統實現安全便捷、經濟、運量大的目標。如通過個人計算機、閉路電視等向公眾就出行方式和事件、路線及車次選擇等提供咨詢，在公交車站通過顯示器向候車者提供車輛的實時運行信息。

該系統在公交車輛管理中心的應用，可以根據車輛的實時狀態合理安排發車、收車等計劃，提高工作效率和服務質量。

3.4 緊急救援系統（EMS）

EMS是一個特殊的系統，它的基礎是ATIS、ATMS和有關的救援機構及設施，通過ATIS和ATMS將交通監控中心與職業的救援機構聯成有機的整體，為道路使用者提供車輛故障現場緊急處置、拖車、現場救護、排除事故車輛等服務。具體包括：（1）車主可通過電話、短信、翼卡車聯網三種方式了解車輛具置和行駛軌跡等信息；（2）車輛失盜處理：此系統可對被盜車輛進行遠程斷油鎖電操作并追蹤車輛位置；（3）車輛故障處理：接通救援專線，協助救援機構展開援助工作；（4）交通意外處理：此系統會在10秒鐘后自動發出求救信號，通知救援機構進行救援。

3.5 車輛控制系統（AVCS）

目前還處于研究測試階段，從當前發展看，可以分為兩個層次：一是車輛輔助安全駕駛系統，該系統有以下幾個部分：車載傳感器（微波雷達、激光雷達、攝像機、其他形式的傳感器）、車載計算機和控制執行機構等，行使中的車輛通過車載的傳感器測定出與前車、周圍車輛以及與道路設施的距離和其他情況，車載計算機進行處理，對駕駛員提出警告，在緊急情況下強制車輛制動。二是自動駕駛系統，裝備了這種系統的汽車成為智能汽車，它在行使中可以做到自動導向，自動檢測和回避障礙物，在智能公路上，能夠在較高的速度下自動保持與前車的距離。必須指出的是，智能汽車在智能公路上才能發揮出全部功能，如果在普通公路上使用，它僅僅是一輛裝備了輔助安全駕駛系統的汽車。

3.6 交通管理系統（ATMS）

ATMS有一部分與ATIS共用信息采集、處理和傳輸系統，但是ATMS主要是給交通管理者使用的，用于檢測控制和管理公路交通，在道路、車輛和駕駛員之間提供通訊聯系。它將對道路系統中的交通狀況、交通事故、氣象狀況和交通環境進行實時的監視，依靠先進的車輛檢測技術和計算機信息處理技術，獲得有關交通狀況的信息，并根據收集到的信息對交通進行控制，如信號燈、誘導信息、道路管制、事故處理與救援等。該系統的廣泛應用有利于為出行者指示下游道路的交通狀況，讓出行者選擇合適的行駛道路，既為出行者提供了出行誘導服務，同時調節了交通流的分配，改善交通狀況。

總之：隨著社會經濟的飛速發展，物聯網應用于智能交通已成為星火燎原之勢。基于物聯網的智能交通將使交通基礎設施發揮最大的效能。隨著政府的大力扶持與技術和標準的成熟，智能交通物聯網會是物聯網發展的重要領域，將朝著大規模網絡化、集成化和面向服務化發展，成為智慧城市的重要組成部分。

參考文獻：

[1] 楊鐵軍. 智能技術在交通物聯網中的應用和探討[J]. 吉林交通科技，2011（4）：54-56.

[2] 張莉莉，史鵬飛，陳劍. 物聯網在智能交通中的應用研究[J]. 應用技術，2010（25）：179.

[3] 蘇紹玉. 淺議我國智能交通的發展動向[J]. 黑龍江交通科技，2011（9）：25-26.

第3篇：物聯網智能教育范文

關鍵詞：普適計算；現代遠程教育；互動性

作者簡介：王小妮（1977-），女，山東威海人，北京信息科技大學理學院，講師；（北京100192）北京科技大學經濟管理學院博士研究生；郝媛（1983-），女，蒙族，內蒙古包頭人，北京科技大學經濟管理學院博士研究生。（北京100083）

基金項目：本文系“北京市教委科技發展計劃面上項目”（項目編號：KM201110772018）的研究成果。

中圖分類號：G434     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）06-0113-02

當今世界，科學技術突飛猛進，人們對教育的需求日益增加。現代遠程教育作為一種新的教育模式，是提高全民族科學文化素質，促進教育思想、內容和方法改革，推動教育現代化，滿足社會日益增長的終身學習需求的重要手段。

遠程教育是指使用電視及互聯網等傳播媒體將課程傳送給課堂外的一處或多處學生的教學模式。現代遠程教育則是指通過音頻、視頻以及實時和非實時的計算機技術把課程傳送到課堂外的教育。它突破了時空的界線，對于業余進修者可以隨時隨地上課，不需要到特定地點上課。

現代遠程教育一般是通過有專職技術人員在場，負責切換主講人講課和看PPT的視頻界面。有的攝像機只能錄制固定區域范圍內影像，主講人在講課時，只能坐在固定位置以便視頻的錄制。也有的攝像機可以自動捕捉主講人的面孔，當主講人移動時，鏡頭可以通過轉動，繼續錄制主講人的影像。但這樣的系統是不允許現場有其他人員走動的，一般有其他人員走動，攝像機就有可能跟蹤了其他人員蹤跡，進行了錯誤的錄制。

針對上面提到的現代遠程教育遇到的弊端，物聯網技術就可以很好的解決此類問題。物聯網（The Internet of Things）即“物物互聯”，是近年來出現的一種新型計算模式，建立在嵌入式系統、無線傳感器網絡、分布式計算、通信網絡、移動計算等技術的飛速發展和日益成熟的基礎上，將各種物體充分聯接，通過無線網絡將采集到的實時動態信息傳送到中央服務處理中心，進行匯總、分析、處理、顯示和控制[1]。

物聯網技術的引入，主講人就可以不用端坐在電腦旁，只通過鼠標、鍵盤與學生交流，他可以自由的在教室走動，可以通過手勢和語言與現場以及場外的學生交流，遠程教育和現場教育融為一體，遠程學生可以無障礙的學習課堂內容，聽教師講解，看教師板書、手勢動作及通過在PPT等課件上的標注或幻燈等多種多媒體手段教課方式。利用物聯網計算方式設計的遠程教育平臺可以作為精品課程及網上教學的網絡教學平臺及遠程教育平臺。

一、物聯網計算架構

物聯網計算提供了經由網絡，使用各種各樣的物聯網計算設備，訪問后臺數據、應用和服務的功能。無論使用何種物聯網計算設備，用戶將能輕易訪問信息，得到服務。物聯網計算降低了設備使用的復雜性，幫助提高在外辦公人員的效率和人們的日常生活水平。實現物聯網計算的目標需要以下一些關鍵技術：場景識別、資源組織、人機接口、設備無關性技術、設備自適應技術等。

物聯網計算包括：

（1）物聯網計算設備：各種移動設備或嵌入式設備，如PDA、汽車導航系統、智能卡、智能手機、POS銷售機等。

（2）傳感設備及其互聯：適合普適計算的新型網絡、傳感、設備、終端等，及其互聯互通問題，包括位置、溫度、壓力、生化等傳感器和傳感器網絡的自組織、低能耗、通信等支撐技術；嵌入式、便攜式、可穿戴、專用化等新型用戶終端設備和交互設備，設備間的信息互換方式和標準化[2]。

（3）物聯網計算的軟件技術：在操作系統和中間件上支持在異構動態多樣的計算環境中有效完成用戶任務的支撐技術，包括軟件平臺的體系結構、構建模式、開發與編程模式等；資源和服務的發現、重組，運行現場的重構，安全保障。

（4）物聯網計算應用：智能空間如智能家庭、智能汽車、智能交通、智能會議室等；老年人智能家居，及其它物聯網計算應用系統。

馬希榮等人在文獻[3]中提出，計算機在某種程度上是可以對人的情感進行定性和定量分析的，通過傳感器監控，使用計算機技術處理和傳回。圖1設計了基于情感捕捉的物聯網智能化教學系統的系統架構[4]。

二、物聯網計算技術在現代遠程教育領域的應用

在該系統中，主要從計算智能和分布式傳感器系統著手研究，將物聯網計算和遠程教育相結合，建立物聯網遠程學習系統。物聯網的引入使得物理教學環境的每個物件都具有連通性、技術性、智能性、嵌入性的特性，可以隨時捕捉、分析教師和學生信息，并進行反饋，提供一個物聯網智能化的教學系統。

1.教學過程實時記錄

在物聯網智能化教學系統中，教師的操作包括調用課件、在電子黑板上作注釋、與遠方的學生交流等。系統能根據對教師動作的理解，在不同的場景下向遠方的學生轉發相應的視頻鏡頭或電子黑板內容，并自動記錄上課的內容。此外該系統通過臉部表情捕捉，如聽課專注情況、眉頭舒展情況、眼睛跟隨情況等，可以了解學生當時的學習狀態，實時將課堂教學效果進行反饋，教師可以根據相關信息調節教學進程。

2.教材聯網

在教材中加入RFID標簽，這樣使教材就置身物聯網，具有物聯網中連通性、技術性、智能性、嵌入性的特性。通過教室里安裝的RFID 閱讀器，可以將教材信息顯示在顯示屏上或遠程傳送到遠方學生的電腦顯示屏上[5]。在學習過程中，學生可以實時看到教材顯示信息，并且可以隨時查看關聯信息，如果出現疑問，也可以通過物聯網無線傳感器系統將問題反饋到網絡教學平臺。此平臺將自動把問題的答案顯示在電子屏幕上，老師也可以隨時查看相關問題并解答。

3.實訓系統教學

通過物聯網可以方便地把遠端的景象帶到課堂里，尤其是學生平時上課由于安全性或時間、經費等條件限制接觸不到的一些實戰演練：如海洋生物專業或農業相關專業，通過物聯網中的傳感器系統可以將海洋生物或農作物的生長過程錄制下來或實時傳送到課堂里，進行生動教學。通過這種實訓系統，學生猶如身臨其境的學習，打破了傳統教學的局限性，通過各種實驗環境的虛擬或演示，加速學生對相關知識的理解。

4.調節上課環境

通過光線傳感器可以自動調節窗簾高度及教室內照明系統亮度和計算機屏幕及教室顯示屏幕的亮度。通過溫度及濕度傳感器可以自動調節教室內溫濕度，使學生能在一個舒服的環境里更好地學習。

物聯網計算技術從人機系統對無處不在計算開展了工作，著重研究人和計算機一起工作的方式和技術，從人機系統的層次研究人機交互，將嵌入式及傳感器領域所學到的知識應用到實踐中。

物聯網智能化教學系統設計的目標：（1）利用傳感網絡，捕捉視頻鏡頭；（2）通過網絡顯示黑板及教材內容，并自動記錄上課內容；（3）與遠方學生交流。

物聯網智能化教學系統方式靈活，可以在課后通過遠程教育網絡對課堂教授的沒有理解的地方重新學習。可以通過BBS和老師同學進行交流，學習時間也比較自由。通過物聯網計算的引入，使遠程教育更直觀：（1）將物聯網計算與遠程教育相結合，實時再現課堂內容；（2）對物聯網計算技術的研究，實現遠程教育交互空間；（3）充分利用傳感器網絡，逐步建立“傳感器+網絡”的教學模式。

三、應用效果

使用物聯網計算技術的現代遠程教育系統能根據對教師動作的理解，在不同的場景下自動向遠方的學生轉發相應的視頻鏡頭或電子黑板內容，并自動記錄上課的內容。通過現代遠程教育，教師可以將事先編制好的文字教材或多媒體計算機輔助教材給學生，學生利用文字教材或多媒體教材進行自學；調用課件、在電子黑板上作注釋、與遠方的學生交流；可以對布置的作業進行一些有益的提示；學生在發現問題后可以及時向老師提出，老師對學生提出的問題迅速給予指導。能隨時檢查學生的學習進程和效果，可以隨時將編好的測試題發給學生，讓學生直接在“試卷”上答題，然后發送給老師，老師收到后可以直接在學生的“試卷”上批改，然后將批改過的“試卷”發還給學生。

在考核實驗操作能力時，物聯網智能化教學系統更能體現它的優勢。因為大多實驗班級的學生數量比較多，如20個學生，如果要學生分別將整個實驗從頭至尾做完，一個一個演示給老師看，1個實驗2個課時，需要40個課時，即需要超過1個星期的時間來考核這些學生。所以傳統的實驗考核很難對學生的實際動手操作過程進行監控，大多是通過學生提交實驗結果、實驗報告及答辯的形式進行。考核結果不能全面、準確地反映教學的實際效果。而進入物聯網智能化教學系統后，學生的操作通過物聯網進行跟蹤，物聯網對學生的每一步操作都能實時反饋到終端，老師可以很容易看到學生操作過程，從而使考核結果更準確有效。

四、結束語

物聯網計算是計算機技術應用的新的發展，是計算機技術應用到了生活的所有方面，成為生活的一部分。將物聯網計算技術應用到現在遠程教育領域，提高遠程教育質量，調動學生學習的積極性，加深學生對學習內容的感性認識和理解，成為新一代的遠程教育系統。

參考文獻：

[1]朱近之.智慧的云計算:物聯網的平臺[M].北京:電子工業出版社,2011.

[2]趙海.普適計算:計算混沌形式[M].沈陽:東北大學出版社,2005.

[3]馬希榮,王志良.遠程教育中和諧人機情感交互模型的研究[J].計算機科學,2005,(9):182-194.

第4篇：物聯網智能教育范文

關鍵詞：物聯網；學科知識；融合；“云智能盆‘載’”；學習方式；創新人才

中圖分類號：G633.67 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2016）29-0070-02

“基于物聯網應用的創新實踐課程”是徐州市第三中學承擔的2015年江蘇省前瞻性教學改革建設項目。該項目是以物聯網的應用為載體，創新實踐活動情境，實現學習方式的轉變，培養創新人才機制的前瞻性教改課程。其中，如何促進物聯網與學科知識的深度融合，是項目需要解決的核心問題之一。基于課程的視角，結合物聯網的特征、物聯網涉及的學科知識、物聯網應用的教育意義等對“物聯網與中學學科知識融合的路徑”進行探討。

一、為何選取物聯網應用作為課程媒介

時至今日，“互聯網+”已經成為影響當今社會發展的強大因素，“互聯網+教育”必將成為推動教育改革發展的關鍵因素。就像美國著名未來學家阿爾溫?托夫勒說的：“誰掌握了信息，控制了網絡，誰就擁有整個世界。” 由于多媒體具有集成性、可控性、交互性、信息非線性化和信息空間立體化的特點，必將對傳統教學“工業化”模式產生極大沖擊，帶來學習方式的轉變、教學時空的拓展、教學內容的生動化和教學形態的變化，從而導致教學價值觀、知識觀、師生觀、實踐觀等都隨之而重新構建。

在這樣的背景下，作為中學教育工作者，如何讓“互聯網走進中學生的世界”，用互聯網再造教育？我們選擇了“物聯網的應用”這一方向，設想通過運用物聯網解決“實際問題”的“創意制作”活動過程，促進物聯網知識與學科知識的深度融合，從而轉變學生的學習方式。物聯網技術是互聯網技術的新發展，是基于互聯網技術的技術，其核心理念就是將人、物、網相互聯結。南京郵電大學校長、博士生導師楊震教授說，世界上的萬事萬物，小到手表、鑰匙，大到汽車、樓房，只要嵌入一個微型感應芯片，把它變得智能化，這個物體就可以“自動開口說話”。再借助無線網絡技術，人們就可以和物體進行“對話”，物體和物體之間也能“交流”，這就是物聯網。“如果物聯網再搭上互聯網這個橋梁，在世界任何一個地方，我們都可以即時獲取萬事萬物的信息。可以這么說，物聯網加上互聯網等于智慧地球。”

為什么選擇物聯網應用作為本課程的媒介呢？從物聯網的定義來看：物聯網是一種通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。這也告訴人們，物聯網并不是單純的一項技術，其應用的過程還會涉及到物理、化學、生物、地理、藝術等許多其他學科的知識，并能創新教育情境，從而產生巨大的教育力量。如圖1所示。

正因為解決具體的問題既需要物聯網知識，又需要其他學科知識，所以，物聯網應用就成為營造促進知識融合的新學習情境的媒介。

二、物聯網應用與學科知識的融合

“基于物聯網應用的創新實踐課程”是以問題解決為前提，借助物聯網應用營造學習情境，實現物聯網知識與學科知識融合的課程。那么，這種課程真的能夠促進學科知識與物聯網知識的深度融合嗎？下面結合實際案例，剖析一個由學生社團制作的物聯網項目，探討如下：2015年7月15日-18日，在第十三屆全國中小學信息技術創新與實踐活動中，徐州市第三中學選送的作品“云智能盆‘載’”奪得了“物聯網創新設計”賽團體組全國一等獎第一名的好成績。三名學生獲得NOC的最高獎項――第十三屆中小學NOC活動全國決賽恩歐希教育信息化發明創新獎。“云智能盆‘載’”作品是由三位學生相互協作共同研制的，在“云智能盆‘載’”的創意、制作過程中，三位學生各展所長，既有分工又有合作，采取了典型的合作學習范式；他們常常為解決一個問題而苦思冥想、查閱資料、修改方案，許多時候還需要翻閱教科書、上網搜集信息、向學科教師咨詢技術性知識、物聯網知識、學科知識，等等。這是典型的自主學習和探究性學習方式的體現。在研制的過程中，他們自覺地將物聯網知識和其他學科知識相融合，用在作品創作上，并產生了新的認識。如表1所示。

創意制作物聯網作品的過程，不僅需要用到許多學科知識，如果指導教師抓住其中關鍵的知識，并及時地加以引導，那么還能深化學生對這一部分知識的理解。比如，教師發現學生在制作“云智能盆‘載’”時，多次咨詢“流速與壓差關系及其控制”的問題，就為他們做了一次專門的“壓強與流速關系”的講座，從而加深了學生對這一部分物理知識的理解。

三、物聯網作品制作過程的教育意義

第5篇：物聯網智能教育范文

關鍵詞：物聯網工程；創新創業能力；創客實驗室

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）17-0126-02

一、前言

物聯網可以說是當今世界的一個發展潛力巨大的專業，對人類生產生活方式的轉變起到了重要的作用。現在市場上我們能夠見到各種各樣的智能穿戴產品，眼鏡、手套、衣服及鞋等這些智能穿戴設備功能齊全，可以不依賴智能手機就能獨立進行工作，為人們的生活帶來了極大的便利，因此智能穿戴技術在未來具有廣闊的發展前景。在物聯網工程中，對人才的需求不僅僅是理論方面，對于其實踐能力的同樣重視，因此在物聯網工程專業人才培養的過程中應該著重培養學生的創新創業能力，提高其實踐能力。

二、創客實驗室

創客一詞是源于英文單詞“Maker”那種將創意努力轉變為現實，但是卻不以贏利為目的，來共同分享創意成果的人。創客們是一群具有著創意和實踐能力的人才，具有著創客精神，通過成果共享來幫助更多的人。創客實驗室是在信息技術時代，通過應用創新和技術進步而產生的共同產物，其具有著自己的工作室和加工車間，具有著極大的開放性，在這里創客可以將自己的創意變為現實，創客實驗室的建設為創客們提供了一個新的空間，在這里能夠輕松地將自己的創意轉變為現實。在物聯網工程專業，創客實驗室的建立幫助物聯網人才提供了更為廣闊的平臺，這些創客在一起能夠相互之間進行創意的交流，對實驗室的資源進行共享，同時還會有一些專業的教師進行指導。物聯網工程專業創客實驗室的建設改變了傳統的學習方式，讓物聯網工程的學生將自己的理論轉化為實踐，人人都有動手學習的機會，通過自己的創造性思維來解決實際問題。在創客實驗室，學生能夠對自己的興趣進行發展，對于應用型人才和復合型人才的培養有著重要的意義。

三、智能穿戴創客實驗室建設的必要性

現在高校比較重視對學生創新能力的培養，這種創新教育是我國高等教育的主旋律，這種創新教育對于我國的經濟發展有著重要的作用。在近幾年，各大高校都在探索創新實驗基地的建設，相繼地涌現出了一些創新性的綜合實驗室，這些實驗室以項目為載體，利用導師制，來對學生進行創新能力的培養。創客實驗室的出現就是具有代表性的。在物聯網工程中，建設智能穿戴創客實驗室主要是對學生的創新、創業能力進行培養，想要進行創新、創業需要知識、能力以及一些意志品質，而智能穿戴創客實驗室的建設就是為物聯網工程專業的學生提供創新、創業的環境。物聯網工程專業建設智能穿戴創客實驗室主要是對教育理念的改變，將一些標準化的教學進行減少，盡量培養學生的個性發展，這是一種新的教學方式，對學生的創新和創造能力進行培養。在智能穿戴創客實驗室中，學生作為創客成為實驗室的主體，在物聯網工程專業中，智能穿戴創客實驗室不僅僅是為了培養學生的創新思維和創新意識，更是要培養學生的工程思維，在學習的過程中自己掌握學習的進度，提高自己解決問題的能力，這種實踐能力的培養對于物聯網工程專業的學生來說是有著極大的意義。這種創客實驗室的教育方式已經在美國等發達國家引起了一種新的教育風潮，這也是培養科技創新人才的必須環境，在近幾年我國的很多高校都先后建立了這種創客實驗室，滿足了很多愛好動手的同學，對我國科技創新人才的培養奠定了良好的基礎。

四、物聯網工程專業智能穿戴創客實驗室的建設

針對物聯網專業的智能穿戴創客實驗室的建設必須結合物聯網工程專業的特點來建設，培養的是應用型人才，而創新人才的培養應該放在物聯網平臺上來進行，在物聯網實踐教學平臺中，利用具體的創客實驗室平臺建設如下：

1.完善實驗室軟硬件設施建設。物聯網專業實驗室的建設是在軟硬件設備的基礎上進行建設的，尤其是對于智能穿戴創客實驗室的建設，更加需要投入資金，來完善一些必要的設備，例如智能穿戴（腕表）開發板、心電開發板、環境/運動感知開發板、藍牙血壓計、藍牙血氧儀、藍牙血糖儀、藍牙體重秤等。這些設備的功能不同，有的是用來醫療保健、智能提醒、防水定位，而有的功能是負責娛樂、健身、信息共享等，想要培養物聯網工程專業學生的創新創業能力，這些設備都是最基礎的，在完善的軟硬件設備的創客實驗室中，學生能夠自由地發揮自己的才華，將創新的思想轉化為現實。

2.建立虛擬公司制度。物聯網工程專業的教師可以對一些智能穿戴的企業或公司進行調查研究，根據企業內部的公司規章制度，在創客實驗室中建立相應的規章制度體系，這樣的模擬公司制度是為了讓學生能夠更好地適應當前市場發展的行情，對企業的要求更加了解。為了提高學生的創新創業能力，教師完全可以將物聯網企業內部的運作流程應用到創客實驗室中，同時對學生提出要求，為其提供一個設計方向，從一個物聯網創新項目的創建到研發，最后投入運營進行操作，讓學生了解物聯網企業生命周期中的每一個具體的環節。制度是一個企業生存的原則，在智能穿戴創客實驗室中，應該將實驗室中的各項規章制度分為入駐、變更、運營、考核與獎勵、退出、權力與義務等，如下圖所示。

在虛擬公司規章制度下，學生要提高自己的創新創業的能力，利用智能穿戴創客實驗室中的資源來進行創新研究，將生活中一些奇思妙想轉化為現實，在這一過程中學生能夠體驗到創新的樂趣，對于其積極性的提高也是大有幫助。

3.校企合作，加強智能穿戴創客實驗室建設。學生創新創業能力的提高離不開教師的引導，一些經驗豐富的講師就是學生前行路上的指明燈，學校可以通過與一些物聯網企業共同合作的方式來加強智能穿戴創客實驗室的建設。在創客實驗室中，會有一些優質、成熟的項目，學校可以將這些項目交給物聯網企業進行運營，而企業為學校提供一些經驗豐富的工作人員，定期為學生進行指導，解答疑問，這些專業化的項目指導、項目推廣、融資、投資、培育、孵化等持續性的服務，能夠幫助其快速地成長，邁好創業的第一步。在校企合作的模式下，學校還可以為企業提供相應的人才，將一些優秀的學生送到企業的機構中，為企業的發展添油助力，也在一定程度上解決了學生的就業問題，是一種雙贏的合作模式。

五、結束語

物聯網工程專業智能穿戴創客實驗室的建設將創新教育、體驗教育等新思想結合在一起，基于學生好奇心和創造力的天性，給予了學生一個能夠自由發揮自己的空間，對學生的工程思維也是一種培養，對高校物聯網工程專業應用型、復合型人才的培養具有很大的現實意義。

參考文獻：

[1]馮云霞.物聯網專業實訓教學模式探討――以青島科技大學物聯網專業為例[J].計算機教育，2012，（21）.

第6篇：物聯網智能教育范文

關鍵詞：物聯網；遠程開放教育；泛在學習；“4A”通信

中圖分類號：G727

文獻標志碼：A

文章編號：1009—4156（2012）11-061一03

隨著信息技術的飛速發展，近年來物聯網受到各國的廣泛關注。根據ITU的描述，在物聯網時代，人類在信息與通信世界里將獲得一個新的溝通維度，從任何時間、地點的人與人之間的溝通連接擴展到人與物和物與物之間的溝通連接。本文基于對物聯網的概念、特點的分析，針對目前遠程開放教育中存在的問題，探討物聯網在遠程開放教育中的應用。

一、物聯網概念和特征

物聯網（The Intemet of Things），顧名思義就是“物物相連的互聯網”。物聯網強調物品的互聯，被看做一種通過各種信息傳感設備使現實世界中各種物件互為連通而形成的網絡，物聯網將解決廣域或大范圍的人與物、物與物之間信息交換需求的聯網問題，物聯網采用各種不同的技術把物理世界的各種智能物體、傳感器接入網絡。物聯網通過接入延伸技術，實現末端網絡（個域網、汽車網、家庭網絡、社區網絡、小物體網絡等）的互聯來實現人與物、物與物之間的通信，在這個網絡中，機器、物體和環境都將被納入人類感知的范疇，利用傳感器技術、智能技術，所有的物體將獲得生命的跡象，從而變得更加聰明，實現了數字虛擬世界與物理真實世界的對應或映射。

物聯網具備以下四個特征：一是連通性：連通性是物聯網的基本特征。國際電信聯盟認為，物聯網的“連通性”有三個維度：任意時間的連通性、任意地點的連通性、任意物體的連通性；二是全面感知，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息；三是可靠傳遞，通過各種電信網絡與互聯網的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去；四是智能處理，利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術，對海量的數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。

2010年9月，物聯網技術作為新一代信息技術的重要組成部分而被列為國家重點培育的中國的戰略性新興產業，從而被提到國家戰略高度。物聯網將引發的第三次IT產業化浪潮，必將引起產業間、地域間甚至國家間的競爭格局的重大變化。

二、遠程開放教育的特點和現狀

當今人類社會的主要經濟形態是知識經濟。在知識經濟時代，終生教育和構建學習型社會已成為共識。開放與遠程教育被認為是應用信息通信技術，實現終生教育，加速人力資源開發，推動知識經濟發展的教育形態。我國的開放與遠程教育由于信息傳送方式和手段不同，其發展經歷了三個階段：一是以郵件傳輸的紙介質為主的函授教育階段；二是以廣播電視、錄音錄像為主的廣播電視教學階段；三是通過計算機、多媒體與遠程通信技術相結合的網上遠程教育階段。每一種遠程教育形式的發展和壯大都和當時的信息通信技術的發展與應用有著密不可分的聯系。

這三種形式目前存在的主要問題有：函授面授課時短且學生工學矛盾突出；電大是單向傳播，學生處于受眾角色，師生交互差；網絡教學部分解決了師生交互問題，但是其所提供的虛擬學習環境以人機交互為主，學習者缺乏與現實世界的交互，而物理教學環境與虛擬學習環境的整合也容易停留在表層。

隨著信息技術的發展，遠程教育理論也相應發展。因特網的迅猛發展使得基于認知學習和建構主義學習理論的網絡教育得到了普及。當前，泛在學習已經成為許多遠程教育工作者研究的重要課題。泛在學習（U—Learning）是指任何學習者可以在任何地點、任何時間獲取自己所需要的任何信息的一種學習方式。泛在學習的學習理論基礎是情境認知學習理論。情境認知學習理論認為，學習的本質是個體與他人、環境參與實踐，構成群體之間的合作與互動的過程。知識和概念都只有通過社會化的運用才能得到充分的理解，個體參與實踐活動與環境相互作用是學習得以發生的根本機制。它關注物理的和社會的場景與個體活動的交互作用，認為學習不可能脫離具體的情境而產生，情境不同，學習者受到具體的情境影響也不同。情境認知學習理論強調：學習的設計要以學習者為主體，內容與活動的安排要與人類社會的具體實踐相聯通，最好在真實的情景中，通過類似人類真實實踐的方式來組織教學，同時把知識和獲得與學習者的發展、身份建構等統合在一起。

由于物聯網“4A”通信的特點，只要接入物聯網就能夠實現了數字虛擬世界與物理真實世界的感知和控制。通過物聯網，不但使得現實世界的物體互為連通，而且實現了現實物理世界與數字化虛擬世界的相互連通，能夠更加有效地支持人機之間的交互、人與現實物體之間的交互以及人和人之間的社會互。基于物聯網的遠程開放教育使得現實教學環境中的每個物理物件都具有數字化、網絡化和智能化的特性，因此可以無縫地和數字化虛擬學習環境進行連通與整合，可以即時地捕捉、分析師生的教與學的需求信息，并進行相應的調整，為師生提供智能化的教學環境與教學資源。物聯網的思想與泛在學習和情境認知學習理論的核心思想不謀而合，物聯網可以為泛在學習的實現提供更好的技術支持，而情境認知學習理論則為泛在學習提供了理論支持。

三、物聯網在遠程開放教育中的應用及思考

（一）基于物聯網的遠程開放教學實現模式

我們設想可以把基于物聯網的遠程開放教學實現分為兩種模式：一是學校直接面向學習者，可以利用移動通信運營商提供的M2M業務平臺，學校只負責建設相關基于物聯網平臺的教學內容，學習者使用智能移動通信終端可以隨時進行學習。物聯網智能移動通信終端能提供更為智能化、全面化的通信服務，只要接入網絡就能實現智能化的人與人、物與物、人與物之間的有效通信。因此，物聯網能更好地支持泛在學習和移動學習的實現，徹底解決傳統遠程開放教育的工學矛盾問題。二是通過網絡教學點組織教學，此時網絡教學點的地位相當于傳統遠程教育中的函授站和網大教學點，對于智能移動通信終端無法解決的復雜教學內容，如實體遠程實驗、研究性學習等可以通過這種方式進行。

（二）物聯網在遠程開放教學的應用

互動反饋是教學過程中的一個重要環節，有助于教師及時了解學習者的學習情況并相應調節教學進程。而教學過程中師生交互差恰恰是傳統遠程教育方式存在的主要問題之一。基于物聯網的遠程教學，可以利用學習者手中的智能終端進行實時教學測評，如統計學習者聽課、答題、測評投票等情況。在教師端分析實時測評結果并有針對性地調整教學進度與內容。隨著技術發展，還可以利用物聯網智能終端的傳感器實時監測學習者的多種體征數據，如血壓、體溫、眨眼頻率、腦電波等，實時感知學習者的注意力、緊張度、用腦情況、疲勞程度等。教師端根據這些反饋信息及時調整教學，真正實現個性化教學與學習，還可以有效幫助教師修改教學計劃調整教學活動，促進學習者之間交流和互動。

（三）物聯網在遠程實驗教學的應用

對于理工科專業學生而言，實驗教學是一個極其重要的環節。理工科許多課程很枯燥，如果沒有相應的實驗，就很難激發學生的學習興趣，而且理工科一些課程很難學懂，有些理論知識必須通過一定的實驗才能理解。可以說，實驗教學對提高學生的動手能力，開發學生的創造力起著不可替代的作用。而在傳統遠程開放教育領域始終無法有效解決遠程實驗教學的問題。目前，常用的遠程實驗教學手段如下：

1 錄像或CAI課件實驗教學。此種方式學生利用錄像或CAI教學課件來學習實驗原理、操作步驟及特點等。但是學生并不能實際動手操作，只能算是看實驗，達不到實驗的預期效果。

2 集中到各地教學點進行的實驗教學。此種方式可以給學生提供基本的實驗教學環境。但是要求學生集中教學，工學矛盾比較突出。而且由于各遠程實驗教學點條件的限制，對于一些需要大型精密貴重儀器設備完成的實驗或者存在安全性問題的大型實驗無法為接受遠程開放教育的學生提供親自動手做實驗的條件。當前，雖然很多高校建有開放實驗室，但普遍存在分散管理、封閉使用、無法提供遠程實驗服務的問題。

3 虛擬實驗教學。虛擬實驗是指借助于多媒體、仿真和虛擬現實等技術在計算機上營造可輔助、部分替代甚至全部替代傳統實驗各操作環節的相關軟硬件操作環境。虛擬實驗建立在一個虛擬的實驗環境（平臺仿真）之上，而注重的是實驗操作的交互性和實驗結果的仿真性。此方式結合計算機網絡技術可以實現網絡虛擬實驗。在此種方式下，虛擬實驗通過數學模型的抽象來表達，利用計算機軟件模擬來實現。實驗的過程以及實驗結果過于程式化、理想化，不能真實有效地反映實驗過程中有可能出現的各種情況與問題。因此，實驗教學效果也大打折扣。

目前，大部分的遠程實驗教學方法在教學效果上都不很理想，并且很難取得有效性的突破。究其原因，遠程實驗教學除了在教學過程中存在直觀性、真實性、互動性不足的缺點，最主要的問題還是學生在進行遠程實驗時沒有身臨其境動手操作的感覺和真實的實驗感受，缺乏現實的實驗體驗。這個問題在進行遠程虛擬實驗時表現得尤為突出。心理學研究揭示，在知識學習中，學生的學習效率受多方面因素的制約，概括起來主要有智力、非智力、環境、教師指導等因素。對遠程實驗教學來說，學生的非智力因素（狹義上來說，即為心理因素）甚為關鍵，如何幫助學生克服身處異地與教師缺乏交流、無法面對實驗儀器、設備而帶來的不真實感，從而調動其積極性完成教學，是遠程實驗教學方法探索中一個重要的問題。

基于物聯網的遠程實驗教學可以為學生提供一個安全的、共享的、智能化的實驗教學環境。由于物聯網的物物相連的特性，接人教學實驗物聯網的設備利用自身傳感器實時采集實驗數據，并傳送給進行遠程實驗的學生，學生也可以遠程控制異地接人物聯網的實驗設備，學生實驗過程的操作和數據信息也被傳感器實時采集，并傳送給實驗設備和指導教師。在這個過程中，學生進行的是真實實驗而不是虛擬實驗，實驗過程中的數據與操作都是真實發生的，而教師的指導也更加有針對性和實時性。尤其對于需要大型精密貴重儀器設備完成的遠程實驗，利用物聯網可以有效開展真實遠程實驗。

第7篇：物聯網智能教育范文

【關鍵詞】信息處理；物聯網；智能家居

0 引言

物聯網的英文名稱為“The Internet of Things”。從物聯網的名稱可以看出，物聯網就是“物物相連的互聯網”。主要包含有兩層意思：一方面，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，它是在互聯網基礎之上的延伸和擴展的一種網絡；另一方面，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯網的定義是通過射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備[1]，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[2]。

1 建設物聯網實驗室的意義

實驗教學是大學教學的重要組成部分，在人才培養中具有不可替代的作用。目前許多高校已著手建立自己的實驗室信息管理系統，這些實驗室管理系統的建立，為進一步提高我過高校實驗室的現代化管理水平[3]，起到了積極的推動作用。長期以來，由于實驗教學模式單一，實驗室管理方式陳舊，同時我們也應該看到高校教學實驗室的管理工作十分復雜。以致在一定程度上影響了學生的主動性與積極性的發揮，不利于創新人才的培養，同時也不利于充分利用實驗教學資源。為推動學校實驗室的信息化建設，對實驗室進行信息化管理，應從實驗教學管理的實際管理需要出發，針對實驗教學管理的現狀，開發的一個綜合、實用的信息管理系統。便于學校培養出更符合企業用人需求的創新人才。

首先，高校實驗室是高等學校的一個重要組成部分，它的質量高低直接影響著教學質量與科研質量，實驗室水平是反映一個學校教學水平、科學技術水平和管理水平的重要標志之一。時代在發展，科技在進步，新時代的科學研究就要具備高新技術實驗室。這就要求我們高校的實驗室建設要有超前意識。高校要想擔當起新形勢下物聯網人才的培養，建設一個設施齊全、技術先進、質量可靠的物聯網實驗室迫在眉睫。

其次，物聯網實驗室讓學生深層次的接觸物聯網，學習物聯網，研究物聯網，讓學生將理論與實踐相結合，提高學生的創新能力，并且給予學生創新項目上技術和資料的支持。可以培養學生合理的知識結構、具備扎實的電子技術、現代傳感器和無線網絡技術、物聯網相關高頻和微波技術，有線和無線網絡通信理論[4]、信息處理、計算機技術、系統工程等基礎理論，掌握物聯網系統的傳感層，傳輸層與應用層關鍵設計等專門知識和技能，并且具備在本專業領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力以及較強的創新實踐能力。

最后，物聯網不是一個小產品，也不是只是一個小企業可以做出來，它不僅需要技術，它更是牽涉到各個行業，各個產業，需要多種力量的整合。這就需要國家的產業政策和立法上要走在前面，要制定出適合這個行業發展的政策和法規，保證行業的正常發展。業內專家認為，物聯網一方面可以提高經濟效益，大大節約成本；另一方面可以為全球經濟的復蘇提供技術動力。目前，美國、歐盟、中國等都在投入巨資深入研究探索物聯網。我國也正在高度關注、重視物聯網的研究，工業和信息化部會同有關部門，在新一代信息技術方面正在開展研究，以形成支持新一代信息技術發展的政策措施。此外，在“物聯網”普及以后，用于動物、植物和機器、物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置的數量將大大超過手機的數量。物聯網的推廣將會成為推進經濟發展的又一個驅動器，為產業開拓了又一個潛力無窮的發展機會。按照目前對物聯網的需求，在近年內就需要按億計的傳感器和電子標簽，這將大大推進信息技術元件的生產，同時增加大量的就業機會。而物聯網實驗室的建設就是一個開始，為整個社會人才的培養，從而為整個社會的發展與繁榮建立良好的人才儲備。

2 智能家居實訓

物聯網實驗室典型性的應用是智能家居，智能家居是一個居住環境，是以住宅為平臺安裝有智能家居系統的居住環境，實施智能家居系統的過程就稱為智能家居集成。智能家居集成是利用綜合布線技術[5-6]、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設備集成。

智能家居實訓臺包含的主要子系統有[7-8]：智能家居（中央）控制管理系統、家居照明控制系統、家庭安防系統、家庭環境控制系統。其中，（中央）控制管理系統：對各個子系統傳來的信息進行處理，并發出相應指令。家居照明控制系統：控制家庭所有照明燈系統，根據傳感器探測人的存在，從而控制燈的開與關。家庭安防系統：家庭安防系統包括如下幾個方面的內容：門磁開關、緊急求助、煙霧檢測報警、燃氣泄露報警、碎玻探測報警、紅外微波探測報警等。家庭環境控制系統：控制窗簾、噴霧器等，確保室內的溫度與濕度，控制室內環境永遠保持在最舒適的狀態下。

3 總結

目前物聯網技術還屬于一個新興技術，正在快速發展，學習與掌握物聯網的技術理論，發展方向及其行業應用是目前高等教育的核心目標。2010年最新的教育部已將物聯網、傳感網作為戰略性新興產業相關專業的重點，開始鼓勵各高校申報相關專業。

【參考文獻】

[1]蘇占東，楊炳濡，游福成.基于信息挖掘的智能決策支持系統的結構設計[J].計算機應用研究，2012，20（05）：12-14.

[2]黃莉.智能信息與網絡處理探究[J].電腦知識與技術，2011，10（8）：158-159.

[3]劉麗珍，王函石，王旭仁，等.智能信息處理精品課程群建設思考[J].計算機教育，2012（18）：49-52.

[4]劉翠紅，陳秉巖，王建永，等.基于學生實踐和創新能力培養的實驗教學改革[J]. 科技創新導報，2011（1）：151-152.

[5]童曉渝，房秉毅，張云勇.物聯網智能家居發展分析[J].移動通信，2010，09：16-20.

[6]楊堤.基于物聯網的智能家居控制系統設計與實現[J].電子世界，2012，21：16-17.

第8篇：物聯網智能教育范文

[關鍵詞]物聯網：智慧校園；感知識別

[中圖分類號]G40-057　[文獻標識碼]A　[論文編號]1009-8097(2011)06-0123-03

引言

2009年8月總理提出“感知中國”以來，物聯網受到了全社會極大的關注。物聯網的快速發展以及相關技術的不斷成熟，將會對傳統校園的發展產生深遠影響。一物聯網的內涵與特征

1　物聯網的內涵

從字面含義看，物聯網是“物物相連的互聯網”，這句包含了二層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯網的定義是通過射頻識別(ILFID，Radio FrequencyIdentification)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

物聯網可分為三層：感知層、網絡層和應用層，如圖1所示。感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，其主要功能是識別物體，采集信息，并且將信息傳遞出去；網絡層負責傳遞和處理感知層獲取的信息；應用層是物聯網和用戶的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。

物聯網運行過程：

(1)標識物體屬性，屬性有靜態和動態屬性，靜態屬性直接存儲在RFID標簽中，動態屬性可由傳感器檢測：

(2)由閱讀器讀取物體的屬性，同時將信息轉換為適合網絡傳輸的數據格式；

(3)將數據通過網絡傳輸到信息處理中心，再由處理中心完成物體通信的相關計算。

2　物聯網的特征

(1)連通性

連通性是物聯網的基礎。無論是專網、無線、有線或者是感知物體，都必須體現“連通”狀態，并且和互聯網連接在一起，這樣才能體現出真正意義上的物聯網。國際電信聯盟認為，物聯網的“連通性”有四個維度：一是任意時間的連通性：二是任意地點的連通性；三是任意物體的連通性：四是任何人的連通性。

(2)物物相聯

在互聯網中，人們利用電腦實現人與人之間相互交流：物聯網通過傳感器、射頻識別技術、全球定位系統等技術實現物與物的交流。互聯網實現人與人的遠程交流，而物聯網完成了人與物、物與物的即時互動，從而實現了由虛擬世界向現實世界的連接轉變。

(3)智能化

智能化是利用計算機技術、傳感技術和控制技術對系統中各個對象能夠智能監控和智能控制，從這個角度看，物聯網是智能化的重要環節，物聯網的發展將推動智能化的進程。它使得世界中的物體不僅以傳感方式也可以智能化方式關聯起來。物聯網具有智能化感知性，它可以感知人們所處的環境，最大限度地支持人們更好地洞察、利用各種環境資源以便做出正確的判斷。

二　智慧校園

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”成為美國國家戰略的一部分。2009年8月7日，國務院總理在無錫視察時，指示要迅速在無錫建立中國的“感知中國”中心。基于這種“智慧”的理念，學校作為知識與信息服務機構的前沿，應該抓住機遇，通過物聯網的系統化發展與應用，打造智慧校園。

智慧校園是通過利用物聯網技術來改變師生和校園資源相互交互的方式，以便提高交互的明確性、靈活性和響應速度，從而實現智慧化服務和管理的校園模式。具體的說，智慧校園是把感應器嵌入和裝備到食堂、教室、圖書館、供水系統、實驗室等各種物體中，并且被普遍連接，形成“物聯網”，然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來，實現教學、生活與校園資源和系統的整合。

三　物聯網在智慧校園中的應用

物聯網在智慧校園中的應用主要包括校園生活和教學管理兩方面，如圖2所示。

1　校園生活

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

食堂管理是智慧校園重要組成部分，基于RFID技術的食堂管理系統主要分成三部分：

含RFID電子標簽的飯卡：師生每人擁有一張這樣的飯卡，卡里面包含了用戶信息。

RFID閱讀器：在每個食堂售飯窗口安置一個RFID閱讀器，將讀到的信息傳至后臺數據庫查詢，讀取卡上金額，并扣除消費金額。

后臺數據庫管理系統：將用戶的注冊信息存儲在數據庫中，可以方便管理員對食堂消費業務的查詢。

(2)浴室水控管理

基于RFID技術的浴室水控管理，可以實現用水自動化管理，主要功能以：

信息數據實時顯示：當RFID卡位于閱讀器感應區時，閱讀器就顯示卡上余額，然后可立即進入用水計費狀態。

消費模式：消費模式采用實時計費模式，即讀卡就出水，并根據用水量實時進行扣費；

計費方式：按使用的流量計費，即外接脈沖流量表，可根據計算產生的流量進行計費。

(3)考勤管理

學生考勤是學校日常教學過程中必不可少的一個組成部分。常規考勤工作主要都由教師承擔，花費教師額外的時間與精力。

基于RFID技術的考勤管理工作流程：每次上課前，學生用含RFID標簽的校園卡(或手機卡)刷卡進教室，教室內的設備在接收到讀卡器發送來的學生刷卡記錄數據后，將數據發送到遠程服務器；遠程服務器接收到數據后，將數據存儲到數據庫中；然后，教務人員或者教師通過瀏覽器登錄到考勤查詢網站，可以實時地遠程查詢某一節課或某一位學生或某個教室在某一段時間內的考勤情況；學期結束時，每門課程學生的出勤情況或者某個學生在一個學期的出勤情況可以自動統計出來。

(4)智能照明

智能照明是利用物聯網技術，使校園內的燈能夠無線自主組網，使每一盞燈都能遙測和遙控，教室和道路的燈接受控制中心的命令，反饋燈的各種狀態，根據光強度和時段自動調節照明亮度。例如對教室照明智能控制，當教室光照比較暗，燈自動亮；當光照比較強時，燈自動關，如果發現教室里沒人，可以遠程控制燈的開關。

2　教學管理

包括日常教學、智慧圖書館和實驗室管理等

(1)日常教學

利用物聯網技術有利于建立全面和主動的教學管理體系，利用RFID技術的支持，可以完善教學管理的組織系統、評價和考核系統，從而對教學的質量建立保障和監控體系；有利于拓展學習空間、培養學習者自主學習能力，物聯網能為學生的自主學習、合作學習等提供支撐環境。例如，無錫市感知生長校園數字化農植園系統，就是讓學生通過“感知”動植物生長情況，利用計算機及網絡收集、處理和觀測信息，交流種植經驗，展示研究成果，從而提升學生的科學素養。

(2)智慧圖書館

智慧圖書館通過物聯網來實現智慧化的服務和管理。

它的理想模式就是無需人工服務。目前物聯網在圖書館中的應用，主要是RFID電子標簽的應用，以智能書車為例來說明。

智能書車是一種移動式RFID文獻歸架管理設備，具有查詢、定位、書架智能導航等功能，可實現文獻架位信息收藏、文獻分揀、新文獻上架等功能。具體流程：書籍揀到書車上，通過閱讀器識別書籍的RFID中存儲的信息，記錄并顯示文獻在書車上的位置，同時根據獲取的書籍存儲架位信息，將需要進行上架工作的位置和書車上對應的書的存放檔位對應起來，并在書車的顯示屏幕上按照書庫的位置將該車書的具體上架位置顯示和指引出來，方便工作人員進行高效率歸架。

(3)實驗室管理

物聯網應用到實驗室中主要包括設備管理、實驗過程管理和智能插座等。

設備管理：RFID存儲實驗設備的基本屬性等信息，利用閱讀器方便地獲取相關信息，然后再利用網絡進行統一管理。

實驗過程管理：首先，RFID可以幫助學生方便地獲取實驗步驟、操作要點、使用幫助等信息。其次，在實驗過程中，使用不當時能自動警告并中斷實驗過程，避免不必要的損失。另外，實驗數據可以被實時采集并以適當的方式提供給實驗者，實現實驗教學的數字化、網絡化與智能化。

智能插座除了擁有傳統電源插座功能外，它能夠將各個實驗設備的耗電量信息實時反饋給實驗室管理員，管理員能隨時開關插座，實現插座與人的對話，起到高效節能的作用。

四　結束語

智慧校園是通過物聯網來實現智慧化的校園服務和管理，它通過物聯網實現了校園內任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯互通，海量信息在物聯網平臺的聚合而產生新的信息，從而給廣大師生提供了智慧化的業務和服務模式。

毫無疑問，智慧校園為師生帶來了極大便利，同時也面臨著許多挑戰。首先是成本問題，建設智慧校園首先要有一個統一的基礎設施平臺，包括有線與無線雙網覆蓋的網絡環境；其次是師生隱私安全問題，由于物聯網可以跟蹤用戶的行動、習慣以及偏好等，信息資源及師生隱私如何得到保護成為創建智慧校園亟待解決的問題；最后，管理機制尚不完備，物聯網如何維護、如何管理、如何使用都是很大的問題。目前，智慧校園還處于摸索階段，前景不明朗，但從長遠來看，由于物聯網應用前景相當廣闊，智慧校園一定會像浙江大學在信息化“十二五”規劃中描繪的那樣：無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。

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第9篇：物聯網智能教育范文

關鍵詞:中職；計算機網絡技術；物聯網技術；軟件技術；實訓教學

前言

物聯網技術作為信息產業發展的第三次革命，涉及的領域廣，其理念也日趨成熟。從整體來看，中國物聯網市場主要份額有智能工業、智能物流、智能交通、智能電網、智能醫療、智能農業和智能家居等行業。2009年8月，“感知中國”的講話把我國物聯網領域發展推向了，我國在無錫建立了“感知中國”研究中心，中國科學院、電信運營商和多所大學在無錫建立了物聯網研究機構，越來越多的行業和企業需要物聯網技術人才，加大物聯網工程技術各級人才培養力度，已經成為當前職業教育相關專業改革與發展的一項重要和緊迫任務，中職業學校的計算機網絡技術專業課程的設置應該著眼于社會的發展需要，增加在物聯網技術應用型人才培養，在課程設置、教學內容以及實訓上增加物聯網技術的知識與技能實訓，培養既掌握計算機專業的知識技能，又懂得物聯網技術的復合型技術人才，適應社會信息化產業新趨勢的發展。

1中職物聯網技術專業現狀

目前，全國大多數本科、高職院校都開設物聯網工程技術專業，并把該專業作為重點規劃和發展專業，學科知識體系及課程設置都在研究與探討，物聯網專業教學與實訓處在摸索、實踐階段，沒有成熟的體系、成功的經驗可以借鑒。中職學校也積極創造條件開設物聯網技術應用專業，但是物聯網技術是多個學科技術交叉融合的新興發展技術，主要涉及計算機網絡技術、計算機軟件開發和電子技術等綜合的學科應用，而大多數中職學校學科體系不夠完善、受學制，專業師資和教學實訓設備等因素限制，如何在學校現有師資、課程、實訓設備的基礎上，創建能滿足物聯網產業企業的需求、又具有本校特色的物聯網專業，是各個學校急需解決的問題。在物聯網技術專業的建設與人才培養上采用兩步走的方式來實現：第一步，各中職學校將結合學校學科專業體系的特點與優勢在電子技術應用、計算機網絡技術、計算機軟件技術專業增加物聯網技術方向的基礎課程和實訓課程，進行探索與實踐。第二步，整合相關專業教學實踐、教學資源，制定統一、完善的物聯網專業課程體系和人才培養方案，使之形成一個整體。

2物聯網技術的專業課程設置

目前，計算機網絡技術專業所開設的專業課程與教學實踐都是基于普通計算機之間互聯的網絡工程技術，而物聯網是物與物相連的互聯網，是互聯網的延伸，物聯網技術是多個學科技術交叉融合的新興發展綜合技術。主要涉及電子技術、網絡技術和軟件技術等綜合的學科應用技術，知識系統非常龐大，必須進行研究與梳理，依據人才培養的目標定位，考慮中職學制與學生學習能力，根據網絡專業的課程架構與知識體系，合理組織增加物聯網技術的知識，進行適時課程的設置調整，根據物聯網技術系統層次結構特點和關鍵技術，課程設置如圖1所示，使學生掌握新的知識與技術，從而擴大就業面，提升在就業中的優勢而計算機網絡技術專業標準課程設置中已經涵蓋了物聯網技術網絡層知識領域，只需要增加的主要是物聯網感知層和應用層的相關核心課程。具體是在專業基礎課增加《物聯網技術導論》，專業課上增加感知層《傳感技術與檢測》、《RFID技術與應用》、《傳感網組網技術》課程和《網站建設與管理》、《數據庫的應用技術》應用層課程。

3物聯網技術實訓體系設置

對于中職學生而言，物聯網技術應用的定位應體現在工程實踐性，學生需要有知識理論的學習，更要注重工程能力的實踐，根據物聯網工程的工作過程構建實踐體系，設計教學實訓內容，注重培養學生實際工程的應用技能，根據物聯網技術專業課程的設置，結合計算機網絡技術專業的實訓教學與設施情況，確定物聯網技術專業課程的實訓體系，確定實訓教學的內容。（見表1）

4物聯網技術教學實訓的實踐

中職計算機網絡技術專業受學制（三年）和學生學習能力、實訓條件、師資等因素限制，課程調整的空間較小，在明確專業人才培養定位，根據網絡專業的課程架構與知識體系，合理組織增加物聯網技術的知識教學與實訓，系統的增加物聯網技術的知識，適當調整專業課程，一方面將物聯網傳輸層新技術與知識“嵌入”到原有的課程教學中，比如：將傳感器技術和RFID技術知識作為電子技術基礎的內容，無線傳感網組網技術加入到網絡課程中，將數據庫技術知識融入網站建設與管理課程中。另一方面，進行適時課程的設置調整，在有限的學時上增加《物聯網技術應用》課程教學與實訓，進行典型的應用系統綜合實訓，如智能家居與智能安防監控綜合實訓。

5物聯網技術實訓室設計

計算機網絡技術專業建設有完善的網絡布線實訓室、網絡設備配置實訓室、系統搭建實訓室、網絡安全實訓室，能完成網絡工程的實踐教學實訓。物聯網技術實訓室可以對原有的網絡工程實訓室進行改造，規劃和購置物聯網實訓模塊設備，模擬物聯網應用工程環境和實際應用環境，構建“理實一體化”物聯網技術應用實訓室，拓展原有實訓室的功能，提供課程教學實訓從理論知識學習、講解到演示、基本技能訓練、工程項目實踐等多層次教學實踐。借鑒網絡技術的項目教學實踐體系，根據物聯網工程的工作過程構建實踐體系，設計教學實訓內容，注重培養學生實際工程的應用技能。因此，通過物聯網技術專業課程、實訓體系設置、實訓實踐及實訓室建設的研究和探索，我們可以在中職計算機網絡技術專業增加物聯網技術的知識與技能實訓，培養既掌握計算機網絡專業的知識技能，又懂得物聯網技術的復合型技術人才，擴寬計算機網絡專業的學生就業渠道，提高學生就業競爭力。

參考文獻:

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