发布时间：2023-10-08 17:38:57
绪论：一篇引人入胜的学习物联网的技术，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
引言
物联网一词已渗透到我们的日常生活之中，行业都能看到物联网的踪影，如智能家居、智能交通、智能城市、智能校园等等。随着科学技术及信息化的不断革新，不可否认其很大程度上改变了人们的生活和学习方式，目前校园网在物联网技术的支撑下更是对教育管理模式提出挑战。
1 物联网技术
1.1 物联网的定义
物联网是在RFID无线射频识别技术、传感器、二维码技术等感知技术的基础上，通过有线或无线网络进行信息交换和通信，对物品实现智能化识别、定位、跟踪和管理的一种网络。通过物联网技术可以随时随地对信息和物品进行采集，实现对实体物品的全面感知，再利用无线网络将信息进行实时传输，在信息处理层对接收到的信息进行智能处理，实现人与物时时刻刻的沟通和控制。
1.2 物联网的基本架构
（1）信息感知层，是物联网的基础，处于物联网的最底层，该层包括传感器、电子标签、阅读器和摄像头等数据采集设备，使用的技术主要有射频识别技术RFID，短距离无线通信技术等，主要功能是获取世界中的信息和自动识别监测对象。（2）信息传输层，是物联网的中间层，主要工作是将感知层获取的数据传输到应用层，该层是在基于现有互联网之上，负责感知层和信息层之间数据可靠安全的传输和信息的控制。（3）信息应用层，包含物联网的中间件、云计算和应用设备。中间件是硬件和软件之间的计算机软件，通过标准接口和协议把通用的服务封装起来。该层的主要功能是对数据进行融合、分析和处理，并通过各种终端移动设备与用户进行交互，实现智能化和自动控制化。
2 基于物联网的智慧校园
基于物联网技术的智慧校园建设，原理是通过RFID技术、无线传感技术、定位等，对校园里需要感知的对象进行识别；接着再用标签读写器、智能终端设备接收对象的信息，通过有线或无线网络将信息精准的传送到信息处理层，信息处理层将数据进行汇总和融合后，传输到校园的各个指挥中心系统，指挥中心系统通过对得到的信息进行智能分析后，校园管理部门能够实时掌握各个对象的详细信息，从而给校园提供一个安全决策的依据。
3 物联网技术在智慧校园的应用实例
3.1 实例概述
目前，学校在实现智能校园时，最基础就是要先建立学生考勤管理系统。传统的学校考勤制度是通过人工登记考勤，这种模式效率低下、速度慢，数据统计起来费时费力，但学生的考勤是学校一直以来最重要的一个管理环节，因此，在现代科技信息时代，建立学生考勤管理系统是每个学校首先考虑到的。文章将物联网技术应用到实现学生考勤管理系统中，分析物联网技术在考生考勤管理系统中的智能性及自动化，让学生在携带一个含有RFID芯片的学生卡的情况下实现考勤的管理，同时解决人工考勤系统遇到的难题。
3.2 系统功能
该考勤系统实现的功能有校门口安全管理、自动识别身份、违规进入报警和考勤数据处理，具体如下：（1）考勤登记：读取学生卡芯片中的电子标签信息，并将数据实时传输到后台管理系统，并能够在终端系统显示出学生的相关信息，如学生资料、门点的方位等，如果遇到没携带卡却进入感应区域，还能够及时自动发出警报信息。（2）查询信息：可以利用终端对学生的信息进行查询，如所在班级、专业、考勤记录和报警记录等。（3）统计功能：系统可以生成一些报表，还可以按照自定义条件对数据进行统计。报表可以按照用户需求导出相应的文件格式，为其他应用软件或管理系统使用。（4）系统管理：学校系统管理员可以登录系统管理后台对系统的参数进行初始化设置和修改，对其他非管理员用户设置应有的权限，还可以设置硬件设备的参数等。
3.3 系统流程
学生在入学注册后，学校需将学生的相关信息录入到考勤管理系统中，与电子标签绑定后制作学生卡，学校大门口会安装摄像感应器，学生携带学生卡在进入学校大门时，阅读器将读取学生卡信息，通过RFID中间件进行数据过滤，有效的数据通过网络会上传到数据库与信息进行核对，如果能够匹配，登记出勤并放行；如无法匹配，则提示报警信息，由保安人员进行处理。文章的学生考勤管理系统流程图如1所示。
图1 学生考勤管理系统流程图
3.4 关键技术
3.4.1 系统运行环境
操作系统：Windows 2003以上操作系统。
软件框架： framework 3.5以上，支持XML标准数据交换格式
数据库：采用Sql Server 2008
开发软件： Visual Studio 2008编程工具
3.4.2 物联网关键技术。文章的物联网设计使用RFID标签、传感器等设备，一般情况下，这些处于信息最底层的设备都会24小时全天候保持启用状态，这就要求数据传输网络必须具有成本低和耗能低的特点。因此，文章选用具有该特点的Wi-Fi短距离传输通讯技术，这也是目前大多数物联网构建所使用的通讯技术之一。（1）Wi-Fi技术。Wi-Fi是在IEEE802.11系列协议的无线网络的基础上制定的标准。目前，智能手机、电脑、相机等有数据传输功能的电子设备几乎都支持Wi-Fi连接，它的信号源由ADSL等有线网络提供，通过具有无线功能的路由器发射信号，它使用开放的2.4GHz微波频段，最高速率可达到54Mbps，传输距离在100到300m之间。（2）射频识别技术（RFID）。RFID系统由电子标签、阅读器、天线和后台数据管理系统组成，是Radio Frequency Identification的缩写。本学生考勤管理系统中，将RFID系统应用到校门口的感应区域中获取学生进入学校的信息。
4 结束语
文章在介绍物联网技术和智慧校园概念的基础上，通过一个实例分析物联网技术应用到实际校园的学生考勤管理系统中，给校园管理带来的便捷性，可以很明显的看出，与传统的人力考勤系统相比，体现出很大的优越性和智能性。随着信息化和科技化的深入发展，物联网技术还将会得到更进一步的应用，势必会渗透到我们的日常生活之中。
参考文献
[1]徐鲁宁，郭晓功.基于物联网技术的学生智能考勤系统设计与实现[J].九江职业技术学院学报，2014（3）.
1 研究背景和相关概念
公安海警学院的前身是公安海警高等专科学校。公安海警高等专科学校原名为“武警水面船艇学校”，始建于1983年7月（国务院[1983]149号文件），当时隶属于武警总部，1985年9月开始招生开学。1993年8月，学院移 交公安部领导，归口公安部边防局管理，更名“公安边防水面船艇学校”。1996年开始组织申办专科的筹备工作，1997年9月终止中专招生、依托武警学院（廊坊）实施大专教学。1997年下半年，由教育部组织的在长沙召开的会议上，顺利通过全国高校设置评议委员会评审。1998年3月教育部下发《关于同意建立公安海警高等专科学校的通知》（教发[1998]18号文件），学校更名为“公安海警高等专科学校”，成为公安部直属的一所普通学校。近年来，物联网技术的海警学院网上自助订餐系统在海警学院正式运行。
1.1 物联网的概念
随着信息领域及相关学科的发展，不同领域的研究者对物联网思考所基于的起点各异，对物联网的描述侧重于不同的方面，短期内还没有一个权威、完整和精确的物联网定义。
大多数比较偏向的物联网定义是信息空间与物理空间的融合，将一切事物数字化、网络化，在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互方式，并通过新的服务模式使各种信息技术融入社会行为，是信息化在人类社会综合应用达到的更高境界。
1.2 物联网技术体系
物联网的技术体系框架包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术，这也体现出了物联网的三个基本特征，即全面感知、可靠传输和智能处理。
2 基于物联网技术的海警学院网上自助订餐系统物理基础
订餐系统采用了160×98点阵的显示屏和超小的输入键盘，整个机身小巧美观，重量只有70克。无线数据下载功能，无需使用连接线即可进行系统数据的下载，真正实现了无线双向通信。采用了国际先进的信号放大技术，使其空旷通信距离可达1000多米室内可达200米以上。采用了国际通用的ISM频段，不需要申请无线频率、无需支付信道使用费，具有通信稳定可靠、费用低廉等优点。实现了餐饮业向规范化、智能化、现代化的飞跃，具有高可靠性、稳定性、无线集成等特点，利用RFID射频技术，在每一个餐具底部植入RFID射频芯片，餐具进入结算区后（射频天线感应区），通过对餐具底部RFID射频芯片进行读写操作，借助于计算机及其通讯技术，实现对餐具底部RFID射频芯片的通信和管理，实现快速结算。主要为学校食堂、企事业单位餐厅、快餐连锁店等提供自选式快速结算服务，通过在餐盘底部植入射频芯片的方式，实现快速结算，与传统的结算方式相比，智盘系统具有速度快、核算准、体验佳、无人值守等特点。
该方案采用物联网、云计算等先进技术，涵盖用户自助开台、自助选菜、自助结算、自助服务功能，通过智慧餐台对餐厅进行智能化布控，全方位升级改造，有效降低餐厅运营成本、提升顾客用餐感受，打造智能化、现代化的餐厅。
2.1 方案介绍
基于RFID物联网技术及云计算技术的智慧餐台智能结算综合解决方案。主要通过读取智慧餐具中RFID标签的方式，进行统一计价，并通过一卡通账户中的卡片进行支付。数据信息交予一卡通系统进行汇总管理，智慧餐台通过液晶显示屏将各类图文信息直观形象的展示给客户。
集成一系列智能化、自主化的应用设备，并应用在充值、结算、就餐等各环节，对餐厅实施智能化布控，实现自动结算、自助充值等功能，节省餐厅人工，降低运营成本，打造智能化、现代化的餐厅，可广泛应用在学校食堂、企事业单位餐厅及快餐连锁店。
系统能够7×24小时不间断运行，故障率低，并且能确保在发生故障时，交易流水等重要数据不丢失。系统具备快速支付、安全高效等特点。
2.2 系统结构――分为两大部分
智慧餐具：智慧餐台系统的重要组成部分，有各种色彩的碗碟，每一种色彩对应一个价格，内置RFID标签，供智慧餐台读取菜品和价格信息进行结算。
智慧餐台结算系统：在每一个餐具底部植入RFID射频芯片，餐具进入餐台结算区后（射频天线感应区），通过对餐具底部RFID射频芯片进行读写操作，借助于计算机及其通讯技术，实现对餐具底部RFID射频芯片的通信和管理，实现快速结算。
3 基于物联网技术的海警学院网上自助订餐系统特点
由于打印系统所使用的串口通讯线路较长，很容易受外界电磁脉冲的干扰（如大型用电设备开启与关闭的瞬间都会产生高压脉冲），会导致信号传输失败或烧坏打印机和电脑设备，针对此问题特别自行设计制作了光电隔离器（打印长线驱动器）。系统特点为：
3.1 人机交互
系统界面通过色块对各类信息进行区分，重要信息将在界面上突出显示，我们为您呈现更多精彩；触控操作灵动流畅，强大功能，一触即发；可自定义的语音提示，伴随整个流程。
3.2 安全稳定
工业级的系统环境，8mm厚度的钢化玻璃台面，台身采用高强度冷轧钢板静电喷塑，轻松应对高温、潮湿、油污，为您全天候待命；数据本地存储并自动上传服务器，支持脱机使用，数据安全双重保障；内置工业级读头天线，信息读取更稳定，更灵敏！
3.3 操作简单
智慧餐台使用全中文触控操作，具有良好的人机交互界面，功能操作简单，前端操作员数量少，员工只需经过简单快速的培训就能立刻上岗，整套系统运作不会因员工流动和缺乏培训受到影响。
3.4 安装方便
智慧餐台由于采用工业级硬件配置，具有良好的环境适应性和大容量数据存储等优点，只要接通电源，连接网线，智慧餐台就能正常工作。
参考文献
[1]瞿中，熊安萍，蒋溢.计算机科学导论（第3版）[M].北京：清华大学出版社，2010（03）.
[2]Peter Norton著；杨继萍，钱伟等译.计算机导论（第6版）[M].北京：清华大学出版社，2009（01）.
[3]郭卫斌，杨建国.计算机导论[M].上海：华东理工大学出版社，2012（08）。
[4]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：高等教育出版社，2012（07）.
[5]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2011（03）.
[6]张凯，张雯婷.物联网导论[M].北京：清华大学出版社，2012（04）.
作者简介
中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）01-0068-03
0 引 言
2009年11月，国务院批复同意《关于支持无锡建设国家传感网创新示范区（国家传感信息中心）情况的报告》，物联网（Internet of Things，IOT）被确定为国家战略性新兴产业之一。2010年2月，教育部办公厅下发了《教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，物联网技术成为加速高校教学改革、培养创新型人才重点支持的专业方向之一。
应用是物联网发展的动力[1]，公安院校更注重实战应用能力的培养。安全技术防范课程在公安院校设置的目的就是培养符合公安实战需求的人才[2]。将物联网应用在安全技术防范课程的教学实践中，不仅适应当前我国大力推进物联网走进高校教学实践的趋势，也符合公安教育面向实战、突出实训教学的要求[3]，同时也是在我国全面建设小康社会关键时期，打击各种智能化、科技化违法犯罪行为，保卫经济文化建设成果，培养公安应用型实战科技人才的强烈需求。
1 安全技术防范课程体系研究
当前，公安院校安全技术防范课程所使用的参考教材[4-7]主要内容包括入侵报警、火灾报警、视频监控以及出入口控制等四种安防系统。从安防体系组成及功能的角度，将安全技术防范课程体系的学习分为数据采集、数据传输和数据应用三个部分，其系统组成及功能如表1所列。
通过学习安全技术防范课程，学生可以明确了解安防系统的信号处理流程。事实上，组成安防系统的数据采集部分主要是通过各种传感器将防区内的物理化学信号，以有线或无线的方式通过数据传输部分送至数据应用部分的报警控制器，经报警控制器的分析、判断来确定是否报警、反应和制止。从体系结构上看，物联网的三层体系结构与安防系统有诸多相似之处。
2 物联网体系研究
物联网内涵丰富，涉及计算机网络、微电子、通信、控制等诸多领域，是当代信息技术发展的产物，物联网应用更是深入到了社会生活的各个方面。概括来讲，物联网就是一个通过信息技术将各种物体与网络进行连接，以帮助人们获取与物体相关信息的巨大网络。虽然，至今在学术界对物联网的概念没有统一的说法，但对物联网体系结构的理解和认识上，基本是一致的，物联网体系结构从下到上可分为三层：感知层、网络层和应用层。其功能如表2所列。
比较表2与表1可知，物联网体系结构中的感知层，可以实现对防区内危险信号的采集，网络层主要是将这些危险信号通过通信网络以有线或无线方式进行传输或处理，而应用层则可与安防行业相结合，实现入侵报警、火灾报警、视频报警以及出入口报警等功能。
3 物联网在安全技术防范教学实践中的应用
物联网在安全技术防范课程教学实践中的应用可以体现在理论教学和实践教学两个方面，但所涉及的内容应注重与安防工程、公安实战相结合。安全技术防范课程教学应将传统的安防系统与现代的物联网相结合，在理论中建立学生对物联网安防的感性认识，在实践中提高学生对物联网安防的运用能力，为其以后从事相关专业的警务工作打下良好基础。
3.1 基本概念
着重向学生介绍物联网的基本概念，让学生认识物联网；介绍物联网在国内外发展现状，让学生了解物联网最新发展动向；介绍物联网与安全技术防范在体系结构方面的相似关系，让学生明确物联网与安全技术防范之间的关系；介绍物联网安防在公安工作中的相关应用，让学生清楚学习该课程在公安实战工作中的现实意义。
对于基本概念方面的教学实践，可以通过视频演示物联网在安防工程和公安工作中的应用案例，或者以任务书的形式对物联网在安防行业中的应用展开调查，以认知方式促进学生对物联网系统的理解。另外，还可以通过物联网学习网站、物联网知识竞赛，甚至开展物联网文艺展演[8] 来激发学生学习物联网的兴趣和自主学习的积极性。
3.2 数据感知
在数据感知方面，可以着重向学生介绍与安防系统相关的各种传感技术，例如开关、振动、声波（超声波、可闻声波和次声波）、红外、微波、光电、光纤、视频、指纹等在安防行业中应用的传统传感器的工作原理和使用安装方法，另外还应包括例如传感网、一维和二维条码、射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）等物联网关键技术，突出物联网的信息感知和物体识别这两个方面的作用。
该部分的教学实践应根据安防行业的相关应用，例如在入侵报警系统中的移动人体红外信号采集与误报警识别，在火灾报警系统中，火灾发生后的光、热、烟以及气味等信息的采集与火识别，视频监控系统中的图像、声音以及报警联动信息的采集与人像识别，出入口控制系统中的人像、指纹、车牌以及卡片信息的采集与人像、危险物品、车辆识别等。在模拟的实验实训环境下，让学生掌握各种传感器的使用范围和应用场合，引导学生学会多种数据的综合采集与识别，并依靠软件系统集成在同一界面，以软硬件结合方式巩固学生对物联网安防数据感知的理解。
3.3 数据传输
很显然，这部分涉及到通信方面的知识。首先，需要向学生阐明物联网与互联网的关系：物联网是互联网接入方式与终端系统的延伸，也是互联网服务功能的扩展[9]；其次，应介绍互联网与物联网的特点与作用，传统互联网方面包括公共交换电话网络（Public Switched Telephone Network，PSTN）、非对称数字用户环路（Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL）、综合业务数字网（Integrated Services Digital Network，ISDN）等有线通信知识，以及无线广域网（Wireless Wide Area Network，WWAN）、无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN），物联网方面包括无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）；最后，介绍物联网与互联网的互联互通接口方面的知识，是学习物联网扩展应用互联网的关键一环。
该部分的实践教学，应主要突出物联网与互联网的交会对接以及传感器节点的组网通信，例如无线保真（Wi-Fi ，Wireless Fidelity）、ZigBee，实现对采集信息的融合和初步处理，为下一步物联网安防系统的决策提供信息传输通道。大量传感器节点组网通信方式多种多样，学生可以深入理解物联网安防系统中信息传输的方式和创新路由协议，摆脱传统程式化实验实训方式，突出实践和创新，帮助学生提高专业素质，增强应变能力，对适应日趋复杂的社会治安形势具有现实意义。
3.4 数据处理
数据经过感知、传输，最终的目的是为了应用。安全技术防范课程的主要目的是培养学生解决实际问题的能力。因此，该部分应着重向学生介绍传统的数据处理技术、物联网数据融合技术、云计算技术、物联网信息安全以及物联网操作系统（例如TinyOS、MAINTIS OS、MagnetOS）等技术。
安防系统中数据处理的最终目的就是要实现对报警联动装置的控制，这就使得这部分的实践教学具有一定的独立性，同时在此基础上，又具有综合性。例如，进一步将各种数据和报警信息进行融合和挖掘，可以以此为依据制定应急预案、突发事件现场处置、案件决策指挥，有利于培养学生分析问题、思考问题、解决问题的能力，强化公安机关的指导监督作用，明确该课程在警察职业中的角色意识。
4 教学实践中所面临的主要问题
4.1 思想认识问题
目前，物联网安防的应用还处于起步阶段，尽管已经有部分院校[10-12]在物联网教学方面初见成效，但是在公安实战中的应用还处在研究阶段。当前公安院校在这个方面还没有积累足够的教学实践经验，而且在安全技术防范课程中的应用更是没有启动，没有成形的教学实践模板，这就使得公安院校相关主管部门的决策者对于物联网在安全技术防范课程教学实践中的应用尝试会有所顾忌，举棋不定。
4.2 课程体系设置问题
不管是物联网，还是安全技术防范这门课，其内容中都涵盖了大量的物理、电子、通信、计算机处理甚至高等数学等方面的知识，综合性非常强，这对于公安专业的学生，学习起来还是比较困难的，没有必要的前导课程做铺垫，势必无法达到应有的教学效果。
即使课程体系经过完善之后，随之而来的将是教材问题。教材决定着课程教学实践的成败，市面上适用于安全技术防范课程的教材本来就比较少，而适用于公安院校且以物联网为应用背景的安防教材几乎是空白，因此，是自编讲义还是出版教材，这都将是试图在物联网应用方面有所突破所必须跨越的鸿沟。
另外，教师问题将伴随着教材问题同时出现。安全技术防范课程的任课教师需要有深厚的安防工程经验和丰富的案件处置经历，而且物联网是一门新兴的技术，这就要求任课教师要不断地充实和完善自己的知识结构，结合最新的安防成果和与安防工程相关的科技犯罪案例，将复杂的问题简单化，让学生更容易接受并理解。这无疑又对任课教师提出了更高的要求。
4.3 资金投入问题
物联网在安全技术防范课程的推广应用需要大量的硬件和软件。安全技术防范作为工程实践性比较强的课程，单一的课堂讲解无法达到教学目标，也不符合公安教育的要求。因此，需要配备配套的实验实训软硬件设施，主要包括实验实训场地的建设、配套设施的装修，大量传感器、数据通信和处理设备以及配套软件的购置及更新，这些都需要大量的资金投入。
软件投入则包括教师安防行业调研与物联网技术培训，还需要定期参与安防工程的方案论证、项目验收等公安一线的挂职；另外，邀请或选聘那些在公安一线有着扎实的理论功底和丰富的安防工程经验的专家[3]以及物联网方面的专家学者来校做讲座或成为专职教师，这些都将是不小的开支。因此，资金的投入使得物联网在安全技术防范课程中的应用可能会受到一定的限制。
5 结 语
物联网“十二五”发展规划显示，物联网在安防领域已经初步取得了一定效果。物联网已经被确定为国家性战略新兴产业，党的十报告中再次强调了“推动战略性新兴产业的发展”。在良好的政策环境下，物联网为公安院校安全技术防范课程的教学实践带来了崭新的思路。通过物联网在教学实践中的应用，能激发学生学习兴趣和主动性，优化课程体系，完善教师的知识结构，更有利于学生的实践能力和创新能力的培养和提高，为其以后灵活应对复杂多变的治安环境提供良好的实战平台。但是，我们也不能不看到，物联网在安全技术防范课程中的应用还处在起步和探索阶段，还有许多问题需要解决。
参 考 文 献
[1] 瞿惠琴.高职物联网专业传感器技术课程教学改革初探[J].科技视界，2012（14）：123，128.
[2] 卜全民.《安全技术防范》课程教学改革研究[J].科技信息，2008（36）：39-40.
[3] 杨辉解.公安专业实践教学的难点及解决路径——以公安招录培养体制改革为视角[J].中国城市经济，2010（8）：158-159.
[4] 齐霞.安全防范技术教程[M].广州：暨南大学出版社，2011.
[5] 黄超，杨跃杰.安全技术防范[M].北京：群众出版社，2009.
[6] 汪光华.安全技术防范基础[M].北京：高等教育出版社，2008.
[7] 范晓丽，吕立波，杨世臣.安全防范技术教程[M].北京：中国人民公安大学出版社，2005.
[8] 哈艳，梁森，陈晓健.物联网教学模式探究[J].保定学院学报，2012（4）：121-123.
[9] 中国物联网发展研究中心.中国物联网产业发展年度蓝皮书（2012）[R].无锡：中国物联网发展研究中心，2012.
