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面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用功能框架,以各大環(huán)節(jié)具有差異性的特點(diǎn)為依據(jù),從而提出了具有差異化的實(shí)際應(yīng)用需求。進(jìn)一步以每一個(gè)階段所完成功能及支持技術(shù)的不同,并考慮到物聯(lián)網(wǎng)基本網(wǎng)絡(luò)模型,把面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)分為三層網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)架,這三層網(wǎng)絡(luò)體系分別為:感知延伸層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層。其中,對(duì)于感知延伸層來說,主要的監(jiān)測目標(biāo)諸多,涵蓋了家具對(duì)象、電力對(duì)象及智能安防等一系列對(duì)象。網(wǎng)絡(luò)層又細(xì)分為接入網(wǎng)與核心網(wǎng),主要目的是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,并實(shí)現(xiàn)可靠性回傳。另外,對(duì)于應(yīng)用層來說,主要是針對(duì)智能電網(wǎng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)需求,進(jìn)一步構(gòu)建各類電力應(yīng)用平臺(tái),從而到達(dá)有效管理及監(jiān)控的目的。面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用分析文/羅巧華物聯(lián)網(wǎng)是一種新型通信網(wǎng)絡(luò),具備智能化識(shí)別、定位、跟蹤及監(jiān)控管理等多方面的功能。本課題筆者在分析面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案進(jìn)行了探究,希望以此為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的完善提供有效依據(jù)。摘要
2面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案探究
下面筆者從兩方面對(duì)面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案進(jìn)行探究,一方面為面向智能用電的物聯(lián)網(wǎng)解決方案;另一方面為面向智能電網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案。
2.1面向智能用電的物聯(lián)網(wǎng)解決方案
基于傳統(tǒng)模式的用戶當(dāng)中,其智能用電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要的連接對(duì)象為用戶的智能雙向電表。對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)來說,主要是以用電性質(zhì)和場合的差異性為依據(jù),進(jìn)而選取不同功能的智能雙向電表,對(duì)用戶進(jìn)行電能計(jì)量及有關(guān)電能質(zhì)量的監(jiān)測等應(yīng)用。在智能雙向電表終端設(shè)備的運(yùn)用下,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶用電信息的統(tǒng)一性采集。智能電表是以傳感器網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)場總線等為渠道,然后在傳輸網(wǎng)及電力接入網(wǎng)的作用下,把電表數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c之相關(guān)的應(yīng)用平臺(tái),比如用電信息采集平臺(tái)等。除此之外,基于智能用電過程中,電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的應(yīng)用也是非常重要的。該系統(tǒng)的主要應(yīng)用內(nèi)容主要體現(xiàn)在:其一,充電站設(shè)施的監(jiān)測部分,涵蓋了充電狀態(tài)檢測、視頻檢測及安防監(jiān)測等。其二,傳感器及RFID系統(tǒng)的設(shè)置,通過有效設(shè)置,能夠?qū)﹄妱?dòng)汽車運(yùn)行情況及動(dòng)力電池使用情況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知。
2.2面向智能電網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案
對(duì)于面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,主要的目的是使電力系統(tǒng)生成環(huán)節(jié)的信息化得到有效提高,同時(shí)提高自動(dòng)化程度。要想使此類應(yīng)用得到有效實(shí)現(xiàn),需要依靠物聯(lián)網(wǎng)末端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用場景涵蓋了變電站一次設(shè)備及二次設(shè)備以及高壓輸電線路等;在對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況及相關(guān)線路的運(yùn)行情況進(jìn)行感知及預(yù)測的基礎(chǔ)上,使電網(wǎng)的安全水平得到有效提高,進(jìn)一步使電網(wǎng)的運(yùn)行成本降低。如圖1所示,為一種適合用在智能電網(wǎng)生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)的傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當(dāng)中,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過對(duì)感知延伸終端各路信息的充分利用,把采集到的數(shù)據(jù)匯聚到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)上,然后由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)把分類預(yù)處理之后的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)浇尤刖W(wǎng)當(dāng)中,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)進(jìn)入電力通信核心網(wǎng)的統(tǒng)一性。數(shù)據(jù)在通過分析處理之后,在ICT平臺(tái)的基礎(chǔ)上,將相關(guān)指令發(fā)出,并以同樣的方法逆向往終端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上傳輸,從而使對(duì)全網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測及故障處理能夠得到充分實(shí)現(xiàn)。
3結(jié)語
我校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)由于是熱門專業(yè),因此報(bào)考學(xué)生不僅有普高生和職高生,還有單招生。由于在物聯(lián)網(wǎng)班級(jí)中的學(xué)生種類最多,那么直接導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)水平差距相對(duì)比較明顯。自然而然,授課的精細(xì)程度就不能一概而論。因此,微課制作的素材就需要篩選。比如視頻錄制素材的選取上,由于學(xué)習(xí)水平不一樣,就不能采用PPT畫圖做成的視頻。因?yàn)镻PT做成的視頻往往是教案的電子化,內(nèi)容精簡而且文字居多,觀看枯燥。因此,觀看這個(gè)視頻的普高生和職高生比較容易接受,但是單招生接受不了。那么我們?cè)谶x擇視頻素材的時(shí)候一定要選擇具有現(xiàn)實(shí)場景的視頻,因?yàn)檫@種視頻真實(shí)、具體而且有趣。制作素材還有很多,這里不一一贅述。
2學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)要貼近學(xué)生日常生活
大學(xué)生現(xiàn)在處在我國高速發(fā)展的信息時(shí)代,數(shù)碼科技產(chǎn)品無處不在。因此,在微課的情境設(shè)計(jì)中,如果經(jīng)常使用含有電子產(chǎn)品使用的情境,會(huì)讓學(xué)生感覺教師的準(zhǔn)備力度不夠。相反,如果不使用電子產(chǎn)品,而是使用日常生活中的瑣事為例,就會(huì)給學(xué)生提供生活瑣事的解決方案。比如,情境設(shè)計(jì)中使用校園停車場不夠這個(gè)情境,學(xué)生就會(huì)通過這個(gè)問題想到智能停車管理系統(tǒng),卡口系統(tǒng),視頻采集技術(shù)等。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身集成度大,融合度高,因此涉及到的技術(shù)非常多,那么學(xué)生一時(shí)間難以把這些知識(shí)串起來。這樣情境設(shè)計(jì)對(duì)教師想要傳達(dá)給學(xué)生某個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),就顯得異常復(fù)雜。對(duì)于基礎(chǔ)不好的同學(xué)來講,這時(shí)就容易出現(xiàn)為難情緒。
3課程設(shè)計(jì)偏重非專業(yè)性
國外金融危機(jī)引起的增長低迷還沒有消退,但大量圍繞電力、通信、交通、環(huán)境的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施依然加緊實(shí)施。基礎(chǔ)性的關(guān)鍵技術(shù)研究不斷進(jìn)步,如美國加州大學(xué)、麻省理工學(xué)院、奧本大學(xué)、賓漢頓大學(xué)、克利夫蘭大學(xué)等在極低功耗無線傳感網(wǎng)絡(luò)、自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用層設(shè)計(jì)、基于IP的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和自組織網(wǎng)絡(luò)方面、結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等方面開展研究,新加坡國立大學(xué)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面進(jìn)行研究,物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也在加快研究。另外,RFID技術(shù)、GPS/GIS技術(shù)的應(yīng)用持續(xù)升溫,IPv6、M2M、3GPP等技術(shù)的研究漸趨成熟,近距離無線通訊、傳感器網(wǎng)絡(luò)、泛在網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也隨物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用而快速成長,這也顯示了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的不斷進(jìn)步。國內(nèi)最早于1999年啟動(dòng)傳感網(wǎng)工程,由中科院對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)工程項(xiàng)目進(jìn)行專門研究。近年來有更多的科研院所參與了物聯(lián)網(wǎng)的研究,在物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方面研究突出的有南京郵電大學(xué)的UbiCell系列節(jié)點(diǎn)、中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的GAINS系列節(jié)點(diǎn)、香港科技大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn);在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件及平臺(tái)方面突出的有:南京郵電大學(xué)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中心開發(fā)的基于移動(dòng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件平臺(tái)、南京郵電大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成開發(fā)平臺(tái)MeshIDEMeshIDE、中國科學(xué)院寧波計(jì)算所的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分析與管理平臺(tái)。在物聯(lián)網(wǎng)理論研究方面提出許多具有創(chuàng)新性的想法的有,南京郵電大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京郵電大學(xué)。歸納總結(jié)上述研究不難看出,第一類屬于基礎(chǔ)性研究,如標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)等等,這類研究會(huì)對(duì)今后物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供支撐;第二類屬于技術(shù)應(yīng)用研究,如RFID、GPS/GIS、IPv6、M2M、3GPP等等,技術(shù)比較成熟,但更需要要研究整合應(yīng)用;第三是理論方面研究,也有待于實(shí)踐的驗(yàn)證。然而,上述三方面都不屬于完整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研究,該課題正好是要從一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)出發(fā)去對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行研究。
二、研究目標(biāo)和內(nèi)容
課題的研究,是根據(jù)智慧實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的環(huán)境對(duì)感知、控制的具體要求以及使用人的功能要求,研究設(shè)計(jì)在小規(guī)模試驗(yàn)的環(huán)境下建立一個(gè)可供體驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、研究的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。1.研究智慧實(shí)驗(yàn)室建設(shè)傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),根據(jù)新校區(qū)智慧實(shí)驗(yàn)室建設(shè),各智慧教室的空間分布情況及功能分布情況進(jìn)行相關(guān)的研究設(shè)計(jì),提出完整的傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案。2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐平臺(tái),研究傳感及控制系統(tǒng)集成模塊、管理系統(tǒng)模塊及智能處理模塊三個(gè)部分集成為一個(gè)整體的物聯(lián)網(wǎng),構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐平臺(tái)方案。該課題研究的核心內(nèi)容是由感知及控制系統(tǒng)集成模塊、管理系統(tǒng)模塊及智能處理模塊三個(gè)部分集成后形成的物聯(lián)網(wǎng)。該系統(tǒng)不僅將三個(gè)部分疊加到一起,還將三個(gè)部分有機(jī)的集成,特別是智能處理模塊要達(dá)到智能化的功能,要隨時(shí)訪問另外兩個(gè)模塊的數(shù)據(jù),并根據(jù)訪問的數(shù)據(jù)分析處理做出準(zhǔn)確的判斷,輸出控制信號(hào)到控制系統(tǒng)交給執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行。因此,要解決的重點(diǎn)問題是構(gòu)成由三個(gè)系統(tǒng)模塊組成的有機(jī)集成系統(tǒng)——物聯(lián)網(wǎng)。要突破的難點(diǎn)問題是如何按照智慧實(shí)驗(yàn)室建設(shè)環(huán)境下對(duì)感知、控制的具體要求及使用人的功能要求,設(shè)計(jì)出有機(jī)集成的三個(gè)系統(tǒng)模塊方案,并使其達(dá)到功能要求的智能化。
三、研究方法和實(shí)施步驟
通常認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)的概念是麻省理工學(xué)院Ashton教授于1999年最早提出來的,它指的是通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按事先標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議,把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,從而達(dá)到物與物、人與物、人與人之間的信息交換,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮,在國內(nèi)外涉及的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣,發(fā)展前景將超過計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信等傳統(tǒng)IT領(lǐng)域。目前物聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用的領(lǐng)域有智能工業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)和智能環(huán)保等。美國Ozkan、Atali等學(xué)者研究并模擬了物聯(lián)網(wǎng)在供應(yīng)鏈庫存管理中的應(yīng)用;AmericanApparel公司還真實(shí)地將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到部分零售商店作為試點(diǎn),發(fā)現(xiàn)不僅提高了庫存的準(zhǔn)確性,還解決了補(bǔ)貨時(shí)間和補(bǔ)貨量的難題??梢韵嘈?,隨著人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷深入的研究,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將迅速和廣泛的應(yīng)用于企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營中。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在庫存管理中的應(yīng)用
目前,物聯(lián)網(wǎng)己經(jīng)具備了一定的理論研究基礎(chǔ)和實(shí)際技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ),利用物聯(lián)網(wǎng)全面感知、安全傳輸、智能處理等優(yōu)勢進(jìn)行物流業(yè)務(wù)流程的再造,可在極大程度上提高資源使用效率和物流管理水平。物聯(lián)網(wǎng)在庫存管理中的應(yīng)用可以帶來的主要優(yōu)勢主要有:
(一)優(yōu)化倉儲(chǔ)運(yùn)作流程
企業(yè)的倉儲(chǔ)運(yùn)作流程主要包括入庫、出庫和盤點(diǎn)。在進(jìn)行入庫管理時(shí),當(dāng)嵌有RFID標(biāo)簽的貨物經(jīng)過標(biāo)碼識(shí)別感應(yīng)器時(shí),系統(tǒng)可以自動(dòng)讀取出此批貨物中的具體物件,形成到貨記錄。驗(yàn)貨人員可以根據(jù)到貨記錄與訂貨單相比對(duì),從而決定是否接收入庫;在進(jìn)行出庫管理時(shí),利用RFID技術(shù)不僅不需要進(jìn)行挨個(gè)近距離掃碼,而且可以及時(shí)更新庫存量信息和貨物庫位信息,方便物資的定位和分揀;在應(yīng)用RFID技術(shù)進(jìn)行盤點(diǎn)時(shí),可以根據(jù)貨物的定位進(jìn)行精確和迅速地盤點(diǎn),不僅降低了傳統(tǒng)人工盤點(diǎn)中的費(fèi)時(shí)費(fèi)力現(xiàn)象,而且提高了盤點(diǎn)的效率和準(zhǔn)確性。
(二)降低庫存成本
企業(yè)為了保持生產(chǎn)和經(jīng)營的連續(xù)性,在進(jìn)行庫存管理時(shí)必須解決確定安全庫存、確定訂貨時(shí)間、確定訂貨量這三個(gè)重要問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得企業(yè)一方面可以通過互聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)查詢、跟蹤、監(jiān)測在途原材料與在途產(chǎn)品,可以為原材料的及時(shí)入庫、合理安排生產(chǎn)和銷售打下基礎(chǔ);另一方面可以及時(shí)了解在產(chǎn)品庫存和原材料消耗情況,從而使企業(yè)能夠確定下次訂貨時(shí)間和訂貨量。這都將有利于企業(yè)保持最佳經(jīng)濟(jì)庫存持有量,能在很大程度上減少企業(yè)庫存占用資金、降低庫存管理成本、加快資金周轉(zhuǎn)、提升應(yīng)對(duì)市場風(fēng)險(xiǎn)的能力。
(三)精確計(jì)算產(chǎn)成本
通過將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入企業(yè)的生產(chǎn)管理過程,企業(yè)可以掌握產(chǎn)品生產(chǎn)全過程中耗費(fèi)的原材料量以及和成本發(fā)生有因果關(guān)系的加工環(huán)節(jié)等間接成本,從而能夠?qū)崿F(xiàn)更加準(zhǔn)確的計(jì)算不同批次在產(chǎn)品和產(chǎn)成品的成本。
(四)提高服務(wù)質(zhì)量
客戶可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)動(dòng)態(tài)查詢和統(tǒng)計(jì)本企業(yè)乃至整個(gè)供應(yīng)鏈企業(yè)的庫存變動(dòng)情況,促進(jìn)企業(yè)庫存管理的透明性,提高客戶的滿意度;企業(yè)還可以查詢問題產(chǎn)品的原材料來源以及經(jīng)過的加工流程,從而可以使企業(yè)能夠準(zhǔn)確地鎖定產(chǎn)品問題產(chǎn)生的原因;同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以動(dòng)態(tài)地反映庫存產(chǎn)品的定位,再加上國內(nèi)外自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,它將實(shí)現(xiàn)庫存管理作業(yè)的過程中的自動(dòng)搬運(yùn)設(shè)備、堆垛機(jī)的自動(dòng)控制,進(jìn)而完成整個(gè)庫存管理過程中入庫、出庫以及庫內(nèi)管理的機(jī)械化運(yùn)行,極大地提高企業(yè)庫存管理效率。
三、物聯(lián)網(wǎng)在庫存管理中應(yīng)用的障礙
(一)物流管理應(yīng)用少
企業(yè)庫存的管理已經(jīng)不再局限于單個(gè)企業(yè)內(nèi)部,而是擴(kuò)大至企業(yè)所在供應(yīng)鏈中,企業(yè)在庫存管理中對(duì)供應(yīng)鏈整個(gè)環(huán)節(jié)的管理必將涉及到配送單位、海關(guān)、工商、稅務(wù)等多個(gè)環(huán)節(jié)。由于目前社會(huì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境處于剛剛開始發(fā)展階段,導(dǎo)致了該技術(shù)的應(yīng)用范圍大多僅僅局限在企業(yè)內(nèi)部,沒能在供應(yīng)鏈整體庫存管理上體現(xiàn)出優(yōu)勢。
(二)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一
物聯(lián)網(wǎng)涉及到多項(xiàng)技術(shù),包括傳感網(wǎng)、TCP/IP尋址技術(shù)以及RFID技術(shù)。其中RFID技術(shù)是需要首先考慮的技術(shù)問題,每個(gè)RFID標(biāo)簽中都具有唯一的識(shí)別碼,存儲(chǔ)著規(guī)范而具有互用性信息,使用者通過感應(yīng)器來讀取物品中RFID標(biāo)簽所含信息。但是目前還沒有正式的關(guān)于RFID產(chǎn)品的國際標(biāo)準(zhǔn),各個(gè)廠商推出的RFID產(chǎn)品互不兼容,這就導(dǎo)致了標(biāo)有RFID標(biāo)簽的產(chǎn)品不能夠在市場上充分流通,也就不利于企業(yè)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行庫存管理。
(三)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化難題
國內(nèi)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)研究主體主要是高校以及科研單位,雖然目前已經(jīng)取得了不少的專利,但是離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還尚有距離,目前主要應(yīng)用的領(lǐng)域只是在智能交通、智能家居方面,部分關(guān)于供應(yīng)鏈中的應(yīng)用處于實(shí)驗(yàn)室階段。因此如何將這項(xiàng)新興的、昂貴的技術(shù)轉(zhuǎn)化成可以大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用于企業(yè)物流管理中,將是未來技術(shù)研究的重要內(nèi)容。
四、結(jié)語
高校是較早利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的陣地之一。憑借在紅外激光、無線通信、自動(dòng)識(shí)別、傳感射頻、認(rèn)證編址等高新技術(shù)方面的優(yōu)勢,尤其是RFID技術(shù)的廣泛使用,如校園卡、門禁卡等,許多高校已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園內(nèi)的大規(guī)模集成化應(yīng)用,而且具備信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、可視化等先進(jìn)技術(shù)特征。中國電信、中國移動(dòng)等通訊部門與部分高校簽署的校園信息化建設(shè)協(xié)議為校園電子設(shè)施的改造提供了技術(shù)保證。當(dāng)前,學(xué)生可以通過射頻卡(校園卡)或手機(jī)卡在學(xué)籍管理工作中進(jìn)行快捷注冊(cè),在公寓門禁管理、圖書借閱等方面進(jìn)行自主識(shí)別,在就餐消費(fèi)、電費(fèi)、網(wǎng)費(fèi)繳納等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)便捷支付。在安全系統(tǒng)領(lǐng)域,如對(duì)學(xué)生進(jìn)行識(shí)別、定位、查詢、管理等方面,也開始有了初步探索。
二、高校學(xué)生管理應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的必要性
進(jìn)入21世紀(jì)以來,伴隨著我國逐步進(jìn)入高等教育大眾化階段,高等學(xué)校的在???cè)藬?shù)達(dá)到2700余萬人。高校的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、體制等方面也隨之發(fā)生了巨大變化,隨著大學(xué)新校區(qū)建設(shè)、后勤管理社會(huì)化以及高等教育管理體制改革等的逐漸推進(jìn),高校學(xué)生管理工作也逐漸規(guī)范化、獨(dú)立化,迫切需要進(jìn)行管理機(jī)制的創(chuàng)新。近年來,由于國內(nèi)外政局不斷變化、經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程加快、國內(nèi)改革不斷擴(kuò)大與深化引發(fā)就業(yè)方式多樣化、社會(huì)矛盾頻發(fā),涉及高校學(xué)生學(xué)習(xí)、生活、就業(yè)等方面的環(huán)境因素已經(jīng)發(fā)生了重大變化,影響高校學(xué)生管理工作的不確定因素明顯增加,高校學(xué)生管理工作的復(fù)雜性與日俱增。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,作為主要傳播媒介的互聯(lián)網(wǎng)正全方位融入生活的各個(gè)角落。高校學(xué)生的思想意識(shí)形態(tài)已經(jīng)被互聯(lián)網(wǎng)傳播的多元化價(jià)值觀念影響,高校學(xué)生正遭受著各種意識(shí)形態(tài)和社會(huì)價(jià)值取向史無前例的猛烈沖擊。尤其是進(jìn)入“微”時(shí)代后,手機(jī)客戶終端的無限延伸已經(jīng)使得互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成為一個(gè)沒有邊際的世界。不同的思想文化、價(jià)值觀念交織碰撞,思想尚未成熟的大學(xué)生普遍存在政治信仰迷茫、理想信念缺失、價(jià)值取向扭曲、誠信意識(shí)淡薄、社會(huì)責(zé)任喪失、團(tuán)結(jié)協(xié)作理念淡化、心理素質(zhì)欠佳等問題。高校頻發(fā)的自殺、校園暴力、偷盜、網(wǎng)絡(luò)犯罪等惡性極端事件,對(duì)高校管理工作也是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。作為高校學(xué)生管理工作直接參與者的輔導(dǎo)員,鑒于當(dāng)下“兩眼一睜,忙到熄燈”工作狀態(tài)和“干最累的活,拿最少的錢”的收入狀況,無法調(diào)動(dòng)自身積極向上的工作情緒。部分高校存在輔導(dǎo)員配備不足、工作繁雜、職責(zé)不明等問題,輔導(dǎo)員參與學(xué)生管理工作力不從心,效率不高。加之輔導(dǎo)員在高校日常管理工作中幾乎要面向?qū)W校的各個(gè)職能部門,大量時(shí)間都要用在執(zhí)行各部門布置的任務(wù)上,學(xué)生的全面細(xì)致管理受到極大影響。將物聯(lián)網(wǎng)與高校學(xué)生管理工作進(jìn)行有效接軌,把物聯(lián)網(wǎng)與學(xué)生安全管理、學(xué)風(fēng)建設(shè)、心理健康管理、貧困生資助管理、課外活動(dòng)監(jiān)控等結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)“感知管理”,從而把握主動(dòng)權(quán),可以有效預(yù)防各種危機(jī)并改變工作滯后的局面。
三、利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高校學(xué)生管理工作的創(chuàng)新
目前,高校學(xué)生管理工作者“抓兩頭、略中間”的管理模式存在許多管理漏洞,問題頻發(fā)。利用網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的多向性優(yōu)勢,學(xué)生管理工作者可以改變以往工作對(duì)象受限的現(xiàn)狀,全面發(fā)現(xiàn)、掌握和解決更多學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活和思想上的深層次問題,使更多學(xué)生同時(shí)接受全方位管理成為可能,也使得學(xué)生管理工作從平面走向立體,從被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),從現(xiàn)實(shí)時(shí)空走向網(wǎng)絡(luò)時(shí)空,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生管理在工作形式與工作內(nèi)容上的創(chuàng)新。學(xué)校將RFID識(shí)別標(biāo)簽嵌入校園卡、學(xué)生證、門禁卡或手機(jī)卡中,在校園全覆蓋范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的實(shí)時(shí)監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)可以自動(dòng)、實(shí)時(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控。通過這種工作模式,可以突破以往校園區(qū)域范圍內(nèi)的信息層層傳遞煩瑣和管理應(yīng)急反應(yīng)慢的局限,使學(xué)生的各類信息能夠第一時(shí)間傳達(dá)至校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),第一時(shí)間做出事態(tài)分類甄別。
1.實(shí)時(shí)考勤反饋促學(xué)風(fēng)
良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣是學(xué)生思想品德、學(xué)習(xí)精神與綜合素質(zhì)的重要體現(xiàn),是促進(jìn)學(xué)生成長成才的基礎(chǔ)。由于部分學(xué)生進(jìn)入大學(xué)以后受到目標(biāo)缺失、生活散漫、社會(huì)工作與學(xué)習(xí)安排不當(dāng)、網(wǎng)絡(luò)成癮、戀愛等諸多因素的影響,出現(xiàn)了“每天睡到日三桿,上課時(shí)間不到班,上課懶把課本翻,整堂只把手機(jī)玩”的現(xiàn)狀,學(xué)習(xí)風(fēng)氣令人擔(dān)憂,嚴(yán)重影響人才培養(yǎng)質(zhì)量。教務(wù)部門可通過嵌在學(xué)生校園卡、手機(jī)卡中的電子標(biāo)簽發(fā)送信號(hào),由各個(gè)教室設(shè)置電子監(jiān)控感應(yīng)器(攝像頭、感應(yīng)器等)進(jìn)行接收,網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)進(jìn)行到課學(xué)生信息核對(duì),統(tǒng)計(jì)缺勤學(xué)生信息并傳遞給輔導(dǎo)員或?qū)W生本人,督促學(xué)生出勤。為杜絕學(xué)生在課堂上玩手機(jī)的現(xiàn)象,電子感應(yīng)設(shè)備感受到嵌在手機(jī)卡內(nèi)的電子標(biāo)簽所發(fā)出的信號(hào)后,可以通過網(wǎng)絡(luò)自主進(jìn)行判斷、定位,提示上課教師及時(shí)制止,或者自行將手機(jī)鎖屏,讓學(xué)生在課堂內(nèi)無法正常使用手機(jī)。
2.智能校園監(jiān)控保安全
近年來,高校校園內(nèi)火災(zāi)、偷盜、斗毆、死亡事件頻發(fā),讓高校學(xué)生工作管理者猝不及防。高校管理人員對(duì)各類事件、隱患不能提前預(yù)判,應(yīng)對(duì)起來相當(dāng)被動(dòng)。大多數(shù)高校為了擴(kuò)招,校園面積增大,建筑增多,師生人數(shù)上升,管理難度隨之加大,師生的人身財(cái)產(chǎn)安全難以保證。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)高校校園的安全管理進(jìn)行智能化、實(shí)時(shí)化監(jiān)控,突破時(shí)間、空間的限制,實(shí)現(xiàn)全時(shí)段、全方位智能監(jiān)管。高校一般都能將分散在校園各處獨(dú)立的監(jiān)控錄像進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),對(duì)校園安全情況進(jìn)行錄像、監(jiān)管。但這種形式相對(duì)單一,人員缺崗時(shí)不能及時(shí)反饋,存在一定缺陷。為改善現(xiàn)有的監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測單一的局面,高??稍谛@的危險(xiǎn)區(qū)域或監(jiān)控盲區(qū),如池塘、頂樓、施工場所、治安死角等場所設(shè)置RFID電子標(biāo)簽,當(dāng)學(xué)生進(jìn)入這些區(qū)域的識(shí)別范圍時(shí),由網(wǎng)絡(luò)上傳信息進(jìn)行身份自動(dòng)識(shí)別,并發(fā)出語音警示提醒學(xué)生注意安全或離開危險(xiǎn)區(qū)域。同時(shí),校方安保人員可在第一時(shí)間接到警報(bào)進(jìn)行現(xiàn)場處理。為防止校外人員進(jìn)入校園影響正常的教學(xué)秩序,進(jìn)行偷盜、聚集等行為,高??稍诮虒W(xué)區(qū)、生活區(qū)等限制校外人員進(jìn)出的區(qū)域安裝監(jiān)控?cái)z像頭和電子報(bào)警器,當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑人員進(jìn)入學(xué)生宿舍時(shí),或者當(dāng)公共場所發(fā)生斗毆或聚集事件時(shí),監(jiān)控錄像會(huì)自動(dòng)采集圖像信息進(jìn)行上傳,進(jìn)行甄別、預(yù)警,電子報(bào)警器則會(huì)通知安保人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行事件處理;在學(xué)校門口、公寓樓門口安裝電磁開關(guān)和讀卡機(jī)等進(jìn)出控制系統(tǒng),對(duì)通行位置、通行人員身份、通行時(shí)間等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,如發(fā)生學(xué)生在非正常時(shí)間離校出走事件時(shí),可立即顯示、打印和報(bào)警,提示輔導(dǎo)員或保衛(wèi)部門及時(shí)做出反應(yīng)。
3.遠(yuǎn)程診療心理問題學(xué)生
高校學(xué)生在人際關(guān)系處理困難、過分依賴網(wǎng)絡(luò)、角色轉(zhuǎn)換與適應(yīng)慢以及學(xué)習(xí)生活壓力大等各種因素的影響下,心理狀況令人擔(dān)憂。目前,高校已成為心理弱勢群體的聚集地,心理不健康狀態(tài)或亞健康狀態(tài)的學(xué)生約占總?cè)藬?shù)的一半左右。部分心理有問題的學(xué)生出現(xiàn)自卑、抑郁、偏執(zhí)、焦慮、強(qiáng)迫、精神分裂等癥狀。雖然高校設(shè)立了專門的心理自助中心,并配備專門的心理輔導(dǎo)老師進(jìn)行干預(yù)治療,但部分學(xué)生不能主動(dòng)意識(shí)到自身的心理問題,不愿進(jìn)行心理輔導(dǎo)。高校每學(xué)期進(jìn)行心理測評(píng),雖然可以有目的地關(guān)注部分問題學(xué)生,但“踏著鈴聲進(jìn)課堂,宿舍內(nèi)外無聲響,互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)訴衷腸”的生活模式,也讓高校輔導(dǎo)員無法及時(shí)關(guān)注學(xué)生心理狀態(tài),甚至出現(xiàn)學(xué)生離校出走、自殺后不能及時(shí)得知信息的局面。因此,高??梢詾閷W(xué)生配發(fā)簡易的醫(yī)療傳感設(shè)備,對(duì)在校學(xué)生的生理指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,學(xué)生的生理指標(biāo)數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送到心理自助中心,讓輔導(dǎo)員和心理咨詢師有的放矢地進(jìn)行關(guān)注和心理輔導(dǎo),及早介入,有效防止意外事件的發(fā)生。
4.校園文體活動(dòng)自主選擇
除去正常的課堂學(xué)習(xí)之外,高校學(xué)生的自由時(shí)間比較多。由于每個(gè)學(xué)生的個(gè)性不同、興趣愛好不同,課余時(shí)間所參與的活動(dòng)也不盡相同。將所有學(xué)生聚集到一起開展文體活動(dòng)的傳統(tǒng)方式既費(fèi)時(shí)費(fèi)力,又讓學(xué)生感覺是被強(qiáng)迫參與。所以,學(xué)生參與課外活動(dòng)的興趣不濃,積極性不高,活動(dòng)效果不盡如人意。通過物聯(lián)網(wǎng)的使用,學(xué)校有關(guān)部門可以根據(jù)學(xué)生在入校之初填寫的個(gè)人興趣愛好,建立檔案信息,進(jìn)行分類整理、匯總,每天可通過微信平臺(tái)、QQ、電子郵件等形式將即將舉辦的各種活動(dòng)信息分類別、有針對(duì)性地推送給對(duì)應(yīng)的學(xué)生,讓學(xué)生可根據(jù)時(shí)間自行參與自己感興趣的活動(dòng),并實(shí)時(shí)反饋參與情況,進(jìn)行總結(jié)評(píng)估。
5.智能服務(wù)學(xué)生生活
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在服務(wù)學(xué)生生活方面也可以大有作為。以購買火車票為例,傳統(tǒng)的車站售票、代售點(diǎn)售票雖然是學(xué)生群體的慣性購票方式,但較浪費(fèi)時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,通過互聯(lián)網(wǎng)電子支付平臺(tái)預(yù)訂車票的方式越來越受到大學(xué)生的青睞。學(xué)校后勤部門可以利用物聯(lián)網(wǎng)為學(xué)生購買往返車票提供便利。在開學(xué)或者放假前夕,物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)已統(tǒng)計(jì)匯總的各個(gè)學(xué)生的乘車區(qū)間信息,自動(dòng)將票務(wù)信息推送至各手機(jī)終端或者個(gè)人認(rèn)證平臺(tái)上,并鏈接網(wǎng)絡(luò)購票系統(tǒng)、個(gè)人銀行卡、電子支付認(rèn)證系統(tǒng)。學(xué)生只需用手機(jī)或者認(rèn)證平臺(tái)選擇所乘車次,點(diǎn)擊確認(rèn),無須其他操作則可由系統(tǒng)自動(dòng)完成購票。通過這樣的方式,可以為許多學(xué)生解決“買票難”、“忘買票”等問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以利用在對(duì)高校貧困學(xué)生的資助、獎(jiǎng)貸工作中。物聯(lián)網(wǎng)可以將建立貧困檔案學(xué)生的消費(fèi)信息向財(cái)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋,實(shí)現(xiàn)資助資金的自主發(fā)放和使用管理。
四、結(jié)語