物联网技术在"家园共育"中的应用

【摘要】40年代中期，计算机的问世让人们迈向了信息世界，人们的生活在互联网飞速发展中发生了翻天覆地的变化。今天，我们提出了基于互联网络为前提的物联网信息控制，这种控制是依托感知系统的全面嵌入，因此非常适合应用在幼儿园的日常生活和管理当中。故此，为了实现幼儿园的全面智能安全化管理，物联网在其中的扮演的角色也相当重要。本文阐述了物联网技术在幼儿园管理当中的实际应用，并在探讨这个问题之前先明确了物联网技术的基本概念和内涵，希望能够在实际的应用过程中找到相应的物联网技术支撑点，进而最切实的发挥物联网技术在“家园共育”理念上的引导作用。

【关键词】物联网;技术;家园共育;应用;幼儿园

近年来，社会各界对于幼儿园的基础教育工作愈发重视，因此在实际的教学工作和管理中引入物联网的相关概念，是科技发展的必然选择。物联网是一个实现物与物、物与人之间相互连接控制的信息管理过程，这个过程是构成幼儿园未来全面信息化智能管理的技术保证。所以，为了让 “家园共育”概念能够以最优质的标准完成贯彻落实，物联网是其中必不可少的关键环节。

1. 物联网的基本概念

物联网（The Internet of Things，简称IOT）主要是用过各种信息传感器来完成对信息的采集，收纳和传播的一个升级版的网络信息平台，但是其本质就是对物品和事物采集过程的智能感知、识别和管理。它主要依据传感器来进行感应，通过标签来完成识别，最后利用嵌入式系统来完成控制的智能化使用过程。物联网的实时采集功能可以凭借对网络的接入，完成现实生活中的物与物、物与人的全面衔接，让信息化智能在物聯网中覆盖全球。

2. 物联网的本质特征

物联网的本质特征要依据对象来作出区别，可将其概括为三个基本特征，分别是：整体感知、可靠传输、智能处理。其中，整体感知是依靠物联网技术中的射频识别技术（RFID）、二维码和智能传感器等各类感知设备来实现对物体或事物的基本参数信息，而可靠传输依然是在互联网和无线网络的基础上来完成的。最后的智能处理过程相对复杂，需要具备实时分析数据的功能，然后对感知器和网络传输过来的信息进行细致的处理和分类，最后完成物联网的连接功能。因此，物联网本身就涵盖了整个智能化功能的前提，就是对信息的获取-传送-处理-施效的全部过程。

3. 物联网的基本结构

从功能层面而言，物联网可以分为三个部分，即感知层、网络层和应用层。这个结构的分布决定了物联网效果的实现过程，因此对应的就是其本身的技术应用类别。下面我们就这三个层面来分别论述其在物联网构成中的作用。

3.1 感知层——信息传感器

这个层面是物联网的信息系统和实际控制系统实现的根本保障，因为感知层对事物和物品的具体感知，才能让信息发挥应有的作用，进而完成智能化的自动控制过程。这个层面所应用的技术最主要的就是信息传感器，其它的诸如二维码技术和射频识别技术等也非常关键，之所以如此定论，就是因为若没有了对物品实物的具体感知，那么还何谈接下来的信息传递和处理呢？

3.2 网络层——互联网大数据库

网络层的核心就是计算机互联网的大数据库，只要能够在这个层面完成对信息的实时传输，就是网络层功能效用的实际体现。利用互联网大数据库的数据做好实时信息传递，那么就能让物联网在信息的支持下完成各种连接和控制管理。

3.3 应用层——远程控制监督技术

这是物联网实现智能化管理的最后一个过程，其本质就是对感知层和网络层传输过来的具体数据进行分析归纳和施控。它能够依据不同人员的不同需要，提供多元化的技术服务。这个层面的作用是通过远程控制技术来具体实施的，其中最主要的就是监控和控制功能，这也是实现“万物互联”的最终成效。

4. 物联网技术在"家园共育"中的应用

物联网的核心技术非常多，每个技术能应用的方面也非常广阔。因此，在实际的幼儿园管理过程中，若将物联网技术实现全面覆盖，那就在很大程度上方便了孩子们的生活学习和出行，也能让“家园共育”理念中的家庭和幼儿园管理完成无缝对接，以保证孩子的健康和安全。射频识别技术简称RFID，这是一个非常简单的无线系统构成的，其中包含了询问器或者阅读器与多个应答器（就是标签）。标签的结构组成是耦合原件和芯片，因此每一个都有独立的电子编码，这些电子编码就能够被阅读器快速识别，进而实现对ID的追踪感知和管理。“家园共育”理念是要求家长和幼儿园共同完成对孩子的管理和教育，所以，为了更好的达成这一目标，就可以将应用了射频识别技术的智能RFID卡分发给每一名学生，并在其中的电子编码上录入好孩子的基本信息，如：姓名、年龄、家长信息等。教师可以通过物联网与RFID进行实时监控管理，掌握孩子的位置，血压和心跳等数据，这样就可以及时的监控好每一名学生的具体情况。

4.1 智能化幼儿园管理

首先，在学生佩戴了智能RFID卡片后，幼儿园教师能够在基于物联网平台的幼儿园管理系统中对其进行统一管理。首先，门禁系统可以内置信息传感器，这样就更够感知到RFID卡片中的电子编码信息，然后对学生进入和离开幼儿园的时间做好准确记录，这个过程不但可以监督学生迟到早退的违规现象，还能在确认孩子身份信息的同时保证他们人身的安全。其次，社会上不安定因素非常多，所以幼儿园也需要对家长的身份信息进行确认，因此在孩子入园的同时幼儿园应当给家长也配备一个RFID识别卡，然后将家长和孩子的身份信息进行相互关联，这样就可以在很大的程度上避免因陌生人员混入校园带来的相关风险问题。家长的身份识别卡只是为了方便对孩子的接送，也可以在进入园区的时候与幼儿园的责任教师进行沟通，进而完成“家园共育”理念中所要求的家园共同培育过程。最后，就是对教师的管理。园区的控制是依靠物联网的智能化功能来实施完成的，因此，幼儿园的教师也需要配有RFID的身份识别卡片，这个卡片将会关联其负责的每名学生，教师就可以在系统中监督学生的实际情况，进而达成与其家长的即时沟通，促进“家园共育”理念的具体实施。

4.2 智能化幼儿园生活

“智能幼儿园”是通过物联网中的信息传感器等感知层的技术设备来完成对幼儿园的全面监督覆盖，这就是幼儿园物联网管理系统。这个系统中包含了门禁的智能化识别功能，还有校园的全面监控系统等，可以实现物联网层面对校园的全面控制。这项应用是以物联网技术为基础的合成服务系统，其主要功能就是对幼儿园的各类工作项目进行全面融合和智能化管理。幼儿园的环境问题一直是家长们的关注焦点，例如，孩子在学校的学习环境如何，学习状态怎样还有饮食条件，安全设施等诸多问题。为了让学生家长能够直观的了解孩子在幼儿园的各方面情况，智能幼儿园的的智能监测系统就可以让家长随时的获取孩子周边的各种信息。另外，这个系统还能够根据实际数据测评，科学的规划管理整个幼儿园的环境，让园内的温度、湿度和安全值一直被控制在合理的范围内，是实现“家园共育”的外在保障。家长在通过物联网系统对孩子的实际情况进行观察的过程，就是一个与幼儿园共同监管孩子的渠道， 这能令 “家园共育”理念实施的成效更加显著，因为其加深了幼儿园和家庭之间的共育关系，是推进“家园共育”开展的动力源泉。

4.3 智能化幼儿园教学

物联网的信息都是来自于互联网，因此，在实际的幼儿园授课过程中，幼儿园教师应当能够利用物联网的幼儿园管理系统来丰富课堂的教学手段。教师需要通过学生RFID卡中内置的电子信息条码。对学生的学习情况进行监督。运用每个对应的条码区分每个学生不同的学习进度，然后对其学习情况做好科学规划，这样就能掌握好张弛有度的学习速度。学生在幼儿园的学习情况和身体状况教师可以即时传送到学生所对应的卡片当中，以便家长利用物联网系统平台及时获取孩子的情况，然后有针对性的给予孩子教育和引导。因为家庭对于还在幼儿园的孩子来说非常重要。所以幼儿园教师必须要切实利用好物联网技术的万物互联特性，在家庭和学校之间构建好“家园共育”的沟通桥梁。

4.4 智能化幼儿园应急反射装置

整个幼儿园的管理大都是构建在传感器识别技术之上而建立的，但是其实这些功能的实现都离不开互联网提供的信息。无论是监测或是控制，都需要网络层的实时信息传输功能。那么，除了RFID的智能识别功能，物联网应用层也可以在幼儿园实现家园共育中起到重要的作用。如果说信息传感器所存在的感知层是物联网系统能够对外界刺激做出的分析，那么应用层内的嵌入式系统就是对这些感知所做出的具象化反应。例如，若孩子出现着凉发烧的情况就可以立即发出信息通知教师和家长，然后给出学生的健康数据，以便教师和家长参考。这个功能也可以实现“家园共育”的具体实施，成为连接家长和教师之间的纽带。

5. 结束语

物联网技术在的幼儿园实际管理中过程中可以起到至关重要的作用。因为物联网的实质就是“万物互联”，而“家园共育”理念需要幼儿园和家庭能够实现即时信息沟通和共同监管的作用，因此，物联网在这个理念中的应用探索是正确的前进方向。虽然，现今物联网技术还未真正成熟，但是对于这个方面的探索人们已经行在路上，所以无论是幼儿园还是家长，只要在日后推广的时候后能全面应用这项新兴技术，就能真正意义上的实现“家园共育”的教育理念。

参考文献：

[1]中国物联网产业发展年度蓝皮书，中国物联网研究发展中心，2010.

[2]王志良，石志国.物联网工程导论[M].西安电子科技大学出版社.2011-09.

[3]王汝传，孙力娟.21世纪高等学校规划教材·物联网：物联网技术导论「Ml.清华大学出版社，2011-09.

[4]李鴻，王林珠，谭怀忠.物联网技术在幼儿园幼儿管理中的应用研究.中国教育技术装备，2013.03（303）：7-8.

作者简介：姓名：蒋琴（1990.01）女，汉，四川省大竹县，学历：本科，职称：助理讲师工作单位：四川幼儿师范高等专科学校，研究方向：嵌入式，物联网方向。