物联网是最近的热门话题之一，受到产业界、政府部门和学术界的共同追捧，但是从本质上说，物联网不是一个纯粹的新事物，它的㊣概念和相关技术由来已久。
物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机—— Networked Coke Machine。1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出“物联网”的概念，提出了结合物品编码、RFID和互联网技术的解决方案。 2005年『国际电信联盟ITU发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出】了“物联网”的概念。2008年后，为了促进科技发展，寻找◇经济新的增长点，各国政府开始重视下一代的技术规划，将目光放在了物△联网上。2009年初，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。2009年8月温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究←所时，对于物联网应用也提出了一些看法和要求。目前，发改委、工信部等部委正在会同有关部门，在新一代信息技术方面开︼展研究，以形成支持新一代信息技术的一些新政策措╳施，从而推动我国经济的发展。
物联网的定义和特征
“物联网”（Internet of Things，IoT，也有称为Web of Things）指的是将各种信息传感设备，如射频识↑别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激◆光扫描器、气体感应器等各种装置与互联网结合起来形成∩的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别、管理和控∩制。可以说，物联网是基于泛在网技术建立起来的物物相々连的互联网，这种连接可以包含任何时间，任何地点和任何物体的连接。
和传统的互联∴网相比，物联网有其∞鲜明的特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器◢都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容★和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，它☆是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定卐时采集的信息需要通过网络传输◣，由于其数量及其庞大，形成了①海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时◥性，必须适应各种异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能※够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术→，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意≡义的数据，以适应不用用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。
物联网的技术架构和↘应用模式
从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应∏用层。感知层由各⊙种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传△感器、湿度传感器、二维码标签※、RFID 标签和读√写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网获识别物〖体，采集信息的㊣ 来源，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去。网络层由各种↙私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户（包括人、组织和★其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。物联网的行业特性主要】体现在其应用领域内，目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业＠均有物联网应用的尝试，某些行业已经积累一些成功的案例。
物联网层次结构图
尽管物联网的应用千变万ξ化，花样百出，应用案例和实现技术差异很大，但根据其实质用途可以归结为三种基本应用○模式：
对象〓的智能标签。通过二维码，RFID等技术标识特定的对象，用于◤区分对象个体，例如在生活中我们使用的各种智能卡，条码标签的基本用途就是用来ξ 获得对象的识别信息；此外通过智能标签还可以用于获得对象物︾品所包含的扩展信息，例如智能卡上的金额余ζ 额，二维码中所包含的网址和名称等。
环境监控和对象跟踪。利用多种〗类型的传感器和分布广泛的传感器网络，可以实现对某个对象的实时状▽态的获取和特定对象行为的监控，如使用分布在市区的各个噪音探ω头监测噪声污染，通过二氧化碳传感Ψ器监控大气中二氧化碳的浓度，通过GPS标签跟踪车辆位置，通过交◤通路口的摄像头捕捉实时交通流程等。
对象的智能控制。物联网基于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网络用获取的数据进行决策，改变对象的行为进行控制和反馈。例如根据光线的强弱调整路灯的亮度，根据车辆的流量自动调整红绿灯间隔等。
物联网的教育应用
将三种基本应用模式和具体的情境和内容相结▆合，物联网在教育中的▓应用大概可以分成下面几个领域，在不同领域中有不同的应用案例：
1. 信息化☉教学
利用物联网建立泛在学习环境。可以利》用智能标签识别需要学习的对象，并且根据学生的学习行为记录，调整学习◆内容。这是对传统课堂和虚拟实验的拓展，在空「间上和交互环节上，通过实地考察和实践，增强学生的体验。例如生物课的实践性教学中需要学生识别※校园内的各种植物，可以为每类植物粘贴带有二维码的标签，学生在室外寻找到这些植物后，除了可以知↑道植物的名字，还可以用手机识别二维码从教学平台上获得相关植物的扩展内容。
2. 教育管理
物联网在教育管理中可以用于人员考勤、图书管理、设备管理等方面。例如带有RFID 标签的学生证可以监控学生进出各个教▅学设施的情况，以及行动路线。又如将RFID用于图书管理，可通过RFID标签可方便地找到图书，并且可以在借阅图♂书的时候方便地获取图书信息而不用把书一本一本拿出来扫描。将物联『网技术用于实验设备管理可以方便地跟踪设备的位置和使用状态，方便管理。
3. 智慧校园
智能化教学环╲境，控制物联网在校园内还可用于∞校内交通管理、车辆管理、校园安全、师生健康、智能建筑、学生生活服务等领域。例如，在教室里安装光线传感器和控制器，根据光线强度和学生的位置，调整教室内的光照①度。控制器也可以和投影仪和窗帘导轨等设备整合，根据投影工作状态决定是否关上窗帘，降低灯光亮度。又如对校内有安全隐患的ζ 地区安装摄像头和红外传感器，实现安全监控和自动报警等。
面临的挑战和发展¤趋势
毫无疑问，物联网会带来♀相当的便利和巨大的市场，同时也面临着许多挑战。其一，物联网的技术标准尚☆不完整。关于泛在网的技术标准、关于设备和传感器的通信接口标准等是影响物联『网发展的挑战之一。其二、由于物联网可跟踪和记录用户的活动、行为、习惯和偏▼好，对个人隐私和信息安全的保护显得非常重要，普及物联网要加○快信息安全立法进度，完善信息安全法律体系是保障信息安全的根本。其三、物联网的基础设施和管理々机制尚不完备。传感︼器如何布置，如何维护，如何管理，如何形成网络，如何使用都是很大的问题。最后，物联网目前还处于早期阶段，前景模糊，还需要可持续的商业模式，以吸︽引更多的产业进入该领域，促进其进一步发展。从长远来看，物联网应用◥前景相当广阔。作为︾新兴战略性产业的代表，物联网的出现将会促进教育信息¤化的进一步发展，带来更多的创新应用♀和服务，引起教学模式和管理模式的变革，最终将提升教育信息化水平〓，有利于教育质量的提高。
作者：李青
