学校管理如何快速智能化进阶？这里有一份低成本高效能的智慧物联校园指南

《教育信息化2.0行动计划》要求学校教育坚持融合创新，发挥技术优势，变革传统模式，推进新技术与教育教学的深度融合，真正实现从融合应用阶段迈入创新发展阶段，不仅实现常态化应用，更要达成全方位创新。

日益创新的智能技术为教育带来高效赋能，从学校教学管理方式到校园设备的节能减排，从后勤运管维护到校园安防布控，技术到底是怎样为教育增幅赋能的呢？

我们期待每天走进教室会是这样的场景：

教室里的新风系统、空调在师生们到来前自动开启，改善教室内的空气环境与温湿度；学生进入教室时实现自动打卡，音乐播放提示准备开课；老师上课前，教学一体机自动打开进入课堂界面；教室里的窗帘会根据室内最佳光线亮度自动调节窗帘开合度……

但现实往往是：

教室里的设备太多，难以统一实现智能感知、控制管理；

教室里的每个设备都需要手动按键控制，操作繁琐，浪费时间；

教室设备的使用情况及能耗没有清晰的数据可查及分析，不利于节能改进……

那么，是否能为这些设备安装一个“智慧大脑”，由这个大脑来统一操控教室里的灯光、风扇、空调、窗帘、多媒体设备、门锁等，让所有电子设备实现智能化管控呢？

一张网络织起的校园“智慧大脑”

拥有实时监控、数据采集、远程操作、智能调度、安全可靠等特性的物联网技术已经成为国内教育信息化发展的热点问题，在不改变原有设备的基础上，只需增加相关新机采集及控制模块，就能合理利用物联网技术的特性，达到一键化智能管控校园电子设备的效果。

一个完整的智慧校园物联网应用体系，主要由感知层、网络层、平台层和应用层组成。

感知层包括现地端的各种硬件设备，主要完成信息的采集以及控制命令的执行。

比如：感知设备,智能门锁、温湿度传感器等；控制器设备，包括控制灯光的智能开关、控制空调的空调控制套件、控制窗帘的窗帘控制套件等；测量类设备，如带能耗采集的智能插座、智能空气开关组件等。

网络层用于实现现地数据的反馈和控制信号的上传，主要通过前面所述通信技术来实现，实际应用中将结合现场需求，灵活选用相关通信技术，通过部署网关、基站、转发器、分线器采用有线和无线通讯的方式，构建校园内智能网络通讯环境。

平台层用来对感知层设备所汇聚起来的数据进行管理，同时通过网络层下发控制信号实现对感知层设备的管理，如根据反馈上来的温湿度数据、光照度数据手动调节空调灯光强度等，主要的数据管理工作也在平台层进行。

应用层则通过平台层所汇聚起来的数据，对校内情况进行综合化，智能化，可视化的管理，校园能耗管理，校园安全管理，综合环境管理，GIS地图式校园管理等。

“智慧大脑”如何发挥管控效能

一键式管理

利用物联网监控平台对校园内特定场景和设备建立一键式管理，是校园智慧大脑体现效能的第一要务。

比如，为教室内的电子设备设置一键全关，让老师在课后方便快捷的关闭教室内的电子设备；也可以设置整栋教学楼的电子设备一键开关功能，让学校后勤管理人员方便管理楼内灯具、空调、多媒体设备等，免去逐层检查、逐一关闭的工作量；还可以设置学校路灯区域一键开关，在日夜更替或检修时进行一键全开/关等。

时序控制与策略管理

时序控制就是建立以时间（分、时、日）为主的管控模式，特别适用于一些时序性较强的管理场景。

比如，可以建立对教学楼的时序控制，在放学后关闭楼内所有灯具及空调，并联动关闭门禁系统；可以针对教室或会议室使用情况，设定空调使用时间，在人员进入前提前开启并自动调节至适宜温度，临近时间节点时自动关闭，充分利用余冷/余热等，在体验自动化管理的同时节能减排。

策略管理模式则是指根据一定使用逻辑，设定某些系统或设备的运行逻辑或模式。

比如，根据课程要求的不同，可以灵活设置投影仪、教学音箱、录播一体机等教学设备的状态及参数，分为“公开课模式”、“大班课模式”、“音乐课模式”等，一键调节到所需要的设备状态；也可以根据后勤部门的需要，设置设备巡检模式，在模式开启时依次亮灯或反馈设备运行状态信号，对校内设备进行快速巡检。

智能反馈控制

借助先进的大数据技术，我们可以通过一些设备上传的数据，再加上物联网平台对相应功能设备进行远程开启和调节，形成反馈控制回路，实现校园的智能反馈管理。

比如，以温湿度传感器数据为依据，联动控制室内空调、新风系统等，使室内环境一直处在舒适范围内；监控风向风速、室外空气污染物，联动开/关校内窗户，联动报警；综合红外人体感应、教室进出人员监控等，自动调节室内灯光等。

智能安防控制

智能安防控制为校园织起完整的防护网，从校园门禁到视频监控，以及水电气泄露监测与校舍安全，都可以通过物联网技术，进行实时监控、保安防盗、危险警报等。

比如，为学校大门、会议室、报告厅、机房、档案室及特殊的功能教室等场所的出入门进行控制、实时监控和一键管理，既方便校内成员出入，又可以管控外来人员随意进出，从而为学校提供一个高效安全的工作教学环境。

还有对于水电气的安全监测，利用物联网设备收集汇总的数据，对水电气异常情况，及时通过物联网监控平台将信息发送给有关责任人，同时联动控制相关设备对现场进行报警或应急处理。

还可以通过在宿舍内加装无线电池供电的红外入侵传感器、烟感、水浸等安防传感器，消除宿舍内的安全盲区，对烟雾、漏水、用电过载等情况进行有效的实时监测，实现火灾监测、漏水监测、烟雾监测、非法入侵等安防状态的全方位监控与保护。当发生安全隐患和事故时，直接将告警信息推送到监控中心及相关管理老师和领导的移动智能终端上，帮助管理人员实时监控，准备定位和快速响应。

“智慧大脑”将成为未来学校建设

必要一环

依托物联网、大数据等技术打造的智慧物联网校园，让学校在管理上真正实现了化繁为简、精准管控、高效运维、安全环保等，成为迈向未来学校建设道路中的必要一环。

但是，智慧物联网校园建设也是一个长期的过程，根据学校建设情况，不同阶段有不同的建设侧重和实施要求。考虑未来应用扩展的需要，现阶段智慧物联网校园的建设，满足下列原则即可：

l  实用性 

实用性是应遵循的第一原则。智慧物联网校园的建设内容应符合实际需要，不片面追求系统与功能的超前性，在合适的技术范围和投资范围内实现当前所需要的功能。

l  稳定性 

智慧物联网校园物联网系统需长期工作，且教室众多设备众多，日常因教学活动不便随时维护等特性，使系统及设备的稳定性显得尤为重要。

l  安全性

校园项目需充分考虑对学生安全可能造成的影响。所选用的设备及配件，在性能安全可靠运转的同时，还需充分考虑学生因好奇操作、冲撞、误操作、强行拆卸等情况下，使用设备的安全性，充分保证使用环境的安全。

l  可扩展性 

随着智慧物联网校园建设的深入，学校需求的不断变化，校园物联网系统的设计与实施应考虑到将来可扩展的实际需要，可灵活增减或更新各个子系统，以满足不同时期的需要，同时保持领先地位，作为校园智能设施使用及建设的典范。

l  易维护性

系统运行过程中的维护应简单易行。系统的运转做到开电即可工作运行的程度，在日常维护过程中无需使用过多专用的维护工具。云平台、计算机以及前端设备，都充分考虑系统可靠性，并采用有相应认证的产品，使系统故障率最低。同时，充分考虑数据的保存、快速恢复和系统的鲁棒性，不会因为部分设备的维护或损毁，而停止其余所有设备的正常运作。

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来源丨 蒲公英未来学校装备研究中心

编辑丨 雅欣