中北大学（朔州校区）
摘要：物联网在今天得到了飞速的发展和应用，它被视为是未来智慧城市的重要基础和关键技术。我国政府也正积极推广物联网和智慧城市的应用和发展。而且为了能更好地为学生提供良好的学习环境，基于物联网的智能教室调节系统正被逐渐地引入我国学校教室里。并且提出了各种不同的方案，本文旨在对这些系统方案进行一定程度的评判。
关键词：智能控制 物联网 教室一体化 WiFi
一、研究背景
随着电子技术和网络技术的飞速发展，智能设备的普及越来越快，人类的生活方式也在发生着巨大的变化。人们对自己的生活有更高层次的追求。智能化和信息化是当今社会的必然发展方向。就大学而言，大学教室和实验室是教师和学生进行理论研究和实践创新的重要场所。课堂教学是学生接受系统教育的最重要环节。然而，在现阶段，普通高校的教学设施仍然基本上处于传统教学设施之下，已经不能满足现代教学的需要。
另一方面，随着各高校招生规模的不断扩大，学生人数不断增加，这给高校管理学生和提高教学质量带来了困难。例如，登录链接效率低下，逃课情况严重。在提问和测试过程中，教师无法获得准确的数据和判断教学效果；室内温度和湿度仍处于手动控制阶段，自动温度控制虽然取得了进展，但尚未大范围普及，这一点也是导致学生在教室学习不舒服和注意力分散的主要原因；
智能教室的出现可以从根本上解决这些问题，提高课堂教学的效率和准确性。
二、智能教室控制方案
智能教室可以整合教学、人员考勤、资产管理、环境监管、视频监控和远程控制等功能，实现课堂教学的智能联动。它不仅可以丰富课堂教学手段，提高学生的积极性，还可以帮助教师更好地掌握学生的情况，了解教学效果，提高课堂教学效率。目前市场提出了智能教室，教室一体化的概念。其中突出的是对其进行智能灯光调节，温湿度检测等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于智能一体化教室的研究，例如：
马德海等人发表的基于WIFI控制的智能教室一文中提出利用机械电子装置控制桌椅自动布置，门窗根据环境而自动开关，天花板上的照明系统自动调整亮度，自动灭火装置按需消除险情，中控系统监测控制整个教室的运行情况。
张鑫、华泽铎等人发表的基于CC2530的智能教室控制系统的构建一文中提出以CC2530为主控芯片，通过传感器、RFID标签等设备，采集外部物理世界的数据，然后通过ZigBee无线通信，实现智能一体化教室的功能。[4]
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除此以外，教室点名主要分为两大类，传统的老师人工点名，以及现在较为先进的人脸识别签到系统。但这两者都存在着诸多的不便，后者甚至有着较高的成本，学生可以利用一张照片蒙混过关，导致其性价比并不适用于现在的高校。
三、通过WIFI协议进行信息的传递
Wifi协议和技术是当下最适合在使用在校园内的一种信息传递技术，也是今后可真正投入到智能教室控制系统中的一项前沿科技。
目前物联网技术的快速发展，无线传感器网络( WSN )是一个多跳自组织网络系统，由部署在监控区域的大量廉价微传感器节点组成，通过无线通信形成。其目的是合作感测、收集并处理网络覆盖区域中感测到的物体的信息，并将其发送给观察者。传感器、传感物体和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。
现在WIFI技术的发展，也使得物联网的通讯技术取得了长足的进展。通过校园的无线网络进行数据的传输，在局域网的范围内，人人可以通过手机进行信息的浏览，校园网的存在给WiFi传输信息提供了一个良好的条件与环境。良好的环境可以提高教学水平，增强学生对所学知识的掌握，使课堂教学更加生动和令人兴奋。
四、智能教室在今后的主要用途与发展前景
智能教室设备可以体现物联网的三层(应用层、网络层和传感层)。根据商定的协议，它通过可能的网络接入方式(如基于WIFI的无线局域网、移动通信、电信网络等)将任何物品与互联网连接起来)，进行信息交流和沟通，实现物品与物体、物品与人之间无处不在的联系，实现物品的智能识别、跟踪、监控和管理。同时，智能教室还可以满足学校物联网技术专业课程的实训教学需求，如物联网导论、传感器原理与应用、无线传感器网络与应用等，并为学生或教师开发物联网技术应用项目提供平台。
通过智能教室实验平台，学生可以掌握物联网技术的基础理论、物理信息系统的识别和感知、计算机网络和技术理论、数据分析和信息处理技术等知识，具有通信技术、网络技术、传感技术等信息领域的广泛专业知识，并具有一定的工程应用系统开发、实践能力和科研能力。
参考文献：
[1]孙其博，刘杰，等.物联网：概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报，2010，33（03）：1-9.
[2]张群，杨絮，张正言，等.蓝牙模块串口通信的设计与实现[J].实验室研究与探索，2012，31（3）：79-82.
论文作者:张孟鑫,韩钰杰,田鑫,李浩东,杨壮飞,郭芝钰
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签：教室论文; 智能论文; 技术论文; 传感器论文; 系统论文; 学生论文; 网络论文; 《防护工程》2019年第2期论文;