智能校園:物聯(lián)網(wǎng)如何徹底改變教育

盡管互聯(lián)網(wǎng)連接長期以來一直是學習過程的重要貢獻者,通過幫助學生無論身在何處都能獲取教育材料,但物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在正在通過增強教師和學生的面對面體驗來推動校園環(huán)境的革命。

本文來自千家網(wǎng)。

通過采用物聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備連接技術(shù),教育正成為一個容易發(fā)生顛覆的領(lǐng)域。

盡管互聯(lián)網(wǎng)連接長期以來一直是學習過程的重要貢獻者,通過幫助學生無論身在何處都能獲取教育材料,但物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在正在通過增強教師和學生的面對面體驗來推動校園環(huán)境的革命。

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什么是智慧校園?

智能學術(shù)校園與智能城市和智能建筑的物聯(lián)網(wǎng)應用有很多共同之處。

大型大學和學術(shù)機構(gòu)可能需要支持數(shù)萬名教職員工和學生,不僅要支持他們工作和學習,還要支持他們交通、餐飲、鍛煉和社交。這使得教育園區(qū)更像是擁有多種設(shè)施的小鎮(zhèn),而不是單一的辦公樓。

在這方面,雖然物聯(lián)網(wǎng)確實有助于在課堂上提供卓越的數(shù)字環(huán)境,但它可以在交通和交通管制、自助售貨機和餐飲以及入住管理和舒適度方面創(chuàng)造額外的價值。

與辦公室工作一樣,教育在2020年受到了全球疫情的嚴重影響,我們看到商業(yè)建筑使用方式的重大反思也體現(xiàn)在學術(shù)園區(qū)中。在類似的趨勢中,重點已轉(zhuǎn)移到考慮智能校園設(shè)計與居住者的健康、福祉和生產(chǎn)力的關(guān)系,從布局到出入、溫度和清潔度等環(huán)境因素。

智慧校園的物聯(lián)網(wǎng)應用

正如我們在關(guān)于智能建筑的專題文章中所探討的那樣,無論建筑的用途如何,我們看到的智能校園應用都是相似的,但有一些額外的用例??偨Y(jié)一下:

溫度控制

溫度傳感器監(jiān)控和調(diào)節(jié)單個房間和公共區(qū)域的暖通空調(diào)。

照明控制

亮度傳感器根據(jù)動態(tài)需求調(diào)節(jié)照明,例如關(guān)閉空房間和走廊的燈、根據(jù)一天中的時間調(diào)節(jié)亮度以及節(jié)省能源。

電力和水管理

電表和水表可以準確跟蹤能源和水的消耗。

火災探測

火災和煙霧探測系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)可以創(chuàng)建復雜的警報和快速響應能力。

訪問控制系統(tǒng)

訪問控制系統(tǒng)已經(jīng)充分利用了技術(shù),但物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在意味著鎖、訪問控制器、卡或遙控器讀卡器等每個組件都可以與網(wǎng)絡(luò)和校園管理系統(tǒng)無縫通信。

占用監(jiān)控

占用監(jiān)控與門禁控制協(xié)同工作,通過自動跟蹤提供建筑物使用情況和占用情況的詳細信息。這有助于管理環(huán)境舒適度和建筑安全。

防盜和入侵報警系統(tǒng)

智能建筑防盜警報與門禁控制配合使用,共同構(gòu)建全面的安全框架。

校園交通和停車

物聯(lián)網(wǎng)與垂直運輸?shù)娜诤峡梢砸雽崟r監(jiān)控、遠程診斷等功能,確保智能建筑的高效運行和維護。

校園安全

大型校園有自己的交通網(wǎng)絡(luò),包括有軌電車和班車以及教職員工和學生的汽車。密歇根大學等一些機構(gòu)正在使用物聯(lián)網(wǎng)來更好地管理校園交通服務(wù)。這包括班車跟蹤和時間表管理、實時公交時刻表以及用于管理停車位的智能停車系統(tǒng)。

音頻、視頻和智能教室

在大型校園中,聯(lián)網(wǎng)數(shù)字標牌可用于傳遞信息,同時還能通過廣告創(chuàng)造收入。在教室中,聯(lián)網(wǎng)視聽設(shè)備(如屏幕和數(shù)字白板)網(wǎng)絡(luò)可通過交互式顯示器和傳感器進一步提高個人工作效率,從而增強教學和學習效果。

教育物聯(lián)網(wǎng)(IoET)

隨著物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)日趨成熟,它正在分化為更多專注于特定行業(yè)的微型生態(tài)系統(tǒng),專注于更小眾的用例。在學術(shù)界,這表現(xiàn)為教育物聯(lián)網(wǎng)(IoET)。

學術(shù)界采用“物聯(lián)網(wǎng)”一詞來描述使用物聯(lián)網(wǎng)改善大學的教育和校園基礎(chǔ)設(shè)施。此類解決方案可提高學生參與度,幫助學生、教職員工和訪客在校園中導航和查找資源,并簡化管理任務(wù)。

具體來說,在課堂上,教師們正在使用智能設(shè)備來增強課程內(nèi)容并更好地管理環(huán)境。

智能校園:物聯(lián)網(wǎng)如何徹底改變教育

智能教室中的物聯(lián)網(wǎng)

已經(jīng)充分證實,環(huán)境因素會影響學習的習得、注意力、動力和參與度,包括照明、空氣質(zhì)量、溫度、濕度、噪音、通風,甚至家具和顏色。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為學習設(shè)施的重大創(chuàng)新打開了大門,RFID追蹤器、攝像頭、智能點名和注冊系統(tǒng)以及其他應用有助于評估學生并更有效地管理教室、實驗室和體育館。

現(xiàn)在,正在研究如何應用IoET來優(yōu)化這些環(huán)境因素并使其更有利于學習和參與。

光線不足或過強、過熱或過冷以及噪音干擾都會使學生難以集中注意力。物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以測量教室及其周圍環(huán)境的所有參數(shù),并將其調(diào)整為最佳值,以創(chuàng)造完美的學習環(huán)境。

可穿戴傳感器可用于測量運動的加速度,并提供有關(guān)坐著的學生的坐立不安的有用數(shù)據(jù),作為參與度或無聊度的指標,而攝像頭和眼動追蹤技術(shù)可以評估對所呈現(xiàn)的學習材料的參與度。

環(huán)境溫度會分散學生的注意力,影響他們的學習能力,因此可以使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備自動調(diào)節(jié)溫度。

在照明方面,物聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備可以改變智能燈泡的亮度甚至顏色,使其顯示出類似于自然陽光的光線,有利于改善精神狀態(tài),減少負面情緒和壓力,使學生更加專注。

同時,空氣中氧氣和水分太少會導致學生精力不足和注意力不集中。當二氧化碳濃度高時,氧氣量較低,使人更加困倦、疲倦、頭暈和注意力不集中。支持物聯(lián)網(wǎng)的執(zhí)行器和空氣質(zhì)量分析儀可以促進最佳的空氣質(zhì)量和條件。

噪音傳感器可以與教室視聽設(shè)備協(xié)同工作,確保教師能夠大聲說話以克服環(huán)境噪音,或者在學生開始分心、注意力開始減弱時立即采取行動。

雖然所有這些潛在的應用都可以在智能學校的概念中發(fā)揮重要作用,但隱私和道德問題仍然至關(guān)重要,學生和教師在使用技術(shù)時應該注意保密和隱私協(xié)議。

智能校園:物聯(lián)網(wǎng)如何徹底改變教育

智能校園中的專用蜂窩網(wǎng)絡(luò)

雖然智能建筑經(jīng)常使用蜂窩物聯(lián)網(wǎng)、WiFi和LPWAN技術(shù),但校園分布較為分散,這意味著機構(gòu)通常會利用私有5G網(wǎng)絡(luò)來充分支持非常大的室外區(qū)域的覆蓋,其中可能包括校園內(nèi)數(shù)十棟建筑。

私有5G網(wǎng)絡(luò)可以使用與我們在商業(yè)LTE部署中看到的相同的技術(shù),但網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施歸校園所有并由IT部門控制。

雖然在一個站點連接到本地私有LTE/5G網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量通常只有幾百到幾千個,但它們的數(shù)量正在快速增長。

分析師估計,到2023年底,連接到私有LTE/5G網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達到140萬臺,但到2028年,私有LTE/5G物聯(lián)網(wǎng)連接預計將以38%的復合年增長率增長,達到710萬臺。

私有5G網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)您的特定需求進行定制。您可以選擇最適合自己的性能規(guī)格,并可以在內(nèi)部管理和分析數(shù)據(jù)。

智能校園蜂窩應用

部署私有5G/LTE網(wǎng)絡(luò)可以為智能校園應用帶來多種好處,尤其是在需要時:

●在建筑物等密集區(qū)域和大學校園等更廣闊的區(qū)域連接許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

●低延遲、高速數(shù)據(jù)傳輸,適用于實時視頻或演示等關(guān)鍵應用

●蜂窩網(wǎng)絡(luò)上身份驗證和加密方面最高級別的安全性

●高度可靠且有彈性的基礎(chǔ)設(shè)施,100%的連接正常運行時間

速度和帶寬的提高、延遲的降低、定制選項的增加以及效率的提高使私有5G/LTE成為一個有吸引力的選擇。如果您正在尋找高速、低延遲的移動解決方案,私有5G/LTE值得考慮。

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