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1、“物联网”带来学习方式的变革摘要：物联网发展到今天，已涉及众多领域，在不久的将来，我们身边的现实世界，将通过各种信息传感设备和相关技术将各种物件链接而形成网络，其中所有物品都有唯一的数字化、网络化标识，方便识别、管理与共享。本文从物联网发展出发，介绍了物联网的相关概念和技术，阐述了传统学习方式和互联网时代的学习方式。而物联网时代的到来，作者通过分析，认为这一新的时代必将带来学习方式的变革。关键词：物联网，学习方式，云计算从物联网（TheInternetofThings）的中英文字面来看，物联网不但强调物品通过各种信息传感设备和相关技术链接而形成网络，使得所有物品都有数字化、网络化标识，方便识别
2、、管理与共享，它还具有具有更为深广的含义，强调“anythingsconnection”，而“things”不但包括现实世界的物件（object），也包括各种计算设备（computer）与虚拟空间的人工物件（artifact），还包括网络用户（human）1。可见，在广义上，物联网实际上是包含了对物件之间、人与物件之间、人机之间、人人之间、物件与计算机之间、计算机之间等各种“主体”之间的互联。2005年国际电信联盟（ITU）发布的ITU互联网报告2005：物联网描绘了“物联网”时代的图景1：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等
3、等。物联网有望为人们提供智能化的生活与工作环境，变革人们的生活、工作与学习方式。1物联网发展概述物联网的概念最初来源于美国麻省理工学院(MIT)在1999年建立的自动识别中心(Auto-IDLabs)2提出的网络无线射频识别(RFID)系统，之后受到了越来越多的关注。2005年ITU（国际电信联盟）在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上正式确定了“物联网”的概念，并随后发布了ITU Internet reports 2005the Internet of things3。ITU在报告中指出，我们正站在一个新的通信时代的边缘，信息与通信技术(ICT)的目标已经从满足人与人之间的沟通，发展到
4、实现人与物、物与物之间的连接，无所不在的物联网通信时代即将来临。物联网使我们在信息与通信技术的世界里获得一个新的沟通维度(如图1所示)，将任何时间、任何地点、连接任何人，扩展到连接任何物品，万物的连接就形成了物联网。3图1：全新的沟通维度3ITU报告的推出，使得物联网的发展被看作信息领域一次重大的发展和变革机遇，在全球范围内得到了重视。一些发达国家纷纷将物联网作为新兴产业，并出台战略措施予以落实。从国际上看，欧盟、美国、日韩等国都十分重视物联网的发展，并且已作了大量研究开发和应用工作。如美国已把它当成重振经济的法宝，所以非常重视物联网和互联网的发展，它的核心是利用信息通信技术（ICT）来改变美
5、国未来产业发展模式和结构（金融、制造、消费和服务等），改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度。把ICT技术充分应用到各行各业，把感应器嵌入到全球每个角落，例如电网、交通（铁路、公路、市内交通、相关设备、工具）等物体上。并利用网络和设备收集的大量数据通过云计算、数据仓库和人工智能技术做出分析，给出解决方案。把人类智慧赋予万物，赋予地球。美国提出“智慧地球、物联网和云计算”就是想要作为新一轮IT技术革命的领头羊的证明。美国政府在经济刺激计划中提出数百亿美元支持物联网发展，支持IBM的“智慧地球”，目前美国在RFID、FPC global已取得主导地位，而国防部开展的“智能微尘”
6、更是在军事、民用两大方面对物联网进行全面控制。在欧盟方面，按欧盟专家的说法，欧盟发展物联网先于美国，事实上欧盟围绕物联网技术和应用作了不少创新性工作。2009年布置的欧盟物联网行动计划（Internet of thingsAn action plan for Europe）4其目的也是企图在“物联网”的发展上引领世界。在欧盟较为活跃的是各大运营商和设备制造商，他们推动了M2M（机器与机器）的技术和服务的发展，同年又推出了欧盟物联网战略研究线路图。再看亚洲日韩方面，均在2004年启动泛在网国家战略，物联网被纳入国家整体发展重点规划内容，把物联网应用、基础设施和技术产业发展列入其优先行动议程。20
7、09年10月13日，韩国通信委员会通过了物联网基础设施构建基本规划5，将物联网市场确定为新增长动力，提出了“通过构建世界最先进的物联网基础实施，打造未来广播通信融合领域超一流信息通信技术强国”的目标，并确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境4大领域和12项详细课题。2009年8月7日，温家宝总理视察无锡时提出“感知中国”理念，由此推动了物联网概念在国内的重视，成为继计算机、互联网和移动通信之后引发新一轮信息产业浪潮的核心领域。2010年3月5日，温家宝总理在政府工作报告将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴。国务院、发展和改革委员会、工业和信息化部
8、、科学技术部等都在研究制定促进物联网产业发展的扶持政策，由此，推动了中国物联网建设从概念推广、政策制定、配套建设到技术研发的快速发展。2物联网体系结构及相关技术简介物联网技术涉及多个领域，这些技术在不同的行业往往具有不同的应用需求和技术形态。对物联网涉及的核心技术进行归类和梳理，可以形成如图2所示的物联网技术体系结构。在这个技术体系中，物联网的技术构成主要包括感知与标识技术、网络与通信技术、计算与服务技术及管理与支撑技术四大体系。图2：物联网技术体系结构 图3：物联网功能模型（1）RFID（RadioFrequencyIdentification）标识技术RFID（RadioFrequency
9、Identification）为物体贴上电子标签，实现高效灵活管理，是物联网最关键的一个技术。典型的RFID系统由电子标签、读写器和信息处理系统组成。在射频识别技术（RFID）中要实现任何物体之间的互联就必须给每件物体一个识别编码，也就是用于身份验证的ID。每个产品或事物出现在这个世界就得获得一个惟一的编码来证明它的惟一性。（2）无线传感网无线传感网是由大量部署在监测区域内的传感器节点构成的多个、自组织的无线网络系统。物联网的快速发展依赖于终端的大规模、大范围的部署，而物联网终端的多形态和泛在化既是物联网业务发展的特点，也是其面临的重点和难点。而在未来，无线传感网络技术的拓扑控制、定位技术、时
10、间同步、数据融合处理技术以及终端设备的能量获取和存储技术、设备小型化/低成本/低功耗等问题将引领无线传感网络的热点研究。（3）云计算技术物联网的发展离不开云计算技术的支持。云计算（CloudComputing）是网格计算（GridComputing）、虚拟化（Virtualization）等核心技术在网络时代的发展和商业实现。其中的“云”即指计算机网络或互联网。云计算旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合起来，形成具有强大计算能力的系统，并把这种计算能力分配到终端用户手中。云计算使用户无需建立自己的计算中心，可借助SaaS（软件即服务）、PaaS（平台即服务）、IaaS（基础设施即服务）
11、、MSP（管理服务提供商）等商业模式实现按需服务、按需付费，用户在大大节省投资和维护费用的同时，享用云服务。“云计算”的强大数据整合处理功能，为物联网时代的学习方式的变革提供了保障。3物联网时代带来学习方式的变革从学习方式的改变过程中，我们可以看到研究者不失时机将先进技术应用于教育领域，从E-Learning（网络学习）、D-Learning（远程学习）、M-Learning（移动学习）到后来的基于分布式计算的分布式学习、基于泛在技术的泛在学习，研究者总是希望运用新的技术为学习者创设更加适宜的学习环境，开发更加丰富的学习资源，以达到最优的学习效果。随着物联网时代的到来，研究者开始考虑利用物联网
12、的相应新技术进一步为人们改进学习方式、更新学习资源、改造学习环境。（1）改变现有M-Learning（移动学习）模式根据不同的应用技术、不同的通信协议，移动学习的模式有两种：基于短信息服务（SMS）和通过建设WAP教育站点，分别是基于点播和基于浏览的移动学习。而两种模式都各有其不足：SMS模式下，学习者通过定制短信息进行学习，服务端短信息一般都是编辑完成后通过短信平台传播给学习者的，学习者无法与教学者进行实时的交流，即使将问题以短信息方式回复给教育者，教育者也很难在第一时间进行回答。WAP教育站点模式下，一是目前建立的WAP教育站点不多，学习资源有限；二是该方式基于WAP浏览协议，数据传输速率
13、不高，使得学习者学习效率不高，此外，其收费比较高，甚至超过个人计算机条件下的网络学习，因此很难得以普及。移动学习现有模式的诸多不足，使得移动学习很难形成大众化的趋势，也在根本上限制了移动学习的发展。物联网时代，云计算技术的快速发展，将通过技术弥补这些不足，带来移动学习模式的变革。云计算技术已给M-Learning（移动学习）提供了新的发展思路：其大型存储器聚合的海量教育信息为教育资源的整合奠定了坚实的基础；其实现了C/S结构向B/S结构真正意义上的转变，使得移动学习过程中对学习者终端硬件的要求大幅降低，甚至只需一台支持浏览器技术的移动设备（如手机、PDA等）即可进行移动学习。云计算将是未来移动
14、学习的主要支撑平台，也将推动移动学习的发展。（2）改变现有图书馆和数字图书馆模式在物联网时代，由于云计算的海量存贮和超计算能力，其已颠覆了传统的应用模式，图书馆对读者的信息服务重点也将从最早的以硬件为中心转向以软件为中心、向以服务为中心的时代，从根本上改变图书馆信息获取、保存及服务的现存理念与方式。云计算扩大了软硬件应用的外延并改变软硬件产品的应用模式，实现更大程度的“整合”与“共享”，提高图书馆服务能力；利用云进行信息服务，图书馆传统的信息服务业务流程将被逐一拆解，重新进行组合，呈现出一定的业务外包、虚拟化、技术化发展倾向；服务理念与方式也将发生很大的转变与革新，原来的服务提供者逐渐向服务提
15、供者和服务利用者的双重身份转换。真正实现云计算化的图书馆，硬件即信息资源的稀缺可通过云计算高度的共享特性来解决，硬件对一个图书馆的影响性将变得弱化，读者真正看中的可能是对这些硬件的软件服务，如对资源的检索介绍、对于信息的挖掘组织、知识的管理分析、馆舍的人文气氛等。于是，图书馆建设将改变目前的重藏轻用、重硬件轻服务的现状。云计算给数字图书馆的用户服务带来的变化，包括降低用户接入数字图书馆所需终端设备的要求、整合数字资源，为用户提供“一站式”入口、全方位的用户参考咨询服务，以及帮助用户创建更加自主、多元的虚拟学习社区。最小化了对学习者终端设备的要求，改变了教育行业信息化方式极大降低教育行业信息系统
16、的建设成本，使“百美元笔记本”项目成为现实。（3）PLE（Personal Learning Environment）个人学习环境的真正实现传统学习环境的设计主要是从以下视角出发的：以学习者为中心、以知识为中心、以评价为中心、以共同体为中心。在互联网问世之初，其核心竞争力就在于对“微内容”的有效聚合与使用，互联网将零星散乱的数据呈现给学习者，面对拥有海量信息的因特网环境，为了能快速、高效地寻找到有用信息，学习者只能通过搜索引擎来满足个人对信息的搜索与聚合的需求，这种模式可以看作为一种Pull（拉）的形式；在web2.0 阶段，网络给予人们极大的自主权，个性化成为这一阶段的主要特征，网络根据学习者的兴趣爱好和定制需求向学习者定期地发送学习内容，这种模式可以看作为一种Push（推）的形式。物联网时
