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關鍵詞:物聯網;兩化融合;推動
中圖分類號:F424 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 06-0000-02
物聯網是我國“十二五”規劃的最耀眼的明星,我國的物聯網行業也將進入下一個發展階段。兩化融合是指信息化和工業化的高度融和,這也是物聯網發展的理念和基礎,因此,推動物聯網的建設就是推動我國的兩化融合。
一、物聯網簡介
(一)物聯網概念。物聯網是指將無所不在的末端設備和設施,通過各種傳輸網絡實現彼此之間互聯互通,應用集成和運營模式,采用適當的安全保衛機制等管理和服務功能,實現對“萬物”的高效、節能、安全、環保的管控一體化。
(二)物聯網的特征。1.物聯網具有全面感知能力。主要通過傳感器、RFID技術等技術來獲取信息。2.物聯網數據傳輸的實施可靠。通過各種網絡之間的相互融合,將信息實施準確的傳輸到數據接收端。3.物聯網實現了數據的職能處理。物聯網通過提高自身設備的信息處理能力、云計算等技術實現海量數據的高速分析,實現對物體的智能化控制。
二、兩化融合簡介
兩化融合是工業化和信息化的高度融和。兩化融合是將電子信息產品和技術,應用到工業生產的各個環節之中,以促進工業企業的信息化,隨著我國近年來的實踐發現,信息化和工業化并不是簡單的推動和促進關系,它們在管理、產品、技術等各個層面是相互融合,不可分割的,并由此衍生出了工業軟件、工業電子和工業信息服務業等新興產業,信息化和工業化發展到一定階段就會有兩化融合的發展需要,是工業化和信息化發展的必然結果。
兩化融合主要指工業化和信息化中的產品、技術、業務、產業是個層面的相互融合。產品融合是指電子信息產品在工業產品中的滲透和應用,在普通的機床中加入數控系統就成了數控機床;技術融合是指信息技術與工業技術之間的融和而產生的新技術,比如由計算機控制技術和工業相融合產生的工業控制技術;業務融合是指電子信息技術不斷融和到工業的業務當中去;產業融和衍生是指通過兩個產業之間的相互融和而衍生出來的新產業,工業軟件、電子商務以及工業信息服務業等。
三、物聯網在兩化融合方面的推動作用
兩化融合在企業中的主要目標包括實現企業生產的智能化,業務的協同化,企業服務的網絡化,生產管理的安全化等幾個方面(一)提高企業生產業務的協同化。利用物聯網技術,例如RFID技術等將企業內部的生產業務和企業物流管理將企業內部的生產業務和物流管理的高度協同化,提升企業的生產效率,提高企業經濟效益。(二)實現企業生產過程的智能化。利用物聯網技術對企業的生產過程實施實時監控,時刻對企業生產過程中的設備狀態、材料使用狀況和成品質量進行監督,通過對其三者之間的關系不斷監督、控制、優化。從而實現企業生產過程的智能化。(三)普及企業產品服務的網絡化。在產品和設備中加入RFID或傳感技術,實現各種設備之間的互聯互通,實現對各種設備的遠程監測,不僅能夠使企業生產成本的降低,還可以令企業產品生命周期內的全程化服務,有效提高企業的服務質量,使企業由生產型企業向服務型企業轉變。(四)促進企業生產管理安全化。由于在各種設備之中嵌入了各種電子標簽,可以實現對存在危險的生產現場的遠程監控感知,在危險發生前發出安全警報,提高企業生產安全水平。
四、大力發揮物聯網在推動兩化融合方面的作用
由于利用物聯網技術的物品大都是工業或工程開發產品,而承載物聯網的又是通信網、計算機網、電視網等傳統的信息網絡。因此,物聯網的未來的廣闊發展趨勢與兩化融合的目的相同,物聯網是信息化的深化應用,是工業化未來的發展趨勢,有力地帶動了工業的發展轉型,促進了工業化和信息化的發展。
由于工業化和信息化之間存在著以上的特殊關系,因此,應通過不斷加大對物聯網的建設來促進兩化融合,其具體措施應包括以下幾個方面:
(一)加強實施國家的物聯網發展規劃。盡管工業和信息化部已經了到2015年之前的我國物聯網發展觀念,但是在實施過程中卻沒有得到深入推進。比如,很多企業忙著推出各種各樣的所謂的物聯網產品,卻對ip地址申請等一些基礎性的工作忽視。(二)加強信息通信等基礎設施網絡建設,這一條也是在十的政府工作報告中提出的一條,因為物聯網存在的基礎是互聯網,只有整個通信網絡暢通之后,物聯網才能發揮自身作用。這些網絡主要包括三網融合、無線傳感網絡等。(三)要不斷豐富物聯網服務內容,并重點推出一些應用,增加工業企業對物聯網在工業中應用興趣。重點領域培育出一些可推廣師范的工業應用,積累推廣經驗和方法,為物聯網應用到全社會做好基礎工作。推進信息技術和工業研發、生產、控制等相互融和,進而增加產品的技術含量,是工業產品的研發、生產、管理、銷售呈現出更多的電子信息產品的特征。(四)加大對物聯網公共服務平臺的建設,為企業提供信息服務平臺,提高企業的物聯網應用水平,降低企業使用物聯網的成本,有效推動物聯網在企業中的應用,目前,我國的華為公司的云計算服務就屬于一種物聯網公共服務平臺。
結語:
兩化融合是我國近年來的發展戰略,是未來一段時間的發展方向,是有效提升我國工業水平的必由之路。當前各國都對物聯網的發展充滿了信心,紛紛制定了自己的戰略發展規劃,如美國IBM公司的“智慧地球”,日本的“U-Japan”以及我國的感知中國。互聯網已融入人們的生活的各個部分,并逐步演化為物聯網,物聯網必將成為未來的發展趨勢,并在推動兩化融合方面起到非常重要的作用,我國亟需大力推進物聯網建設及時推動國家的兩化融合建設。
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>> 基于LBS的網絡窄告發展現狀及趨勢 我國物流金融的發展現狀及趨勢分析 中國第三方物流的發展現狀及趨勢探究 第三方物流的發展現狀及趨勢研究 淺談基于物聯網的物流產業發展現狀及應對策略 基于液壓節能技術的工程機械發展現狀及未來趨勢 基于當前室內設計的發展現狀及趨勢分析 廣西綠色物流的發展現狀及對策 飲料發展現狀及趨勢 第三方物流行業發展現狀及發展趨勢 中國LBS發展現狀及理性看待未來市場機會 林業機械的發展現狀及趨勢 海洋特種船舶的發展現狀及趨勢 微電影的發展現狀及趨勢研究 環保機械的發展現狀及趨勢 廣告業的發展現狀及趨勢 環保機械的發展現狀及趨勢探究 高性能混凝土的發展現狀及趨勢 討論環保機械的發展現狀及趨勢 淺析綠色建筑的發展現狀及趨勢 常見問題解答 當前所在位置:.
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關鍵詞:物聯網;石化行業;RFID射頻技術;網絡同性技術
中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)23-5565-03
Internet and Its Application in Petrochemical Industry
LI Ya-jie1, CAO Wei1, WEI Qi2
(1.Automation Research Institute of Lanzhou Petrochemical Company Petrochina, Lanzhou 730060,China; 2. China Guangdong Petro? leum Petrochemical Industries Co., Jieyang 515200,China)
Abstract: The following computer, Internet, Internet technology has brought the third world in the context of information industry tide, more and more become the focus of global concern, will give the people’s production and life brought about profound changes. This paper introduces the origin, definition of Internet of things, involving technology, predicted the development trend of the Internet of things, things technology application in petrochemical industry case, looking things technology application in petrochemical industry trends.
Key words: the Internet of things; petrochemical industry; RFID technology; sensing technology
1關于物聯網
近年來,物聯網[1,2]成為炙手可熱的名詞,許多人預言物聯網將徹底改變人們的生活方式,帶動億萬級的產業發展,成為信息化發展的新的推動力量。那么,物聯網究竟是什么由來,他離我們到底還有多遠?早在1995年,比爾·蓋茨在《未來之路》一書中就已經提及物聯網概念(Internet of Things),只是當時受限于無線網絡、硬件及傳感器設備的發展,沒有引起世人的重視;1998年,美國麻省理工大學(MIT)創造性提出了當時被稱作“EPC”系統的“物聯網”構想;2005年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)正式提出了“物聯網”的概念:稱“物聯網”為“The Internet of things”(ITO),并發表了年終報告《ITU互聯網報告2005:物聯網》;2009年1月,IBM提出“智慧地球”構想,物聯網為其中不可缺的一部分,而奧巴馬對“智慧地球”構想作出了積極回應,并將其提升為國家層級的發展戰略,從而引起全球廣泛關注。2009年1月,IBM提出“智慧地球”構想,物聯網為其中不可缺的一部分,而奧巴馬對“智慧地球”構想作出了積極回應,并將其提升為國家層級的發展戰略,從而引起全球廣泛關注。2009年8月7日總理視察無錫微納傳感網工程技術研發中心并發表重要講話之后,“物聯網”概念迅速升溫。物聯網又稱傳感網,它掀起了繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業新浪潮。
通過射頻識別(RFID,Radio Frequency IDentification)、紅外感應器、全球定位系統(GPS,Global Positioning System)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。全面感知、可靠傳送、智能處理是物聯網的基本特征[3]。
物聯網主要涉及六大關鍵核心應用技術[4],分別是共性支撐技術、無線傳感網(WSN,wireless sensor network)技術、數據處理技術、新型傳感器技術、RFID電子標簽技術、地理信息系統(GIS,geographic information system)技術。物聯網具有與互聯網類同的資源尋址需求,以確保其中聯網物品的相關信息能夠被高效、準確和安全的尋址、定位以及查詢,其用戶端是對互聯網的延伸和擴展,即任何物品和物品之間可以通過物聯網進行信息交換和通訊。因此,物聯網又在不同應用領域的專用性、高度的穩定性和可靠性、嚴密的安全性和可控性等方面有別于互聯網[5,6]。
2物聯網技術發展趨勢
研究表明,物聯網技術的發展趨勢主要表現在以下六個方面:集電子產業、軟件業、通信運營業、信息服務業和面向行業的應用與系統集成中心等于一體的完整產業鏈正在逐步形成。應用試點向行業規模化應用拓展,跨行業和地區的綜合性應用正逐步啟動。應用功能以目前的身份識別、電子票證為主逐漸向物品識別過渡,如向資產管理、食品藥品安全監管、電子文檔、圖書館、倉儲物流等物品識別拓展。應用頻率以低、高頻為主逐漸向超高頻和微波過渡,即從低高頻的門禁、二代身份證應用逐步向高速公路不停車收費、交通車輛管理等超高頻應用拓展。RFID與新技術的融合將會衍生出更多的商業模式,如手機移動支付將會是未來RFID最大的市場,利用RFID進行人與物的實時定位也將會成為未來的主流應用之一。RFID以及傳感技術的發展使得社會公共管理呈現出管理智能化、物流可視化、信息透明化的發展趨勢。
我國在物聯網的“采集、傳輸、處理、應用”四大核心領域中,優先發展的是采集與應用領域,具體優先發展的領域是RFID產業、智能家居、智能交通、智能醫療、智能電網。
RFID產業:物流、金融、零售、物品防偽、環境保護、身份識別等很多方面,都離不開RFID,今后隨著物聯網的大規模應用,其應用范圍會更加廣闊。智能家居:除了通常所說的電表、氣表、水表的智能化處理,將來家里的空調、冰箱等電器設備,都可以接入物聯網,以監控其運行、減少故障等等。智能交通:在汽車的部件上裝上傳感器,通過網絡與智能的指揮后系起來,這樣人們在駕駛汽車的時候,就可以提前知道哪個地方出了故障、哪個路段特別擁擠,以減少汽車追尾事故、等待時間和尾氣排放等等,這是智能城市必不可少的一部分。智能醫療:將嵌入式芯片裝到患者身上,就可以隨時感知到患者的血糖、血壓和臟器的情況,并通過網絡與后臺的醫療、保健系統聯系在一起,隨時給出警示和應對建議。智能電網:是指在發電、輸電、配電、用電等環節應用以物聯網為主的新技術,實現用電的優化配置、節能減排,能源事關國家的命脈,因此發展物聯網要首先關注智能電網。
3物聯網在石化行業的應用
3.1某石油集團數字油田應用案例
某石油集團公司應用數字油田提升油田的管控一體化水平,數字油田包括五部分內容,分別是:采集與控制子系統、數據傳輸子系統、生產運行管理子系統、油氣生產物聯網信息安全、油氣生產物聯網標準規范。其中,生產運行管理子系統利用感知的生產信息,通過對生產規律的總結,建立覆蓋地下、地面生產全過程的生產管理模型及預測預警模型。實現生產過程實時診斷,控制參數實時預警,數據信息實時,決策管理智能科學;數據傳輸子系統利用通訊技術,實現對現場數據信息傳輸實時高效、指令下達準確可靠、網絡安全穩定;并實現與生產運行管理的一體化無縫連接;數據采集與控制子系統利用傳感、射頻等技術,感知油氣生產信息,建立覆蓋油氣全過程準確、可靠的自動化采集與控制子系統。實現采集數據完善準確,過程控制精確到位,安全管理及時有效,系統控制穩定可靠。某石油集團數字油田的系統框架如圖1所示。
圖1數字油田的系統框架
3.2基于RFID的某石油集團產品批次質量跟蹤應用案例
某石油集團公司針對在信息采集和庫房管理流程方面存在的問題,通過將RFID技術作為供應鏈全程信息采集的主要手段來進行產品批次質量跟蹤。具體做法是:選取若干種產品;1個生產庫房、1個大區銷售庫房、若干前端銷售庫房、若干終端客戶;僅管理汽車運輸業務量身定制符合采用RFID的新庫房管理流程。將供應鏈各節點(庫房、客戶端)的準確、有效、及時的信息上傳到產品批次質量跟蹤系統平臺。RFID系統成為已有系統的有益補充。基于RFID的某石油集團產品批次質量跟蹤系統的系統范圍如圖2所示。
4物聯網技術在煉化行業的應用展望
1)智能化化工產品儲運綜合管理:依靠現有網絡、無線數據通信、RFID技術、網絡技術以及現代物流儲運信息軟件等成熟技術,切實提高化工儲運整體運作水平,實現智能綜合化工物流儲運管理。
2)智能化油品儲運綜合管理:在煉化行業已建油品儲運生產調度系統、機車三大件系統、車號自動識別系統等系統的基礎上,拓展智能化油品儲運管理綜合系統功能,整合或替代原有分散系統,提高油品儲運數字化水平。
3)三維全息數字化工廠:三維全息數字化工廠將煉廠的地理信息以及生產、機動、環保、安全所用載體的空間數據用計算機進行數字化管理,包括廠區地下動力管網和地上附屬物的空間數據庫以及屬性數據庫。為規劃、設計、施工部門提供準確可靠的地下管線、電纜的分布、走向、埋深等狀態信息及各專業屬性信息,也可以為生產巡檢、應急管理等提供輔助。結合數字化設計,圍繞主體生產裝置實現塔、反應器、閥門、儀器等設備的形狀三維立體化及設計數據、運行狀態電子化,為設備保養、檢維修等提供依據。
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到2018年微投市場將達到32%的年復合增長率
全球微型投影機市場2015至2019年行業報告顯示,到2018年微投市場將達到32%的年復合增長率,嵌入式微型投影機正在成為現實,這是電子設備新技術的一個重要平臺。嵌入式微型投影機預計將占據主導地位,因為它占用更少的空間,并且有更低的價格,因此對設備的需求不斷增長。
手機行業擁有眾多的終端用戶,并有望推動市場增長。智能手機已經在全球手機市場取得了50%的普及率,微型投影機的集成智能手機將推動全球微型投影機市場的增長。此外,微型投影機在其他設備,如數碼攝像機、數碼相框、數碼相機、筆記本電腦、移動電視、便攜式媒體播放器和便攜式游戲設備也將推動市場的增長。
2015年TFT LCD營收預計下降3%,滑落至1,158億美元
市調機構IHS指出,2015年薄膜電晶體液晶顯示器(TFT LCD)總體出貨量將萎縮,沖擊全球平面顯示器(FPD)產業收入下降2%。相較于2014年TFT LCD營收的1,314億美元,2015年TFT LCD出貨收入則跌落至1,290億美元。今年TFT LCD收入緊縮,再加上PC面板價格下降,導致整體FPD產業營收降低。
繼去年一波出貨量增長后,全球TFT LCD熒幕今年營收預計會下降3%,2014年產值有1,200億美元,而2015年可能會滑落至1,158億美元。電漿、陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)及電泳顯示器(EPD)這些技術早已過時且沒有其他新應用,也面臨營收降低的窘境,而OLED預計是2015年中唯一出貨量有所增長的顯示技術。
然而,IHS預計2016年時TFT LCD市場會再有一波漲幅,其營收到2016年時預計會較2015同期上漲1%,將達到1,174億美元。
2020年物聯網安全市場將達到290億美元
根據新的市場預測,全球物聯網市場在未來幾年預計將呈現指數級增長,2015年為68.9億美元,預計到2020年將增長到289億美元。
研究咨詢公司MarketsandMarkets發表的報告顯示,從2015到2020年,全球物聯網市場的復合年增長率(CAGR)將增加33.2%。在當前情況下,基于市場規模和技術進步,北美有望成為最大的市場。
全球半導體激光器市場有望在2020年超過76.9億美元
根據透明市場研究公司一份市場報告,全球半導體激光市場有望在2020年前超過76.9億美元,2014年-2020年的年度復合增長率將達到7.1%。2013年該市場價值48億美元。
根據該報告,綠光、藍光和紫光激光器等新興技術有望隨著激光器輸出功率和亮度的持續提高,而獲得穩定的市場份額。
高功率二極管激光器在半導體激光器市場中將獲得最快的增長,在預測周期內的年度復合增長率有望達到8.6%。
2015年AMOLED面板將增長36%,達到118億美元
市調機構IHS指出,主動式矩陣發光二極體(AMOLED)面板受惠于大尺寸電視、行動和穿戴式設備的強勁需求,出貨量可望逆勢成長,預估2015年產值將達到118億美元,較2014年大幅增長36%,被動式有機發光二極體(PMOLED)則預計在2015年會比去年同期上漲22%。
1,500m2 3D弧形屏幕破世界紀錄
8月19日上午,珠海長隆海洋王國5D城堡影院3D弧形屏幕獲得兩項吉尼斯世界紀錄――“最大的永久性投影屏”、“最大的3D立體投影”,屏幕180度橫向鋪開,長88m、高18m,總面積超過1,500m2,是普通四維影院的四倍,由此打破吉尼斯世界紀錄。
2015年H1 IWB整體趨勢上漲
報告指出,在整個2015的上半年中,IWB的整體市場出貨量高達33.5萬套,同比增長13.2%,銷售額達44.1億元,同比增長12.9%。其中第2季度IWB整體出貨量為17.8萬臺,同比增長5.3%;銷售額達21.5億,同比增長6.5%。不管是上半年還是Q2季度,IWB整體均呈上漲的趨勢,這主要得益于國家對信息化教育推進程度的加快。
交互智能平板替影白板趨勢愈加明顯
在2015Q2季度,交互智能平板的出貨量達到90,000萬臺,同比增長34.0%,市場份額更是高達50.4%,首次超過投影白板,繼續保持增長的走勢。反觀投影白板,Q2季度出貨量為88,000萬臺,雖然比Q1季度的87,000萬臺有所回升,但同比下降13.6%,仍然無法避免市場萎縮及負增長的現象。這種現象讓交互智能平板逐漸替影白板的趨勢愈發明顯,而這個趨勢形成的最大原因就是交互平板自身功能變得多樣化。對于2015年上半年而言,交互平板陣營強勢的趨勢已定,目前份額已達47.8%,同比提升14.1個百分點,預計在下半年交互平板份額將超過投影白板市場份額。
2015年LED顯示屏市場發展呈現新趨勢
我國的LED顯示屏在經歷了10多年的高速發展尤其是近幾年的投資“井噴”后,行業出現較為嚴重的結構性過剩現象,即中低檔同質化產品過剩。而市場需求的疲軟和行業產能過剩使得LED顯示屏行業的發展呈現出新的發展趨勢。總的來說,LED顯示屏市場的產品價格繼續探底,在未來很長一段時間將陷入持久的價格戰;技術投入增加,新品不斷推出,技術附加值成為產品的主要競爭力;廠家優勝劣汰,出現“大魚”吃“小魚”的現象;經銷商與廠家聯系緊密,攜手共進。
日造出延遲僅有三毫秒的高速投影機
日前,一個由日本東京大學和東京電子器件公司的科學家組成的研究小組制造出了一種速度可達每秒1,000幀、延遲只有3毫秒(0.003秒)的高速投影機。該投影機被命名為DynaFlash,實際上是一個新型投影映射系統,能跟蹤物體的高速運動。其最突出的特點是高幀速率和低延遲。它能夠根據物體的位置對投射在其上的影像進行實時快速調整,滯后只有3毫秒。
這種高幀速率的性能是通過一種名為數字微鏡頭(DMD)的設備實現的。此外,整套系統還包括一組高亮度LED和一個特殊的數字光學處理器(DLP)。與普通的投影機不同,DynaFlash不僅僅投射光線,而且會對物體表面進行測量,獲取表面突起的高度、角度等信息。投影儀中的數字光學處理器會根據這些數據,對投射的圖像進行實時修正,這一切都會在3毫秒內完成。
宏觀依據
黨的十報告提出:全面實施素質教育,深化教育領域綜合改革,著力提高教育質量,培養學生創新精神。新任總書記多次強調黨與人民的關系,承諾“向人民交一份合格的答卷”。國務委員劉延東在2012年9月5日全國教育信息化工作電視電話會議上,把當前教育信息化建設的核心目標概括為建設好“三通兩平臺”(寬帶網絡校校通、優質資源班班通、網絡學習空間人人通,建設教育資源公共服務平臺和教育管理公共服務平臺)。這些宏觀認識與決策將成為2013年中小學信息化應用發展的指南。
趨勢預測
1.構建教育云成為智慧教育、數字校園的優選方式。“云計算”將進入資源開發與管理、管理信息系統等教育公共服務系統,以及學校終端管理等領域,提升管理效益,降低建設成本,提升信息化應用水平。
2.物聯網進入學校教育信息化。在構建移動、泛在、智能化的教學環境,管理學習行為,調整學習內容,以及實現學校考勤管理、圖書館管理、教學儀器設備管理、校園安全管理、拓展課外活動等方面實現信息化。
3.“翻轉課堂”在更多學校開展實驗。“翻轉課堂”的核心理念有兩個:一是“讓每個學生按照自己的步驟學習”,這是提升學習績效的最根本保證。二是互動的個性化指導,使教師的指導更具有針對性、實效性。由于山西省運城市新絳中學“每天上午展示課,下午全是自習課”的中國式“翻轉課堂”取得了“每天只上半天課,高考錄取率不降反升”的成功,會有更多學校試水“翻轉課堂”,謀求教學質量提升,從而導致“信息技術只能‘輔助’說”破產。
4.“微課程”成為教學資源新亮點。“微課程”是與“翻轉課堂”、泛在學習等學習方式相配套的資源開發方式,它的出現,將改變資源開發的主體、形式、效能,使教學資源獲得全新的意義。
5.增強現實(擴展實境)技術開始在數學、地理、物理等學科教學中嶄露頭角,幫助學生拓展對客觀世界的認識,豐富信息技術與課程整合的方法,有效提高學習績效。
6.移動學習進入學校。由于平板電腦、智能手機等終端迅速崛起,以及“微課程”開發逐漸豐富,移動學習成為可能和必要,基于移動終端的“泛在學習”將進入中小學校。
7.網絡教研團隊競賽倡導的教師專業發展理念和方法得到普遍認同。網絡教研團隊競賽將從競賽主題入手,引導信息技術與課程整合向創新教學方式方向發展,探索培養創新型人才和培養“導演型”教師隊伍的途徑和方法。
8.智慧校園成為信息化發展新熱點。由于云計算、物聯網、移動通訊等新技術日益成熟,以基礎設施網絡化、教育管理智能化、主體發展智慧化為鮮明特色的智慧校園逐漸為中小學校所接受。