智慧校園關(guān)鍵技術(shù)典型應(yīng)用研究

嚴(yán)思靜

摘要：智慧校園關(guān)鍵技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等技術(shù)，通過(guò)對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)在校園生活、學(xué)生管理、教學(xué)管理、科研管理、安全監(jiān)控等方面的典型應(yīng)用研究分析，以促進(jìn)智慧校園建設(shè)全面有效開(kāi)展，從而為高校師生提供更好的信息資源服務(wù)。

關(guān)鍵詞：智慧校園；關(guān)鍵技術(shù)；典型應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）26-0064-03

Research on the Typical Application of Key Technology of Intelligent Campus

YAN Si-jing

（School of Nursing， Xiangtan Medical Vocational and Technical College， Xiangtan 411104， China）

Abstract： Intelligent campus key technologies include internet of things technology， cloud computing technology， big data technology， mobile Internet technology， social networking platforms and other technology， through researching on the typical application of intelligent campus key technology which is applied in campus life， student management， teaching management， research management， security monitoring and other aspects， to promote intelligent campus fully operational， providing better information resources and services for college students and teachers.

Key words： intelligent campus； key technologies； typical application

隨著教育信息化的不斷推進(jìn)，高校數(shù)字化校園建設(shè)逐步開(kāi)展，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)中心、數(shù)字化校園平臺(tái)、校園資源管理系統(tǒng)等建設(shè)方面都取得了很大進(jìn)展和突破。近年來(lái)，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展，“智慧地球”、“智慧城市”等發(fā)展理念相繼提出和實(shí)踐應(yīng)用。2010年，浙江大學(xué)提出了“智慧校園”建設(shè)理念和應(yīng)用框架，從而促使高校數(shù)字化校園建設(shè)全面向智慧校園建設(shè)邁進(jìn)，高校數(shù)字化校園建設(shè)迎來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。

1智慧校園關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)介

智慧校園應(yīng)用技術(shù)主要包括傳統(tǒng)數(shù)字化校園技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等技術(shù)，其中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括RFID、無(wú)線傳感器、視頻監(jiān)控等感知設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能智能感知物體，將各物體連通起來(lái)，實(shí)現(xiàn)物物相連；云計(jì)算技術(shù)是通過(guò)分布式計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、虛擬化等技術(shù)應(yīng)用，將不同城市、不同校區(qū)、不同系統(tǒng)資源整合起來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接訪問(wèn)資源；大數(shù)據(jù)技術(shù)是一種數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，專門(mén)用于處理結(jié)構(gòu)復(fù)雜海量數(shù)據(jù)，主要包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析/挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)展現(xiàn)技術(shù)等；移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)是將移動(dòng)通信與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，為移動(dòng)終端用戶提供互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)服務(wù)，用戶可以隨時(shí)隨地享受移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、媒體及各種網(wǎng)絡(luò)信息資源服務(wù)；社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)包括校園BBS、騰訊、人人網(wǎng)、開(kāi)心網(wǎng)等，學(xué)生等用戶群體通過(guò)社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以獲取各種社交信息，展現(xiàn)自我以及進(jìn)行營(yíng)銷(xiāo)推廣等，也可以作為學(xué)習(xí)交流的場(chǎng)所。

2 智慧校園關(guān)鍵技術(shù)典型應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù)可以應(yīng)用到智慧校園校園管理各個(gè)方面，主要應(yīng)用見(jiàn)下圖所示。

2.1 智慧校園生活

智慧校園智能卡、家校通、虛擬校園等能夠?yàn)閹熒鷰?lái)豐富多彩的校園生活，提供工作、生活便利。

2.1.1 智能一卡通

中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通等通信服務(wù)商融合3G與物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，提供智能一卡通服務(wù)，將門(mén)禁、食堂就餐、銀行支付、借書(shū)、職工考勤等功能集于一體。學(xué)生可以使用智能卡到食堂、校園超市刷卡消費(fèi)、憑智能卡進(jìn)入宿舍、到圖書(shū)館借書(shū)等，教師可以使用智能卡刷卡考勤，到食堂刷卡就餐、銀行卡支付等。智能一卡通設(shè)施及數(shù)據(jù)庫(kù)中心與智慧校園數(shù)字化校園平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行連接，可以通過(guò)訪問(wèn)校園數(shù)字化平臺(tái)，調(diào)取一卡通數(shù)據(jù)，并將學(xué)生考勤、借書(shū)、宿舍就寢、食堂消費(fèi)等數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)給用戶及管理層。

2.1.2 家校通

在智慧校園數(shù)字化平臺(tái)中使用信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)構(gòu)建家校通平臺(tái)，使人、物、事之間聯(lián)系更加緊密，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)平臺(tái)、短信、微信等信息傳輸渠道，實(shí)現(xiàn)學(xué)生、家長(zhǎng)及老師之間信息互通互動(dòng)，輔導(dǎo)員、班主任、任課老師可以隨時(shí)將學(xué)生在校學(xué)習(xí)生活情況反饋給家長(zhǎng)，家長(zhǎng)也可以在家校通平臺(tái)上查詢教師信息、教師對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)及批語(yǔ)、學(xué)生生活學(xué)習(xí)情況等。

2.1.3 虛擬校園

在智慧校園數(shù)字化校園平臺(tái)中利用移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)建模等技術(shù)構(gòu)建虛擬模擬校園，將校園環(huán)境面貌、風(fēng)格特點(diǎn)等生動(dòng)呈現(xiàn)用戶面前，并提供服務(wù)導(dǎo)航。師生用戶可以通過(guò)電腦、手機(jī)終端進(jìn)行連接訪問(wèn)，進(jìn)入虛擬校園，根據(jù)服務(wù)導(dǎo)航，迅速了解掌握校園動(dòng)態(tài)，享受快捷的信息服務(wù)。

2.2 智慧教學(xué)、智慧圖書(shū)管理

智慧校園中利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)能實(shí)現(xiàn)智能教學(xué)管理，為師生提供智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，師生能夠智能感知學(xué)習(xí)環(huán)境、識(shí)別用戶特征、整合呈現(xiàn)各種學(xué)習(xí)資源、智慧課堂教學(xué)、自動(dòng)記錄用戶各種學(xué)習(xí)記錄等。

2.2.1 智慧課堂

智慧校園中利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)建模、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)構(gòu)造智慧學(xué)習(xí)課堂，利用智能卡或者GPS定位等感知設(shè)備技術(shù)可以自動(dòng)識(shí)別師生身份，經(jīng)過(guò)身份認(rèn)證進(jìn)行智能連接，利用云計(jì)算技術(shù)將校內(nèi)外各種教學(xué)資源進(jìn)行整合從而為用戶提供豐富多彩的課堂學(xué)習(xí)資源服務(wù)，智慧課堂以模擬教室形式進(jìn)行智能課堂考勤、智能課堂舉手提問(wèn)、智能課堂教學(xué)、作業(yè)布置等，智能課堂考勤使任課教師對(duì)缺課的學(xué)生一覽無(wú)余，極大方便了任課教師教學(xué)，同時(shí)也給學(xué)生以極大的自由學(xué)習(xí)空間。

2.2.2 智慧圖書(shū)館

智慧校園中利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智能化設(shè)備技術(shù)等打造智能圖書(shū)館，為師生用戶提供智慧化圖書(shū)管理服務(wù)。智慧圖書(shū)館是數(shù)字圖書(shū)館的高端應(yīng)用，它充分利用ICT（Information Communications Technology，簡(jiǎn)稱ICT）技術(shù)，能夠?qū)τ脩羯矸葸M(jìn)行智能識(shí)別，為用戶提供座位預(yù)約、圖書(shū)資料查閱等服務(wù)，具有知識(shí)共享、服務(wù)高效、使用便利等特性，智慧圖書(shū)館大大拓展了圖書(shū)管理的時(shí)間維度和空間維度。

2.3 智慧學(xué)生管理

智慧校園利用二維碼、RFID射頻、無(wú)線傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及GPS、GSM等移動(dòng)通信技術(shù)，為學(xué)生制作智能學(xué)生證，并實(shí)現(xiàn)智能學(xué)生宿舍管理。

2.3.1 智能學(xué)生證

智慧校園智能學(xué)生證一般由GPS模塊、RFID模塊、GSM模塊、主控制器、讀卡器構(gòu)成。學(xué)生擁有智能學(xué)生證可無(wú)障礙進(jìn)入校園，門(mén)禁設(shè)備采用非接觸式，可以遠(yuǎn)程讀取學(xué)生證信息并自動(dòng)識(shí)別，能自動(dòng)判斷學(xué)生進(jìn)出校狀態(tài)，系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別和采集信息，并自動(dòng)將進(jìn)出校門(mén)信息發(fā)送到系統(tǒng)指定的手機(jī)上，并且通過(guò)數(shù)字化校園平臺(tái)系統(tǒng)可以調(diào)取系統(tǒng)采集的學(xué)生進(jìn)出校園等活動(dòng)情況信息。

2.3.2 智能宿舍管理

智能宿舍管理除了采用傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)技術(shù)外，還采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生身份智能感知識(shí)別和信息采集，利用移動(dòng)互聯(lián)、GPS等技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能訪問(wèn)連接及身份認(rèn)證。智能宿舍管理系統(tǒng)能夠通過(guò)智能學(xué)生證、智能卡等采集到學(xué)生身份信息，并進(jìn)行智能識(shí)別定位，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生歸寢、缺寢等方面智能統(tǒng)計(jì)和管理。

2.4 智慧科研管理

智慧校園中利用數(shù)字化校園平臺(tái)以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等為教師提供功能強(qiáng)大的科研管理服務(wù)及創(chuàng)新協(xié)作平臺(tái)。通過(guò)采集建立規(guī)范合理的單位、部門(mén)及個(gè)人知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，為學(xué)?？蒲腥藛T提供知識(shí)資源服務(wù)。通過(guò)創(chuàng)新協(xié)作平臺(tái)，課題參與者可以查詢、申請(qǐng)國(guó)家、省、市以及校級(jí)科研項(xiàng)目，可以提交科研結(jié)題等資料，同時(shí)還可以查詢課題組成員信息，能給項(xiàng)目成員發(fā)送有關(guān)課題任務(wù)通知等，項(xiàng)目組成員可以查詢自己參與的課題進(jìn)度、取得的課題成果等，從而提高科研協(xié)作創(chuàng)新水平以及管理效率。

2.5 校園安全智能監(jiān)控管理

智慧校園中利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)等建立智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)在信息采集方面采用智能卡、無(wú)線傳感器、二維碼、視頻監(jiān)控等設(shè)備和技術(shù)，能夠全面、準(zhǔn)確的感應(yīng)、識(shí)別、收集校園所有人、物、事等信息，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)、有線網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳遞；同時(shí)系統(tǒng)使用先進(jìn)的數(shù)字模擬及建模技術(shù)，形成清晰的監(jiān)控視頻圖像；系統(tǒng)還可以對(duì)收集到的信息、模擬圖像及校園情景，進(jìn)行初步判斷，對(duì)異常情況能夠及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，從而降低校園安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.6 智慧門(mén)戶及社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

智慧校園擁有智慧化的門(mén)戶網(wǎng)站和數(shù)字化校園平臺(tái)，且門(mén)戶網(wǎng)站、數(shù)字化校園平臺(tái)與各資源信息系統(tǒng)相連通，消除信息孤島，能夠根據(jù)用戶個(gè)性需求提煉有價(jià)值的信息，生動(dòng)呈現(xiàn)給用戶參考使用。另外在數(shù)字化校園平臺(tái)上增加校園BBS社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，平臺(tái)模塊包括校園社團(tuán)、院系交流、電腦科技、休閑娛樂(lè)、談天說(shuō)地、實(shí)習(xí)就業(yè)、勤工儉學(xué)等，師生可以進(jìn)行注冊(cè)登錄訪問(wèn)和瀏覽平臺(tái)各模塊，并根據(jù)自身需求發(fā)布有關(guān)信息等，校園BBS為師生提供一個(gè)可靠安全的學(xué)習(xí)交流場(chǎng)所。

3 可能遇到的問(wèn)題

智慧校園建設(shè)能提升學(xué)校管理效率，為師生提供更好的信息資源服務(wù)，能促進(jìn)學(xué)校改革創(chuàng)新發(fā)展，對(duì)學(xué)校辦學(xué)層次和水平提升意義重大。但是由于智慧校園中使用到物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)屬于前沿技術(shù)，采用到的設(shè)備可能會(huì)比較貴，技術(shù)創(chuàng)新性很強(qiáng)，服務(wù)費(fèi)用又高，使得智慧校園建設(shè)投入較大，部分高?？赡軙?huì)面臨資金短缺問(wèn)題；目前，智慧校園還處于應(yīng)用嘗試探索階段，存在建設(shè)周期長(zhǎng)、重全局性等問(wèn)題；另外，智慧校園各種感知設(shè)備技術(shù)的全面應(yīng)用，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，對(duì)這些數(shù)據(jù)信息如何安全保存、傳輸?shù)葐?wèn)題，也是不可忽視的。

4 結(jié)束語(yǔ)

在智慧校園中使用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等信息技術(shù)對(duì)校園教學(xué)管理、學(xué)生管理、科研管理、校園生活、安全管理等各方面管理服務(wù)進(jìn)行全面提升改善，以提高學(xué)校管理效率和服務(wù)質(zhì)量，促使學(xué)校改革創(chuàng)新發(fā)展。不過(guò)，目前智慧校園建設(shè)也存在投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、重全局性、信息安全難以保障等問(wèn)題，值得進(jìn)一步研究和探討。

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