物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的智慧校園建設(shè)與發(fā)展分析

耿志剛+莊繼龍

【摘要】 物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，推動了物質(zhì)世界的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用使得數(shù)字校園逐漸向著智慧校園的方向發(fā)展。本文主要針對物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的智慧校園建設(shè)進(jìn)行了簡要分析。

【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng) 智慧校園 建設(shè) 發(fā)展

前言：智慧校園，指利用云計(jì)算、虛擬化以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，對校園中人員以及資源的交互方式進(jìn)行改變，實(shí)現(xiàn)各類資源、設(shè)施以及科研成果、應(yīng)用系統(tǒng)的整合，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用之間交互的明確性、靈活性和快速性，完成對于校園的智慧化服務(wù)和管理。

一、項(xiàng)目背景

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與教育信息化不斷發(fā)展的影響下，智慧校園逐漸得到了發(fā)展和建設(shè)，其本身的復(fù)雜性和繁瑣性使得智慧校園的相關(guān)概念得到了越來越多的關(guān)注。加強(qiáng)對智慧校園的理解和認(rèn)知，明確智慧校園建設(shè)中存在的技術(shù)難點(diǎn)，以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)推動智慧校園的建設(shè)和發(fā)展，能夠提升師生的參與度，確保智慧校園逐步完善。在這樣的背景下，本文以某高校的智慧校園建設(shè)為例，從客戶需求、建設(shè)目標(biāo)、設(shè)計(jì)依據(jù)等方面，針對智慧校園的建設(shè)和發(fā)展進(jìn)行了討論和分析。

二、客戶需求

智慧校園的建設(shè)，可以幫助學(xué)校創(chuàng)建全新的教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，促進(jìn)資源共享，提升學(xué)?？傮w的運(yùn)行效益。因此，從客戶角度分析，智慧校園的建設(shè)應(yīng)該能夠打破傳統(tǒng)校園網(wǎng)建設(shè)中存在的信息孤島現(xiàn)象，以物聯(lián)網(wǎng)為依托，結(jié)合云計(jì)算等手段，實(shí)現(xiàn)對于校園內(nèi)部各類資源的整合，為學(xué)校教學(xué)模式和管理模式的改進(jìn)創(chuàng)新提供一個(gè)良好的環(huán)境。

三、建設(shè)目標(biāo)

利用現(xiàn)代化信息技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建能夠覆蓋整個(gè)校園的綜合管理應(yīng)用系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的安全可靠、互通互聯(lián)，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)業(yè)務(wù)管理以及校園行政管理的信息化和網(wǎng)絡(luò)化[1]。

四、設(shè)計(jì)原則及依據(jù)

以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，構(gòu)建智慧校園，需要從客戶需求出發(fā)，明確基本的設(shè)計(jì)原則，如信息的可靠性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、信息傳輸?shù)撵`活性等。想要實(shí)現(xiàn)智慧校園，需要關(guān)注幾個(gè)比較重要的問題，一是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的統(tǒng)一與融合，二是對于海量信息來源的處理、分析和提取，三是從信息的可靠性和有效性等方面，加強(qiáng)對于信息安全技術(shù)的深入研究，四是明確相應(yīng)的資源整合機(jī)制。只有這樣，才能夠保證智慧校園的建設(shè)成效，確保其功能和作用的充分發(fā)揮。

五、方案介紹

智慧校園的整體架構(gòu)可以劃分為四個(gè)不同的層次，一是感知層，其基本功能是為校園內(nèi)的師生提供一個(gè)智能化的感知環(huán)境，結(jié)合數(shù)據(jù)采集技術(shù)以及分布式算法，進(jìn)行底層數(shù)據(jù)的融合，實(shí)現(xiàn)對于校園內(nèi)各類信息的智能化傳輸，為數(shù)據(jù)的分析提供必要的基礎(chǔ)支撐，其主要設(shè)備包括各類傳感器、標(biāo)簽以及一卡通等，具備低成本、低功耗和小型化的特征；二是傳輸層，其能夠?qū)π@網(wǎng)中的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合，如有線網(wǎng)、無線網(wǎng)和移動網(wǎng)等，重新建立起一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)融合平臺，提供各類業(yè)務(wù)所需的網(wǎng)絡(luò)接口，以及更加可靠、更加高效的網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋；三是服務(wù)層，主要是提供對于各類數(shù)據(jù)的存儲、分析和處理，集成了云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)構(gòu)建的服務(wù)器存儲系統(tǒng)架構(gòu)，能夠以更加靈活、更加多變的方式，滿足多種應(yīng)用系統(tǒng)存儲架構(gòu)的不同需求，從而在很大程度上提高數(shù)據(jù)信息的存儲利用率以及管理效率，存在于服務(wù)層的服務(wù)器包括視頻服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、代理服務(wù)器等[2]；四是應(yīng)用層，實(shí)現(xiàn)了對于各類面向用戶的信息應(yīng)用服務(wù)平臺的融合，如科研信息服務(wù)平臺、校園設(shè)備監(jiān)管平臺、圖書管理平臺、人事信息管理平臺以及一卡通服務(wù)平臺等，可以根據(jù)各個(gè)服務(wù)平臺的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)定制，提升教學(xué)與管理的智慧化程度。

基于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的智慧校園方案，具體來講，可以分為幾個(gè)模塊，如校園一卡通平臺、校園安全系統(tǒng)平臺、校園信息互動平臺、無線信息化校園等，可以由設(shè)計(jì)人員結(jié)合具體的需求，進(jìn)行方案的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。

六、投資收益分析

在智慧校園建設(shè)中，主要是針對校園內(nèi)各種資源的整合，以及一些物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的投入，如各種服務(wù)器、傳感器、顯示屏等，初期投入資金300萬元左右，用于進(jìn)行設(shè)備的采購和智慧校園整體架構(gòu)的建設(shè)。

系統(tǒng)架構(gòu)建設(shè)完成后，一方面可以為學(xué)生提供真實(shí)的教學(xué)場景，實(shí)現(xiàn)抽象問題的具體化，加深其對于學(xué)科知識的理解，另一方面也可以對各種資源進(jìn)行充分利用，相比較傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方式，智慧校園平臺下的學(xué)習(xí)具有自主性、開放性的特點(diǎn)，有利于教學(xué)模式的改進(jìn)和創(chuàng)新，由此所產(chǎn)生的收益是無法估量的[3]。

就目前而言，智慧校園的建設(shè)在技術(shù)方面存在著一定的困難，需要多個(gè)部門的相互協(xié)調(diào)合作，推動高校教育制度和管理制度的改革，才能確保其有效運(yùn)作。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陳明選，徐旸.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)與發(fā)展研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2012，（4）：61-65.

[2]喬蕊，崔春英.物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智慧校園建設(shè)與發(fā)展問題研究[J].周口師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，32（2）：124-128.

[3]齊赫.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)與發(fā)展研究[J].中國新通信，2015，（16）：123.