基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園建設(shè)和發(fā)展研究

◆吳 彥

基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園建設(shè)和發(fā)展研究

◆吳 彥

(常州旅游商貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇 213000)

隨著計(jì)算機(jī)與信息化技術(shù)的發(fā)展，學(xué)校開始利用云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行智慧校園建設(shè)，這已然成為當(dāng)下校園建設(shè)的一個(gè)重要方向。本文從云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)出發(fā)，探索了智慧校園的建設(shè)與發(fā)展，期望對(duì)研究智慧校園有一定的啟迪和幫助。

智慧校園；云計(jì)算；物聯(lián)網(wǎng)

0 引言

隨著國(guó)家和社會(huì)的發(fā)展，智慧校園建設(shè)備受社會(huì)關(guān)注。智慧校園的建設(shè)能夠給教師和學(xué)生提供良好的學(xué)校體驗(yàn)，得到了廣泛的認(rèn)可與運(yùn)用。

1 智慧校園建設(shè)發(fā)展的技術(shù)分析

1.1 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)是我國(guó)建設(shè)智慧校園的重要技術(shù)支持之一，主要是通過將采集到的信息及時(shí)有效的上傳至云端進(jìn)行全面處理，完成信息的交付使用、信息的處理、信息的儲(chǔ)存和發(fā)出虛擬化的信息處理指令為一體的計(jì)算系統(tǒng)。云計(jì)算系統(tǒng)是智慧校園建設(shè)的大腦和中樞神經(jīng)，其發(fā)展好壞也直接影響了智慧校園建設(shè)的成果。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)人與物的信息溝通與指令發(fā)布，用戶可以通過指令控制物體的行為及動(dòng)作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是由紅外線感知系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描系統(tǒng)、電子識(shí)別系統(tǒng)等一系列系統(tǒng)組成，用于感知物體溫度、濕度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等行為的變化，將這一行為變化及環(huán)境變化上傳至云計(jì)算系統(tǒng)中，然后完成基本的數(shù)據(jù)采集。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)智慧校園的建設(shè)有巨大的推動(dòng)作用。

2 建設(shè)智慧校園的意義

智慧校園是基于數(shù)字化校園的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種校園建設(shè)理念。智慧校園建設(shè)能為師生提供極大的便利。首先，智慧校園建設(shè)給教育注入了新的能量，創(chuàng)新發(fā)展了教學(xué)模式、科研模式、教務(wù)管理模式；其次，智慧校園建設(shè)實(shí)現(xiàn)了資源共享，減少了校園設(shè)施的重復(fù)建設(shè)和資源閑置現(xiàn)象，提高了資源利用率，對(duì)打造高效校園具有十分重要的意義；再次，智慧校園建設(shè)結(jié)構(gòu)靈活，方式多樣，能夠在很大程度上滿足各類校園對(duì)智慧生活的追求；最后，基于云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持，互聯(lián)網(wǎng)的資源大部分是公共的，使用費(fèi)用很低，所以智慧校園的建設(shè)成本較低，能夠廣泛被普及運(yùn)用，對(duì)發(fā)展智慧校園建設(shè)有重要的幫助。

3 智慧校園建設(shè)的發(fā)展策略

3.1 將智慧校園建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范統(tǒng)一化

隨著智慧校園的發(fā)展和建設(shè)，智慧校園已經(jīng)成為了現(xiàn)代校園建設(shè)中的一個(gè)重要方向。智慧校園給學(xué)生和教師提供了優(yōu)質(zhì)的智慧服務(wù)，給校園生活、教務(wù)管理和學(xué)生管理等帶來了極大的便利。在智慧校園的建設(shè)過程中，有一些建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范并沒有統(tǒng)一，使得一些設(shè)施和設(shè)備不能通用、共用，浪費(fèi)了一些原有的基礎(chǔ)設(shè)施資源，不利于學(xué)校與學(xué)校之間在智慧校園建設(shè)方面工作的相互交流，也不利于智慧校園的統(tǒng)一化發(fā)展。鑒于上述情況，應(yīng)當(dāng)將智慧校園建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一化。首先，統(tǒng)一智慧校園端口。校園服務(wù)器上的端口和原有的服務(wù)器端口不能互相接入，使得原有服務(wù)器必須更換端口和數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)才能夠使用。統(tǒng)一服務(wù)器端口可以使智慧校園建設(shè)系統(tǒng)發(fā)展更加的方便。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)損壞需要更換零部件時(shí)，可以在社會(huì)上采購(gòu)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的零部件用于更換，對(duì)于維修保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)有十分重要的意義。因此要統(tǒng)一智慧校園建設(shè)中的端口的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。其次，統(tǒng)一工作平臺(tái)。在智慧校園的建設(shè)中，工作平臺(tái)的建設(shè)需要統(tǒng)一化。對(duì)進(jìn)入智慧校園服務(wù)系統(tǒng)的人，進(jìn)行統(tǒng)一的身份認(rèn)證。由一個(gè)工作組或服務(wù)平臺(tái)對(duì)進(jìn)入智慧校園系統(tǒng)的人進(jìn)行身份驗(yàn)證和身份錄入。對(duì)通過驗(yàn)證的人統(tǒng)一發(fā)放登錄服務(wù)賬戶和密碼。在統(tǒng)一的服務(wù)平臺(tái)上進(jìn)行登錄，有利于智慧校園系統(tǒng)的服務(wù)平臺(tái)管理和變更。這樣有多少人進(jìn)入了校園服務(wù)系統(tǒng)將一目了然，對(duì)于管理者進(jìn)行智慧校園管理有十分重要的作用。再次，統(tǒng)一系統(tǒng)。智慧校園建設(shè)的系統(tǒng)是智慧校園建設(shè)中的核心部分。智慧校園建設(shè)的系統(tǒng)需要標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的統(tǒng)一，系統(tǒng)服務(wù)包括：信息服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、計(jì)算服務(wù)，是一個(gè)極其復(fù)雜的全方位系統(tǒng)。如果系統(tǒng)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不能統(tǒng)一，將不利于各部分協(xié)調(diào)統(tǒng)一為智慧校園建設(shè)提供服務(wù)。因此在智慧校園建設(shè)的過程中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，系統(tǒng)統(tǒng)一對(duì)建設(shè)智慧校園的重要意義。將系統(tǒng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行統(tǒng)一化建設(shè)。最后，服務(wù)統(tǒng)一。智慧校園建設(shè)的統(tǒng)一化目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)是使得每一個(gè)人在獲得智慧校園服務(wù)時(shí)是平等的。智慧校園的建設(shè)也應(yīng)當(dāng)服務(wù)于每一個(gè)參與到智慧校園服務(wù)之中的人。統(tǒng)一智慧校園的服務(wù)水平，服務(wù)質(zhì)量，對(duì)于促進(jìn)智慧校園發(fā)展具有十分重要的意義。

3.2 增強(qiáng)智慧校園建設(shè)的服務(wù)系統(tǒng)安全性

基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園建設(shè)系統(tǒng)安全性是建設(shè)智慧校園服務(wù)的核心。系統(tǒng)的安全性和可靠性如果得不到保障，智慧校園建設(shè)也就無從談起。如果在智慧校園建設(shè)過程中師生個(gè)人和校園信息得不到安全和可靠的保證，被泄露在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，將對(duì)學(xué)校和師生的發(fā)展及個(gè)人隱私的保護(hù)有極其不利的影響。智慧校園建設(shè)系統(tǒng)的可靠性，也是智慧校園建設(shè)和發(fā)展的重要內(nèi)容。如果智慧校園系統(tǒng)不能穩(wěn)定、可靠的為智慧校園提供服務(wù)，那么智慧校園的發(fā)展就受到了一定的限制。

為增強(qiáng)智慧校園建設(shè)的服務(wù)系統(tǒng)安全性，可采取以下措施：

一是實(shí)現(xiàn)三級(jí)安全保護(hù)。在智慧校園的建設(shè)過程中將云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入智慧校園系統(tǒng)建設(shè)，應(yīng)對(duì)智慧校園服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三級(jí)安全保護(hù)。在智慧校園安全保護(hù)系統(tǒng)中對(duì)強(qiáng)電、弱電、電子系統(tǒng)實(shí)行分級(jí)保護(hù)，加強(qiáng)保護(hù)措施，確保智慧校園服務(wù)系統(tǒng)的可靠性和安全性。

二是信息保護(hù)。智慧校園建設(shè)需要在全校范圍內(nèi)采集可感知的各種數(shù)據(jù)，并進(jìn)入云端處理這些數(shù)據(jù)。很多數(shù)據(jù)涉及到個(gè)人的隱私和校園內(nèi)的具體情況，這些信息不宜泄露到外界。因此，加強(qiáng)智慧校園服務(wù)系統(tǒng)的信息保護(hù)是非常重要的，可以在服務(wù)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置加密鎖，在服務(wù)系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間加入保護(hù)措施，來實(shí)現(xiàn)智慧校園服務(wù)系統(tǒng)的信息保護(hù)，防止校園和個(gè)人信息泄露。

三是節(jié)點(diǎn)保護(hù)。云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的信息服務(wù)技術(shù)，在智慧校園建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過信息的分階段傳輸和計(jì)算來實(shí)現(xiàn)信息的處理和信息識(shí)別和指令發(fā)出的。因此，加強(qiáng)對(duì)智慧校園系統(tǒng)的信息節(jié)點(diǎn)的保護(hù)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的安全性和可靠性得到了充分保障，才能夠使整個(gè)智慧校園系統(tǒng)的信息安全得到有效保障。

3.3 發(fā)展智慧校園系統(tǒng)的技術(shù)能力

建設(shè)智慧校園，需要技術(shù)依托。云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是支持智慧校園建設(shè)和發(fā)展的重要技術(shù)依托，一定要重視創(chuàng)新發(fā)展和應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)。

一是創(chuàng)新發(fā)展和應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是由上世紀(jì)美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家提出的概念。通過全面感知系統(tǒng)和信息傳輸系統(tǒng)，以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人與物的交流，實(shí)現(xiàn)人對(duì)物的控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)建設(shè)智慧校園具有十分重要的意義，在原有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷創(chuàng)新發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分融入到智慧校園的建設(shè)之中，對(duì)促進(jìn)智慧校園的發(fā)展意義重大、影響深遠(yuǎn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展可以向精細(xì)化、快速化、多元化的方向進(jìn)行。提高信息感知能力，更快的信息傳輸能力，實(shí)現(xiàn)人與物的信息交互。

二是創(chuàng)新發(fā)展云計(jì)算技術(shù)。云計(jì)算技術(shù)同樣也是智慧校園建設(shè)的重要技術(shù)力量。云計(jì)算技術(shù)是智慧校園建設(shè)的核心技術(shù)。主要通過互聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)信息交互使用和計(jì)算處理儲(chǔ)存信息。云計(jì)算技術(shù)可以對(duì)互聯(lián)網(wǎng)獲取的信息進(jìn)行計(jì)算處理，發(fā)出具體指令，實(shí)現(xiàn)智慧校園服務(wù)。云計(jì)算的技術(shù)提升主要是信息處理速度的提升、信息處理能力的提升、信息處理質(zhì)量的提升。能夠?qū)Φ玫礁旖莸男畔l(fā)出最正確和最適合的指令。滿足學(xué)生和教師對(duì)智慧校園服務(wù)系統(tǒng)的要求。

三是提高系統(tǒng)服務(wù)技術(shù)。智慧校園建設(shè)依托于一個(gè)龐大和復(fù)雜而精密的智慧校園服務(wù)系統(tǒng)。智慧校園服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)一定要在標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范統(tǒng)一下進(jìn)行安全性、可靠性和實(shí)用性的創(chuàng)新發(fā)展，保障云計(jì)算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園系統(tǒng)中的使用。四是綠色和節(jié)能發(fā)展。21世紀(jì)全球都在倡導(dǎo)綠色與節(jié)能。高效的智慧校園建設(shè)也應(yīng)當(dāng)秉承這一原則。在建設(shè)智慧校園系統(tǒng)中，要注意智慧校園系統(tǒng)的節(jié)電和綠色使用，減少污染排放，節(jié)約資源，促進(jìn)綠色校園、智慧校園、節(jié)能校園的建設(shè)。

3.4 轉(zhuǎn)變智慧校園建設(shè)理念

智慧校園建設(shè)已經(jīng)成為校園建設(shè)中一個(gè)主要方向。國(guó)家和一些學(xué)校已經(jīng)重視到了智慧校園建設(shè)對(duì)于學(xué)校發(fā)展的重要意義。它不僅能夠推動(dòng)校園建設(shè)和社會(huì)發(fā)展，而且能夠?yàn)閹熒峁┝己玫姆?wù)。在智慧服務(wù)系統(tǒng)在校園得到推廣后，可以進(jìn)而推廣到家庭、公司和全社會(huì)，對(duì)建設(shè)智慧城市具有十分重要的指導(dǎo)意義。首先，應(yīng)當(dāng)提高對(duì)智慧校園建設(shè)重要性的認(rèn)識(shí)。一些教師還沒有充分認(rèn)識(shí)到智慧校園建設(shè)的重要意義，也不知道云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于建設(shè)智慧校園有什么樣的作用？針對(duì)這種情況，學(xué)校應(yīng)組織宣講會(huì)，集中宣傳智慧校園建設(shè)的重要性。讓全體教師和學(xué)生認(rèn)識(shí)到，智慧校園是校園發(fā)展的重要方向，建設(shè)智慧校園對(duì)學(xué)校發(fā)展具有十分重要的意義。將全體師生的思想統(tǒng)一到建設(shè)智慧校園行動(dòng)上來，保障智慧校園的建設(shè)。其次，是將智慧校園建設(shè)與智慧城市建設(shè)統(tǒng)一起來。智慧校園的建設(shè)，是學(xué)校建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。將智慧校園建設(shè)作為智慧城市建設(shè)的一個(gè)試點(diǎn)。在得到廣泛的認(rèn)可和收到良好的效果之后，可以將智慧校園的系統(tǒng)應(yīng)用于智慧城市的建設(shè)之中，促進(jìn)智慧城市的發(fā)展。學(xué)校應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到智慧校園建設(shè)對(duì)智慧城市建設(shè)起到的示范引領(lǐng)作用，重視智慧城市的建設(shè)工作，促進(jìn)智慧校園建設(shè)的發(fā)展。最后，是將智慧校園建設(shè)與智慧中國(guó)建設(shè)相統(tǒng)一。

3.5 完善智慧校園體系建設(shè)

智慧校園的建設(shè)，需要一個(gè)完善的智慧校園管理體系，來實(shí)現(xiàn)智慧校園的功能。智慧校園的建設(shè)能夠很好的保障校園安全，為校園安全保衛(wèi)工作提供極大的便利性。設(shè)立門禁制度可以用學(xué)生和教師的手機(jī)作為門禁進(jìn)入卡，防止外來人員進(jìn)入校園，為校園安全消除隱患?？梢岳梦锫?lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)設(shè)置電子圍擋，自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)留學(xué)生接近危險(xiǎn)區(qū)域，例如泳池、樓道等有安全隱患的地區(qū)時(shí)會(huì)觸碰到電子系統(tǒng)，從而將數(shù)據(jù)傳入到云計(jì)算系統(tǒng)，引發(fā)報(bào)警器發(fā)出警報(bào)信號(hào)，保護(hù)行為人的安全。還可以建立消防報(bào)警系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園內(nèi)易引發(fā)火災(zāi)的地方。例如，圖書館安裝消防感應(yīng)器，當(dāng)感應(yīng)到有火災(zāi)發(fā)生的危險(xiǎn)時(shí)，立即將數(shù)據(jù)傳入云計(jì)算系統(tǒng)，云計(jì)算系統(tǒng)控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，有效預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。這種方式反應(yīng)迅速，極大地節(jié)約了管理成本和人力成本。

4 結(jié)語

通過本文的敘述，我們應(yīng)該重視將云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入智慧校園的建設(shè)中，在理念、技術(shù)、體系建設(shè)層面不斷完善和發(fā)展智慧校園。

[1]周夢(mèng)菲，許珂.智慧校園中物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息，2016.

[2]保承軍，岳桂杰.云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園系統(tǒng)構(gòu)建中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2014.