移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究

羅金玲 劉羅仁

（婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程學(xué)院，湖南 婁底 417000）

1 前言

移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、智能設(shè)備等高速發(fā)展的必然產(chǎn)物，在面向現(xiàn)代化教學(xué)管理和校園管理的時(shí)代發(fā)展背景下，充分挖掘校園資源，構(gòu)建校園數(shù)字化平臺(tái)，集成校園管理內(nèi)容及系統(tǒng)，采用統(tǒng)一平臺(tái)進(jìn)行管理，充分利用多種技術(shù)進(jìn)行融合，可提高校園資源利用效率和降低校園管理強(qiáng)度。為此，研究移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中涉及的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)于高校智慧校園服務(wù)平臺(tái)搭建具有非常重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

2 移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)介紹

隨著智能手機(jī)、PDA、筆記本電腦的普及應(yīng)用和校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋基礎(chǔ)設(shè)施的搭建，為學(xué)校資源管理、教學(xué)管理、學(xué)生管理、科研管理、校園管理創(chuàng)建了統(tǒng)一平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用的環(huán)境。移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用環(huán)境具有跨平臺(tái)、移動(dòng)式、無(wú)空間及時(shí)間限制應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，可以構(gòu)建起移動(dòng)教學(xué)、學(xué)生登記、圖書(shū)館資源應(yīng)用、宿舍管理、虛擬校園、社交平臺(tái)、校園監(jiān)控等多種校園服務(wù)應(yīng)用。移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)是將校園資源和學(xué)校教學(xué)、管理與服務(wù)完美地結(jié)合在一起為廣大師生提供智能化的服務(wù)。移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用需要在功能及性能上具有較高的先進(jìn)性，能夠?qū)崿F(xiàn)資源、信息的智能采集和高效應(yīng)用，為此平臺(tái)搭建所采用的關(guān)鍵技術(shù)非常重要。移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)所采用的技術(shù)非常多，其中包括：云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、爬取技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)等，利用技術(shù)的串聯(lián)構(gòu)建起復(fù)雜的移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)為廣大師生提供優(yōu)質(zhì)的校園服務(wù)與科學(xué)的管理。

3 移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用

3.1 個(gè)性化資訊服務(wù)平臺(tái)

個(gè)性化校園資訊服務(wù)平臺(tái)利用爬取技術(shù)獲取盡可能多的數(shù)據(jù)并對(duì)信息進(jìn)行抽取和挖掘等，使資訊服務(wù)更加人性化、個(gè)性化。智慧校園服務(wù)平臺(tái)利用爬取技術(shù)采集到數(shù)據(jù)后需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和篩選，提取特征字段結(jié)構(gòu)信息，再進(jìn)行文本清洗，去除無(wú)用的連接、樣式、圖片、音視頻信息等，建立解析模板對(duì)用戶信息進(jìn)行確定。在校園中，教師群體、各專業(yè)或者各年級(jí)學(xué)生都有特定的行為特征，所以對(duì)用戶行為的特征進(jìn)行抽象化，對(duì)信息進(jìn)行深層次的挖掘，以便于提供個(gè)性化的資訊服務(wù)。對(duì)用戶行為進(jìn)行建模，分析挖掘隱含的行為規(guī)律，以相同用戶行為進(jìn)行聚類，構(gòu)建用戶行為模式庫(kù)，再對(duì)用戶進(jìn)行個(gè)性調(diào)查，建立用戶個(gè)性庫(kù)，對(duì)不同用戶相同個(gè)性進(jìn)行聚類分析，得到聚類個(gè)性庫(kù)，運(yùn)用行為模式庫(kù)和聚類個(gè)性庫(kù)進(jìn)行個(gè)性與行為的關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，最后為用戶提供個(gè)性化的資訊推薦服務(wù)。移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)個(gè)性化資訊服務(wù)平臺(tái)工作模式如圖1所示。

通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的爬取，主題爬蟲(chóng)采集信息后將信息分類歸檔到各自的欄目中，從用戶訂閱信息獲取用戶個(gè)性和行為的相關(guān)規(guī)則，由服務(wù)器保存用戶訂閱數(shù)據(jù)并返回訂閱信息給用戶。

圖1 個(gè)性化資訊服務(wù)平臺(tái)工作模式

3.2 個(gè)性化信息推送技術(shù)

智慧校園服務(wù)平臺(tái)個(gè)性化信息推送技術(shù)是針對(duì)用戶個(gè)人興趣及習(xí)慣而推出的精準(zhǔn)化信息服務(wù)。所采用的推送方式可以是多樣化的，如：短信平臺(tái)發(fā)送、客戶端輪詢、基于長(zhǎng)連接推送等。信息推送過(guò)程中要保證信息的重要性、信息傳遞對(duì)象的準(zhǔn)確性和信息傳遞的及時(shí)性。智慧校園服務(wù)平臺(tái)個(gè)性化信息推送流程如圖2所示：

圖2 個(gè)性化信息推送流程

信息分類器可根據(jù)信息的類型進(jìn)行歸類，加入到等待推送的列表之中，根據(jù)信息所屬的類別以用戶最容易接受的方式進(jìn)行信息的推送，如果是重要的信息和及時(shí)信息則需要長(zhǎng)連接進(jìn)行推送，以保證信息的及時(shí)與準(zhǔn)確。對(duì)于一般信息可以采用短信或者客戶端輪詢的方式進(jìn)行推送，根據(jù)客戶接受方式主動(dòng)推送給用戶。資源管理器可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)服務(wù)器資源狀態(tài)的功能，保證數(shù)據(jù)連接的準(zhǔn)確、負(fù)載的均衡，信息發(fā)送模塊按照服務(wù)器的選擇將信息發(fā)送給用戶，會(huì)話管理器是為長(zhǎng)連接推送創(chuàng)建連接會(huì)話。

3.3 應(yīng)用無(wú)縫集成框架

移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)將多項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備集合在一起進(jìn)行整體規(guī)劃，保證數(shù)據(jù)之間的無(wú)縫隙銜接，以開(kāi)放式的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)API接口和集成規(guī)范將數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用設(shè)備等連接在一起統(tǒng)一進(jìn)行管理。

在技術(shù)整合方面，可將標(biāo)準(zhǔn)的HTML5接口直接連接管理平臺(tái)及設(shè)備，將HTML5與面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)SOA整合，手機(jī)原生C/S程序集成，使程序之間無(wú)縫銜接，數(shù)據(jù)之間交互通信。手機(jī)原生C/S程序集成流程如圖3所示：

圖3 手機(jī)原生C/S程序集成流程

移動(dòng)校園智慧服務(wù)平臺(tái)客戶端可以通過(guò)C/S集成系統(tǒng)或者B/S集成平臺(tái)進(jìn)行校園應(yīng)用，由統(tǒng)一認(rèn)證管理LDAP目錄服務(wù)器負(fù)責(zé)通過(guò)用戶認(rèn)證與權(quán)限的劃分進(jìn)行統(tǒng)一的管理。如：教師編號(hào)和學(xué)生學(xué)號(hào)可以作為用戶唯一的身份認(rèn)證信息，通過(guò)用戶的自動(dòng)劃分賦予不同的校園應(yīng)用權(quán)利，校園服務(wù)平臺(tái)可連接多個(gè)第三方應(yīng)用系統(tǒng)，如門(mén)禁卡、食堂飯卡、圖書(shū)館借書(shū)卡、宿舍卡等進(jìn)行統(tǒng)一管理。

3.4 熱點(diǎn)話題發(fā)現(xiàn)

移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)熱點(diǎn)話題發(fā)現(xiàn)是學(xué)校正確引導(dǎo)學(xué)生思想與行為的輿論導(dǎo)向，應(yīng)考慮校園新聞標(biāo)題的關(guān)鍵性，對(duì)校園服務(wù)平臺(tái)出現(xiàn)的新聞標(biāo)題詞頻進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和算法優(yōu)化，保證熱點(diǎn)話題發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)確性。熱點(diǎn)話題的發(fā)現(xiàn)包含了分詞預(yù)處理、文本表示模型和文本聚類算法三個(gè)過(guò)程，其流程如圖4所示：

圖4 熱點(diǎn)話題發(fā)現(xiàn)流程

通過(guò)對(duì)校園服務(wù)平臺(tái)新聞頁(yè)面信息的采集，生成新聞數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的新聞文本進(jìn)行分詞預(yù)處理，提取特征項(xiàng)，再建立文本表示模型，進(jìn)行文本聚類生成話題庫(kù)。

校園新聞熱點(diǎn)話題的提取要對(duì)平臺(tái)信息文本進(jìn)行預(yù)處理，將無(wú)用信息進(jìn)行去噪音，采用中文分詞技術(shù)對(duì)文本進(jìn)行分詞，可采用字符串匹配方法、N-最短路徑方法、基于統(tǒng)計(jì)的分詞方法等對(duì)關(guān)鍵字進(jìn)行提取，對(duì)停用詞進(jìn)行處理和對(duì)語(yǔ)義、歧義詞進(jìn)行分析等。再以獨(dú)立評(píng)估的方法對(duì)文本特征進(jìn)行提取，評(píng)估新聞中每個(gè)詞的出現(xiàn)頻度，在設(shè)定閾值的基礎(chǔ)上過(guò)濾掉低頻詞。由于計(jì)算機(jī)無(wú)法直接處理文本數(shù)據(jù)，所以要對(duì)文本表示成為一種可以進(jìn)行聚類計(jì)算的對(duì)象，如轉(zhuǎn)換為布爾模型、概率模型、向量模型等。

文本聚類算法的目的是將校園服務(wù)平臺(tái)新聞的文本進(jìn)行聚類形成話題簇，進(jìn)而得到新的話題，可采用的方法包括：層次聚類算法、基于劃分的聚類算法、增量聚類算法等。層次聚類算法是通過(guò)對(duì)文本類別的劃分進(jìn)行聚類，從下層到上層不斷地組合或者是從上層到下層不斷地分解，使文本得以準(zhǔn)確歸類?；趧澐值木垲愃惴ㄊ墙?jīng)過(guò)相似度的計(jì)算將文本劃分到集合中，如K-Means聚類算法確定K個(gè)聚類中心，計(jì)算文本距離聚類中心的距離，確定文本所在的中心。增量聚類算法是在聚類過(guò)程中動(dòng)態(tài)地形成聚類簇，實(shí)時(shí)處理在線網(wǎng)絡(luò)信息，如Single-pass算法可以適應(yīng)新增文本，逐步進(jìn)行相似度的比較，將相似度高的文本聚類到同一個(gè)集合中。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的研究，移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)是由多種技術(shù)聯(lián)合操作所搭建的可滿足廣大師生校園服務(wù)需求的應(yīng)用平臺(tái)，其中功能主要包含了個(gè)性化資訊服務(wù)、個(gè)性化信息推送、應(yīng)用無(wú)縫集成和熱點(diǎn)話題發(fā)現(xiàn)等，運(yùn)用的技術(shù)主要有云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、爬取技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)等等。每一種技術(shù)在移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)的搭建上都具有功能的獨(dú)特性，正是基于這些技術(shù)才能夠讓移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)充分發(fā)揮其作用，讓校園管理與服務(wù)更加智能化、科技化。隨著技術(shù)的不斷更迭，會(huì)有越來(lái)越多的新技術(shù)融入到移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)的搭建上，為此對(duì)于移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)技術(shù)的研究不能就此止步，應(yīng)以發(fā)展和創(chuàng)新的視角去詮釋和創(chuàng)建移動(dòng)智慧校園服務(wù)平臺(tái)，這將是一項(xiàng)可持續(xù)研究的工作。

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