大數(shù)據(jù)背景下軍事院校智慧校園體系建設探討

（陸軍勤務學院國防經(jīng)濟系戰(zhàn)爭經(jīng)濟實驗室，重慶 101331）

關鍵字：大數(shù)據(jù)；軍事院校；智慧校園；信息安全；標準規(guī)范

1 軍事院校智慧校園建設目標

以培養(yǎng)新型軍事人才為核心，面向新時代大學教育教學改革急需，以教學、訓練、科研、后勤和管理等全方位業(yè)務需求為導向，充分運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)等技術，深入融合和開發(fā)利用各類軍事訓練和教育信息資源，打造可信智慧校園應用平臺，實現(xiàn)物理資源和信息資源的高度共享和調(diào)配，為各項軍事訓練、教學與管理活動植入數(shù)字和智能基因，建立集全域感知、數(shù)據(jù)分析、信息支撐和智能應用于一體的智慧校園信息體系[2]，充分發(fā)揮信息化對軍事訓練質(zhì)量效益的推進功能，最終實現(xiàn)信息網(wǎng)絡全域覆蓋、校情態(tài)勢實時感知、教學訓練全程管控、校務管理智能精細、個性學習拓展開放、綜合服務快捷便利。

2 軍事院校智慧校園平臺體系架構(gòu)

針對新時期軍事院校信息化建設的核心目標，構(gòu)建覆蓋四校區(qū)一基地的物理分散、邏輯一體的分布式“智慧校園”，采用“5+4”體系結(jié)構(gòu)，從下到上依次分為基礎環(huán)境層、資源數(shù)據(jù)層、管理應用層、服務功能層和訪問展現(xiàn)層五個層次，輔以信息安全保障體系、系統(tǒng)運維服務體系、標準規(guī)范評估體系和系統(tǒng)組織流程體系四大保障體系。

2.1 五層結(jié)構(gòu)

（1）基礎環(huán)境層?；A環(huán)境層是平臺架構(gòu)最底層，提供整個平臺所需的設備和環(huán)境，包括：個人終端、傳感終端、移動終端和監(jiān)控設備等硬件設備，云計算、存儲系統(tǒng)、虛擬主機和IDC環(huán)境等機房，軍綜網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡基礎。

（2）資源數(shù)據(jù)層。資源數(shù)據(jù)層是平臺運行的血液，提供整個平臺運行的數(shù)據(jù)資源，包括：多媒體課件、網(wǎng)絡課程、圖書信息、科研數(shù)據(jù)等教學科研信息資源，學員信息、干部信息、營產(chǎn)營具信息、財務信息等數(shù)據(jù)中心。

（3）管理應用層。管理應用層是平臺工作的核心，提供整個平臺運行的軟件系統(tǒng)，包括教學訓練系統(tǒng)、政治工作系統(tǒng)、后勤保障系統(tǒng)、科研學術系統(tǒng)、條件建設系統(tǒng)、其他業(yè)務工作系統(tǒng)等。

（4）服務功能層。服務功能層是平臺運作的關鍵，提供整個平臺運行的服務功能，包括院首長服務、機關干部服務、教研人員服務、學員服務、教學科研保障等服務功能。

（5）訪問展現(xiàn)層。訪問展現(xiàn)層是平臺架構(gòu)的最頂層，提供平臺展現(xiàn)的服務窗口，包括軍訓網(wǎng)門戶、校園網(wǎng)門戶、互聯(lián)網(wǎng)門戶等門戶網(wǎng)站。

2.2 四大體系

（1）信息安全保障體系。信息安全保障體系對“智慧校園”進行全方位立體式保護，涵蓋感知控制層安全、網(wǎng)絡通信層安全、信息支撐層安全、數(shù)據(jù)分析層安全和智慧應用層安全。

（2）標準規(guī)范評估體系。標準規(guī)范評估體系嚴格遵循國內(nèi)外、軍內(nèi)外行業(yè)標準，結(jié)合軍事院校實際，形成專用的“智慧校園”標準規(guī)范體系，包括信息基礎設施建設標準規(guī)范、數(shù)據(jù)標準規(guī)范、信息系統(tǒng)建設標準規(guī)范等。

（3）系統(tǒng)運維服務體系。系統(tǒng)運維服務體系通過實時準確監(jiān)視和分析網(wǎng)絡、設備、數(shù)據(jù)庫及各種應用系統(tǒng)的運行狀態(tài)，提供網(wǎng)絡、設備、數(shù)據(jù)和應用的運維管理功能。

（4）系統(tǒng)組織流程體系。系統(tǒng)組織流程體系是在項目調(diào)研、論證、決策、組織、實施、監(jiān)控和評估等方面建立的全方位的制度和管理保障體系，包括組織體系、流程規(guī)范、項目管理和考核評估等，保證“智慧校園”建設項目全程可管可控、平穩(wěn)推進和順暢運行。

3 軍事院校智慧校園體系建設構(gòu)想

按照“智慧校園”總體框架設計要求，結(jié)合軍事院校辦學治校的實際需求和現(xiàn)有條件，推進信息網(wǎng)絡和公共基礎平臺的整合提高，重點建成全域覆蓋的泛在網(wǎng)絡、集約智能的大數(shù)據(jù)中心、開放高效的公共服務平臺、智慧便捷的智慧應用系統(tǒng)和綜合保障服務體系[3]。

3.1 健全網(wǎng)系，構(gòu)建全域覆蓋的泛在網(wǎng)絡

針對現(xiàn)有網(wǎng)絡體系架構(gòu)還存在“網(wǎng)系不全、標準不高、互聯(lián)不暢”等問題，需要健全網(wǎng)系，開展有針對性建設，滿足“智慧校園”實際需求。

（1）訓管網(wǎng)。一是實現(xiàn)校區(qū)訓管網(wǎng)到軍事綜合信息網(wǎng)骨干節(jié)點1 000 M接入；二是構(gòu)建跨校區(qū)虛擬專網(wǎng)，將校內(nèi)通信管理與軍綜網(wǎng)廣域通信管理區(qū)分開來，簡化日常管理需求；三是有針對性協(xié)調(diào)拓展校區(qū)間軍綜網(wǎng)骨干帶寬；四是提高校內(nèi)網(wǎng)絡接入標準化工作，針對性開展網(wǎng)絡標準化建設，實現(xiàn)網(wǎng)絡維護標準化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化。

（2）教學網(wǎng)。教學網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)的改造升級，相比互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)具有內(nèi)外網(wǎng)相對隔離，擁有完善的入網(wǎng)管理和安全防護手段，對內(nèi)可拓展各種非涉密應用等特點。一是建設無線接入網(wǎng)，全面覆蓋公共教室、實驗室和學員宿舍，方便各類非涉密終端及信息設備接入；二是建設安全防護系統(tǒng)，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與教學網(wǎng)的邏輯隔離；三是建設網(wǎng)絡綜合管理系統(tǒng)，實現(xiàn)各類人員和設備入網(wǎng)的實名制管理；四是建設安全數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，將教學網(wǎng)的非涉密數(shù)據(jù)單向傳輸?shù)接柟芫W(wǎng)中，實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的匯總分析。

（3）傳感網(wǎng)。傳感網(wǎng)是業(yè)務局域網(wǎng)，采集對象覆蓋本地教室、訓練場、圖書館、會議室、實驗室、食堂、宿舍樓、停車場、校門、道路等場地。針對不同被測對象的具體情況，分別部署不同類型的傳感器。傳感匯聚節(jié)點需要根據(jù)網(wǎng)絡連接情況、采集時效和采集數(shù)據(jù)量大小等不同要求，選擇不同類型傳感器滿足數(shù)據(jù)采集需求；傳感網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)通常不涉密，主要接入教學網(wǎng)；少量涉密傳感節(jié)點采取特殊手段單向安全接入訓管網(wǎng)，實現(xiàn)涉密數(shù)據(jù)采集。

3.2 匯聚資源，建設集約智能的大數(shù)據(jù)中心

大數(shù)據(jù)中心是“智慧校園”各類數(shù)據(jù)融合處理、資源按需分配和服務集成運行的基礎平臺，由存儲、計算和網(wǎng)絡等資源池構(gòu)成，提供從數(shù)據(jù)存儲、分布式計算、數(shù)據(jù)分析挖掘以及數(shù)據(jù)可視化的整套支持[4]，構(gòu)建“智慧校園”統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和計算平臺。全校不同業(yè)務部門可以利用大數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)一站式數(shù)據(jù)存儲、分析、搜索和挖掘，為科學決策提供支撐。結(jié)合軍事院校原有信息基礎設施建設基礎，建設分布式大數(shù)據(jù)中心，包括云平臺和大數(shù)據(jù)平臺。

（1）云平臺。云平臺主要建設計算服務器、管理服務器、信息安全服務器等硬件設備，以及彈性計算、云存儲等軟件系統(tǒng)，用于實現(xiàn)網(wǎng)絡、計算、存儲等資源的虛擬化。云平臺虛擬服務器能夠?qū)崿F(xiàn)自動切換，避免物理機宕機帶來的服務中端；物理服務器支持節(jié)點的自動告警下線和修復自動上線服務，減輕節(jié)點維護工作強度。

（2）大數(shù)據(jù)平臺。大數(shù)據(jù)平臺主要建設公共數(shù)據(jù)服務、非結(jié)構(gòu)化存儲、分布式迭代計算、分布式流式計算、機器學習等軟件系統(tǒng)，為各類結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化、流式等數(shù)據(jù)處理提供基礎平臺[5]。平臺部署豐富的數(shù)據(jù)處理模塊，可以實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)的關聯(lián)分析、數(shù)據(jù)挖掘和深度學習。

3.3 打破孤島，搭建開放高效的公共服務平臺

公共基礎平臺為廣大官兵提供豐富的信息獲取能力、快捷的信息互通能力、方便的信息檢索能力，滿足日常教學、訓練、生活等公共信息服務需求。建設重點包括統(tǒng)一門戶平臺和應用敏捷開發(fā)平臺。

（1）統(tǒng)一門戶平臺。統(tǒng)一門戶平臺將松耦合的應用系統(tǒng)集成為統(tǒng)一整體，采用統(tǒng)一身份認證，為全校人員提供一體化、個性化、智能化校園入口，解決用戶多系統(tǒng)多點登錄、認證帶來的不便。

（2）應用敏捷開發(fā)平臺。應用敏捷開發(fā)平臺構(gòu)建在數(shù)據(jù)共享交換平臺之上，實現(xiàn)各種業(yè)務流程的快速構(gòu)建和運行，能夠滿足軍事院校嚴格的管理要求。

3.4 完善體系，提升綜合支撐保障能力

“智慧校園”的建設和運行需要信息安全、運維服務、標準規(guī)范、組織流程方面的全方位的支撐和保障，確保項目實施組織科學合理、系統(tǒng)運行平穩(wěn)順暢、安全保密符合要求、標準規(guī)范嚴密執(zhí)行。

（1）信息安全保障體系。“智慧校園”體系龐大復雜，采用大數(shù)據(jù)、虛擬化等多項新技術，必須嚴格執(zhí)行軍隊計算機網(wǎng)絡安全保密規(guī)定，按照分類管理、分級防護原則，采取有效的、有針對性的安全保密管理措施和技術防護措施，落實三級防護要求，構(gòu)建貫穿“智慧校園”智慧應用層、數(shù)據(jù)分析層、信息支撐層、網(wǎng)絡通信層、感知控制各層的信息安全保障體系。

（2）標準規(guī)范評估體系。“智慧校園”建設過程必須嚴格按照國內(nèi)外、軍內(nèi)外行業(yè)標準，并且結(jié)合大學實際情況，構(gòu)建一套完整的“智慧校園”標準規(guī)范評估體系，確?！爸腔坌@”建設“處處有標準，事事有規(guī)范”。

建立《“智慧校園”數(shù)據(jù)標準規(guī)范》。遵循軍事院校大數(shù)據(jù)平臺中相關的數(shù)據(jù)標準，并根據(jù)實際情況進行必要補充。按照業(yè)務域規(guī)劃設計數(shù)據(jù)標準體系結(jié)構(gòu)，從教育訓練、科研學術、政治工作、行管后勤、公共服務和基礎數(shù)據(jù)等方面制定具體的數(shù)據(jù)標準規(guī)范。

（3）系統(tǒng)運維服務體系。系統(tǒng)運維服務體系包括運維管理系統(tǒng)、故障關聯(lián)定位系統(tǒng)和運維可視化系統(tǒng)。

運維管理系統(tǒng)包括資源監(jiān)控、智能運維、服務管理等模塊，確保運維人員全面掌控主機、安全、系統(tǒng)、存儲、網(wǎng)絡、環(huán)境、應用的實時情況，并完成資源配置、流程管理、流程配置、配置管理等業(yè)務。故障關聯(lián)定位系統(tǒng)采用人工智能技術，通過構(gòu)建“智慧校園”信息系統(tǒng)運行的算法建模，經(jīng)過長期訓練逐步完善，可根據(jù)運維監(jiān)控指標數(shù)據(jù)的異動，計算得到故障原因，并對故障設備進行準確定位。運維可視化系統(tǒng)通過實施監(jiān)控系統(tǒng)各項運維指標，對系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)、物理部署進行建模，采用可視化手段實時顯示系統(tǒng)的整體運行情況，發(fā)生故障時通過圖形界面發(fā)出報警，在模型上準確顯示故障設備位置和故障情況。

（4）系統(tǒng)組織流程體系。引入系統(tǒng)工程方法，從需求、論證、立項、實施、評估各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對整個智慧校園的精細管理和全程監(jiān)控?；谙到y(tǒng)組織流程體系，項目實施和管理人員可以實時掌握項目進展，全面管理項目業(yè)務，有效配置和共享資源，減少計劃拖延和降低運營成本。