華南理工大學(xué) 以數(shù)字大腦打破信息孤島

尚文

隨著5G、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的創(chuàng)新和突破，信息化的創(chuàng)新應(yīng)用加速實(shí)現(xiàn)與各種行業(yè)場(chǎng)景的深化融合。

對(duì)教育行業(yè)來(lái)說(shuō)，在信息化的驅(qū)動(dòng)下，傳統(tǒng)的教育模式、科研活動(dòng)、學(xué)校管理、公共服務(wù)等發(fā)生了翻天覆地的變化，智慧校園、智能教育正在成為現(xiàn)實(shí)。最顯而易見的場(chǎng)景是，如今的一些大學(xué)校園里，小程序隔空開門、多屏互動(dòng)的智慧課室、自助結(jié)賬的機(jī)器人、全息課堂……各種“燒腦”高科技已經(jīng)變得稀松平常，這背后正是信息化的力量在發(fā)揮作用。

信息化給教育行業(yè)帶來(lái)的價(jià)值當(dāng)然不止于此。在華南理工大學(xué)，智慧網(wǎng)絡(luò)的布局營(yíng)造出更加數(shù)字化、個(gè)性化、智能化的學(xué)習(xí)環(huán)境，極大地提升了校園服務(wù)、治理、教學(xué)、科研的效率，也加速了因材施教、素質(zhì)教育理念的實(shí)施，使其成為教育信息化發(fā)展的新典范，為中國(guó)高校向智慧化時(shí)代躍進(jìn)提供了具有參考價(jià)值的示范。

華南理工大學(xué)副首席信息官、網(wǎng)絡(luò)安全和信息化領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主任陸以勤表示，面向未來(lái)的人才需求，打造智慧校園、發(fā)展智能教育是大勢(shì)所趨，但在這個(gè)過(guò)程中困難也不可避免。最大的難點(diǎn)在于如何打通學(xué)校中的一個(gè)個(gè)“信息孤島”，融合各類數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)整體聯(lián)動(dòng)、流程優(yōu)化。技術(shù)上的支撐是基礎(chǔ)，但不能徹底解決問(wèn)題，更關(guān)鍵的地方在于做好頂層設(shè)計(jì)，構(gòu)建一套良性的運(yùn)行機(jī)制，形成一種內(nèi)生的驅(qū)動(dòng)力來(lái)推動(dòng)學(xué)校的信息化水平的提升。

以華南理工大學(xué)的校內(nèi)公共服務(wù)云平臺(tái)為例，它的建成破解了高校在提供云服務(wù)實(shí)踐中的諸多難題，將華南理工大學(xué)推向了全國(guó)校園云建設(shè)的領(lǐng)先位置。

傳統(tǒng)上很多研究型高校傾向于自建私有云為校內(nèi)師生與各科研、管理單位提供公共服務(wù)，但是在校園私有云平臺(tái)服務(wù)流程中，存在著快速交付與部署能力不足、部門管理能力較弱、安全防范體系脆弱等問(wèn)題。

為了解決這些問(wèn)題，華南理工大學(xué)構(gòu)建了新型的校內(nèi)公共云：涵蓋云資源申請(qǐng)、審批、自動(dòng)部署、遷移、停機(jī)等完整生命周期管理的開放式平臺(tái)。該平臺(tái)兼容VMware，支持SDN、VxLAN、服務(wù)鏈等云網(wǎng)絡(luò)和云安全技術(shù)，滿足vDC、vPC等高級(jí)云用戶需求，也滿足了學(xué)校對(duì)服務(wù)內(nèi)容與使用流程的全部要求，包括快速交付、簡(jiǎn)單運(yùn)營(yíng)、安全無(wú)憂等。

不過(guò)，早期信息化建設(shè)的快速發(fā)展也為如今的信息化轉(zhuǎn)型留下了一些問(wèn)題?！肮た圃盒５囊粋€(gè)特點(diǎn)是技術(shù)力量和開發(fā)能力比較強(qiáng)，在最早的信息化階段，各個(gè)部門基于自身的需求和技術(shù)力量單獨(dú)開發(fā)，學(xué)校也把投入分散到各個(gè)部分，因此是一種自下而上的模式，在當(dāng)時(shí)客觀上推動(dòng)了信息化的進(jìn)程，但由于缺乏整合、共享和聯(lián)動(dòng)，不可避免地造成了眾多的信息孤島;而現(xiàn)在要建造智慧校園，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換、共享和融合，業(yè)務(wù)流程優(yōu)化，各部門系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程中就產(chǎn)生了很多痛點(diǎn)、難點(diǎn)?！标懸郧谥赋觥?/p>

為了解決數(shù)據(jù)共享問(wèn)題，華南理工大學(xué)從2012年開始建設(shè)數(shù)據(jù)交換中心，并在此基礎(chǔ)上建設(shè)了網(wǎng)上服務(wù)大廳和一張表工程。“但這離智慧校園還很遠(yuǎn)，首先，大數(shù)據(jù)分析和人工智能應(yīng)用不僅需要數(shù)據(jù)交換，還需存儲(chǔ)帶有時(shí)間戳的數(shù)據(jù)切片;其次，這僅僅是業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，智慧校園還需要采集物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、教學(xué)和科研活動(dòng)的數(shù)據(jù)，并對(duì)信息化各子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、標(biāo)準(zhǔn)化、融合等處理，形成智慧校園的核心數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)成智慧校園應(yīng)用的各類功能組件，如地理系統(tǒng)、地圖引擎、BIM模型、位置信息、視頻分析與身份認(rèn)證等，提供人員、設(shè)備、資產(chǎn)、車輛、資源、時(shí)空、組織、事件等主題庫(kù)，并提供API集成拉通?！标懸郧谡f(shuō)。

在陸以勤看來(lái)，這就相當(dāng)于打造了一個(gè)“數(shù)字大腦”，就像人的大腦一樣，可以把各種神經(jīng)系統(tǒng)收集來(lái)的龐大數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、融合、處理?！爸巧獭碧岣吡耍瑳Q策的水平也就相應(yīng)提升了。

基于這種智慧網(wǎng)絡(luò)解決方案，華南理工大學(xué)在廣州國(guó)際校區(qū)部署了密集的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、通信節(jié)點(diǎn)和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心，使校區(qū)具備了處理物聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)和科研、教學(xué)活動(dòng)數(shù)據(jù)的能力。校區(qū)的中央監(jiān)控平臺(tái)已實(shí)現(xiàn)對(duì)20個(gè)專業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析、深度學(xué)習(xí)等，形成綜合的校區(qū)數(shù)據(jù)，再通過(guò)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析和業(yè)務(wù)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)安防聯(lián)動(dòng)、應(yīng)急事件響應(yīng)、綠色節(jié)能、智慧課室、師生綜合評(píng)價(jià)、學(xué)生個(gè)性化指導(dǎo)等復(fù)雜應(yīng)用，從而基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)校園業(yè)務(wù)的智能演進(jìn)。

采集數(shù)據(jù)需要載體，相當(dāng)于智慧校園的神經(jīng)系統(tǒng)，這就是校園的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。針對(duì)這一需求，華南理工大學(xué)搭建了強(qiáng)大的校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，分為校園網(wǎng)、智能業(yè)務(wù)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、基于軟交換的電話網(wǎng)四個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上使用SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）架構(gòu)，同一物理承載網(wǎng)上構(gòu)建二、三層隔離的多業(yè)務(wù)融合專用網(wǎng)，利用SDN動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源的特點(diǎn)解決潮汐流量問(wèn)題，并借助SDN集中控制的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)快速部署、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，滿足信息化建設(shè)周期要求。安全管理策略上采用面向業(yè)務(wù)的分組模式，通過(guò)安全組進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)各種高級(jí)、復(fù)雜的策略控制功能。

最后，陸以勤提到，智慧校園的建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要將信息化與教育教學(xué)深度融合，需要深入了解教育的規(guī)律。