基于區(qū)塊鏈技術(shù)數(shù)據(jù)中心的智慧校園生活系統(tǒng)

【摘要】智慧校園是當代數(shù)字校園的發(fā)展方向，對智慧校園生活系統(tǒng)在未來智慧校園的存在形式進行了研究，它的建設水平將直接影響到智慧校園在未來信息時代的地位和作用。本文針對智慧校園生活系統(tǒng)虛擬化應用發(fā)展的客觀趨勢，從我國智慧校園面臨的問題出發(fā)，報告了目前國內(nèi)智慧校園建設的現(xiàn)狀，對區(qū)塊鏈、虛擬化、AI及三維全景虛擬技術(shù)在智慧校園建設中的應用進行了相關(guān)的調(diào)查，分析并探討了智慧校園建設中應解決的主要戰(zhàn)略問題與策略。

【關(guān)鍵詞】區(qū)塊鏈;智慧校園;虛擬化;AI

中圖分類號：G223? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.08.086

隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人們對網(wǎng)絡的使用越來越廣泛，智慧校園數(shù)據(jù)中心建設的安全問題是人們一直很關(guān)心的問題。21世紀初，區(qū)塊鏈的概念被人提出，并很快被運用在區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣交易中。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)不斷成熟落地，區(qū)塊鏈技術(shù)的應用很快滲透到了社會的很多領(lǐng)域，特別是在智慧化校園數(shù)據(jù)中心的建設上的應用，為智慧化校園建設上了一把堅固的、可靠的大鎖。目前，我國對區(qū)塊鏈、虛擬化、AI及三維全景虛擬基礎技術(shù)的研究已經(jīng)有了部分理論基礎，但是基于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中心的智慧校園生活系統(tǒng)平臺相關(guān)的虛擬化應用還沒有明確的方向和策略，區(qū)塊鏈、虛擬化、AI及三維全景虛擬基礎技術(shù)在智慧校園生活系統(tǒng)平臺建設中發(fā)揮著相當重要的作用。

1. 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智慧校園數(shù)據(jù)中心

區(qū)塊鏈是網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，它是分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術(shù)的新型應用模式。區(qū)塊鏈克服了一個關(guān)鍵性的技術(shù)難題，即如何可靠交換不被信任的網(wǎng)絡信息的問題。與傳統(tǒng)的數(shù)字校園技術(shù)相比，智慧化校園基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)中心安全技術(shù)優(yōu)勢比較明顯。區(qū)塊鏈技術(shù)在智慧化校園虛擬化建設方面的技術(shù)優(yōu)勢是很明顯的，未來發(fā)展的空間很大。特別是保護智慧校園綜合系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)，智慧校園資產(chǎn)的管理與溯源，實現(xiàn)智慧校園網(wǎng)上的可靠通信都發(fā)揮了重要的作用，圖1為智慧校園數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)示意圖。

2. 智慧校園生活系統(tǒng)

依照我國智慧校園總體框架與智慧學校整體構(gòu)建預案，融合院校的具體情況，以服務學生，培育學生為宗旨，構(gòu)建智慧校園綜合系統(tǒng)。探尋區(qū)塊鏈科技在智慧學校構(gòu)建中的運用，構(gòu)建去核心化、智能化、以學生為主體的智慧生活系統(tǒng)從資源整合、平臺構(gòu)建、價值功能來指導校園智慧化建設。

基于區(qū)塊鏈的智慧校園生活系統(tǒng)平臺，包括學生信息管理模塊，基于區(qū)塊鏈的智慧校園生活系統(tǒng)平臺通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡公開，公正的特性可以對學生在校的情況進行準確的記錄，并可以公開透明的將學生的在校情況進行公開，方便其他學校對學生的情況進行集中收集和觀測;通過管理員信息登錄模塊可以對學生的基本信息進行記錄和登記，保證學生在校以及日常生活中的行為得到有效的記錄。智慧校園網(wǎng)全網(wǎng)身份認證，利用身份驗證保護邊緣設備，提升保密性和數(shù)據(jù)完整性，保護隱私信息。區(qū)塊鏈技術(shù)可信身份認證系統(tǒng)是基于可信區(qū)塊鏈技術(shù)身份認證是智慧校園網(wǎng)全網(wǎng)可信認證，只要注冊一次，就可以在多個平臺登錄和使用。同時，利用區(qū)塊鏈分布式存儲，可以更好地隱藏用戶的真實身份信息，保護用戶的隱私;區(qū)塊鏈實名認證在綁定銀行卡或其他金融客戶端后，既可以實名安全交易和防偽溯源，還增加了KYC和AML等功能。

實現(xiàn)網(wǎng)絡學習校園的真正“自組織”運行。區(qū)塊鏈與在線校園的結(jié)合，也是區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域很有前景的應用方向。區(qū)塊鏈技術(shù)可以優(yōu)化和重塑網(wǎng)絡學習校園生態(tài)，實現(xiàn)校園的真正“自組織”運行，其應用主要體現(xiàn)在以下三個方面：（1）使用虛擬幣提高校園成員參與度，形成校園智慧流轉(zhuǎn)體系。應用區(qū)塊鏈技術(shù)建立校園虛擬幣產(chǎn)生與流通機制，學生可通過發(fā)帖、提問、回答等行為的發(fā)生自動賺取虛擬幣，并可利用虛擬幣購買校園學習資料與服務，從而激發(fā)校園成員的參與度，形成以虛擬幣作為核心激勵機制與衡量校園貢獻度重要指標的集體智慧生成與流轉(zhuǎn)生態(tài)。（2）保護校園成員智力成果，生成觀點進化網(wǎng)絡。利用區(qū)塊鏈的可追溯性，能對校園成員發(fā)表的帖子和觀點自動追蹤、查詢、獲取，從源頭上保護校園成員的智力成果，防止知識成果被抄襲，從而有利于創(chuàng)新性、原創(chuàng)性觀點的迸發(fā)。此外，依托分布式賬本技術(shù)，將發(fā)表的觀點分布存儲在網(wǎng)絡中，根據(jù)各個觀點之間的語義聯(lián)系生成可視化的知識網(wǎng)絡圖。隨著觀點的不斷生成與進化發(fā)展，校園將聚小智為大智，形成具備無限擴展能力的群體智慧網(wǎng)絡。（3）凈化校園生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)校園成員信譽度認證。智能合約保證網(wǎng)絡校園的自動運行，發(fā)帖、提問、回答等內(nèi)容將自動推送到智慧校園生活平臺，根據(jù)預先定義好的規(guī)則程序?qū)π@論壇進行自動化監(jiān)控，對于歪曲客觀事實或具有誤導性的謠言信息自動屏蔽刪除，以達到凈化校園生態(tài)的目的。同時，可根據(jù)校園成員發(fā)帖內(nèi)容與次數(shù)對成員信譽進行認證，信譽度認證較高的校園成員可享有校園特權(quán)，如多次下載學習資料或發(fā)言無限制次數(shù)等，以此鼓勵積極向上的發(fā)言，從而營造健康向上的校園氛圍。

除了促進校園的自組織運行外，區(qū)塊鏈技術(shù)還可以在增強校園學習的適應性方面發(fā)揮作用。目前，國內(nèi)的很多機構(gòu)都已經(jīng)應用區(qū)塊鏈技術(shù)，通過虛擬幣眾籌的方式創(chuàng)建了可以為每個孩子提供定制學習服務、以項目為導向的自適應學習校園。在創(chuàng)新學習正式開始前，二級學院的教師通過與學生聊天勾畫出詳細的學習者檔案。教師通過向?qū)W生提問數(shù)學、語言等方面的問題，了解學生自身的性格癖好、學習方式、強項和弱點等個性特征?；趯W習者的檔案信息，二級學院可以為每個孩子確定全年的學習目標并細化為每周都會更新的游戲清單，學生可每天在清單上挑選不同的項目學習，從而實現(xiàn)個性成長。

3. 智慧校園虛擬化應用

將基于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中心的智慧校園生活系統(tǒng)中的服務器虛擬化技術(shù)、網(wǎng)絡虛擬化、存儲虛擬化、桌面虛擬化技術(shù)等虛擬化技術(shù)運用在智慧校園建設中，其應用場景如圖2所示。通過三維全景虛擬展示技術(shù)展現(xiàn)學校的全貌，在學校的宣傳中，有了三維全景虛擬校園展示，可以實現(xiàn)隨時隨地的參觀優(yōu)美的校園環(huán)境，展示學校的實力，吸引更多得生源;可以發(fā)布到網(wǎng)絡，也可以做成學校介紹光盤發(fā)送;將校園的全景生成二維碼放到名片上，學校領(lǐng)導在與貴賓交換名片時，學校宣傳，提升形象，一舉多得。

在教育過程中，一個很重要的過程就是呈獻知識信息，而虛擬全景技術(shù)在呈獻知識信息方面也有著獨特的優(yōu)勢，它可以在廣泛的科目領(lǐng)域提供無限的三維全景虛擬化體驗，從而加速和鞏固學生學習知識的過程，因而它在教育領(lǐng)域的有著十分廣泛的應用前景，特別是在建筑工程學、考古學、醫(yī)學教育、導游培訓、歷史教育、化學和物理教育、社會科學等方面具有很大的發(fā)展空間。

4. 結(jié)束語

總之，基于區(qū)塊鏈技術(shù)數(shù)據(jù)中心的智慧校園生活系統(tǒng)的虛擬化應用可以概括為：區(qū)塊鏈技術(shù)可以運用到智慧校園的虛擬化應用中，大大的提高智慧校園虛擬化應用的安全性和穩(wěn)定性。區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展速度非?？欤蛇\用的范圍越來越廣，如果真正將二者結(jié)合起來，將是一項更安全的智慧校園生活系統(tǒng)虛擬化應用。

智慧校園生活系統(tǒng)虛擬化應用與區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合最大的意義在于，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠為智慧校園虛擬化應用提供核心技能——貢獻區(qū)塊鏈技術(shù)的“鏈”功能，讓為智慧校園虛擬化應用的每一步“自主”運行和發(fā)展都得到記錄和公開，從而促進智慧校園虛擬化應用功能的健全和安全、穩(wěn)定性。

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作者簡介：馬勇 工程師，主要研究：信息化、虛擬化、人工智能、區(qū)塊鏈、三維全景虛擬方面的應用;