基于數(shù)據(jù)中臺和服務(wù)中臺的智慧校園框架設(shè)計與應(yīng)用

徐望 董劍峰

摘? ?要：鑒于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，目前我國高校的信息化建設(shè)處于從數(shù)字校園進入智慧校園的過渡期和轉(zhuǎn)型期。文章提出了基于數(shù)據(jù)中臺和服務(wù)中臺的智慧校園的總體框架和技術(shù)架構(gòu)設(shè)計，介紹了以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵、以服務(wù)為支撐、以師生為核心的建設(shè)原則，闡述了具體的層次化結(jié)構(gòu)和功能，對數(shù)據(jù)和服務(wù)應(yīng)用等多方面融合進行了研究和探討。

關(guān)鍵詞：智慧校園; 數(shù)據(jù);服務(wù)應(yīng)用

中圖分類號：G647 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2021）15-0076-03

一、引言

近年來，我國高校的信息化建設(shè)處于從數(shù)字校園進入智慧校園的過渡期和轉(zhuǎn)型期，遇到了挑戰(zhàn)，也遇到了機遇。由于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，以往的信息化建設(shè)已經(jīng)不能滿足用戶對服務(wù)應(yīng)用和智能體驗的使用需求，浙江省高等教育“十三五”發(fā)展規(guī)劃中，明確提出了全面建設(shè)智慧校園的目標，并已將全面推進智慧校園的建設(shè)納入“十四五”發(fā)展規(guī)劃的撰寫中。智慧校園是數(shù)字校園的高端形態(tài)，是對數(shù)字校園建設(shè)的進一步深化與提升，是高校信息化發(fā)展融合創(chuàng)新階段的產(chǎn)物。[1]作為高校戰(zhàn)略發(fā)展的重要支撐，智慧校園的建設(shè)具有非常重大的意義。

本文將對基于數(shù)據(jù)中臺和服務(wù)中臺建設(shè)的新型智慧校園進行研究，結(jié)合高校特性和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，基于用戶服務(wù)的視角，深化智慧校園建設(shè)的內(nèi)涵，以“大中臺、小前臺”為組織機制和業(yè)務(wù)機制，全方位關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、服務(wù)體系和評價指標體系，以用戶體驗為中心，進行頂層設(shè)計，構(gòu)建智慧校園應(yīng)用模型，實現(xiàn)其自身能力與用戶需求持續(xù)互聯(lián)的架構(gòu)，打造全方位融合的智慧校園體系。

二、智慧校園的架構(gòu)模型

智慧校園的架構(gòu)是對智慧校園建設(shè)的總體規(guī)劃，采用了層次化的體系結(jié)構(gòu)，基于數(shù)據(jù)中臺和服務(wù)中臺確定層級結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系，以用戶需求為中心，將數(shù)據(jù)開發(fā)與管理、服務(wù)應(yīng)用與入口、活動場景和需求等多方面進行融合和協(xié)調(diào)，遵循數(shù)據(jù)標準和服務(wù)標準的規(guī)范化原則，具體框架設(shè)計如圖1所示。

從整體架構(gòu)中可以看出，數(shù)據(jù)中臺和服務(wù)中臺是智慧校園建設(shè)的重要支撐，總體架構(gòu)和框架按照自底向上的形態(tài)結(jié)構(gòu)，平臺和服務(wù)都應(yīng)遵循總體規(guī)劃和整體設(shè)計，按照標準進行統(tǒng)一化，加強信息安全保障和信息化運維服務(wù)，逐步達成智慧校園的全面建設(shè)目標。在整個框架中，數(shù)據(jù)中心和服務(wù)組件與服務(wù)應(yīng)用都可以進行數(shù)據(jù)共享利用，師生在不同的活動場景中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，可以進行獲取和推送，獲取行為數(shù)據(jù)，推送相應(yīng)的服務(wù)。從根本上打破了原有的信息化建設(shè)思路，將數(shù)據(jù)和應(yīng)用分離，抽取服務(wù)流程，統(tǒng)一服務(wù)入口，根據(jù)不同需求為師生提供個性化和定制化服務(wù)。根據(jù)制定的數(shù)據(jù)標準和服務(wù)標準，將各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)或應(yīng)用服務(wù)的接口數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一化和標準化，改變傳統(tǒng)垂直的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和垂直的數(shù)據(jù)中心，為共享服務(wù)組件和服務(wù)應(yīng)用做好基礎(chǔ)構(gòu)建。共享服務(wù)組件中，如消息中心、日程中心等，建設(shè)了統(tǒng)一的服務(wù)標準，服務(wù)類應(yīng)用可以調(diào)用這些服務(wù)組件作為服務(wù)支撐，將科研、資產(chǎn)、財務(wù)、圖書、保衛(wèi)、新聞、工作、學(xué)習和場景等職能部門，網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備和水電等固定場景生產(chǎn)的數(shù)據(jù)存儲共享到數(shù)據(jù)中臺，將整個校園的資源和資產(chǎn)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)進行流轉(zhuǎn)和共享。目前，移動互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進入成熟期，網(wǎng)絡(luò)和存儲等基礎(chǔ)平臺已經(jīng)非常成熟并且日漸云化，我們的智慧校園建設(shè)重點應(yīng)該從IT時代轉(zhuǎn)向DT時代，從管理轉(zhuǎn)向服務(wù)，從重應(yīng)用轉(zhuǎn)向重數(shù)據(jù)。因此，在這樣的背景下，我們重新構(gòu)建了智慧校園的框架，圍繞數(shù)據(jù)這個核心，利用管理部門和各類硬件感知系統(tǒng)獲取管理數(shù)據(jù)，利用用戶端的應(yīng)用與服務(wù)覆蓋學(xué)校所有用戶所有場景，獲取各場景的活動數(shù)據(jù)，形成一個能夠自我進化的數(shù)據(jù)生產(chǎn)共享回饋的應(yīng)用框架。

三、數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理

在智慧校園建設(shè)中，數(shù)據(jù)是所有應(yīng)用和服務(wù)的基礎(chǔ)，是最重要的核心部分。數(shù)據(jù)生產(chǎn)的管理分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生產(chǎn)、過程數(shù)據(jù)生產(chǎn)和固定場景數(shù)據(jù)生產(chǎn)三個部分。其中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自職能部門，比如人事、財務(wù)、學(xué)工、教務(wù)、資產(chǎn)、科研和辦公等;過程數(shù)據(jù)來自后勤、保衛(wèi)、圖書館、質(zhì)量監(jiān)測、二級學(xué)院和宣傳等部門;固定場景數(shù)據(jù)來自水控、電控、安防、監(jiān)控、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)部門。師生在辦公室、教室、宿舍和公共空間產(chǎn)生的相關(guān)的服務(wù)數(shù)據(jù)，也會更新同步到數(shù)據(jù)中心，進一步為師生提供工作、生活、學(xué)習、娛樂方面相應(yīng)位置的推送。我們把職能部門和相關(guān)部門學(xué)院在各自的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，同步存儲在數(shù)據(jù)庫中，形成數(shù)據(jù)倉庫，同時對數(shù)據(jù)進行更新和共享，為上層的服務(wù)中臺做準備。這些數(shù)據(jù)都是與師生的工作、學(xué)習和生活息息相關(guān)的，當數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)量儲備到一定程度的時候，根據(jù)需求對存儲的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)籌、分析和利用，大數(shù)據(jù)平臺就此形成了。因此，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與學(xué)校里的每一個部門（學(xué)院）、每一位師生都形成了不可分割的關(guān)系。

四、數(shù)據(jù)中臺

數(shù)據(jù)中臺就是要構(gòu)建更具創(chuàng)新性、靈活性的“大中臺、小前臺”的組織機制和業(yè)務(wù)機制，數(shù)據(jù)中臺的實質(zhì)是構(gòu)建全域數(shù)據(jù)共享的中心，提供數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)萃取、數(shù)據(jù)服務(wù)等全鏈路一體化的服務(wù)，提供面向業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)智能平臺，其關(guān)鍵職能與核心價值是，大數(shù)據(jù)從業(yè)務(wù)視角而非純技術(shù)視角出發(fā)，智能化構(gòu)建數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)資產(chǎn)，提供數(shù)據(jù)調(diào)用、數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)展現(xiàn)等多種服務(wù)。[2]對全域數(shù)據(jù)進行采集和倉儲，進而統(tǒng)一管理，與服務(wù)中臺進行共享并加以利用。以數(shù)據(jù)中臺內(nèi)核價值為中段的數(shù)據(jù)中臺業(yè)務(wù)模式不是純數(shù)據(jù)，不是純技術(shù)，也不是純業(yè)務(wù)，而是智能化數(shù)據(jù)、技術(shù)提升和數(shù)據(jù)智能化的業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐，是數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的整體提升。[3]數(shù)據(jù)中臺起到了匯聚數(shù)據(jù)和承上啟下的作用，可以解決數(shù)據(jù)“存”、“通”和“用”的問題，讓業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化，讓數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化，連接數(shù)據(jù)孤島，根據(jù)不同的需求對數(shù)據(jù)進行處理和篩選，最終獲得可使用的數(shù)據(jù)價值，對數(shù)據(jù)進行展示和決策分析，其中包含了領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注點、職能部門的關(guān)注點和師生個人的關(guān)注點。[4]針對不同的人群、活動場景和活動空間，可以提供千人千面的個性化服務(wù)。

原則上，職能部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)應(yīng)按照數(shù)據(jù)中心的標準和規(guī)則同步獲取，便于將不同來源的數(shù)據(jù)進行標準化和規(guī)范化。按照標準將數(shù)據(jù)進行收集、整合和存儲，是我們正在做的工作，在早期信息化建設(shè)中，業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源不同、標準不同，并且數(shù)據(jù)繁多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，歷史數(shù)據(jù)的準確性也需進行排查。所以，在數(shù)據(jù)整合期間，要求達到規(guī)范性和統(tǒng)一性的標準，才能保證數(shù)據(jù)中臺的順利運行、保證和服務(wù)中臺的順利打通。目前，在規(guī)劃中的數(shù)據(jù)開發(fā)和數(shù)據(jù)展示部分還未啟動。在未來的智慧校園發(fā)展中，這一部分內(nèi)容是非常重要的，對數(shù)據(jù)進行開發(fā)，從而進行數(shù)據(jù)展示，支持決策分析，提供具有針對性的個性化服務(wù)，是智慧校園的前進方向。

要達到數(shù)據(jù)生產(chǎn)共享回饋的目標，重點在數(shù)據(jù)中臺的建設(shè)，包括數(shù)據(jù)標準、生產(chǎn)源確定、更新頻率、使用授權(quán)等機制，同時還要提供 “服務(wù)中臺”，將校園場景下具有公共服務(wù)屬性的功能抽象出來，進行整體設(shè)計，該部分是強耦合、高性能、高穩(wěn)定性的。在此基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)的垂直化應(yīng)用系統(tǒng)打破，分割為面向業(yè)務(wù)部門的負責數(shù)據(jù)生產(chǎn)的基礎(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)、各自面向普通用戶提供服務(wù)的小應(yīng)用，然后整體連接數(shù)據(jù)中臺和服務(wù)中臺，并且利用入口導(dǎo)入用戶行為，使整個校園場景形成了一個閉環(huán)。

五、服務(wù)中臺

有了數(shù)據(jù)中臺的支撐，我們將共享服務(wù)組件、服務(wù)類應(yīng)用和服務(wù)入口整合為服務(wù)中臺，這是智慧校園建設(shè)中最為重要的部分。其中，共享服務(wù)組件如統(tǒng)一身份認證、消息中心和日程中心、組織架構(gòu)和流程中心等，作為數(shù)據(jù)倉儲和頂層服務(wù)類應(yīng)用的連接，需要制定智慧校園架構(gòu)的服務(wù)標準，采用統(tǒng)一的接口標準進行對接。服務(wù)組件承載了數(shù)據(jù)、流程和應(yīng)用。當服務(wù)類應(yīng)用面向用戶時，就需要調(diào)用這些組件，保證應(yīng)用的完整性和個性化的體驗。但是，需求的突發(fā)、不明確、變化頻繁是目前服務(wù)建設(shè)面臨的主要痛點之一。

在以往的信息化建設(shè)中，公共服務(wù)存在于各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，無法對接導(dǎo)致信息化平臺的整合無法實現(xiàn)，這實際上是信息化建設(shè)過程中的一個痛點，除了存在信息孤島，還存在公共服務(wù)孤島，廠家也沒有很好的解決方案。于是，我們建設(shè)了共享服務(wù)組件，前期梳理了大量的公共服務(wù)內(nèi)容，但不涉及具體的業(yè)務(wù)工作，只是將公共服務(wù)獨立出來。共享服務(wù)組件之間是強耦合的，每一個單元都不是獨立存在的，卻又可以獨立于服務(wù)應(yīng)用，任何一個應(yīng)用都可以調(diào)用服務(wù)組件，與服務(wù)應(yīng)用形成相輔相成的關(guān)系。我們的目的是通過服務(wù)組件將整個信息化平臺進行整合，將共享服務(wù)組件建設(shè)成為具有穩(wěn)定性、可靠性和開放性的服務(wù)體系。在整個架構(gòu)框架設(shè)計中，共享服務(wù)組件的作用至關(guān)重要。

采用了PaaS（Platform as a Service）平臺即服務(wù)的模式構(gòu)建服務(wù)中臺，統(tǒng)一管理，統(tǒng)一標準，獨立于服務(wù)應(yīng)用項目，提供平臺模塊化服務(wù)，但同時和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享互用。PaaS的實質(zhì)是將互聯(lián)網(wǎng)的資源服務(wù)化，為第三方提供資源和服務(wù)平臺。有了PaaS平臺的支撐，也有了具體的業(yè)務(wù)邏輯，為開發(fā)帶來了極大的方便，不但提高了開發(fā)效率，還節(jié)約了成本。有了PaaS平臺的支持，應(yīng)用能夠快速響應(yīng)用戶的需求，最終也為用戶帶來了可見性的體驗。[5]當共享服務(wù)組件作為中間層模塊服務(wù)構(gòu)建完成后，需搭建自己的上層應(yīng)用。采用PaaS模式，可以加速推動服務(wù)類應(yīng)用的發(fā)展和建設(shè)。在建設(shè)服務(wù)應(yīng)用時，盡量脫離原本業(yè)務(wù)系統(tǒng)，抽取單支服務(wù)流程、業(yè)務(wù)規(guī)則和流程管理，為師生提供一系列的智慧型服務(wù)應(yīng)用，改進師生的工作、學(xué)習和生活的活動方式，使師生在辦公區(qū)域、教學(xué)區(qū)域、宿舍區(qū)域和公共區(qū)域都能夠享受到相應(yīng)的服務(wù)。當然，這是一項龐大復(fù)雜的工程，需要一步一步實現(xiàn)。

采用了SaaS（Software as a Service）軟件即服務(wù)的模式。隨著云計算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用軟件的成熟，在21世紀開始興起了一種完全創(chuàng)新的軟件應(yīng)用模式，它是一種通過Internet提供軟件的模式，支持多用戶在線，實現(xiàn)最大程度上的資源共享，這種模式具有安全性、穩(wěn)定性和可擴展性，同時資源得到了合理、充分和有效的利用。[6]在共享服務(wù)組件中，統(tǒng)一身份認證目前是為師生提供便利服務(wù)的第一步，消息中心聯(lián)通了師生用戶和服務(wù)應(yīng)用的關(guān)系，不再是單純地使用軟件的方式，師生在使用應(yīng)用的同時會收到相應(yīng)的待辦消息提醒、節(jié)點消息提醒和抄送消息提醒。比如，預(yù)約類的圖書館座位預(yù)約和會議室預(yù)約等，預(yù)約成功會發(fā)送消息以及相關(guān)流程的節(jié)點消息提醒，這一點在移動端的應(yīng)用具有非常實際和重要的意義，也是較為迫切的需求。服務(wù)中臺搭建的服務(wù)應(yīng)用數(shù)量不斷增加，需要規(guī)劃制定業(yè)務(wù)標準、搭建業(yè)務(wù)中臺，將業(yè)務(wù)從服務(wù)中臺中分離出來。根據(jù)高校的特性，業(yè)務(wù)標準的制定較為困難，還需進一步梳理和設(shè)計。

六、結(jié)語

智慧校園的建設(shè)任重道遠，需要融入多方資源、采用多種技術(shù)、投入大量的資金和專業(yè)人員，并且需要領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和推進，才能取得較好的效果。堅持以人為本、以師生為核心、以服務(wù)為目的，促進校園用戶環(huán)境感知，體驗實時性和多面性，體現(xiàn)智慧校園的個性化和人性化，豐富智慧校園的內(nèi)涵與應(yīng)用，仍然需要進一步研究和探索。 在“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”中，應(yīng)配合高校智慧校園建設(shè)評價指標體系，創(chuàng)新信息化發(fā)展理念，轉(zhuǎn)變信息化建設(shè)與應(yīng)用方式，推進教育信息化轉(zhuǎn)型升級，為智慧校園高效、穩(wěn)定和安全地運行提供了保障。加強建設(shè)標準的推廣和完善，使高校信息化建設(shè)得以持續(xù)有序發(fā)展。

參考文獻：

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（編輯：王天鵬）