數(shù)據(jù)資產(chǎn)視角下的智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)研究

◆肖晨 李恒武 高勇 熊鑫

數(shù)據(jù)資產(chǎn)視角下的智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)研究

◆肖晨 李恒武 高勇 熊鑫

（信息工程大學 河南 450000）

為解決大數(shù)據(jù)環(huán)境下，海量數(shù)據(jù)資源對于高校信息資源管理體系的沖擊，真正將校園內(nèi)部的數(shù)據(jù)資源整合在一起，并利用這些信息數(shù)據(jù)對學校的發(fā)展作出貢獻，本文對數(shù)據(jù)資產(chǎn)視角下的智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)進行研究。首先需要構(gòu)建智慧校園的數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)框架，明確智慧校園信息數(shù)據(jù)服務(wù)體系的核心與發(fā)展，然后對其中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)、通信技術(shù)分別進行研究。最后設(shè)計對比實驗，驗證本文設(shè)計研究的智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)確實具備更好的性能。

數(shù)據(jù)資產(chǎn)視角；智慧校園；數(shù)據(jù)資源；服務(wù)支撐技術(shù)

數(shù)據(jù)資產(chǎn)視覺下的校園內(nèi)部產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)事實上是一種財富，尤其是校園中由科研或教學工作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，能夠直接反映一所學校的面貌和能力，可以通過整合處理這些垃圾數(shù)據(jù)，促進整所學校的發(fā)展。但是想要真正使用這些數(shù)據(jù)，就需要首先建設(shè)一個校園內(nèi)部信息資源的共享渠道[1]。事實上，當前我國高校的重點工作就是建設(shè)信息化的智慧校園，構(gòu)建教育管理信息化的系統(tǒng)，提高校園內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)能力，以滿足廣大教育工作者與學生在日常學習和生活中對于信息的需求。但是在高校教育信息化建設(shè)的過程中，智慧校園原始的信息化系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)傳輸效率低下、軟硬件資源設(shè)置不平衡等問題。且由于數(shù)據(jù)的大量使用，系統(tǒng)中的冗余數(shù)據(jù)大幅度增加導致系統(tǒng)容錯率降低、服務(wù)器維護困難等現(xiàn)象頻繁發(fā)生，在大數(shù)據(jù)的沖擊之下，大部分的高校不僅沒有能夠合理地運用這些數(shù)據(jù)，反而被海量數(shù)據(jù)影響了正常的工作環(huán)境[2]。在這樣的背景下，如何有效利用智慧校園的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，使其能夠統(tǒng)一調(diào)配，形成一個能夠被利用的信息共享網(wǎng)絡(luò)，就成為了一個亟待解決的問題。因此，本文對數(shù)據(jù)資產(chǎn)視角下的智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)進行研究。

1 基于數(shù)據(jù)資產(chǎn)視角的智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)

智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)體系是根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、通信技術(shù)等硬件和軟件技術(shù)建設(shè)的一個智能化的信息資源服務(wù)系統(tǒng)。通過將信息技術(shù)與教育教學深度結(jié)合，收獲所有教育工作者和全體學生的共同利益[3]。這個智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)體系的大致框架如圖1所示。

圖1 智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)體系框架

從圖1中可以看出，智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)并不是一個孤立的系統(tǒng)，在云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、通信技術(shù)等四項核心技術(shù)之外，還包含著許多外部的理念，這些技術(shù)理念共同建立了一個具備共享開放核心理念的智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)體系。

1.1 智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究

智慧校園內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過對各類師生常用的信息傳感設(shè)備的監(jiān)控與使用而得到信息。在與傳感設(shè)備監(jiān)控、連接、互動時，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備會與計算機網(wǎng)絡(luò)連接，形成一個巨大的信息網(wǎng)絡(luò)。信息采集結(jié)束之后，可以通過無線網(wǎng)絡(luò)登錄智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐體系，智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐體系會將這些信息收集起來，并進行有效的利用，以實現(xiàn)對于智慧校園發(fā)展的促進。

1.2 智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)大數(shù)據(jù)技術(shù)研究

大數(shù)據(jù)技術(shù)是現(xiàn)如今所有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心和熱門課題，智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐體系正需要對已經(jīng)完成數(shù)字化建設(shè)的校園內(nèi)海量的數(shù)據(jù)進行歸納、整理和分析[4]。智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐體系中的大數(shù)據(jù)技術(shù)是一項集大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、大規(guī)模數(shù)據(jù)采集接收、校園網(wǎng)文件系統(tǒng)分布式管理、校園網(wǎng)數(shù)據(jù)庫分布式管理、云計算、校園局域網(wǎng)絡(luò)安全防御、校園存儲系統(tǒng)等諸多功能于一體的技術(shù)集合。該項技術(shù)主要用于對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及其他虛擬網(wǎng)絡(luò)中所收集的數(shù)據(jù)的分析、整理與運用。

1.3 智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)云計算技術(shù)研究

在擁有海量信息的前提下，在經(jīng)過以上的數(shù)據(jù)整合之后，仍然會有許多數(shù)據(jù)無法通過簡單的計算公式得到分析結(jié)果，此時就需要對智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐體系的云計算技術(shù)進行研究[5]。云計算是一種分布式的計算方式，不需要將所有的數(shù)據(jù)信息集中在同一臺計算機中，而是可以在多臺計算機中分布式地統(tǒng)籌網(wǎng)聯(lián)計算，這樣的計算方式可以在另一方面提高計算機的運算能力，從而在硬件技術(shù)沒有達到標準的前提下實現(xiàn)大規(guī)模計算與海量信息處理。

1.4 智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)通信技術(shù)研究

智慧校園中的通信技術(shù)指的是一種無線泛在網(wǎng)絡(luò)，這種通信技術(shù)不需要傳統(tǒng)的電話線或網(wǎng)線，能夠十分自由地實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)、跨地域的對接[6]。在任何時間、任何地點、任何人之間都可以通過這種無限泛在網(wǎng)絡(luò)進行連接，通過一些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還能夠?qū)崿F(xiàn)一些個性化的信息服務(wù)。

2 實驗設(shè)計

本文設(shè)計的實驗需要驗證上文所述的數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)是否較以往的數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)更加適應大數(shù)據(jù)時代，是否能夠接受海量數(shù)據(jù)的支撐，以數(shù)據(jù)的規(guī)模作為變量，判斷本文技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的差距。

2.1 實驗準備工作

在計算機設(shè)備中將上文中設(shè)計的智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)作為對比項，通過向兩種信息資源服務(wù)技術(shù)中逐漸增加數(shù)據(jù)流，檢驗其運行流暢度與數(shù)據(jù)傳輸效率，以此區(qū)分兩種智慧校園數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)的優(yōu)劣。此時，需要在實驗中首先設(shè)置一個能夠支撐數(shù)據(jù)資源服務(wù)技術(shù)的實驗環(huán)境，其參數(shù)如表1所示。

表1 實驗參數(shù)設(shè)置

項目參數(shù) 硬件CPUIntel Xeon i7-5430 3.4GHz 運行內(nèi)存4GB 硬盤500GB 軟件操作系統(tǒng)Windows XP 數(shù)據(jù)庫MS SQL Server 2010 程序開發(fā)工具Python3.6 測試環(huán)境Windows Server 2010 計算軟件Matlab

將兩種數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)分別安裝在計算機中，作為測試變量的數(shù)據(jù)流分別為100G、200G、300G、400G、500G、600G、700G、800G、900G、1000G、1T、2T、3T、4T、5T。在得到實驗結(jié)果之后，還需要使用Matlab數(shù)學計算軟件對所有的實驗數(shù)據(jù)進行分析和整理，由于現(xiàn)有展示的數(shù)據(jù)量較少，為了保證實驗結(jié)果的準確性，還需要額外增加實驗數(shù)據(jù)的精度。最后對這些數(shù)據(jù)進行離散度分析，以反映數(shù)值的準確性，若離散度分析的結(jié)果達不到標準，需要重新進行實驗步驟。其中，數(shù)據(jù)冗余度和數(shù)據(jù)傳輸效率的計算公式如下所示：

2.2 實驗數(shù)據(jù)分析

通過以上方式將實驗所得數(shù)據(jù)進行整理和分析，得到的實驗結(jié)果如表2所示。

表2 實驗結(jié)果

數(shù)據(jù)總量本文技術(shù)傳統(tǒng)技術(shù) 信息冗余度數(shù)據(jù)傳輸效率信息冗余度數(shù)據(jù)傳輸效率 100G0.132486.23%0.143176.58% 200G0.143585.34%0.151578.14% 300G0.169687.25%0.170279.26% 400G0.175686.14%0.189681.34% 500G0.186589.74%0.201781.36% 600G0.200590.14%0.217478.14% 700G0.212391.26%0.223679.64% 800G0.223687.43%0.234775.35% 900G0.238786.14%0.253276.45% 1000G0.251884.65%0.264580.12%

在表2的數(shù)據(jù)中，分別進行了信息冗余度和數(shù)據(jù)傳輸效率的計算，其中信息冗余度指數(shù)據(jù)在存儲器中的不必要的存儲行為，通常在一些系統(tǒng)設(shè)計不合理的程序中會有大量的信息冗余，因此信息冗余度越大，則說明該系統(tǒng)設(shè)計越落后[7]。通過表2可知，本文研究的數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)明顯在信息冗余度的計算中優(yōu)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)。而數(shù)據(jù)傳輸效率則表示在一定的數(shù)據(jù)沖擊之下，該技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸中的應用效率，效率越高，則表示該系統(tǒng)面對海量數(shù)據(jù)所能承擔的壓力就越大。因此計算出表2兩個實驗對照組中數(shù)據(jù)的平均值，本文研究的數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸效率平均值為87.84%，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸效率平均值為78.4%。如此便可以得知本文研究的數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)無論是運行流暢度還是數(shù)據(jù)傳輸效率都優(yōu)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)。

3 結(jié)束語

高校內(nèi)對于數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)的研究是順應時代潮流的，在當今的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時代，改良傳統(tǒng)的無法適應海量數(shù)據(jù)沖擊的數(shù)據(jù)管理體系，建設(shè)一個數(shù)字化的校園，具備極大的現(xiàn)實意義。不僅能夠提高校園內(nèi)教育工作者與學生在生活中的便利性，還能精準對接人們在學習和工作中對于信息數(shù)據(jù)的需求。本文直接實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源服務(wù)支撐技術(shù)的研究，下一步需要作出的探索就是在本文的基礎(chǔ)上，為這個技術(shù)探索更多的應用方式。

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