基于人工智能的后勤管理決策支持系統(tǒng)研究

周志敏

(湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 衡陽 421005)

0 引言

隨著智慧校園概念不斷普及,構(gòu)建高校后勤管理智慧決策系統(tǒng),推進(jìn)信息化建設(shè)已成為實現(xiàn)高校高質(zhì)量、高水平發(fā)展的重要路徑。在高校智慧后勤管理決策支持系統(tǒng)的建設(shè)過程中,需要以當(dāng)前人工智能技術(shù)作為有力支撐,充分利用校園內(nèi)已有的信息系統(tǒng)資源,從而構(gòu)建后勤綜合信息化服務(wù)平臺,實現(xiàn)后勤管理模式的革新,提高后勤服務(wù)水平。由此可見,深入探討當(dāng)前高校后勤管理決策支持系統(tǒng),能夠為實現(xiàn)智慧校園的建設(shè)與發(fā)展提供新的思路[1]。因此,如何運(yùn)用工智能技術(shù)實現(xiàn)高校后勤的智慧監(jiān)管、科學(xué)布局、決策部署等,已成為高校后勤管理工作面臨的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

1 人工智能背景下高校后勤管理決策支持系統(tǒng)的需求分析

1.1 提供智能化服務(wù)

要想實現(xiàn)智慧校園建設(shè),就需要全方位打破過去傳統(tǒng)人工后勤管理模式,從而能夠最大限度上節(jié)約管理成本。因此,本文以人工智能為基礎(chǔ)的Spark技術(shù),能夠提供智能化的管理服務(wù),從而有效降低后勤管理工作者對于全校師生的管理壓力,進(jìn)一步提升管理質(zhì)量及效果。除此之外,通過該技術(shù)能夠進(jìn)一步實現(xiàn)全校師生基礎(chǔ)資料的信息化,有助于后勤管理人員更加方便、快捷地獲取到師生的個人資料,從而使整個后勤管理決策系統(tǒng)得以全方位優(yōu)化升級[2]。

1.2 實現(xiàn)信息化管理

高校在智慧校園的建設(shè)過程中勢必會產(chǎn)生海量信息數(shù)據(jù),因此將人工智能技術(shù)應(yīng)用其中,能夠?qū)崿F(xiàn)對海量信息化的數(shù)據(jù)分析與存儲,從而分類提煉出后勤管理所需要的相關(guān)信息數(shù)據(jù)。此外,以Spark人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的后勤管理系統(tǒng),不但能夠分析與研判信息化管理的規(guī)律,同時還能夠?qū)處熍c學(xué)生的在校情況進(jìn)行動態(tài)精準(zhǔn)式的監(jiān)管[3]。

1.3 完善后勤服務(wù)體系

基于人工智能技術(shù)的后勤管理支持決策系統(tǒng)是實現(xiàn)智慧校園建設(shè)的重要組成部分。本系統(tǒng)主要以Spark技術(shù)為基礎(chǔ),對校內(nèi)的餐飲衛(wèi)生、建筑安全、道路建設(shè)、綠化規(guī)劃、醫(yī)療服務(wù)及物業(yè)管理等全方面進(jìn)行數(shù)字化、智能化管理;通過各子系統(tǒng)和系統(tǒng)模塊之間的緊密聯(lián)系,能夠?qū)崿F(xiàn)高校后勤管理信息傳遞、部署、決策等,以此構(gòu)建出高效的后勤管理信息化系統(tǒng)以及后勤服務(wù)保障體系。

2 系統(tǒng)分析

2.1 背景分析

構(gòu)建智慧高校一直以來是社會各界關(guān)注的重點工作,再加上當(dāng)前正處于大數(shù)據(jù)時代,傳統(tǒng)的高校后勤管理工作已無法滿足信息化時代發(fā)展需要。因此,進(jìn)一步探索并實現(xiàn)信息化管理,促使高校后勤管理決策建設(shè)工作全面邁向智能化、信息化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型,是高校實現(xiàn)智慧校園建設(shè)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。為此,本文將人工智能技術(shù)應(yīng)用于高校后勤管理信息化建設(shè)中,從而設(shè)計出符合實際需要的后勤管理決策支持系統(tǒng)[4]。

2.2 總體架構(gòu)

Spark大數(shù)據(jù)挖掘平臺以人工智能先進(jìn)信息技術(shù)手段作為基礎(chǔ)架構(gòu),通過發(fā)揮各種應(yīng)用的獨特優(yōu)勢,實現(xiàn)了對高校在后勤各個方面工作的智能化監(jiān)管。本文設(shè)計出一種全方位的后勤管理決策支持系統(tǒng),該系統(tǒng)由5個部分組成:服務(wù)層、系統(tǒng)應(yīng)用層、數(shù)據(jù)處理層、網(wǎng)絡(luò)層以及感知層。智慧后勤管理決策支持系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 智慧后勤管理決策支持系統(tǒng)架構(gòu)

(1)服務(wù)層。該層也叫做數(shù)據(jù)管理層,主要是由系統(tǒng)后勤管理人員使用,提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。智慧后勤管理涉及多方面的服務(wù),因此本系統(tǒng)將多種系統(tǒng)集成綜合的信息化服務(wù)平臺,供學(xué)院內(nèi)多個用戶使用[5]。如:學(xué)校的全體師生人員、各項業(yè)務(wù)系統(tǒng)、設(shè)施設(shè)備、校園資源等,同時還包括對數(shù)據(jù)傳感體系、網(wǎng)絡(luò)通信體系、傳感體系、智能識別體系以及系統(tǒng)的硬軟件系統(tǒng)等。該層的主要作用是對學(xué)校內(nèi)的各個數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集,能夠進(jìn)一步實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性傳輸,通過采用無線感知終端技術(shù),接收到來自不同終端節(jié)點設(shè)備所傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)后,再經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至后端平臺中,能夠進(jìn)一步實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的智能化分析與處理。

(2)網(wǎng)絡(luò)層。該層是系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)層,主要功能包括信息傳輸以及校園內(nèi)組網(wǎng)中的各個節(jié)點信息的高速互通。此外還包括有海量的數(shù)據(jù)清洗、集成、轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)。該服務(wù)模塊內(nèi)部部署了Spark云平臺以及客戶端進(jìn)行交互的信息化服務(wù),能夠有效提供監(jiān)控服務(wù)、設(shè)備管理服務(wù)、數(shù)據(jù)上報服務(wù),通過多維度、多模型的可視化方式,為學(xué)校后勤管理人員提供智能化的分析與決策。

(3)數(shù)據(jù)處理層。該層主要負(fù)責(zé)對來自感知層的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲、分析以及處理等。數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)的存儲倉庫,通過不同類型的數(shù)據(jù)庫結(jié)合使用,能夠使該系統(tǒng)更具拓展性和提高資源利用率。其核心作用是能夠應(yīng)用智能化接入平臺與分析平臺,其中前者主要用于實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的接收與管理,而后者主要是通過接入智能化平臺,進(jìn)而向后勤人員提供相應(yīng)管理信息數(shù)據(jù),如:地理位置、傳感器數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等,最終實現(xiàn)信息化管理。

(4)系統(tǒng)應(yīng)用層。該層主要作用是提供多元化的后勤服務(wù)平臺,是面向用戶提供信息系統(tǒng)服務(wù)的承載者。以統(tǒng)一化的信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),面向用戶提供各類業(yè)務(wù)處理功能,主要包括:餐飲服務(wù)、車輛管理、綠化管理、辦公服務(wù)、校醫(yī)服務(wù)、平臺管理等多個系統(tǒng),不同的應(yīng)用系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計與開發(fā)時,同樣采用的是統(tǒng)一化的信息結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)接口以及數(shù)據(jù)格式,其目的是確保整個操作流程的一致性與集成性,從而打造出綜合化的系統(tǒng)平臺。

(5)感知層。該層融合多種后勤管理服務(wù),能夠?qū)⒍喾N系統(tǒng)集成統(tǒng)一化的信息服務(wù)平臺,用戶涵蓋廣泛,并且提供了日常服務(wù)、協(xié)同管理等多個方面,以此提高管理水平、服務(wù)質(zhì)量以及決策部署能力。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)

(1)Spark技術(shù)。該平臺以Spark技術(shù)為主要技術(shù)支撐,能夠?qū)崿F(xiàn)對校內(nèi)全體師生的海量信息數(shù)據(jù)進(jìn)行高效、平穩(wěn)地傳輸。同時,該技術(shù)的應(yīng)用能夠使平臺具備統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同治理以及精準(zhǔn)定位等功能。

(2)機(jī)器人技術(shù)。通過充分運(yùn)用機(jī)器人技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)院信息數(shù)據(jù)的深度處理與整合,通過充分掌握海量信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析,能夠?qū)崿F(xiàn)對后續(xù)管理的預(yù)測與響應(yīng)。如果高校后勤管理突發(fā)緊急事件,應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速、科學(xué)的部署,幫助校內(nèi)師生進(jìn)行快速安全的疏散,最終確保其人身安全。

(3)3 S技術(shù)。該技術(shù)是目前高校后勤管理模式中較為常見的應(yīng)用形式,通過建立高校衛(wèi)星地理模型、建立軟件終端系統(tǒng)等方式,能夠?qū)崿F(xiàn)對校內(nèi)建筑物資源、綠化資源等進(jìn)行實時監(jiān)測,并以此構(gòu)建出完整的預(yù)測模型,有助于后勤管理人員進(jìn)行科學(xué)布控和決策部署。

2.4 系統(tǒng)配置

2.4.1 硬件配置

高校后勤管理決策支持系統(tǒng)配備有多臺獨立的硬件設(shè)備,如:多臺虛擬機(jī)、各設(shè)備內(nèi)部自帶無線網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)等通信模塊。(1)學(xué)院各個監(jiān)控區(qū)域配備有紅外線監(jiān)控攝像頭,配合物理開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)紅外夜視[5]。(2)平臺中的所有監(jiān)控數(shù)據(jù)都經(jīng)過了嚴(yán)格加密技術(shù)處理,確保學(xué)院師生的信息能夠起到高效防護(hù)作用。(3)本系統(tǒng)硬件需求還需要滿足B/S模式需要,其中的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與系統(tǒng)服務(wù)器均結(jié)合實際使用情況進(jìn)行有效分配。本文采用的是單獨FRP備份服務(wù)器,以此來實現(xiàn)服務(wù)數(shù)據(jù)異地備份,同時,結(jié)合高校后勤管理工作的多元化需求來看,本系統(tǒng)還設(shè)置了多臺客戶端電腦、條碼采集器、讀卡器等輔助設(shè)備。

2.4.2 軟件配置

基于人工智能技術(shù)的高校后勤管理決策支持系統(tǒng)采用的軟件包括:MySQL數(shù)據(jù)庫、64位操作系統(tǒng)等軟件配置,如表1所示,確保能夠滿足所有運(yùn)行的服務(wù)器應(yīng)用需要。

表1 本系統(tǒng)軟件配置情況

2.5 開發(fā)環(huán)境

本系統(tǒng)是基于NET.背景下開發(fā),系統(tǒng)平臺設(shè)計以及數(shù)據(jù)采集部分的軟件系統(tǒng)均采用的是C#語言進(jìn)行開發(fā),網(wǎng)站的網(wǎng)頁設(shè)計主要采用HTML、CSS、JAVA等腳本語言,此外采用MySQL數(shù)據(jù)庫,能夠為整個開發(fā)平臺提供所有數(shù)據(jù)的存儲空間。

2.6 系統(tǒng)功能

(1)數(shù)據(jù)決策。由于本系統(tǒng)平臺中存在著海量的信息數(shù)據(jù),而基于Spark的人工智能技術(shù)具備數(shù)據(jù)快速清洗、篩選、存儲等多項功能,因此能夠一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)后勤信息化管理系統(tǒng)存在的局限性與壁壘,以此提升后勤管理信息收集的全面性與準(zhǔn)確性。

(2)遠(yuǎn)程控制。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程異地終端控制,即:正在運(yùn)行的校園監(jiān)控設(shè)備、教學(xué)管理系統(tǒng)等,后勤管理人員能夠在系統(tǒng)中實現(xiàn)“一鍵終止”“一鍵開啟”等遠(yuǎn)程操作。

(3)數(shù)據(jù)管理。本系統(tǒng)平臺能夠?qū)崿F(xiàn)后勤數(shù)據(jù)庫信息化管理,同時實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的實時編輯與監(jiān)測。由于該系統(tǒng)中的應(yīng)用層配備有顯示大屏,因此能夠輔助后勤管理人員以視頻、音頻、圖片等可視化形式進(jìn)行管理決策,并且實現(xiàn)對收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行多功能展示。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)登錄

本系統(tǒng)主頁模塊的實現(xiàn)主要包括用戶注冊登錄、用戶信息管理等功能。用戶(后勤管理人員)登錄系統(tǒng)時,系統(tǒng)界面會顯示一個登錄界面,用戶輸入正確的用戶名及密碼即可登錄成功。

3.2 管理操作

本系統(tǒng)后勤管理模塊操作的主要功能是給高校后勤管理人員提供校園餐飲服務(wù)、公寓管理、消防安全、綠化設(shè)施等信息查詢與決策部署功能,當(dāng)后勤管理人員在查詢所需信息時,可以根據(jù)實際情況需求,在菜單欄上查看來自各個子系統(tǒng)模塊上傳的數(shù)據(jù)動態(tài)、實時監(jiān)測等,對這些信息數(shù)據(jù)篩選處理。

3.3 信息查詢

該功能主要是針對后勤管理人員對以往學(xué)校后勤管理信息進(jìn)行歷史記錄查詢。用戶能夠按照項目時間、項目名稱來查詢記錄,或者直接點擊“瀏覽全部”按鈕來瀏覽以往信息記錄。由于本系統(tǒng)將涉及大量學(xué)校建設(shè)信息與資料,因此需要對該系統(tǒng)進(jìn)行加密處理。除此之外,該系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)高級查詢功能,利用高級查詢能夠進(jìn)一步實現(xiàn)信息多功能檢索。例如:用戶能夠在多級分類欄中進(jìn)行細(xì)化查詢,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精細(xì)化處理。

3.4 數(shù)據(jù)下載

用戶在系統(tǒng)提交相應(yīng)的后勤管理信息數(shù)據(jù)下載過程中,后臺管理人員經(jīng)過審核之后,將在系統(tǒng)中輸入命令,當(dāng)系統(tǒng)接收到相關(guān)指令之后,用戶能夠在信息資料區(qū)域內(nèi)尋找所需要的資料,同時還可以直接在系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)下載。

4 應(yīng)用場景

與傳統(tǒng)高校后勤管理工作相比,當(dāng)前背景下人工智能后勤管理系統(tǒng)更加符合信息化時代發(fā)展需要,因其具備操作簡便、智能可靠、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于高校后勤管理工作中。本系統(tǒng)通過結(jié)合人工智能中Spark技術(shù),采用多層系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)高校后勤各個方面的管理工作,從而幫助高?？焖龠m應(yīng)信息化時代發(fā)展帶來的變革。目前,本系統(tǒng)已在眾多高等院校推廣應(yīng)用,極大程度上降低了高校后勤管理工作的復(fù)雜性,同時有效提升了后勤管理人員的管理效率,進(jìn)而實現(xiàn)了遠(yuǎn)程在線監(jiān)控、門禁一體化管理、餐飲服務(wù)一體化管理等,凸顯了智慧校園建設(shè)成果[6]。對于高校后勤管理人員而言,通過應(yīng)用本系統(tǒng),能夠精準(zhǔn)抓取并掌握各個后勤管理方面的實際情況,并將過程中產(chǎn)生的海量信息數(shù)據(jù)在系統(tǒng)平臺中進(jìn)行記錄,通過人工智能輔助決策系統(tǒng)實現(xiàn)對這部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析,并制定出高效的決策部署方案,最終實現(xiàn)后勤管理工作的智能化發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述,隨著人工智能技術(shù)的日益發(fā)展,智慧技術(shù)理念也逐漸應(yīng)用于高校后勤管理創(chuàng)新改革工作中,加之近年來智慧校園概念不斷普及,構(gòu)建高校后勤管理決策支持系統(tǒng),推進(jìn)信息化建設(shè)水平的深度發(fā)展,已成為實現(xiàn)高校后勤管理工作高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。本文通過構(gòu)建人工智能技術(shù)背景下的后勤管理支持決策系統(tǒng),能夠?qū)π?nèi)的餐飲衛(wèi)生、建筑安全、道路建設(shè)、綠化規(guī)劃、醫(yī)療服務(wù)及物業(yè)管理等全方面進(jìn)行數(shù)字化、智能化管理,從而實現(xiàn)對高校后勤管理進(jìn)行信息傳遞、部署、決策等功能,同時構(gòu)建出后勤管理信息化系統(tǒng),最終滿足人工智能背景下的高校后勤管理工作改革創(chuàng)新。