智慧校園關鍵技術分析與研究

嚴思靜

摘要：智慧校園是在數字化校園上發展而來，是教育信息化的新階段，智慧校園涵蓋數字化校園所有功能，使用物聯網技術、移動互聯技術、云計算技術、大數據技術等關鍵技術對數字化校園進行提升改造，實現校內資源高度整合，為師生用戶提供全面智能感知、個性化服務。

關鍵詞：智慧校園；物聯網；移動互聯；云計算；大數據

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）24-0040-02

Abstract： Intelligent campus is developed on the digital campus， Intelligent campus is a new stage of education informationization， Intelligent campus covers all functions of the digital campus， using the key technologies such as internet of things technology， cloud computing， mobile Internet technology， and big data technology to promote transformation of digital campus， to realize the campus resources highly integrated， to offer service of full intellisense for the teachers and students.

Key words： intelligent campus； Internet of things； mobile Internet； cloud computing； Big data

隨著教育信息化的不斷推進，數字化校園建設穩步開展，為師生用戶提供豐富的信息資源服務，提高了教職員工的工作效率，并為學校節省了大量人財物等資源。近年來，物聯網技術、云計算技術、大數據技術等新技術的出現和應用，以及智慧地球、智慧城市建設理念的提出和實踐，為數字化校園帶來了新的發展契機，國內涌現了以浙江大學為首的智慧校園建設潮流，將物聯網、云計算、大數據、移動互聯等信息技術應用到數字化校園建設改造中，為師生用戶提供全面智能感知、用戶個性化需求、決策支持等服務。智慧校園代替數字化校園已成為不可阻擋的潮流趨勢。

1 智慧校園特點分析

智慧校園利用智能感知技術，收集校園人、物等信息，擁有無處不在的校園網絡，連接傳送各種校園資源信息，使用云計算等平臺，實現校園資源信息共享，運用大數據等數據處理技術，分析處理海量數據，形成有價值的數據信息供決策層使用。因此，智慧校園主要具有以下幾個特點。

（1）全面智能感知

智慧校園利用二維碼、RFID、視頻監控、無線傳感等感知技術和設備，連接校園中的每一個人和物件，使得人與人、人與物、物與物之間相連相通，并能根據識別的信息構建有關模型，使得智能感知的校園環境得以呈現在用戶面前。

（2）網絡無處不在

智慧校園致力于校園網絡全覆蓋，不僅擁有無線網、有線網、校園網、移動網等多種形式網絡，而且提供數量充足、方便接入的網絡終端接口，使得師生用戶隨時隨地可以接入自己想要接入的網絡。

（3）提供個性化服務

智慧校園中遵循“用戶至上”的服務原則，數字化校園平臺等資源服務平臺利用云計算平臺等對校內外各種資源進行整合，能夠根據用戶需求顯示友好的服務平臺界面，根據師生用戶實際需要，提供多樣化、快速化的信息資源服務。

（4）海量數據處理使用

智慧校園中會產生大量的信息資源數據，且數據存在種類多、字段長、結構復雜等特點，智慧校園中使用大數據等先進數據處理分析技術，對海量數據進行挖掘分析、處理，形成高價值的數據信息表，供學校管理人員決策參考。

2 智慧校園關鍵技術介紹

智慧校園除了包括數字化校園有關技術外，還包括大數據技術、物聯網技術、云計算技術、移動互聯等信息技術，技術種類具體見圖1所示。

智慧校園中除了使用傳統數字化校園中有關基礎設施平臺、數字化校園平臺、門戶網站、應用系統平臺等技術體系外，還使用到的關鍵技術簡要介紹如下。

（1）物聯網技術

傳統數字化校園中，對物體的定位、信息的收集等存在不準確和盲區現象，為此，智慧校園采用RFID、無線傳感器、二維碼、視頻監控等多種無線傳感設備及技術，將校園中的所有人、物全部“連接”起來，實現人與人、人與物、物與物之間的定位、識別、監控管理等成為一體，實現校園環境智能全面感知。

（2）移動互聯技術

智慧校園使用移動互聯等技術突破傳統數字化校園中網絡使用瓶頸，不再局限于有線網的接入和使用，提供無線WIFI網絡、3G網絡、4G網絡、自組織自治網絡等多種網絡接入和使用，并提供多樣化終端接入方式，致力于打造性能佳、種類多、全覆蓋校園網絡環境。

（3）云計算技術

智慧校園中利用云計算平臺等技術，提供教學等資源上傳功能，并整合校內外各種信息資源，為師生用戶提供個性化的信息資源服務，有效解決信息資源地域性差異、分配不均、更新不及時以及共享難等問題，師生用戶不僅可以隨意使用校內教學等信息資源，還可以瀏覽、下載其他高校教學信息資源。

（4）大數據技術

大數據技術包括數據分析、數據處理及數據結果呈現等技術，智慧校園利用大數據技術對構造復雜的海量數據進行有效處理、分析，并提煉有價值的數據信息，結合可視化等技術的使用，將數據表呈現給用戶以及管理者決策使用。

3 物聯網、大數據技術應用前景

（1）物聯網技術在智慧校園中的應用前景

物聯網技術的優勢在于智能感知，因此，在智慧校園中，可以將物聯網技術應用到安全監控、教學、學生管理等諸多方面，提高管理工作效率，為師生用戶提供便捷服務。具體應用包括以下四個方面：一是利用視頻監控、無線傳感設備及有關技術實現校園每棟教學辦公樓、每棟宿舍、每個食堂，甚至校園每條道路、每個角落都處于完全監控之中，實現人物準確定位識別，達到可視化精準管理，如果出現偷盜等安全問題，能夠智能報警，這些應用中應保證監控數據、感知設備數據傳輸及保存安全可靠，防止個人信息泄露，給師生用戶帶來不必要的損失；二是將物聯網技術應用到課堂教學管理以及教學信息資源使用中，主要包括智慧課程學習、智能課堂點名考勤管理、智慧圖書館等，在智能課堂點名考勤管理使用中，要注意學生私人信息保密問題；三是將物聯網技術應用到學生管理方面，比如智能學生宿舍管理、智能學生證等，智能學生宿舍管理能夠實現學生寢室分配、就寢、缺寢等情況的精準管理與統計，及時發現學生缺寢違紀等現象，智能學生證能夠對學生身份進行有效管理，并作為學生身份識別有效依據，為智能考勤管理作鋪墊；四是將物聯網技術應用到校園生活管理當中，包括智能一卡通、智能食堂管理等，為師生提供生活便捷服務，特別是對學生消費情況進行統計，掌握家庭經濟困難學生信息，為評審獎助學金提供參考依據。

（2）大數據技術在智慧校園中的應用前景

大數據技術包括海量數據的收集、分析、處理等技術，其中處理技術包括對靜態數據的批量處理，對在線數據的實時處理以及對圖數據的綜合處理，在處理過程中會用到Apache Hadoop、Spark等處理平臺系統；數據分析技術包括紹深度學習、知識計算和可視化等關鍵技術，解決如何對圖像、聲音、文本等數據進行有效表達、解釋和學習。大數據技術的優勢在于能夠對結構復雜的海量數據進行有效分析處理，因此，可以將大數據技術應用到智慧校園教學管理、學生管理、監控管理、一卡通管理、財務管理等應用系統平臺中，以提煉有價值的數據信息供校方使用。

4 結束語

智慧校園中利用物聯網、大數據、移動互聯、云平臺等前沿信息技術對傳統數字化校園進行提升改造，實現校園網絡全覆蓋，為師生提供全面智能感知環境，有效整合校內外各種信息資源，防止信息系統平臺之間出現信息孤島，并利用大數據技術對海量數據進行分析處理，形成有價值的數據信息，供學校決策層使用，真正使得智慧校園造福學校、造福師生。

參考文獻：

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