智慧校園關鍵技術典型應用研究

嚴思靜

摘要：智慧校園關鍵技術包括物聯網、云計算、大數據、移動互聯、社交網絡平臺等技術，通過對這些關鍵技術在校園生活、學生管理、教學管理、科研管理、安全監控等方面的典型應用研究分析，以促進智慧校園建設全面有效開展，從而為高校師生提供更好的信息資源服務。

關鍵詞：智慧校園；關鍵技術；典型應用

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）26-0064-03

Research on the Typical Application of Key Technology of Intelligent Campus

YAN Si-jing

（School of Nursing， Xiangtan Medical Vocational and Technical College， Xiangtan 411104， China）

Abstract： Intelligent campus key technologies include internet of things technology， cloud computing technology， big data technology， mobile Internet technology， social networking platforms and other technology， through researching on the typical application of intelligent campus key technology which is applied in campus life， student management， teaching management， research management， security monitoring and other aspects， to promote intelligent campus fully operational， providing better information resources and services for college students and teachers.

Key words： intelligent campus； key technologies； typical application

隨著教育信息化的不斷推進，高校數字化校園建設逐步開展，在網絡基礎設施、數據中心、數字化校園平臺、校園資源管理系統等建設方面都取得了很大進展和突破。近年來，云計算、物聯網、大數據等新一代信息技術迅猛發展，“智慧地球”、“智慧城市”等發展理念相繼提出和實踐應用。2010年，浙江大學提出了“智慧校園”建設理念和應用框架，從而促使高校數字化校園建設全面向智慧校園建設邁進，高校數字化校園建設迎來了新的發展契機。

1智慧校園關鍵技術簡介

智慧校園應用技術主要包括傳統數字化校園技術以及物聯網、云計算、大數據、移動互聯、社交網絡平臺等技術，其中物聯網技術主要包括RFID、無線傳感器、視頻監控等感知設備技術的應用，應用物聯網技術能智能感知物體，將各物體連通起來，實現物物相連；云計算技術是通過分布式計算、并行計算、網格計算、虛擬化等技術應用，將不同城市、不同校區、不同系統資源整合起來，通過網絡連接訪問資源；大數據技術是一種數據分析處理技術，專門用于處理結構復雜海量數據，主要包括數據采集技術、數據預處理技術、數據存儲技術、數據分析/挖掘技術、數據結構展現技術等；移動互聯技術是將移動通信與互聯網進行結合，為移動終端用戶提供互聯網訪問服務，用戶可以隨時隨地享受移動網絡數據、語音、媒體及各種網絡信息資源服務；社交網絡平臺包括校園BBS、騰訊、人人網、開心網等，學生等用戶群體通過社交網絡平臺可以獲取各種社交信息，展現自我以及進行營銷推廣等，也可以作為學習交流的場所。

2 智慧校園關鍵技術典型應用

物聯網、云計算、大數據、移動互聯、社交網絡平臺等關鍵技術可以應用到智慧校園校園管理各個方面，主要應用見下圖所示。

2.1 智慧校園生活

智慧校園智能卡、家校通、虛擬校園等能夠為師生帶來豐富多彩的校園生活，提供工作、生活便利。

2.1.1 智能一卡通

中國移動、中國聯通等通信服務商融合3G與物聯網等技術，提供智能一卡通服務，將門禁、食堂就餐、銀行支付、借書、職工考勤等功能集于一體。學生可以使用智能卡到食堂、校園超市刷卡消費、憑智能卡進入宿舍、到圖書館借書等，教師可以使用智能卡刷卡考勤，到食堂刷卡就餐、銀行卡支付等。智能一卡通設施及數據庫中心與智慧校園數字化校園平臺數據中心進行連接，可以通過訪問校園數字化平臺，調取一卡通數據，并將學生考勤、借書、宿舍就寢、食堂消費等數據信息呈現給用戶及管理層。

2.1.2 家校通

在智慧校園數字化平臺中使用信息系統、物聯網、互聯網、移動互聯等技術構建家校通平臺，使人、物、事之間聯系更加緊密，通過網頁平臺、短信、微信等信息傳輸渠道，實現學生、家長及老師之間信息互通互動，輔導員、班主任、任課老師可以隨時將學生在校學習生活情況反饋給家長，家長也可以在家校通平臺上查詢教師信息、教師對學生評價及批語、學生生活學習情況等。

2.1.3 虛擬校園

在智慧校園數字化校園平臺中利用移動互聯、物聯網、數據建模等技術構建虛擬模擬校園，將校園環境面貌、風格特點等生動呈現用戶面前，并提供服務導航。師生用戶可以通過電腦、手機終端進行連接訪問，進入虛擬校園，根據服務導航，迅速了解掌握校園動態，享受快捷的信息服務。

2.2 智慧教學、智慧圖書管理

智慧校園中利用物聯網、云計算、移動互聯等技術能實現智能教學管理，為師生提供智慧學習環境，師生能夠智能感知學習環境、識別用戶特征、整合呈現各種學習資源、智慧課堂教學、自動記錄用戶各種學習記錄等。

2.2.1 智慧課堂

智慧校園中利用云計算、數據建模、物聯網等技術構造智慧學習課堂，利用智能卡或者GPS定位等感知設備技術可以自動識別師生身份，經過身份認證進行智能連接，利用云計算技術將校內外各種教學資源進行整合從而為用戶提供豐富多彩的課堂學習資源服務，智慧課堂以模擬教室形式進行智能課堂考勤、智能課堂舉手提問、智能課堂教學、作業布置等，智能課堂考勤使任課教師對缺課的學生一覽無余，極大方便了任課教師教學，同時也給學生以極大的自由學習空間。

2.2.2 智慧圖書館

智慧校園中利用云計算、物聯網、智能化設備技術等打造智能圖書館，為師生用戶提供智慧化圖書管理服務。智慧圖書館是數字圖書館的高端應用，它充分利用ICT（Information Communications Technology，簡稱ICT）技術，能夠對用戶身份進行智能識別，為用戶提供座位預約、圖書資料查閱等服務，具有知識共享、服務高效、使用便利等特性，智慧圖書館大大拓展了圖書管理的時間維度和空間維度。

2.3 智慧學生管理

智慧校園利用二維碼、RFID射頻、無線傳感器等物聯網技術以及GPS、GSM等移動通信技術，為學生制作智能學生證，并實現智能學生宿舍管理。

2.3.1 智能學生證

智慧校園智能學生證一般由GPS模塊、RFID模塊、GSM模塊、主控制器、讀卡器構成。學生擁有智能學生證可無障礙進入校園，門禁設備采用非接觸式，可以遠程讀取學生證信息并自動識別，能自動判斷學生進出校狀態，系統能自動識別和采集信息，并自動將進出校門信息發送到系統指定的手機上，并且通過數字化校園平臺系統可以調取系統采集的學生進出校園等活動情況信息。

2.3.2 智能宿舍管理

智能宿舍管理除了采用傳統的信息系統技術外，還采用物聯網技術實現學生身份智能感知識別和信息采集，利用移動互聯、GPS等技術實現系統智能訪問連接及身份認證。智能宿舍管理系統能夠通過智能學生證、智能卡等采集到學生身份信息，并進行智能識別定位，從而實現學生歸寢、缺寢等方面智能統計和管理。

2.4 智慧科研管理

智慧校園中利用數字化校園平臺以及大數據處理技術等為教師提供功能強大的科研管理服務及創新協作平臺。通過采集建立規范合理的單位、部門及個人知識數據庫，為學?？蒲腥藛T提供知識資源服務。通過創新協作平臺，課題參與者可以查詢、申請國家、省、市以及校級科研項目，可以提交科研結題等資料，同時還可以查詢課題組成員信息，能給項目成員發送有關課題任務通知等，項目組成員可以查詢自己參與的課題進度、取得的課題成果等，從而提高科研協作創新水平以及管理效率。

2.5 校園安全智能監控管理

智慧校園中利用物聯網技術、移動互聯技術等建立智能視頻監控系統，該系統在信息采集方面采用智能卡、無線傳感器、二維碼、視頻監控等設備和技術，能夠全面、準確的感應、識別、收集校園所有人、物、事等信息，并通過無線網、有線網、移動網等網絡進行信息傳遞；同時系統使用先進的數字模擬及建模技術，形成清晰的監控視頻圖像；系統還可以對收集到的信息、模擬圖像及校園情景，進行初步判斷，對異常情況能夠及時進行報警，從而降低校園安全風險。

2.6 智慧門戶及社交網絡平臺

智慧校園擁有智慧化的門戶網站和數字化校園平臺，且門戶網站、數字化校園平臺與各資源信息系統相連通，消除信息孤島，能夠根據用戶個性需求提煉有價值的信息，生動呈現給用戶參考使用。另外在數字化校園平臺上增加校園BBS社交網絡平臺，平臺模塊包括校園社團、院系交流、電腦科技、休閑娛樂、談天說地、實習就業、勤工儉學等，師生可以進行注冊登錄訪問和瀏覽平臺各模塊，并根據自身需求發布有關信息等，校園BBS為師生提供一個可靠安全的學習交流場所。

3 可能遇到的問題

智慧校園建設能提升學校管理效率，為師生提供更好的信息資源服務，能促進學校改革創新發展，對學校辦學層次和水平提升意義重大。但是由于智慧校園中使用到物聯網、云計算、大數據等信息技術屬于前沿技術，采用到的設備可能會比較貴，技術創新性很強，服務費用又高，使得智慧校園建設投入較大，部分高?？赡軙媾R資金短缺問題；目前，智慧校園還處于應用嘗試探索階段，存在建設周期長、重全局性等問題；另外，智慧校園各種感知設備技術的全面應用，會產生大量的數據信息，對這些數據信息如何安全保存、傳輸等問題，也是不可忽視的。

4 結束語

在智慧校園中使用物聯網、云計算、大數據、移動互聯等信息技術對校園教學管理、學生管理、科研管理、校園生活、安全管理等各方面管理服務進行全面提升改善，以提高學校管理效率和服務質量，促使學校改革創新發展。不過，目前智慧校園建設也存在投資大、建設周期長、重全局性、信息安全難以保障等問題，值得進一步研究和探討。

參考文獻：

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