智慧校园关键技术典型应用研究

严思静

摘要：智慧校园关键技术包括物联网、云计算、大数据、移动互联、社交网络平台等技术，通过对这些关键技术在校园生活、学生管理、教学管理、科研管理、安全监控等方面的典型应用研究分析，以促进智慧校园建设全面有效开展，从而为高校师生提供更好的信息资源服务。

关键词：智慧校园；关键技术；典型应用

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：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

随着教育信息化的不断推进，高校数字化校园建设逐步开展，在网络基础设施、数据中心、数字化校园平台、校园资源管理系统等建设方面都取得了很大进展和突破。近年来，云计算、物联网、大数据等新一代信息技术迅猛发展，“智慧地球”、“智慧城市”等发展理念相继提出和实践应用。2010年，浙江大学提出了“智慧校园”建设理念和应用框架，从而促使高校数字化校园建设全面向智慧校园建设迈进，高校数字化校园建设迎来了新的发展契机。

1智慧校园关键技术简介

智慧校园应用技术主要包括传统数字化校园技术以及物联网、云计算、大数据、移动互联、社交网络平台等技术，其中物联网技术主要包括RFID、无线传感器、视频监控等感知设备技术的应用，应用物联网技术能智能感知物体，将各物体连通起来，实现物物相连；云计算技术是通过分布式计算、并行计算、网格计算、虚拟化等技术应用，将不同城市、不同校区、不同系统资源整合起来，通过网络连接访问资源；大数据技术是一种数据分析处理技术，专门用于处理结构复杂海量数据，主要包括数据采集技术、数据预处理技术、数据存储技术、数据分析/挖掘技术、数据结构展现技术等；移动互联技术是将移动通信与互联网进行结合，为移动终端用户提供互联网访问服务，用户可以随时随地享受移动网络数据、语音、媒体及各种网络信息资源服务；社交网络平台包括校园BBS、腾讯、人人网、开心网等，学生等用户群体通过社交网络平台可以获取各种社交信息，展现自我以及进行营销推广等，也可以作为学习交流的场所。

2 智慧校园关键技术典型应用

物联网、云计算、大数据、移动互联、社交网络平台等关键技术可以应用到智慧校园校园管理各个方面，主要应用见下图所示。

2.1 智慧校园生活

智慧校园智能卡、家校通、虚拟校园等能够为师生带来丰富多彩的校园生活，提供工作、生活便利。

2.1.1 智能一卡通

中国移动、中国联通等通信服务商融合3G与物联网等技术，提供智能一卡通服务，将门禁、食堂就餐、银行支付、借书、职工考勤等功能集于一体。学生可以使用智能卡到食堂、校园超市刷卡消费、凭智能卡进入宿舍、到图书馆借书等，教师可以使用智能卡刷卡考勤，到食堂刷卡就餐、银行卡支付等。智能一卡通设施及数据库中心与智慧校园数字化校园平台数据中心进行连接，可以通过访问校园数字化平台，调取一卡通数据，并将学生考勤、借书、宿舍就寝、食堂消费等数据信息呈现给用户及管理层。

2.1.2 家校通

在智慧校园数字化平台中使用信息系统、物联网、互联网、移动互联等技术构建家校通平台，使人、物、事之间联系更加紧密，通过网页平台、短信、微信等信息传输渠道，实现学生、家长及老师之间信息互通互动，辅导员、班主任、任课老师可以随时将学生在校学习生活情况反馈给家长，家长也可以在家校通平台上查询教师信息、教师对学生评价及批语、学生生活学习情况等。

2.1.3 虚拟校园

在智慧校园数字化校园平台中利用移动互联、物联网、数据建模等技术构建虚拟模拟校园，将校园环境面貌、风格特点等生动呈现用户面前，并提供服务导航。师生用户可以通过电脑、手机终端进行连接访问，进入虚拟校园，根据服务导航，迅速了解掌握校园动态，享受快捷的信息服务。

2.2 智慧教学、智慧图书管理

智慧校园中利用物联网、云计算、移动互联等技术能实现智能教学管理，为师生提供智慧学习环境，师生能够智能感知学习环境、识别用户特征、整合呈现各种学习资源、智慧课堂教学、自动记录用户各种学习记录等。

2.2.1 智慧课堂

智慧校园中利用云计算、数据建模、物联网等技术构造智慧学习课堂，利用智能卡或者GPS定位等感知设备技术可以自动识别师生身份，经过身份认证进行智能连接，利用云计算技术将校内外各种教学资源进行整合从而为用户提供丰富多彩的课堂学习资源服务，智慧课堂以模拟教室形式进行智能课堂考勤、智能课堂举手提问、智能课堂教学、作业布置等，智能课堂考勤使任课教师对缺课的学生一览无余，极大方便了任课教师教学，同时也给学生以极大的自由学习空间。

2.2.2 智慧图书馆

智慧校园中利用云计算、物联网、智能化设备技术等打造智能图书馆，为师生用户提供智慧化图书管理服务。智慧图书馆是数字图书馆的高端应用，它充分利用ICT（Information Communications Technology，简称ICT）技术，能够对用户身份进行智能识别，为用户提供座位预约、图书资料查阅等服务，具有知识共享、服务高效、使用便利等特性，智慧图书馆大大拓展了图书管理的时间维度和空间维度。

2.3 智慧学生管理

智慧校园利用二维码、RFID射频、无线传感器等物联网技术以及GPS、GSM等移动通信技术，为学生制作智能学生证，并实现智能学生宿舍管理。

2.3.1 智能学生证

智慧校园智能学生证一般由GPS模块、RFID模块、GSM模块、主控制器、读卡器构成。学生拥有智能学生证可无障碍进入校园，门禁设备采用非接触式，可以远程读取学生证信息并自动识别，能自动判断学生进出校状态，系统能自动识别和采集信息，并自动将进出校门信息发送到系统指定的手机上，并且通过数字化校园平台系统可以调取系统采集的学生进出校园等活动情况信息。

2.3.2 智能宿舍管理

智能宿舍管理除了采用传统的信息系统技术外，还采用物联网技术实现学生身份智能感知识别和信息采集，利用移动互联、GPS等技术实现系统智能访问连接及身份认证。智能宿舍管理系统能够通过智能学生证、智能卡等采集到学生身份信息，并进行智能识别定位，从而实现学生归寝、缺寝等方面智能统计和管理。

2.4 智慧科研管理

智慧校园中利用数字化校园平台以及大数据处理技术等为教师提供功能强大的科研管理服务及创新协作平台。通过采集建立规范合理的单位、部门及个人知识数据库，为学校科研人员提供知识资源服务。通过创新协作平台，课题参与者可以查询、申请国家、省、市以及校级科研项目，可以提交科研结题等资料，同时还可以查询课题组成员信息，能给项目成员发送有关课题任务通知等，项目组成员可以查询自己参与的课题进度、取得的课题成果等，从而提高科研协作创新水平以及管理效率。

2.5 校园安全智能监控管理

智慧校园中利用物联网技术、移动互联技术等建立智能视频监控系统，该系统在信息采集方面采用智能卡、无线传感器、二维码、视频监控等设备和技术，能够全面、准确的感应、识别、收集校园所有人、物、事等信息，并通过无线网、有线网、移动网等网络进行信息传递；同时系统使用先进的数字模拟及建模技术，形成清晰的监控视频图像；系统还可以对收集到的信息、模拟图像及校园情景，进行初步判断，对异常情况能够及时进行报警，从而降低校园安全风险。

2.6 智慧门户及社交网络平台

智慧校园拥有智慧化的门户网站和数字化校园平台，且门户网站、数字化校园平台与各资源信息系统相连通，消除信息孤岛，能够根据用户个性需求提炼有价值的信息，生动呈现给用户参考使用。另外在数字化校园平台上增加校园BBS社交网络平台，平台模块包括校园社团、院系交流、电脑科技、休闲娱乐、谈天说地、实习就业、勤工俭学等，师生可以进行注册登录访问和浏览平台各模块，并根据自身需求发布有关信息等，校园BBS为师生提供一个可靠安全的学习交流场所。

3 可能遇到的问题

智慧校园建设能提升学校管理效率，为师生提供更好的信息资源服务，能促进学校改革创新发展，对学校办学层次和水平提升意义重大。但是由于智慧校园中使用到物联网、云计算、大数据等信息技术属于前沿技术，采用到的设备可能会比较贵，技术创新性很强，服务费用又高，使得智慧校园建设投入较大，部分高校可能会面临资金短缺问题；目前，智慧校园还处于应用尝试探索阶段，存在建设周期长、重全局性等问题；另外，智慧校园各种感知设备技术的全面应用，会产生大量的数据信息，对这些数据信息如何安全保存、传输等问题，也是不可忽视的。

4 结束语

在智慧校园中使用物联网、云计算、大数据、移动互联等信息技术对校园教学管理、学生管理、科研管理、校园生活、安全管理等各方面管理服务进行全面提升改善，以提高学校管理效率和服务质量，促使学校改革创新发展。不过，目前智慧校园建设也存在投资大、建设周期长、重全局性、信息安全难以保障等问题，值得进一步研究和探讨。

参考文献：

[1] 白丽媛.智高等学校智慧校园架构与应用研[J].北京联合大学学报，2014（4）.

[2] 严大虎.物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术，2011（6）.

[3] 王燕.智慧校园建设总体架构模型及典型应用分析[J].中国电化教育，2014（9）.