基于NB－IoT／LTE的校园学生用户画像

【摘要】推进智慧校园的建设，学生用户数据的积累分析后，获取学生生活、学习等规律，给学生管理部门提供对学生安全管理真实数据参考，又能使后勤部门掌握学生生活喜好并及时调整后勤服务，教务学习管理部门还可以据此对学生进行规划学习方向。

【关键词】智慧校园；NB-IoT/LTE；用户画像

一、国内外研究现状述评及研究意义

（一）国内外研究现状述评

（1）NB-IoT（NarrowBandInternetofThings，窄带蜂窝物联网）是新兴的技术，2017年国内运营商IoT网络建设技术开发中，预计在2018年将会出现第一批次商用设备和商用网络，预计2020年全球将部署70亿NB-IoT设备。（2）学生用户画像技术，基于采集到的数据类型和格式，需要创立数据挖掘的算法。国内外关于用户画像的分析技术多应用在互联网行业中，特别是推荐算法中的“猜你喜欢”方向等领域。

综上所述，基于NB-IoT/LTE的校园学生用户画像国内从2016年开始国内开始研究，國外还未涉及到此领域。

（二）研究意义

（1）NB-IoT是新兴的行业，是物联网的重要发展分支，通过将NB-IoT设备制成学生一卡通，则可以实现学生多维度数据采集。（2）学生均随身携带手机，利用手机的唯一标识信息可以代表学生的身份，尤其是现在国家推行实名制手机业务，可以准确识别学生；再配合LTE（LongTerm Evolution）技术可以实现学生多维度数据采集。（3）分析学生在校门口出入的数据，可以实现学生安全管理。（4）通过多维数据对学生画像，可以充分的了解学生的爱好和需求，改善校园的基础设施，提高学生的学习积极性。

二、研究的主要内容

（1）本方案学生识别采用现阶段最为先进的NB-IoT（窄带物联网）技术，研究将其制作成校园一卡通的技术，从而实现学生数据的采集。（2）本方案采用大数据分析为核心，对学生用户的多维采集数据设计合适的挖掘算法，实现对学生用户画像，针对学生用户的特点制定智慧校园策略。（3）本方案智慧校园实施作为应用重点，研究学生的准确识别，绘制学生出入规律，保障学生的人身安全；研究学生的饮食习惯，提供学生最喜欢的饮食；研究学生的学习重点，开设学生最需要的课程。

三、基本思路和方法

（1）学生识别方面采用NB-IoT窄带物联网技术，可以获取用户海量的记录数据，同时辅以LTE网络用户数据，用户每小时的采集数据甚至可以达到亿级别。（2）本方案基于大数据展开，设计合适的学生画像算法，对学生进行精确画像，实现智慧校园。

四、技术路线及实验方案

（一）技术路线

本研究分为三个部分，第一部分是学生识别，通过NB-IoT技术和LTE技术，对学生的多维度数据进行采集，这部分海量学生行为数据存储于大数据平台中。第二部分是用户画像，针对学生大数据，设计用户画像算法，可以采用多维多级来设计不同的画像算法。第三部分是智慧校园，对获得准确画像的学生实施智慧方案，让学生周边环境更安全，学习知识更完善，生活更方便。

（二）实验方案

（1）对于学生识别需要紧跟时代的潮流，NB-IoT物联网技术正在飞速的发展，预计2020年全球将部署70亿部设备，通过基于物联网的学生一卡通设备，可以准确地采集学生的日常信息。（2）对于学生用户画像需要建立自由的大数据平台，数据积累阶段可采用SQLSERVER数据库来安置实验分析数据，当学生数据达到百亿级别后，可以采用Hadoop解决方案。用户画像算法可采用多维多级来设计。（3）对于智慧校园需要进行一系列的校园智慧举措，例如修改每日出入校园时刻表，增加安保措施，制作学生喜爱的菜肴，开设学生渴求的课程。

五、可行性分析

（1）技术可行性。LTE网络的用户识别技术是识别用户的唯一标识（例如手机号，IMSI，IMEI）信息，从而能够有效且准确地确定某个用户。（2）经济可行性。NB-IoT设备的特点就是价格低廉地省电和稳定，本专题选用价格低的NB-IoT设备可以极大地解决投资情况。

本方案采用LTE基站识别技术，技术成熟，所用设备集成度高，价格经济实惠。

六、主要观点及创新

（1）利用每个学生都会随身携带的手机，且手机实名制后对学生可以实现准确区分，利用LTE网络技术能够很好地采集学生日常行程数据。（2）通过窄带物联网NB-IoT制作的校园一卡通设备能够收集到学生的消费、借阅数据，其中NB-IoT设备可以工作10年以上，使用方便。

参考文献

[1]蜂窝上的万物互联：NB-IoT.未来移动通讯论坛[EB/OL]. 2016-02-03：http：//www.future-forum.org/2009cn/onews.asp？id=5627.

[2]3GPP通过NB-IoT标准，物联网行业蓄势待发[EB/OL]. 2016-06-28：http：//zhuanti.cww.net.cn/news/html/2016/6/28/2016628184132970.htm.

作者简介：王红（1982—），女，山东德州人，副教授，研究方向：嵌入式、物联网方向。