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智慧校园的设计

智慧校园的设计

智慧校园的设计范文第1篇

关键词:云计算;物联网;智慧校园;校园云

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2014)04-0084-04

0 引 言

目前,大多数高校现已具备校园网,甚至有些高校的校园网规模相当大,这就为构建智慧校园奠定了网络基础。但是,高校存在资源共享的局限性,因为不同的院系之间常常会使用不同的操作系统与不同的软件环境,从而形成“信息孤岛”,以至于信息互通成为难题。为了促进高校健康快速发展,改变现有的资源分配状况势在必行。本文利用云计算技术、虚拟化技术等构建校园云,并结合物联网技术、RFID 等技术来构建智慧校园,使高校校园智能化成为现实。

1 云计算

要了解云服务首先要了解云计算的概念。云计算(Cloud Computing) 和物联网(The Internet of Things,IoT) 是两个新兴的名词,云计算和物联网之间是平台与应用的关系。物联网的发展依赖于云计算系统的不断完善,以便为海量物联网信息的处理和整合提供可能的条件,对于云平台而言物联网是其所支持的所有应用中的一种。同时,云计算也促进了物联网和互联网的智能融合,为构建智慧校园( Smart Campus)乃至智慧地环奠定了基础。

云计算的基本原理是,通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。云也是网络、互联网的一种比喻说法。它有狭义与广义两种定义。广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的,也可以是任意其他的服务。这将意味着计算能力也能作为一种商品通过互联网进行流通。

云计算通常包括以下3个服务:IaaS(基础设施即服务),PaaS(平台即服务)和SaaS(软件即服务)。

2 智慧校园

自2008年IBM提出了“智慧地球”概念,世界各国纷纷响应。2009年总理的无锡之行,提出了“感知中国”;日本“I-Japan”计划;韩国“U-Korea”战略;欧洲“e-Europe”计划等。基于这种“智慧”的理念,浙江大学在2010 年信息化“十二五”规划中提出“智慧校园”( Smart Campus)的概念,它描绘的蓝图是:无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。

安徽邮电职业技术学院构建智慧校园的整体目标是:以云服务为支撑,构建一个基础教育的智能化校园管理平台,以优质教育资源共建共享和应用、资源整合为中心,融入到教学、学习、管理等工作领域,最终实现教育公平、提高教育质量目标,推动教育教学改革的发展。

2. 1 “智慧校园”的总体架构

2.1.1 智慧校园的建设框架

智慧校园总体框架如图1所示,从下而上可分为应用基础层、应用支撑层、应用层和统一门户服务。安全维护体系和信息标准体系作为智慧校园的支撑保障体系。

2.1.2 智慧校园建设方案的核心

智慧校园建设方案核心是加快建设泛在网络:加大无线覆盖,按照校园移动用户容量和业务策略建设Wi-Fi网;实现Wi-Fi、有线宽带时长区隔;通过多SSID运行,考虑校内Wi-Fi区域免费;推进云校园的建设:学校私有云与电信公共云的结合,建立电信搭载云平台,整合学校资源,实现区域资源共享及合理利用;拓展物联网应用服务:物联网的应用与服务与智能3G手机关联,拓展信息化应用模块,扩大翼支付在社会资源的应用(公交、娱乐)。

图1 智慧校园的体系架构

2.1.3 智慧校园建设前景预期

智慧校园建设使校园的工作与生活发生彻底的变化。行政管理人员:智能化系统,助力学校高效管理;教师:提升教学水平,协助教学科研;学生:方便学生学习与生活;培训工作人员:混合式培训助力培训效果。校务管理之校园一卡通—翼机在手,走遍校园;校务管理之校园监控调度—全校实时监控、统一调度;校务管理之校务通—融合通信,创造便捷高效沟通;校务管理之综合监控系统—动力、环境实时监测;校务管理之综合办公—网上办公、手机办公融合;校务管理之会议云—高效会务管理;教学提升之掌上校园—无处不在的校园;教学提升之在线学习—改变传统的学习方式;教学提升之视频录播—重整优质的教育资源;教学提升之教学应用管理—实现一站式教学新发展;教学提升之桌面云—基于云计算的统一桌面服务。

2. 2 “智慧校园”的关键技术

2.2.1 关键技术概述

“智慧校园”系统用到关键有计算机技术、传感器技术、RFID、计算机网络技术、通讯技术、虚拟化技术、数据融合技术等。其中“智慧校园”中用到的虚拟化技术,是将在用的硬件资源整合形成资源池,以便实现资源的动态分配、达到动态负载均衡,最终提高资源利用率;数据及服务融合技术是“智慧校园”建设的关键,可以通过统一门户服务提供统一的接入与业务界面,并根据不同的角色进行区别授权,其中统一的主题数据库建设是其最重要的基础。

另外,“智慧校园”建设中,信息标准制定及安全维护体系是其重要保障。信息标准为建立规范的应用系统数据结构提供保障,并为后期的数据融合及服务融合奠定了基础;安全维护体系为“智慧校园”正常运行建立完备的安全维护机制。

2.2.2 校园云构建

安邮在建设“智慧校园”过程中,改变原有校园应用系统部署方式,在中国电信云平台上组建智慧校园云(The Cloud of Campus)平台,实现应用快速部署、服务快速提供,并提高系统的安全性、稳定性。依托安徽电信综合办公、平安校园、翼机通、网上大学等成熟应用,重点打造掌上校园、在线学习等一批新产品,通过校园应用平移(门户网站、教务系统等)、外部资源引入(就业信息、外部教学资源等)等方式,构建开放的智慧校园云应用。以期达到改变原有校务管理方式,实现管理自动化、智能化、移动化;引入新的教学方式,实现多媒体教学、在线教学、在线备课;方便学生学习与生活,让学习更高效,让生活更便捷。

3 “智慧校园”的应用

智慧校园中的应用主要包括在校人员的校园生活和教学管理两个方面,具体如图2所示。

图2 智慧校园

3.1 校园生活

校园生活方面主要包括食堂消费管理、水控消费管理、考勤管理等。

3.1.1 食堂消费管理

食堂消费管理采用了RFID技术。整个系统分为3个部分:含有电子标签的卡:卡里面有用户的基本信息;RFID读写器:每个售饭窗口安装一台RFID读写器,读写器将读到的数据传输至后台的数据库,读取卡上金额,并扣除相应的消费金额。这种含有RFID电子标签的卡可以封装在智能手机里,这样的话在校日常消费就可以通过刷手机来完成了。

3.1.2 水控消费管理

水控消费管理主要有浴室的水控及开水房水控管理,是利用RFID技术实现的。消费是采用实时计费方式,即读卡时出水,同时根据出水量实时扣费。

3.1.3 学生考勤管理

学生考勤是学校日常教学管理过程中必不可少的一个部分。通常考勤工作都由授课教师来承担的,浪费了教师的时间与精力,而基于RFID技术的考勤管理却很方便。每次上课前,学生用含RFID电子标签的手机(或校园卡)刷卡进入教室,对应的读写器将数据通过安装在教室内的相关设备传输到服务器上,服务器接收数据并将数据存储到后台数据库中,以便相关人员通过浏览器登录到考勤查询网站上进行查询。每个学期结束时,每门课程学生的出勤情况或者某个学生该学期的出勤情况系统都可以自动统计出来,以便参考。

3.2 教学管理

教学管理工作包括日常教学管理工作、智慧图书馆、实验室管理和协同办公等

3.2.1 日常教学管理

日常教学管理工作是借助RFID技术的支持,完善日常教学组织系统、教学评价系统和教学考核系统,从而为提高教学质量提供了保障。同时,高质量的教学管理系统也有利于学生学习空间的拓展、培养学生自主学习的能力。

3.2.2 “智慧图书馆”

“智慧校园”中的“智慧图书馆”也是利用物联网技术来实现图书馆智慧化的服务和管理。目前“智慧图书馆”的实现主要是利用RFID电子标签技术,通过移动式的RFID文献归架管理设备对图书进行定位、查询、导航等功能,可以实现文献信息收藏、分拣、新文献上架等功能,大大方便与提高了图书管理人员的工作效率。

3.2.3 实验室管理

对实验室管理主要是物联网的动环监控技术,主要包括机房环境和动力电源管理,机房环境包括温湿度、烟感、水浸、门禁、空调等,动力电源包括开关电源、蓄电池、UPS等设备。

动环监控系统以用户需求为中心定制应用,用各种传感器监控机房动力环境状态,并将采集到的数据上报到集中式数据库。其以B/S模式为基本表现形式,同时为数据提供丰富的报表、图表,为业务分析提供支持。

传统的实验室管理维护不便,维护费用高、定期巡检,故障不能预知,发现不及时。而利用物联网技术进行实验室管理可以及时发现远端机房故障,保障通信主要设备的安全运行,实现远端机房无人化管理,节省大量维护成本。提高维护水平的同时,维护人员数量低增长的要求符合业界规范要求。

3.2.4 协同办公

“智慧校园”云服务可实现跨设备跨平台多人协同在线办公。不同用户可以在各种终端之间同步获取个人所需数据,并随时与他人分享。“智慧校园”云服务平台具有良好的共享性和开放性,为高校提供容量大、数据安全的存储中心,解决了高校存储资源不足的问题。同时,云服务平台提供统一的门户为师生服务,可以实现海量数据计算、处理等功能,加快了科研项目的完成速度,提高了科研水平及科研质量。

4 “智慧校园”应用展示

4.1 “智慧校园”应用系统主界面

图3所示是一个基于物联网技术的“智慧校园”应用系统的主界面图。

4.2 “智慧校园”应用系统子模块

图3 智慧校园应用系统主界面 图4 智慧校园应用系统子模块

图4所示是其“智慧校园”应用系统的一个子模块图,该子模块的相应部分代码如下:

// 连接设备初始化数据库

private void connDev() {

hf=new HighRFID();

// 连接高频的RFID设备

hf.openAndConnect(2, 0, 6);

//数据库初始化

myDatabaseUtils=new MyDatabaseUtils(this);

myDatabaseUtils.initdatabase();

}

//初始化控件

……

//用户注册

buttonRegister.setOnClickListener(new OnClickListener() {

public void onClick(View v) {

String[] cardID = new String[1];

// 寻卡

if (hf.selectCard(1, cardID) < 0) {

Toast.makeText(Main.this, “读卡失败,请重试!", Toast.LENGTH_SHORT).show();

return;

}

if (myDatabaseUtils.registerdata(cardID[0]))

Toast.makeText(Main.this, “注册成功!", Toast.LENGTH_SHORT).show();

else

Toast.makeText(Main.this, “注册失败或当前学生卡已注册!", Toast.LENGTH_SHORT).show();

}

});

//刷卡验证

buttonSearch.setOnClickListener(new OnClickListener() {

public void onClick(View v) {

String[] cardID = new String[1];

// 寻卡

if (hf.selectCard(1, cardID) < 0) {

Toast.makeText(Main.this, “读卡失败,请重试!", Toast.LENGTH_SHORT).show();

return;

}

if (myDatabaseUtils.selectdatabase(cardID[0])) {

dooropen = true;

}else {

Toast.makeText(Main.this, “此卡未注册", Toast.LENGTH_SHORT).show();

}

}

});

//数据库清空

……

//退出

……

// 销毁

……

//返回监听

……

5 结 语

“智慧校园”是通过物联网技术来实现校园的智慧化,实现了校园内任何人、任何物在任何时间、任何地点、通过任何信息载体的互联互通,做到翼机在手走遍校园,大大方便了各种人员的在校期间的各种活动。同时,基于云平台的海量信息的聚合为广大师生提供了智慧化的业务和服务模式。当然,“智慧校园”建设也存在一些问题有待解决,如技术规范问题、隐私安全问题等。相信随着云计算技术、物联网技术的不断成熟,智慧校园的建设在不久的将来定会成为人们关注的一个热点。

参 考 文 献

[1]吕倩.基于云计算及物联网构建智慧校园[J].计算机科学,2011,38(10):18-21.

[2]严大虎,陈明.选物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术,2011,21(6):123-125.

[3]王鹏. 走近云计算[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[4]王庆波,金涬,何乐,等. 虚拟化与云计算[M].北京:电子工业出版社,2010.

[5]IBM 商业价值研究所. 智慧地球[M] . 北京: 东方出版社, 2009.

[6]王晓静,张晋.物联网研究综述[J].辽宁大学学报:自然科学版,2010,37(1):37-38.

[7]严栋.基于物联网的智慧图书馆[J]. 图书馆学刊,2010(7):8-10.

[8]何印,刘施羽.浅谈RFID技术在高校食堂管理中的应用[J].科技资讯,2009(26):212-213.

[9]王斌. 基于RFID的水控管理系统[J].中国电子商务,2009(12):28.

[10]浦敏,李云飞.基于物联网的无线照明控制系统[J].照明工程学报,2010,21(2):86-87.

智慧校园的设计范文第2篇

关键词:物联网;RFID;NFC;二维码;智慧校园

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)19-0048-02

高校智慧校园需要有先进的理念,还需要新技术的支持。从高校校园需求分析,智慧校园建设应从智慧服务、智慧教学和智慧管理三个方面去设计和建设。方案设计的理念就是在生活上为师生提供最便利最快捷最实惠的方式,在教学上搭建最科学最有监督力最有效的系统,在管理上设计全方位的创新系统。在原有千兆校园网络通信基础、无线网络通信基础上,融入物联网新技术这一新型技术。

1 物联网关键技术

物联网:物联网是在互联网的基础上,通过嵌入了具有无线射频识别技术(RFI D) 、传感器技术、嵌入式智能技术或图像识别技术等智能传感设备,给每一个实体对象分配一个唯一的代码,按照协议标准,把物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别 、定位 、跟踪 、监控和管理的一种覆盖世界上万事万物的实物互联网。

物联网的体系结构可分为3个层次:感知层、网络层和应用层,如图1物联网系统结构。感知层是物联网的皮肤和五官:用于识别物体,采集信息,是物联网的核心技术之一。其关键技术为:RFID技术、NFC技术、传感器技术、二维码技术。网络层把感知层获取到的信息通过互联网、有线/无线通信网等网络,实时、准确、安全可靠地进行传送。目前互联网、通信网等技术较成熟,基本能 够满足物联网的数据传输。应用层是物联网的大脑,它接收来自感知层采集的大量数据,并通过云计算、数据挖掘等技术对数据进行存储、分析和处理,从而实现各行业所需的实际应用。

RFID:射频识别技术,是一种非接触的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预。RFID系统只有两个基本器件:阅读器和标签。RFID系统具有读取方便快捷、识别速度快、数据容量大、标签数据可动态更改、标签价格实惠等优势,是智慧校园的重要技术支撑。

NFC技术:是RFID功能和网络通信功能的结合。由飞利浦半导体、诺基亚和索尼共同研制开发,其基础是RFID及互联技术。NFC技术提出的初衷是两台电子设备之间更加方便快捷地进行数据交换,具有“通信距离短”、“私密”、“安全”,适用于移动支付等区域。现在市面上的移动终端都集成了NFC技术,为智慧校园NFC支付提供了硬件基础。

传感器技术:是一种能感知环境变化,捕捉被测物的原始数据的技术,是物联网的神经元。能够通过无线传感器网络将数据输送到处理中心。例如,可以在校园的各个教室安装红外传感器实现自动控制灯光。

二维码技术:一种新型的条形码技术,用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。最新发展的手机二维码识别技术,可以通过手机摄像头代替条码扫描仪,这一技术突破为二维码带来巨大的市场前景,也为智慧校园提供了天然的设备。

2 多元化的智慧校园

高校智慧校园服务的对象是具有高素质的易于接受新事物的教师、早期蓬勃的追求新事物的学生及其希望有所创新和改革的管理者。为了满足这些需求,本文提出了一个值得期待的智慧校园系统。该系统是基于RFID、NFC、传感器和二维码等技术将教学管理、后勤服务、和校园生活紧密联系在一起,通过智慧校园系统师生可以享受更便利更快捷更实惠的服务,管理者可以更科学更省力地监督,师生之间有更紧密的互动。在功能上该系统分为四个子系统,各个子系统的功能如下图2。

3 智慧校园设计方案

智慧校园要求数据结构的多样化,校园应用多元化,显然单一的技术平台无法满足广大师生的需求。本文提出了多元化、多种物联网技术共存的智慧校园方案。借助已有的web校园平台和通信网络,利用师生现有的智能手机等,实现“教、学、管”资源的利用最大化。本文将在技术层面上讲述多元化的智慧校园的详细设计。

3.1 基于RFID技术的校园通/图书管理/智能停车系统

基于RFID技术的校园通/图书管理/智能停车系统的硬件基础是每个学生、老师都持有一张一卡通。一卡通其实就是RFID系统的两个基本器件的其中一个:标签。一卡通可以采用可读可写的卡片型的射频标签,可以存储姓名、身份(学生或教师),根据身份的不同赋予不同的服务,如图3。

学生一卡通的服务范围包括:食堂/校园商业街消费,宿舍水电充值,图书馆借/还书。教师一卡通的服务范围包括:食堂/校园商业街消费,图书馆借/还书,校车公交卡,智能停车卡。另外教师和学生的可借的图书数量也可以不同。

RFID系统的两个基本器件的另外一个:阅读器。阅读器的放置的位置比较固定,如食堂的刷卡处,图书馆的借阅处,校园的出入口等。

RFID系统的通信基础是互联网,高校的网络设施是很完备的,为RFID系统提供了通信保障。

3.2 基于NFC的考勤/移动支付/智能海报系统

基于NFC的考勤系统使用的设备就是具有NFC的智能手机和NFC标签。在校园中可应用的场景之一:学生考勤。在每个教室布置好NFC标签,来上课的同学只需用手机读取该NFC标签就完成了签到服务。这一考勤系统节省了老师点名的时间,同时也方便教学管理者统计上课率。

基于NFC的手机移动支付服务,利用NFC芯片代替信用卡的功能。学生在校园商业街或者饭堂将手机靠近NFC刷卡机就可完成支付功能。基于NFC的智能海报系统利用NFC标签可以存储一定量的信息,校园活动中心将带有NFC标签的海报贴出,感兴趣的同学通过手机靠近海报就能轻松获取海报的简要内容,不需花费手机流量就可获取信息,提供一个为学生节流的方便、快捷的方式。

3.3基于传感器的安全报警/节能减排系统

基于传感器的安全报警/节能减排系统利用烟雾探测器、红外线传感器等具有安防作用的传感器,置于环境的最前端,通过Zigbee网络及时地将异常/控制信息传送到控制中心。

在每个教学楼和宿舍楼的楼道上安装烟雾探测器,一旦出现异常,可以自动触发报警器,并将异常信息通知相关人员。

在每个教室都安装红外线传感器。红外线传感器可以检测教室中是否有学生在,如果没有检测到学生,可以熄灭教室的灯光,做到省时省力的节能。

3.4基于二维码的教学信息推送/学生校园活动系统

基于二维码的成绩教学信息系统主要是利用推送平台将课表信息、调课信息、考试信息分发到学生/教师手机中。并且教师录完考试成绩后可以第一时间推送到学生手机上。班主任可以利用这一平台在每个学期结束时将学生的成绩推送到家长手机中。

二维码的应用很广,可以为每一个校园协会注册一个公众号,让感兴趣的同学通过扫描二维码获取更多的信息。

4 总结

文中论述了物联网体系结构,重点论述了物联网感知层的关键技术,并提出了一个多元化的智慧校园方案,为高校的校园建设提供一个参考。当然智慧校园是一个复杂的系统,除了现有的网络设施和硬件资源,需要建立完整的数据管理中心,防止信息的泄露。还需要手机端的APP应用,这都需要高校领导的重点支持。

参考文献:

[1]张永波. RFID 技术在“智慧校园”中的应用[J].软件导刊,2011(5).

[2]韩雪.基于物联网技术的智慧校园系统的设计研究[J].电子设计工程,2011(4).

智慧校园的设计范文第3篇

关键词:信息化;智慧校园;可视化设计研究

随着信息化的普及和快速发展,在教育领域,智慧校园建设已成为一种必然趋势,使校园教育实现科学、智能、人性化的方向发展。智慧校园建设具有着创新意义与价值,可促进师生关系改善,且无论从教师角度出发还是从学生角度出发,都能够优化其学习方式,使其对自身工作、学习都更加满意。信息可视化设计为建设智慧校园提供了有利条件,同时也是现代化校园教育模式的改变和人才培养形式创新的手段。当前,在智慧校园发展阶段,如何推动智慧校园的信息可视化建设与发展,让大数据、云计算成为其发展的有效技术支持,为校园师生营造一个科学智能的学习与感知环境,并不断实现智慧校园环境下教学资源利用最大化和信息服务智能化。

1智慧校园的含义与特征

1.1定义

智慧校园于2008年由相关人士提出,以解决当今人类社会发展过程中,面临的一系列环境问题:如能源短缺、资源利用效率低下等等,充分运用先进的信息技术,来调节整个生态系统,促进整个产业以及公众服务区域的改变,从而形成新的全人类运行模型。在教育领域相关人士研究指出:智慧校园服务是基于现代科学技术背景下,以服务师生为宗旨,根据师生不同个体差异及学习需要提供具有针对性、实效性、创新性、先进性的平台,提供全面有效的互联网通信,在这种环境下,营造最有效的支持学习过程分析、论述评价、和科学决策的全新教育学习环境和轻松方便的环境。结合当前校园内的实际状况和相关人士的分析定论,可以认为智慧校园是一个拥有多种分类的智能生活环境,例如有智能服务、智慧管理、智能应用等等,它包含了现实生活中的校园与信息化的虚拟校园,是一种新形势的校园与人工智能感知的一种综合。智慧校园能够大大改善当前校园的学习环境,通过对学习、工作主体感知的改善,为其提供更便捷、科学的环境。通过智慧校园进行管理是顺应新时期校园管理的直接体现,以创新模式进行科学管理,利用大数据、云计算等实现可视化,最大限度发挥科技优势,体现“智慧”校园,彰显科学技术与校园管理融合魅力。

1.2特征

(1)高速网络宽带全面化。信息技术的发展与应用始终依托于网络基础,因此在开展智慧校园建设中其网络基础设施是十分关键的构成。例如各种有线或无线网、校内与校外网等等。作为实现校园内的各种互联互通的基本,为智慧校园的信息可视化提供了服务和推广的基础,高速网络宽带具有全面性、完整覆盖性特征,基于该网络宽带可实现校园内部硬件环境的搭建,同时也是为校园内信息可视化提供了良好环境。(2)及时智能的物联网环境。以提供校内师生在学校中生活与学习的智能化服务环境为目的,需要充分使用各种物联网新兴技术,随时采集校内的各种信息数据,通过大数据计算与处理,得出科学预测结果,这一预测结果对建设智慧校园及优化校园管理都有着积极意义。(3)多种业务智能应用整合。建设智慧校园的重点是依托顶层设计,统筹规划,从校内各种办公与学习生活环境出发,推行一个标准开放、协调统一的信息可视化框架。基于信息化平台上运用大数据对校园管理中涉及到的所有数据、信息进行处理应用,其中关键业务包括对数据的筛选、汇总、计算等等。通过多种业务智能整合以更全面服务于校园管理决策者。(4)采集大数据与分析。依据智慧校园的各种服务平台中在运营过程中的大量数据,并逐步采集,建造大数据的模型,使用云计算,全面分析各类数据并预测,实现推理智能化,充分体现使用者对大数据目标的需求。(5)为终端使用者提供有好便利。信息可视化服务的好处在于既可以面对群体,又可以面对个体。针对各种使用者的不同需要。智慧校园可以提供给使用者一个良好的运用服务界面,并且展现完美的应用体验和服务功能,让信息化服务的使用更加科学便捷、智能人性化。

2信息化下的智慧校园与可视化系统的联系

随着大数据时代海量数据激增,各种信息以飞快的速度传播。随着移动网络的普及,以及各种电子产品的应用,人们在生活中享受了各种便利,大数据以一种创新的思维模式,以数据分析获得我们所需要的数据价值。在校园学习管理活动中,大数据与云计算的角色日益重要,传统的教学模式已经不能满足师生们的多方需求,将面临重大改变。大数据对海量的数据进行实时监控与分析,并呈现有价值的数据。

2.1依据大数据分析,展现多种形式

在建设智慧校园过程中,所有系统运用的数据交换处理都要依赖于数据中心和标准数据处理的规范化,基于基础数据和规范统一数据这样的建设理念增强了大数据信息的相互联系。随着信息服务平台集群化的深度推广,造成基本数据和各种子数据库的容量大增,数据密度日趋加大。使得智慧校园的可视化技术的表现形式在大数据分析和云计算的作用下表现形式更加多样化。这样,大数据的分析结果不再是单调乏味的数据,而是变成形式丰富多样,便于理解的状态。极大程度降低了校园管理的难度,使学校管理起来高效便捷。

2.2以可视化为平台展现数据

基于物联网,学校随时都在产生各种数据,以文本、数字、图像、音视频作为数据存储格式的基础,利用大数据分析在可视化信息技术的平台上的展现,形成一个详细直接的可视化信息数据分析结果。并利用可视化技术以多角度、全方位进行数据信息管理,通过这种更加直接的模式来达到准确的决策。

2.3活动全程可视可逆

管理者可以依托信息网络和大数据,在学校生活和学生学习活动之间开展全天的数据记录。运用可视化技术能够打破传统数据管理的限制,更快速检索并确定目标进行处理,利用技术追踪方法以实现全过程动态管理。信息可视化管理整合最具价值的大数据,从多种角度、各个方位、没有时限的将校园内各个时期的各个活动得以展现,便于决策者依据事实依据和数据基础来对校园教学和生活来进行决策。

3信息化条件下的智慧校园可视化设计分析

3.1框架结构分析

(1)在数据系统中的设计框架。作为信息可视化设计的设计基础,信息数据需要以电子设备和人工采集和整理来展现,由数据产生、收集、处理、媒介展示、受众5个层面组成。校园环境已基本稳定前提下可视化设计主要以数据来源、数据生产者及最终数据进行体现。系统分为数据收集、处理决策和预测数据部分,数据收集用布点分布图,显示部分则依据交互段的设计。在智慧校园可视化设计背景下,借助可视化设计的应用环状结构来完成数据系统的设计,首先进行数据的生产(受众),其次采集数据,获得需要的数据信息后,完成我们对智慧校园信息可视化设计的决策处理与数据预测,再进行的媒介展示(设计),根据媒介展示或设计,来完成新的数据生产(受众),如此循环。可视化设计的应用环状结构之间相辅相成,互相依赖。(2)在交互段的设计框架。交互段作为该设计的关键环节,以突出强调网页端、用户客户端设计,其主要设计框架结构包括可视化基本结构、图形用户界面组件、任务驱动设计。可视化设计是一种可以被人有效处理的图形系统,有几个基本部分组成:图形空间、图形属性、以建立智慧校园信息可视化基础,进一步转化为师生应用界面的组件,方便实际操作。在交互段设计中,要有总体的任务流程,之后完成交互操作设计、可视化结构设计、用户界面组件设计,多种设计的关联最终形成用户图形予以反馈。

3.2信息可视化的应用案例

(1)通过“实时新加坡”的可视化设计,该国市民可以每天看到各种出港信息、交通、天气的分布状况等,各种维度的数据和基本框架都被相互式的度数据信息可视化建立起来了,无论官方还是个人,都可以随时了解自己想要的各种信息。(2)欧洲智慧公民系统,对该区进行地理位置、网络、硬件和软件收集和共享,主要是将人、环境、城市三方实现关联,以达到对资源、技术、服务的综合优化。我们可以通过网络和手机之间随时了解该区域的天气、各种有趣事件、以及相关信息等,还可以在服务平台上进行随时咨询和交流。

3.3关于信息化条件下的智慧校园可视化建设对策

应该把校内师生的需求房子智慧校园可视化建设的首位,在把师生需求放在首位的前提下,通过对其调查结果的设计,综合考虑管理和技术方案,打造稳定和谐、安全高效、不断发展的信息化条件下的智慧校园可视化建设。其次,应进一步明确智慧校园系统设计的多元化要求,如包括网页端设计、手机段设计、户外屏幕端等。结合这3种途径,可以更全面有效的在校园范围内发生的信息和数据。同时也将学校内原有的各种信息整合统一。还可以在服务平台中加如使用者的个性空间和简便的通讯聊天等各种子系统,方便使用者高效利用的可视化设计系统,以进一步强化系统与用户之间粘合度。未来社会,信息可视化设计除了满足校园需求和校内人员的互相沟通,还可以讲个所院校互相联系起来,实时分享各校新鲜资讯。在教育教学过程中,学校之间的联系非常重要,每个学校通过服务平台,将自己的优秀资源与学科跨校分享,也可以将著名企业和政府资源纳入校园系统,将学校资源利用最大化。各院校在进行管理过程中可根据实际情况和需要进行自行管理,不同用户也可根据自己需要和熟悉的部分进行选择应用。通过这种跨越学校、平台、和行业的完整的系统将更优秀的智慧平台提供给校园师生。

4结束语

因为在国内信息化条件下的校园可视化建设还处于初步阶段,需要我们不断规划、分步骤实施、不断调整。在大数据和互联网云计算大环境下,要整合校内教育教学资源,实现资源的合理分配利用、数据集中共享,利用充分的数据资源有效实施信息化条件下的智慧校园可视化设计,有利于教学方法和教学模式的创新、全面培养优等人才,提升校园管理者科学规范的决策,进一步完善了学校的教学方法,提升了学生学习的动力和自主能力,给校园的师生们一个智能优化的智慧校园。

参考文献

[1]贾巍,陈建国.基于智慧校园的外语教学环境建设研究[J].软件导刊(教育技术),2017,(10):61-63.

[2]马晓亚.智慧校园之决策支持系统理论与应用研究[D].中央民族大学,2017.

智慧校园的设计范文第4篇

【关键字】 智慧校园 物联网 信息化 移动互联

一、引言

我国高校信息化建设发起于上世纪80年代,目前大多数高校经过多年的信息化发展已经拥有较为完善的信息基础设施,并按照数字校园架构初步建立了公共支撑系统多种网络教学资源和教学管理应用系统,但仍然存在着网络出口紧张,数据中心容量不足、业务系统缺乏整合、资源共享机制不畅、信息孤岛等突出问题。

二、智慧校园的内涵

智慧校园[1]作为一种全新的校园信息化形态,目前尚无统一的定义。但笔者更加赞同智慧校园是指集成各类应用服务系统,运用物联网、云计算、移动互联等先进信息技术,把校园中分散的信息化系统和各种软硬件资源整合为具有高度智能化、协同能力和服务能力的有机整体,以实现校园环境全面感知、网络互通、学习环境开放及师生个性化服务,提高各应用系统的交互响应速度、灵活性以及准确性,使人们能快速、准确地获取所需信息,从而实现智慧化服务和管理的校园新模式。

三、智慧校园建设思路

在建设智慧校园时应该将现有的基础资源整合起来,形成共享的虚拟资源池,把逻辑资源按实际需求同时提供给多个应用。虚拟化集群的建立,可以有效减少服务器数量的增加速度,简化了服务器管理,降低了运行维护复杂度和成本,同时也会明显提高校园服务器利用率、网络灵活性和可靠性。

四、智慧校园建设内容

智慧校园本身具备开放性和共享性,因此可以为高校提供安全的数掘存储中心,解决存储资源不足问题。把内存、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池,使资源利用率提高,并运用原软硬件资源实现大规模计算与存储,从而实现超级计算机的性能,通过校园网为师生提供服务,实现海量计算、大规模数据处理等功能。

1.智慧图书馆。智慧图书馆的理想模式就是无需人工服务,使图书馆管理更加完善。将所有图书由条形标签换为RFID,可实现实时监控馆藏图书,及时更新数据,掌握馆藏分布与数量。与此同时也方便将馆藏资源数字化。借助智慧校园系统全面对接图书管理系统,将用户借阅信息读入手机卡中,轻松实现阁书的借阅、归还,还可通过短信完成查询、预约、到期提醒、续借等增值服务。

2.智慧实验室。智慧校园系统应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。如实验过程管理可利用帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息,并在实验过程中仪器设备使用不当时,自动警告并中断实验过程,避免不必要的损失,另外实验数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者,实现实验教学的数字化、网络化与智能化。

3.智慧门禁。智慧校园的建设可以方便高校实现门禁,充分利用学生门禁信息实现失联告警系统,保证学生安全。师生进出校门实现自动检查登记,系统自动阅读到校园卡信息,通过屏幕显示通过人员信息、照片,自动放行。系统存储出入记录,学生管理部门通过系统可以直观即时了解学生在校情况以及进出校园的时间。

4.智能教室。智能教室包括智能照明、智能温控、智能光照度控制、智能通风控制、噪声控制等。利用无线传感器技术,使教室内环境因素及每一盏灯都能遥测和遥控,并定时反馈状态信息,根据环境参数及光强度实现动态控制,实现低碳环保节约能源。

5.智慧设备。校园中的各种公共设施也可以通过智慧校园系统连接在一起,若有设施出现异常,便会及时通过智慧校园系统向维修人员发送警告信息,告知出现异常设施的位置及异常情况,以便及时维修。

6.智慧宿舍。智能宿舍空间[2]的感知模块,包括数据信息集、数据智能分析和智能反馈信息服务,其数据应服务于其他智能空间。其服务涉及面比较广,包含住宿(如学生信息、住宿状态、床位数量及状态)、水电、温度、湿度、空气质量、光照度、纪律卫生、设备资产的报修与管理、人员出入及夜晚查寝、分区广播呼叫等。

7.智慧操场。学生体育锻炼是学生日常生活中不可缺少的一项重要活动。使用RFID技术,在操场体育器材上安装RFID读卡器,结合学生一卡通,使用RFID读卡器读取学生进操场时间、参加的各种体育锻炼的时间以及离开操场时间等数据,并对数据进行分析,获取学生日常锻炼相关信息,以便对学生身体素质进行监管。

结束语:高校信息化日益成为高校的核心竞争力之一,基于物联网、云计算等先进技术的智慧校园是高校信息化发展的趋势与潮流。然后建设高校智慧校园是一项巨大的工程,我们必须做好整体规划和设计,从应用出发,更好更加有效的推进智慧校@的可持续发展。

参 考 文 献

智慧校园的设计范文第5篇

关键词: 网络技术 智慧校园 应用

学校内部充分利用网络技术必须具备的三大条件是:教学、管理与通讯。通过网络,教师能够方便地查询网上资源,进行科研教学和工作;学生能够通过校园网络方便共享网络资源;学校管理人员也能够通过网络对教务系统等进行财务、学生学籍等方面的综合管理,也能够与其他各大部门实现信息互换。所以,网络技术的建设必须有十分明确的目标。“智慧校园”就是通过云计算、虚拟化和物联网等新技术改变学生、老师、工作人员和校园资源相互交互的方式,对学校资源进行整合传递,实现学校智慧化的校园管理模式。网络技术在智慧校园建设中是如何应用的,对此,我们做出了以下探究。

一、云计算

云计算是计算机网络发展的一大趋势,云计算在校园网络中也得到了十分广泛的运用,现如今的校园内部应用系统的各大部门大都独立,服务上的交互项较差,功能也十分单一,信息传播速度也十分缓慢。云计算是最近提出的一种新型计算模式,它将网络中的相关功能以服务的方式提供给客户,能够对计算机的大量数据进行存储和处理。云计算为用户提供了基础设施层、基础设施服务层、平台服务层和应用服务层四个层次的基本应用服务,其目的就是让校园内部能够更加高效地利用资源。数字化的校园一直是校园建设的重点,将云计算技术应用到智慧校园之中,能够更好地开展校园的信息服务。那么,云计算是如何操作来体现它的优势呢?

1.降低维护费。云计算网络技术并不需要投入过多资金和资源,云计算的模式对于终端的硬件设备也没有特别高的要求,服务的日常维护服务是由服务供应商完成的,这样就会使学校内部负责网络建设的相关人员工作减轻,可以提高工作效率。

2.提高可靠性。云计算能够降低服务器出错的效率,保证学校网络的安全运行,它起到网络的“统帅”的作用,服务器一旦出现问题,校园网络就很难继续工作。而云计算正是由百万台服务器组成的,计算式某一台服务器崩溃也不会影响它的正常工作,并且通过其他服务的协调工作能够尽快将数据恢复到正常状态。云计算能够维护校园数据的使用,使得智慧化校园的安全性和可靠性得到有效保障。

3.扩展共享范围。云计算还能够有效搭建资源共享的平台,使得校园的每一部分都能通过系统连接到相应信息,这样不仅能够提高校园资源共享的效率,而且能扩大智慧化校园的影响范围。云计算中,校园内的相关数据和资源并不仅仅存储在一台计算机中,而是放置于“云”计算机中,这样便能达到高效共享的结果。

二、物联网

1.校园一卡通。校园一卡通便是物联网的运用之一,通过一卡通能够实现教师和学生的签到、考勤、就餐、消费等功能,它不仅能够保证最基本的校园生活使用,而且可通过短信、WAP等方式发挥排课、图书借阅、消费状况、账户信息等功能。通过一卡通的使用,不仅能够让校园的信息实现网络化和智能化,而且能为学生的校园卡充值提供极大方便。

2.多媒体教室。多媒体教室的建设和使用就是通过物联网技术对教室使用状态的相关信息进行即时传达。网络配置系统能够根据相关课堂信息,比如教室的使用情况、教师的课堂状况和教学内容等,通过PC客户端及时观测到内部的使用状况,并据此提供其他服务。

现在很多学校都配置了多媒体教室,内部通过设置媒体投影机、音响和中控系统等实现多媒体教学。根据物联网的应用特点,多媒体教室可以具备以下几种功能。

(1)能够正常播放视频、图画、音频和文字等多种媒体信息;

(2)利用实物展示平台将图片进行大屏幕展示;

(3)配置音响和屏幕、照明等相关辅助设备;

(4)与多种信息进行连接,比如校园内的计算机网络和校园无线网等。

3.智慧图书馆。智慧图书馆可谓智慧校园里学生最需要“智慧”的系统了,智慧图书馆就是通过互联网实现智慧化的使用和管理的,在目前物联网的发展使用方面,智慧图书馆的建设更为广泛,它要达到的目标模式就是无人工服务,目前物联网在智慧图书馆主要是通过RFID使用的,就拿智能书车来说,这是一种可移动的RFID书籍归架的“小车”,能够对书籍实现查询、定位和导航等功能,能够迅速找到书籍应在的位置。它的操作流程如下:现将书籍放在车上,通过内部的阅读器读取相关书中相关RFID的存储数据,将流出的信息传达给书车,同时根据获取的信息定位目标位置,并在所显示的屏幕上按照要求位置放置该书。智能书车的使用,大大提高了工作人员的工作效率。

三、结语

随着新课程改革的不断推进,网络技术在校园教学中的应用越来越广泛,作用也越来越明显,对于校园工作提出更高要求。智慧校园作为一种新生事物,目前还处于不断摸索的阶段,但它代表着未来校园的建设思想和理念。网络技术在智慧校园中的发展前途无量,伴随经验的积累,网络技术会在当前校园建设中占据重要位置,并日臻成熟。智慧校园作为数字校园的高端形态,云计算和互联网等计算机技术的应用也为智慧化的校园提供了一个智能综合化的服务平台,使得师生能够全面感知校园信息,提高资源利用效率。

参考文献:

[1]宋承继.物联网技术在智慧校园建设中的应用[J].自动化与仪器仪表,2015,03:208-210.

[2]杜艳绥.云计算在智慧校园建设中的应用探究[J].数字技术与应用,2015,03:98.