基于網(wǎng)絡(luò)的智慧校園建設(shè)

呂蘭蘭 蔣達(dá)央

摘 ? ?要： 基于網(wǎng)絡(luò)的智慧校園指利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段改變校園信息化應(yīng)用的交互方式，并提高校園信息化應(yīng)用交互的準(zhǔn)確性、靈活性和響應(yīng)速度，以適應(yīng)研究型教學(xué)模式和科學(xué)化管理模式。本文介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與綜合能源管理系統(tǒng)、公共信息系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、多媒體會(huì)議系統(tǒng)與一卡通系統(tǒng)等多個(gè)方面的網(wǎng)絡(luò)智慧校園的構(gòu)思和設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞： 智慧校園 ? ?物聯(lián)網(wǎng) ? ?系統(tǒng)架構(gòu)

隨著移動(dòng)網(wǎng)、云計(jì)算、虛擬化和物聯(lián)網(wǎng)等新型技術(shù)在教育信息化建設(shè)中的應(yīng)用，2010年以來，浙江大學(xué)、南京郵電大學(xué)等高校在原有數(shù)字校園建設(shè)的基礎(chǔ)上，率先提出了智慧校園建設(shè)規(guī)劃，并開展了卓有成效的建設(shè)與應(yīng)用[1]。推動(dòng)了我國教育信息化建設(shè)從數(shù)字校園建設(shè)階段邁向智慧校園建設(shè)階段。同時(shí)，促進(jìn)我國教育信息化建設(shè)理念發(fā)生巨大變革。

智慧校園建設(shè)是我國教育信息化建設(shè)處在信息化和智能型建設(shè)階段時(shí)提出的，以適應(yīng)信息時(shí)代創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)和科學(xué)化管理目標(biāo)的需求。所謂智慧校園，指利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段改變校園信息化應(yīng)用的交互方式，并提高校園信息化應(yīng)用交互的準(zhǔn)確性、靈活性和響應(yīng)速度，促進(jìn)人與校園信息系統(tǒng)的高度融合，從而實(shí)現(xiàn)校園學(xué)習(xí)、工作、生活、管理和服務(wù)智能化，以提升學(xué)校總體運(yùn)行效益。智慧校園建設(shè)的核心理念就是將抽象的智慧校園建設(shè)概念模型轉(zhuǎn)化為當(dāng)前學(xué)校信息。

1.基于網(wǎng)絡(luò)的智慧校園技術(shù)分析

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

根據(jù)功能需要可以將網(wǎng)絡(luò)劃分為校園網(wǎng)及智能網(wǎng)。校園網(wǎng)采用“核心+匯聚+接入”三層結(jié)構(gòu)，智能網(wǎng)采用“核心+接入”兩層結(jié)構(gòu)。“核心+匯聚”主干采用10G鏈路，接入上聯(lián)匯聚采用1G鏈路，桌面采用100/1000M接入。無線局域網(wǎng)采用瘦AP結(jié)構(gòu)，通過無線控制器實(shí)現(xiàn)集中部署[2]。數(shù)據(jù)中心設(shè)置基于云計(jì)算體系架構(gòu)的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一計(jì)算、統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)和統(tǒng)一交換，采用虛擬軟件建立虛擬環(huán)境，支持虛擬服務(wù)器和虛擬客戶端運(yùn)行。為今后校園內(nèi)云終端的應(yīng)用提供接入服務(wù)。

1.2綜合能源管理系統(tǒng)

綜合能源管理系統(tǒng)對(duì)學(xué)生宿舍內(nèi)水、電、中央空調(diào)等能源消耗進(jìn)行自動(dòng)化計(jì)量及管理。綜合能源管理系統(tǒng)采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)與用戶儀表計(jì)量技術(shù)，集計(jì)量、數(shù)據(jù)采集、處理及能耗分析于一體，能反映實(shí)時(shí)的設(shè)備能源消耗信息，提升宿舍管理的工作效率。綜合能源管理系統(tǒng)還通過現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將學(xué)生在線繳費(fèi)功能納入其中，方便學(xué)生，實(shí)現(xiàn)信息化管理各類費(fèi)用的功能需求。

1.3公共信息系統(tǒng)

公共信息系統(tǒng)是一種通過數(shù)字化音、視頻多媒體處理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程多點(diǎn)分布式播放和集中管理控制的多媒體播放系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以在不同顯示終端（包括投影機(jī)、LED顯示屏、LCD液晶顯示器）同時(shí)播放同一路或多路不同的多媒體節(jié)目，可定制播放內(nèi)容和播放時(shí)間，遠(yuǎn)程或定時(shí)開關(guān)機(jī)，終端即插即用、免調(diào)試、免維護(hù)。

1.4建筑設(shè)備管理系統(tǒng)

建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）是溫州肯恩大學(xué)一期智能化系統(tǒng)的重要組成部分。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）通過對(duì)建筑物內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備進(jìn)行高效率的管理與控制，合理利用設(shè)備，確保設(shè)備安全運(yùn)行，同時(shí)節(jié)約能源，節(jié)省人力，并為現(xiàn)代化智能建筑物提供舒適宜人的工作和生活環(huán)境。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)由五個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，包括冷熱源系統(tǒng)、通風(fēng)（送/排風(fēng)系統(tǒng)）、空調(diào)（空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組）、給排水、電梯系統(tǒng)[3]。系統(tǒng)采用分布式網(wǎng)絡(luò)DDC采集校園內(nèi)各大建筑物中的機(jī)電設(shè)備上的信號(hào)，并根據(jù)接收的信號(hào)實(shí)施集中控制，該方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理建筑物內(nèi)的設(shè)備設(shè)施，提高校園設(shè)備管理的信息化水平。

1.5有線電視系統(tǒng)

電視文化是大眾化的休閑文化，有線電視系統(tǒng)利用光纖或同軸電纜進(jìn)行寬頻的圖像傳輸，使人們可以盡情享受電視這一消閑娛樂資源。有線電視系統(tǒng)的節(jié)目源是由城市有線電視網(wǎng)信號(hào)提供的，同時(shí)可以設(shè)置衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)接收衛(wèi)星電視節(jié)目，甚至設(shè)置自辦節(jié)目，以擴(kuò)大系統(tǒng)的信息含量，并體現(xiàn)信息的多樣性。系統(tǒng)按照IPTV的模式建立電視播放系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)收看電視節(jié)目。

1.6綜合布線系統(tǒng)

高校教學(xué)、科研及辦公的通訊要求越來越高，信息傳輸是必不可少的，為了使信息正確、高速地在各種通訊設(shè)備之間進(jìn)行傳遞，必須建立安全的信息高速，綜合布線系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像及語音信息高速傳輸?shù)闹饕侄巍１鞠到y(tǒng)利用綜合布線系統(tǒng)作為建筑物信息通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)傳輸通道，能支持?jǐn)?shù)據(jù)、圖像、語音等各種業(yè)務(wù)信息的交換傳輸。由于校園范圍較大，綜合布線系統(tǒng)呈現(xiàn)三級(jí)星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，校園內(nèi)按照建筑物的分布情況分為多個(gè)區(qū)域。主建筑群配線架CD1置于圖書館的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，副建筑群配線架CD2置于教學(xué)樓的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，建筑物配線架BD置于各單體建筑首層的通信接入間。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心采用電子配線架系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)綜合管線運(yùn)行安全的監(jiān)控管理。

1.7多媒體教學(xué)系統(tǒng)

多媒體雙向教學(xué)系統(tǒng)擬采用基于校園網(wǎng)的全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，將多媒體視聽設(shè)備及其他可遙控設(shè)備有機(jī)連接起來，構(gòu)成現(xiàn)代化多媒體視聽教學(xué)環(huán)境，具備多媒體教學(xué)的各項(xiàng)功能，滿足多媒體教學(xué)活動(dòng)的需要。交互式多媒體教學(xué)系統(tǒng)基于云計(jì)算建立的虛擬環(huán)境中運(yùn)行，通過教師和學(xué)生的手持移動(dòng)終端、觸摸式LCD屏及投影機(jī)等多媒體控制顯示終端，實(shí)現(xiàn)課件及素材的調(diào)取和展現(xiàn)。將過去以一體化講臺(tái)支撐的單點(diǎn)控制、單點(diǎn)顯示的教師授課形式，提升為以虛擬客戶端應(yīng)用支撐的多點(diǎn)控制、多點(diǎn)顯示的交互式互動(dòng)教學(xué)模式。通過手持移動(dòng)終端、多屏顯示、觸摸屏的靈活組合，將分組討論、“教”“學(xué)”互動(dòng)的模式引入課堂，形成全新的“未來教室”的教學(xué)模式[4]。

1.8多媒體會(huì)議系統(tǒng)

多媒體會(huì)議系統(tǒng)可以根據(jù)需要選擇發(fā)言、擴(kuò)音、圖像采集、多媒體顯示、視頻傳輸、同聲傳譯及錄播、桌面顯示等功能，同時(shí)中央控制系統(tǒng)擴(kuò)展了聲音控制、燈光控制、視頻控制、電源控制等功能，滿足不同功能的應(yīng)用需求。

1.9一卡通系統(tǒng)

一卡通系統(tǒng)的功能需涵蓋學(xué)校日常管理中的服務(wù)、安全、內(nèi)部管理，等等諸多方面，主要有考勤管理功能、消費(fèi)管理功能、資料借閱管理功能、停車場管理功能、門禁管理功能、發(fā)卡管理，等等。使用一卡通系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)包括人員身份、消費(fèi)、資料借閱等方面的有序管理，保障內(nèi)部人員的安全，方便工作人員使用。

2.結(jié)語

智慧校園建設(shè)是項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它的建設(shè)目標(biāo)是一種開放的、動(dòng)態(tài)的、概念性規(guī)劃的設(shè)計(jì)目標(biāo)[5]。智慧校園建設(shè)必須根據(jù)學(xué)校的經(jīng)驗(yàn)積累、價(jià)值選擇和價(jià)值預(yù)設(shè)進(jìn)行確定。筆者認(rèn)為，智慧校園建設(shè)要將學(xué)校系統(tǒng)中人的因素（包括教師、學(xué)生和管理者）、設(shè)備設(shè)施的因素和環(huán)境的因素（包括學(xué)校內(nèi)、外部環(huán)境）等，在信息化背景下有機(jī)結(jié)合起來，集成學(xué)校具有適應(yīng)能力的校園信息化系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張武威，黃宇星.基于網(wǎng)絡(luò)的智慧校園及其應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)探析[J].三明學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（4）.

[2]黃宇星，李齊.基于網(wǎng)絡(luò)智慧校園的技術(shù)架構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)[J].東南學(xué)術(shù)（自然科學(xué)版），2012（11）.

[3]劉麗娜.能源管理系統(tǒng)在廣州西塔的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣，2011（09）.

[4]宗平，朱洪渡，黃剛.智慧校園設(shè)計(jì)方法的研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010（04）.

[5]王鋼，陳紅兵，李德英.建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)淺談[J].安防科技，2007（01）.

基金項(xiàng)目：江蘇高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目《基于智慧校園的可視化教學(xué)管理研究》。