基于云計算的智慧校園規劃設計

代興梅（武漢理工大學，430070）

?

基于云計算的智慧校園規劃設計

代興梅
（武漢理工大學，430070）

摘要：隨著物聯網、云計算、大數據等技術的不斷完善，智慧校園已經成為了多媒體校園建設的新模式。本文基于多媒體校園建設的現狀，提出了一種基于云計算的智慧校園規劃設計，為師生提供了一個智能化綜合信息服務平臺，可以實現對校園的可視化管理，是師生可以全面感知校園資源，提高資源的利用率，縮小校際距離。

關鍵詞：云計算；智慧校園；規劃設計

0　引言

自從IBM公司推出“智慧地球”概念以后，在世界范圍內出現一股“智慧城市”口號熱潮，我國許多城市也將“智慧城市”建設作為新型城市建設模型，而“智慧校園”是“智慧城市”建設的重要組成部分。智慧校園是信息化發展的新階段，而云計算等技術為智慧校園的發展提供了強有力的技術支持，推動著信息化教育的跨越式發展。智慧校園通過綜合信息服務平臺，集中了校園的系統信息資源，為師生提供了全面協同的智能化感知環境，并最終實現了教學資源的動態分配和信息服務的自助化獲取。

1　智慧校園內涵特征與云計算技術

1.1智慧校園內涵特征

智慧校園的建設遵循了“服務指導、強化協同、分步實施”的基本原則，融合服務和管理理念，整合教育資源，為師生提供了便捷的學習、生活、教學等信息化服務。該智慧校園的設計就是要充分的整合信息教育的軟硬件資源，實現資源的動態分配和均衡負載，有效提高資源利用率。同時，要有效管理各個系統業務之間的關系，統一管理應用接口，搭建校園公共服務平臺，實現服務的產品化。在設計中，要充分重視數據的存儲、分析和數據的重復建設，運用大數據分析和數據挖掘技術，構建一體化的綜合平臺，實現智能化管理，并為校園提供科學化的決策。

1.2云計算技術

云計算是基于網絡的一種計算模式，利用非本地或遠程服務器的分布式計算機，通過并行計算、網格計算、分布式計算、網絡存儲等技術，將很多的計算機整合到一起，通過平臺即服務、基礎設施即服務等模式實現運營，讓用戶可以方便快捷的實現不同設備之間的數據和應用的共享。同時，云計算還具有高可靠性、超大規模、可擴展性等特征。隨著云計算的發展和普及，學校、教育和個人都在逐漸的向“云”上遷徙，這對建設智慧校園帶來了積極的影響。

2　智慧校園的設計需求和原則

2.1 統一的管理平臺

智慧校園的建設包括很多的子系統，其建設周期長、規模大。智慧校園的目標是建設一個包含資源共享、信息匯集、應用整合和綜合運營的統一管理平臺，可以提供集成服務，有效改善學校各部門信息資源的封閉和壟斷的現象，實現校園資源的共享，整體提高教育信息化的建設水平。

2.2建立信息融合平臺

信息融合是智慧校園建設的核心，包括身份標識、感知信息和應用數據等的融合，可以為智慧校園提供綜合的信息集成應用能力，信息融合平臺通過重組、加工、變換等方式整合信息數據，統一信息管理，提供信息服務。該平臺能夠更好的為智慧校園的建設教學資源共享體系，為學生提供全面感知的靈活教學資源。

2.3智慧校園設計原則

（1）統一標準，實現教學資源的共享；

（2）堅持開放性原則，智慧校園建設要對各應用系統的開發平臺/數據庫等進行統一的考慮；

（3）建設一個可持續發展的、先進的智慧校園；

（4）在智慧校園建設中要充分考慮系統安全性問題；

3　智慧校園的建設架構

智慧校園的建設關鍵是打破傳統的將IT基礎設施和物理基礎設施分裂開的方法，將各個應用系統的數據和信息資源進行有效的整合與集成，從數字校園到智慧校園，不但要融合全新的服務理念，還要具備全面的管理信息和業務的共享機制，不斷優化流程、提升管理水平。在借鑒很多國內外智慧校園的規劃設計基礎上，本文提出了一種基于云計算的智慧校園規劃設計模型。

4　智慧校園建設技術

4.1基于云計算技術的智慧校園體系架構

云計算技術是通過強大的實體基礎架構平臺提供云計算服務，主要內容有：基礎設施即服務IAAS、平臺即服務PAAS、軟件即服務SAAS，云計算技術引入學校、教育機構和個人信息存儲，這將對校園網絡應用帶來很大影響。一方面，學習著可以通過云計算平臺自由的選擇各種形式的學習資源，更好的利用網絡中的信息資源和服務。另一方面，教育管理人員和教育科研人員能更好的管理教學資源，了解教育效果，還可以科學的開展教學設計，優化教學過程。采用云計算的模式可以充分利用整合現有的硬件資源，降低軟件的開發和采購成本，在有限的資金和時間等條件下進行校園網絡建設。

4.2基于云計算的智慧校園解決方案

智慧校園應該是在數字化校園基礎上發展起來的一種校園模式，智慧校園的解決方案應該從軟硬兩個方面來考慮，硬件方面，要充分利用具有智能感知特點的物聯網基礎設施，從實驗室、教室、圖書館、學生宿舍、食堂等各個生活、學習區域進行布局和建設，建立校園一卡通，把師生飯卡、水卡、電卡、手機卡、圖書閱借閱卡、宿舍教室實驗室鑰匙等實行集成統一，構建智慧校園后勤管理與服務信息化校園環境。另外，有了各種智能感知的硬件建設基礎，學校教學管理人員就可以自動收集各類教學數據，例如，師生到課、實驗室多媒體教室使用率等，在課題申報、科學研究、項目結題、財務管理等多個環節自動生成海量數據并分析。

軟件建設方面，實質就是各類通訊技術和計算機軟件技術的開發應用、整合與優化技術，例如“云計算”“物聯網”“互聯網”“信息技術”“3G互聯網”“傳感技術”等。客戶關心的是使用體驗和智慧校園帶來的便利，軟件建設是智慧校園技術員考慮的問題，目標是在智慧校園下，各類資源、軟件、系統要融通，統一接口，實現數據集成與共享，消除信息孤島，建立開放、互動、協作的智能化綜合信息服務平臺。智慧校園底層的支持模塊由WEB服務器、應用服務器群和后臺數據庫組成，這些設備通過“云計算”網絡互聯，各種復雜應用都封裝到多個虛擬機上，不同類型和層次的應用分類安裝在不同的虛擬機模塊，相應的，根據節點代理不同要選擇不同的中間件來實現對數據庫DB的訪問。

5　結束語

本文中我們基于云計算技術，提出了一種基于云計算的智慧校園的規劃設計方案，實現了數字化校園向智慧校園的順利過渡。整合教育資源，實現了資源的動態分配、合理負載、數據高度集中共享，進一步優化了校園的教學手段，提高了學生的自學能力，推動了校園制度的創新，最終實現了教學信息化、管理決策科學化的目標。

參考文獻

[1] 孫柏祥.云計算-高校教育信息化建設和發展的新模式[J] .中國電化教育.2010

[2] 宗平、朱洪波、黃剛、許建真.智慧校園設計方法的研究[J] .南京郵電大學學報:自然科學版.2010

[3] 崔迪.淺談云計算技術在智慧校園設計中的應用[J] .科技創新導報.2013

[4] 趙佩華.基于云計算的“智慧校園”探析[J] .常州信息職業技術學院學報.2012

[5] 胡欽太、鄭凱、林南暉.教育信息化的發展轉型:從“數字校園”到“智慧校園”[J] .中國電化教育.2014

2.3物聯網在高校能源資源管理中的應用

高校是一個能源消耗的大單位，主要是照明、空調用電、校園網絡以及數據中心用電以及各類教學機房用電、實驗室用電以及校園各區域自來水使用情況。如何建立一套集能耗采集調控、數據分析和實施管理系統，是實現智能校園互聯網與物聯網技術結合的體現。（1）目前是采用RFID自動抄表系統對區域各功能損耗進行數據提取，并將計量數據采集到系統平臺數據庫中，這樣就可以實時或定時完成系統計量表的抄、核、收、查、控等功能。（2）根據環境溫度和光照強度，建立一些設備電子標簽如辦公室空調，教室空調，實驗室，機房空調，教室照明設備，居室照明和路燈照明設備等，逐漸完善無線網絡傳輸系統，在重要的位置安裝無線傳感器節點，設備采集，分析的能耗，并實現實時控制，節約高校的能量消耗。

3　結束語

總之，物聯網技術是建設高校智慧校園系統最好運用體現，能夠顯著提高提升高校教育信息化、智能化和數字化的進程，利用云技術等平臺，逐漸能實現高校的硬件和軟件的整合，真正為學生和教師提供共享資源。但是目前的物聯網技術雖廣泛用在高校的教學管理、學生管理等各方面，但是仍然存在一定差距，需要廣大研究人員的不斷探索，進一步完成物聯網技術在高校建設中的應用。

[1] 李志剛.基于物聯網智慧校園服務機制建設的探討[J] .電子技術與軟件工程，2015(16):15-16.

[2] 高倩，王志軍.基于物聯網的智慧校園基礎架構與應用研究[J] .漯河職業技術學院學報，2015(02):52-53.

[3] 鮑娟，喻焰.基于物聯網技術的智慧校園應用研究[J] .中國西部科技，2013(03).

The wisdom of the campus planning and design based on Cloud Computing

Dai Xingmei
（Wuhan University of Technology，430070）

Abstract：Along with the Internet,cloud computing,the continuous improvement of the technology,such as data,the wisdom of the campus has become the new mode of multimedia campus construction.This paper based on the present situation of multimedia campus construction proposed a wisdom of the campus planning and design based on cloud computing,and provided for an intelligent integrated information service platform, can realize the visualization management of campus,teachers and students can be fully aware of the campus resources, improve resource utilization rate and reduce the distance between schools.

Keywords：cloud computing;intelligent campus;planning and design