智慧校園綜合態勢感知與分析平臺

王萌 趙國生 宋汝鑫 郭兆文 盧文靜 李光程

摘要：通過對智慧校園后臺數據庫進行大數據挖掘關聯，把各個處、院等信息系統的“孤島數據”整合起來挖掘出高效度的增值服務信息，從而實現對學生日常行為的態勢感知與信息整合、預測、統計和分析。為學生提供一體化信息查詢服務平臺，使學生的吃、住、行、學等能夠實現全程可視化、數字化，實現真正的智慧校園。

關鍵詞：智慧校園；數據挖掘；可視化；數字化

中圖分類號：TP368 文獻標識號：A

Abstract：Through the data of Campus Intelligence Database Mining Association， the paper integrates each department， the college information system "data islands" together to dig out the value-added service information with high validity， so as to realize the student daily behavior situation prediction statistic and analysis. The research could provide students with integrated information service platform on which food，shelter、transportation and learning of students promote full visualization， digital， further achieve the true wisdom of the campus.

Keywords： intelligent campus； data mining； visualization； digitization

1 智慧校園內涵及意義

隨著教育事業的發展和計算機應用的普及，學校信息化建設已經越來越受到重視。中國高校也在“云計算”和“物聯網”等新技術的推動下提出了“智慧校園”理念，并隨著智慧理念的深入，逐漸成為教育行業信息化建設的方向。所謂智慧校園是指通過利用云計算、虛擬化和物聯網等新技術為廣大師生提供一個全面的智能環境感知和綜合信息服務的平臺。

本項目來源于信息中心的“智慧校園”平臺建設中新涌現的校園海量大數據信息挖掘等增值服務功能需求，通過對智慧校園后臺數據庫進行大數據關聯，把各個處、院等信息系統的“孤島數據”整合起來挖掘出高效度的增值服務信息，從而實現對學生日常行為的態勢感知 與信息整合、預測、統計和分析。項目目標是為學生提供一體化信息查詢服務平臺，使學生的吃、住、行、學等能夠提升至全程可視化、數字化，實現真正的智慧校園。

2 研究目標

為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺，提供基于角色的個性化定制服務。基于計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用于服務領域，實現互聯和協作。為學校與外部世界提供

一個相互交流和相互感知的接口。在校園環境中運用物聯網相關技術，實現校園的智能化、教育信息化、決策科學化和管理規范化。以各種應用服務系統為載體構建教學、科研、管理和校園生活為一體的新型智慧化的工作、學習和生活環境，利用先進的信息技術手段，實現基于數字環境的應用體系，使得人們能快速、準確地獲取校園中人、財、物和學習、研究、管理等業務過程中的信息，同時通過綜合數據分析為管理改進和業務流程再造提供數據支持，推動學校進行制度創新、管理創新。實時、遠程、智能地分析校園內產生的海量數據，自動地過濾掉冗余信息，并對有用的信息進行收集和整理，實現真正的“智慧校園”。

3 用戶吸引力

項目主要面向學生這個龐大的消費群體。經調查，目前有利于學生單方面生活的APP頻繁出現，但是可以包含學生所有校園生活信息的軟件卻少之又少，因此，相比于其他軟件具有很大的市場潛力和廣闊的發展空間。這款軟件以學生為主體，鏈接信息廣泛，不僅可以為學生提供方便快捷的服務，還可以記錄學生的學習及日常生活行為，使人一目了然，而且切合學生的實際生活，滿足學生的日常需求，在功能上能夠吸引學生的同時，并給予其實際的幫助，又因為操作簡單，使用方便。一定會深受廣大學生的歡迎。

深度粘合學生的3個方面可具體論述如下：

1）學習方面。學生可以通過圖書館提供的信息了解圖書館是否還有位置；自習室在何時空閑以便調整自己的學習計劃，更有利于學生高效、靈活的學習進展；

2）生活方面。關于食堂是否還有空座，浴室水龍頭剩余的數量等等，學生都可以實時跟進了解，方便學生的生活。

3）出行方面。學生可以查詢自己近期的足跡，來有序梳理自身短時內的行為態勢，對接下來的行動計劃給出切實可行的安排。

4 部分UI設計

4.1 首頁

登陸智慧校園態勢感知平臺后，可以清晰看到各個不同的模塊的定制排列。主界面內包括圖書館、水資源、教室通、食堂等各個功能模塊，該平臺可以及時推送校內各種美食、校園趣事、學生關注等諸多信息，除此之外，在主界面內還可以方便、優效地查詢各種扣分情況，該平臺的產生，可為廣大師生提供簡單、安全、便捷的生活方式，極大豐富了學生的校園生活。首頁設計效果如圖1所示。

4.2 圖書館

研發過程中，設計實現了圖書館座位人數和高峰期時間統計查詢、座位預約和書籍查詢、預約、到期提醒、續借等增值服務。學生在去圖書館之前可以事先查詢圖書館座位人數和高峰期時間，從而避免圖書館高峰期，合理安排學習時間。圖書館查詢功能如圖2所示。

4.3 簽到模塊

APP簽到模塊全面準確融合院系課程表子查詢系統，快捷簡單地提供學生上課的出勤情況。簽到界面展示和個人中心如圖3所示。下一步是提供院系領導、教務處長Web頁查詢學生上課出席情況是否和授課教師統計一致等目標，這里需要獲得學生地理信息的確認和查詢。開發難點是各樓宇同層教室的確定，涉及地圖局部范圍的水平和高度精確計量技術。

4.4 水資源

為了合理安排洗浴、打水，錯開調度水資源高峰期，通過分析、掌握各供水鏈的情況，設計出最佳的水資源調度方案，同時經過挖掘統計也可以為學校減少不必要的資金投入，實現資源的合理分配，大幅度提高學生的生活質量和條件。水資源使用情況如圖4所示。

5 結束語

智慧校園是一個長期演進的過程，需要遵循“統一規劃，分步實施，最優設計，逐步完善”的原則。根據學校的總體發展戰略，智慧校園總體設計將采用新建應用服務系統、完善可應用系統和集成原有系統的方案，整體建設工作分為3個階段：第一階段為智慧校園支撐平臺的基礎建設階段；第二階段為智慧校園核心應用系統的擴展階段；第三階段為協作應用、決策支持以及綜合信息服務系統深化階段。

在智慧校園態勢感知平臺設計的開發過程中力爭做到“三通兩平臺”的技術路線，即寬帶網絡校-校通、網絡學習空間人-人通，建設教育資源公共服務平臺、教育管理公共服務平臺。實現真正的“智慧校園”。

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