江南大學(xué)副校長田備：連接校園 使能學(xué)習(xí)

江南大學(xué)副校長田備：連接校園 使能學(xué)習(xí)

人工智能可以很好地實(shí)現(xiàn)物對(duì)人的服務(wù)，以及人對(duì)物的控制。人工智能為物聯(lián)網(wǎng)安裝上“大腦”，把“智能”提升為“智慧”。

——江南大學(xué)副校長田備

不久前，世界物聯(lián)網(wǎng)博覽會(huì)在無錫召開。物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)都成為本次會(huì)議熱議的主題。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要是在智能制造和智慧園區(qū)兩個(gè)方向，智能制造是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)基于物聯(lián)網(wǎng)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行智能控制，而智慧園區(qū)則是在城市空間基于物聯(lián)網(wǎng)對(duì)生活環(huán)境進(jìn)行智能感知，根據(jù)區(qū)域范圍可分為智慧城市、智慧小鎮(zhèn)及智慧校園等類型。在無錫有兩個(gè)智慧小鎮(zhèn)，一個(gè)是鴻山小鎮(zhèn)，另一個(gè)是雪浪小鎮(zhèn)。雪浪小鎮(zhèn)是世界物聯(lián)網(wǎng)博覽會(huì)的永久會(huì)址，在江南大學(xué)旁邊，我們學(xué)校將發(fā)揮在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)學(xué)研等方面的優(yōu)勢(shì)全力支持智慧小鎮(zhèn)建設(shè)。

江南大學(xué)是教育部直屬的“211”工程建設(shè)重點(diǎn)高校，2010年成立了全國第一所實(shí)體化“物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院”，具備較強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)研究和人才培養(yǎng)實(shí)力?；谠诳刂啤⑼ㄐ拧⒂?jì)算機(jī)、人工智能等方面的學(xué)科和人才優(yōu)勢(shì)，2004年始學(xué)校就組織團(tuán)隊(duì)開展相關(guān)的規(guī)劃和建設(shè)，從基本的能源感知到不斷完善的能源智慧監(jiān)管，可以說物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于學(xué)校智慧校園建設(shè)中。

人工智能實(shí)現(xiàn)物對(duì)人的服務(wù)

智慧校園建設(shè)應(yīng)針對(duì)校園中生活、學(xué)習(xí)、管理和服務(wù)四個(gè)方面的要求，積極打造智慧生活、智慧學(xué)習(xí)、智慧管理和智慧服務(wù)。現(xiàn)在在校園中已經(jīng)無處不體現(xiàn)出智慧化的手段，只要在校園中就時(shí)時(shí)刻刻與物聯(lián)網(wǎng)打交道，比如，從你進(jìn)入校園那一刻起，校門道閘系統(tǒng)就會(huì)通過圖像處理技術(shù)識(shí)別車輛牌照，記錄進(jìn)出時(shí)間；在主干道，測(cè)速系統(tǒng)進(jìn)行車輛速度監(jiān)測(cè)；在主要道口和公共場(chǎng)所，視頻監(jiān)控系統(tǒng)抓取車輛和人員軌跡，監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況；綜合報(bào)警立桿，學(xué)生只要拍打感知按鈕，就會(huì)有聲音、圖像等傳送到校園指揮中心，指揮中心收到信號(hào)后會(huì)立即出警；當(dāng)你走過的道路兩側(cè)，路燈都是智能控制，每一盞路燈都標(biāo)識(shí)在系統(tǒng)地圖上，通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制或配置自動(dòng)開啟策略；當(dāng)你走累了，可以坐坐校園小公交，小公交車輛利用GPS定位，通過手機(jī)終端、站臺(tái)顯示屏實(shí)時(shí)查詢車輛行駛位置，調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度；當(dāng)來到各樓宇時(shí)，門禁系統(tǒng)通過刷校園卡控制人員進(jìn)入；辦公室以及教室安裝有智能門鎖，師生刷卡或者刷手機(jī)開門，既可以實(shí)現(xiàn)門鎖與監(jiān)控?cái)z像頭的聯(lián)動(dòng)，又可以利用刷卡記錄實(shí)現(xiàn)智慧考勤，特別是結(jié)合教學(xué)樓教室門禁建設(shè)的學(xué)生上課考勤系統(tǒng)已經(jīng)成為學(xué)生教學(xué)管理的重要手段。

圖1 智慧校園架構(gòu)

進(jìn)入教室、辦公室，紅外感應(yīng)能實(shí)現(xiàn)“人來燈開、人走燈滅”，大大提高了能源效率；智能電表、智能水表可以感知每一個(gè)房間的水電使用情況，實(shí)時(shí)計(jì)量，按量計(jì)費(fèi)；除了用戶端的能源智慧監(jiān)管，在管理端，變電所也通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制和智能報(bào)警，變電所的管理從各點(diǎn)上的有人值守轉(zhuǎn)變?yōu)楸O(jiān)控中心統(tǒng)一值守，大大削減了人力成本；不管是每個(gè)房間的分體空調(diào)還是大型建筑內(nèi)部的中央空調(diào)，都通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制，避免了不必要的浪費(fèi)。通過對(duì)能源使用的智慧監(jiān)管產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)可以掌握師生的活動(dòng)規(guī)律，比如周五下午學(xué)生會(huì)安排休息或外出，能源消耗減少，周日下午學(xué)生返校或進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，能源消耗增加。在用水方面，學(xué)生一般用水時(shí)間是早上7點(diǎn)開始，7點(diǎn)半是高峰，而晚上高峰則要到12點(diǎn)左右。如果在非高峰期用水偏多，那么肯定有漏水點(diǎn)。

大平臺(tái)小應(yīng)用構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)校園

在學(xué)習(xí)方面，當(dāng)學(xué)生進(jìn)入圖書館時(shí)，通過RFID電子標(biāo)簽可以實(shí)現(xiàn)圖書自助借還；通過網(wǎng)上系統(tǒng)可以預(yù)約自習(xí)座位，以前是“搶座位”，現(xiàn)在是“刷座位”。在教室，學(xué)校完成了所有教室的智慧化改造，有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、多媒體系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)中控系統(tǒng)、云桌面、在線巡課、常態(tài)化錄播、門禁考勤系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)綜合教學(xué)平臺(tái)等多系統(tǒng)模塊，多媒體設(shè)備能夠根據(jù)課表自動(dòng)開啟，智慧教室可以幫助教師利用多樣化教學(xué)手段探索新型教學(xué)模式。

校園是一個(gè)人和物高度密集的園區(qū)，利用傳感器、計(jì)量設(shè)備、智能設(shè)備來感知物，利用校園卡來感知人，并將兩者有機(jī)結(jié)合，可以構(gòu)建一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字校園。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的校園應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)踐，我們大致把智慧校園分為四個(gè)層次：第一層是數(shù)字校園，主要是實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息化，校園中物物相連是基礎(chǔ)和關(guān)鍵；第二層是智能校園，實(shí)現(xiàn)管理信息化；第三層是智慧校園，實(shí)現(xiàn)服務(wù)信息化；第四層是學(xué)習(xí)校園，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)信息化，學(xué)習(xí)校園是學(xué)校對(duì)智慧校園建設(shè)的基本要求也是智慧校園建設(shè)的終極目標(biāo)。智慧校園架構(gòu)如圖1所示，在這個(gè)構(gòu)架中，我們提出了“厚基礎(chǔ)、全數(shù)據(jù)，大平臺(tái)、小應(yīng)用、強(qiáng)服務(wù)”建設(shè)理念。

物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)很多，各領(lǐng)域的實(shí)踐也很多，不同廠商根據(jù)自身擅長提出了各種解決方案。從未來的發(fā)展來看，物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)重點(diǎn)在IPv6、大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)TOS。

智能設(shè)備數(shù)以萬計(jì)，IPv6能為每一個(gè)接入設(shè)備配一個(gè)獨(dú)立的IP地址，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的物的感知和物的互聯(lián)。通過物聯(lián)網(wǎng)采集校園中的 “人”和“物”的“狀態(tài)”數(shù)據(jù)，還可以結(jié)合“空間”和“時(shí)間”等維度，相比傳統(tǒng)結(jié)果性數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)量級(jí)巨大。校園卡刷卡記錄、能源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都在“億”級(jí)，通過大數(shù)據(jù)分析，為科學(xué)決策提供依據(jù)。人工智能可以很好地實(shí)現(xiàn)物對(duì)人的服務(wù)，以及人對(duì)物的控制。人工智能為物聯(lián)網(wǎng)安裝上“大腦”，把“智能”提升為“智慧”。正如傳統(tǒng)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件的管理和控制，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)TOS實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、智能設(shè)備、智慧系統(tǒng)的管理及控制。TOS開放“API接口”和“標(biāo)準(zhǔn)”給第三方調(diào)用，便于第三方利用校園資源創(chuàng)建更多應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)TOS，是智慧校園建設(shè)應(yīng)用聚合的“平臺(tái)”，更是智慧校園建設(shè)各方協(xié)同的“生態(tài)”。

總之，當(dāng)一切被連接起來時(shí)，更美麗的校園，更好的學(xué)習(xí)環(huán)境，智慧的校園都將成為“使能”（Enable）。

（責(zé)編：楊潔）

（本文根據(jù)江南大學(xué)副校長田備在“第二屆下一代互聯(lián)網(wǎng)與高校應(yīng)用服務(wù)架構(gòu)創(chuàng)新研討會(huì)”上的部分發(fā)言內(nèi)容整理）