代興梅（武漢理工大學，430070）

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基于云計算的智慧校園規(guī)劃設計

代興梅
（武漢理工大學，430070）

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術的不斷完善，智慧校園已經(jīng)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(xiàn)狀，提出了一種基于云計算的智慧校園規(guī)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(xiàn)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(guī)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(xiàn)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(fā)展的新階段，而云計算等技術為智慧校園的發(fā)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(fā)展。智慧校園通過綜合信息服務平臺，集中了校園的系統(tǒng)信息資源，為師生提供了全面協(xié)同的智能化感知環(huán)境，并最終實現(xiàn)了教學資源的動態(tài)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(xié)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(xiàn)資源的動態(tài)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(tǒng)業(yè)務之間的關系，統(tǒng)一管理應用接口，搭建校園公共服務平臺，實現(xiàn)服務的產(chǎn)品化。在設計中，要充分重視數(shù)據(jù)的存儲、分析和數(shù)據(jù)的重復建設，運用大數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘技術，構建一體化的綜合平臺，實現(xiàn)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(wǎng)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(wǎng)格計算、分布式計算、網(wǎng)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(xiàn)運營，讓用戶可以方便快捷的實現(xiàn)不同設備之間的數(shù)據(jù)和應用的共享。同時，云計算還具有高可靠性、超大規(guī)模、可擴展性等特征。隨著云計算的發(fā)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(tǒng)一的管理平臺

智慧校園的建設包括很多的子系統(tǒng)，其建設周期長、規(guī)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(tǒng)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(xiàn)象，實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，統(tǒng)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(tǒng)一標準，實現(xiàn)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(tǒng)的開發(fā)平臺/數(shù)據(jù)庫等進行統(tǒng)一的考慮；

（3）建設一個可持續(xù)發(fā)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息資源進行有效的整合與集成，從數(shù)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(yè)務的共享機制，不斷優(yōu)化流程、提升管理水平。在借鑒很多國內外智慧校園的規(guī)劃設計基礎上，本文提出了一種基于云計算的智慧校園規(guī)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(wǎng)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(wǎng)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(yōu)化教學過程。采用云計算的模式可以充分利用整合現(xiàn)有的硬件資源，降低軟件的開發(fā)和采購成本，在有限的資金和時間等條件下進行校園網(wǎng)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(shù)字化校園基礎上發(fā)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(lián)網(wǎng)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(qū)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(tǒng)一，構建智慧校園后勤管理與服務信息化校園環(huán)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(shù)據(jù)，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(huán)節(jié)自動生成海量數(shù)據(jù)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(fā)應用、整合與優(yōu)化技術，例如“云計算”“物聯(lián)網(wǎng)”“互聯(lián)網(wǎng)”“信息技術”“3G互聯(lián)網(wǎng)”“傳感技術”等?？蛻絷P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(tǒng)要融通，統(tǒng)一接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成與共享，消除信息孤島，建立開放、互動、協(xié)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(shù)據(jù)庫組成，這些設備通過“云計算”網(wǎng)絡互聯(lián)，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(jù)節(jié)點代理不同要選擇不同的中間件來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)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(guī)劃設計方案，實現(xiàn)了數(shù)字化校園向智慧校園的順利過渡。整合教育資源，實現(xiàn)了資源的動態(tài)分配、合理負載、數(shù)據(jù)高度集中共享，進一步優(yōu)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(chuàng)新，最終實現(xiàn)了教學信息化、管理決策科學化的目標。

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2.3物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)絡以及數(shù)據(jù)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(qū)域自來水使用情況。如何建立一套集能耗采集調控、數(shù)據(jù)分析和實施管理系統(tǒng)，是實現(xiàn)智能校園互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術結合的體現(xiàn)。（1）目前是采用RFID自動抄表系統(tǒng)對區(qū)域各功能損耗進行數(shù)據(jù)提取，并將計量數(shù)據(jù)采集到系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)庫中，這樣就可以實時或定時完成系統(tǒng)計量表的抄、核、收、查、控等功能。（2）根據(jù)環(huán)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(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)，在重要的位置安裝無線傳感器節(jié)點，設備采集，分析的能耗，并實現(xiàn)實時控制，節(jié)約高校的能量消耗。

3　結束語

總之，物聯(lián)網(wǎng)技術是建設高校智慧校園系統(tǒng)最好運用體現(xiàn)，能夠顯著提高提升高校教育信息化、智能化和數(shù)字化的進程，利用云技術等平臺，逐漸能實現(xiàn)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(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)技術在高校建設中的應用。

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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