江南大學副校長田備：連接校園 使能學習

人工智能可以很好地實現物對人的服務，以及人對物的控制。人工智能為物聯(lián)網安裝上“大腦”，把“智能”提升為“智慧”。

——江南大學副校長田備

不久前，世界物聯(lián)網博覽會在無錫召開。物聯(lián)網、人工智能、大數據等新技術都成為本次會議熱議的主題。物聯(lián)網應用主要是在智能制造和智慧園區(qū)兩個方向，智能制造是在工業(yè)現場基于物聯(lián)網對工業(yè)生產進行智能控制，而智慧園區(qū)則是在城市空間基于物聯(lián)網對生活環(huán)境進行智能感知，根據區(qū)域范圍可分為智慧城市、智慧小鎮(zhèn)及智慧校園等類型。在無錫有兩個智慧小鎮(zhèn)，一個是鴻山小鎮(zhèn)，另一個是雪浪小鎮(zhèn)。雪浪小鎮(zhèn)是世界物聯(lián)網博覽會的永久會址，在江南大學旁邊，我們學校將發(fā)揮在物聯(lián)網產學研等方面的優(yōu)勢全力支持智慧小鎮(zhèn)建設。

江南大學是教育部直屬的“211”工程建設重點高校，2010年成立了全國第一所實體化“物聯(lián)網學院”，具備較強的物聯(lián)網科學研究和人才培養(yǎng)實力?；谠诳刂?、通信、計算機、人工智能等方面的學科和人才優(yōu)勢，2004年始學校就組織團隊開展相關的規(guī)劃和建設，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)網技術已經廣泛應用于學校智慧校園建設中。

人工智能實現物對人的服務

智慧校園建設應針對校園中生活、學習、管理和服務四個方面的要求，積極打造智慧生活、智慧學習、智慧管理和智慧服務?，F在在校園中已經無處不體現出智慧化的手段，只要在校園中就時時刻刻與物聯(lián)網打交道，比如，從你進入校園那一刻起，校門道閘系統(tǒng)就會通過圖像處理技術識別車輛牌照，記錄進出時間；在主干道，測速系統(tǒng)進行車輛速度監(jiān)測；在主要道口和公共場所，視頻監(jiān)控系統(tǒng)抓取車輛和人員軌跡，監(jiān)控現場情況；綜合報警立桿，學生只要拍打感知按鈕，就會有聲音、圖像等傳送到校園指揮中心，指揮中心收到信號后會立即出警；當你走過的道路兩側，路燈都是智能控制，每一盞路燈都標識在系統(tǒng)地圖上，通過計算機遠程實時控制或配置自動開啟策略；當你走累了，可以坐坐校園小公交，小公交車輛利用GPS定位，通過手機終端、站臺顯示屏實時查詢車輛行駛位置，調度中心實現智能調度；當來到各樓宇時，門禁系統(tǒng)通過刷校園卡控制人員進入；辦公室以及教室安裝有智能門鎖，師生刷卡或者刷手機開門，既可以實現門鎖與監(jiān)控攝像頭的聯(lián)動，又可以利用刷卡記錄實現智慧考勤，特別是結合教學樓教室門禁建設的學生上課考勤系統(tǒng)已經成為學生教學管理的重要手段。

圖1 智慧校園架構

進入教室、辦公室，紅外感應能實現“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房間的水電使用情況，實時計量，按量計費；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)網實現遠程監(jiān)視、遠程控制和智能報警，變電所的管理從各點上的有人值守轉變?yōu)楸O(jiān)控中心統(tǒng)一值守，大大削減了人力成本；不管是每個房間的分體空調還是大型建筑內部的中央空調，都通過物聯(lián)網實現遠程監(jiān)測和遠程控制，避免了不必要的浪費。通過對能源使用的智慧監(jiān)管產生的大數據可以掌握師生的活動規(guī)律，比如周五下午學生會安排休息或外出，能源消耗減少，周日下午學生返?；蜻M入學習狀態(tài)，能源消耗增加。在用水方面，學生一般用水時間是早上7點開始，7點半是高峰，而晚上高峰則要到12點左右。如果在非高峰期用水偏多，那么肯定有漏水點。

大平臺小應用構建智慧學習校園

在學習方面，當學生進入圖書館時，通過RFID電子標簽可以實現圖書自助借還；通過網上系統(tǒng)可以預約自習座位，以前是“搶座位”，現在是“刷座位”。在教室，學校完成了所有教室的智慧化改造，有基礎網絡、多媒體系統(tǒng)、網絡中控系統(tǒng)、云桌面、在線巡課、常態(tài)化錄播、門禁考勤系統(tǒng)、網絡綜合教學平臺等多系統(tǒng)模塊，多媒體設備能夠根據課表自動開啟，智慧教室可以幫助教師利用多樣化教學手段探索新型教學模式。

校園是一個人和物高度密集的園區(qū)，利用傳感器、計量設備、智能設備來感知物，利用校園卡來感知人，并將兩者有機結合，可以構建一個基于物聯(lián)網的數字校園。

根據物聯(lián)網的校園應用場景的實踐，我們大致把智慧校園分為四個層次：第一層是數字校園，主要是實現設備信息化，校園中物物相連是基礎和關鍵；第二層是智能校園，實現管理信息化；第三層是智慧校園，實現服務信息化；第四層是學習校園，實現學習信息化，學習校園是學校對智慧校園建設的基本要求也是智慧校園建設的終極目標。智慧校園架構如圖1所示，在這個構架中，我們提出了“厚基礎、全數據，大平臺、小應用、強服務”建設理念。

物聯(lián)網涉及的技術很多，各領域的實踐也很多，不同廠商根據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)網的關鍵技術重點在IPv6、大數據、人工智能和物聯(lián)網操作系統(tǒng)TOS。

智能設備數以萬計，IPv6能為每一個接入設備配一個獨立的IP地址，可以實現真正意義上的物的感知和物的互聯(lián)。通過物聯(lián)網采集校園中的 “人”和“物”的“狀態(tài)”數據，還可以結合“空間”和“時間”等維度，相比傳統(tǒng)結果性數據，這個數據量級巨大。校園卡刷卡記錄、能源監(jiān)測數據都在“億”級，通過大數據分析，為科學決策提供依據。人工智能可以很好地實現物對人的服務，以及人對物的控制。人工智能為物聯(lián)網安裝上“大腦”，把“智能”提升為“智慧”。正如傳統(tǒng)操作系統(tǒng)實現對計算機軟硬件的管理和控制，物聯(lián)網操作系統(tǒng)TOS實現對物聯(lián)網基礎設施、智能設備、智慧系統(tǒng)的管理及控制。TOS開放“API接口”和“標準”給第三方調用，便于第三方利用校園資源創(chuàng)建更多應用。物聯(lián)網操作系統(tǒng)TOS，是智慧校園建設應用聚合的“平臺”，更是智慧校園建設各方協(xié)同的“生態(tài)”。

總之，當一切被連接起來時，更美麗的校園，更好的學習環(huán)境，智慧的校園都將成為“使能”（Enable）。

（責編：楊潔）

（本文根據江南大學副校長田備在“第二屆下一代互聯(lián)網與高校應用服務架構創(chuàng)新研討會”上的部分發(fā)言內容整理）