姚飛雁

【摘 要】加快信息化時(shí)代教育變革。建設(shè)智能化校園，統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺(tái)是大勢(shì)所趨，本文圍繞基于5G的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園建設(shè)、打造智慧教育體系展開(kāi)了探討，并提出相應(yīng)建議。

【關(guān)鍵詞】5G;物聯(lián)網(wǎng);智慧校園;建設(shè);應(yīng)用

一、5G教育專網(wǎng)搭建智慧校園的先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

5G時(shí)代人與物、物與物的連接，需要與教育教學(xué)、教學(xué)管理等各場(chǎng)景深度融合，才能有效的解決當(dāng)前存在的突出的如教育均衡化建設(shè)、綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)、校園安全、教育管理效率，數(shù)據(jù)分析價(jià)值體現(xiàn)等多方面的問(wèn)題。

5G教育行業(yè)專網(wǎng)整體架構(gòu)：教育行業(yè)終端采集的教育數(shù)據(jù)通過(guò)5G基站（該基站部署于校內(nèi)）接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)行業(yè)專網(wǎng)網(wǎng)關(guān)截?cái)鄶?shù)據(jù)并進(jìn)行本地分流到本地部署的教育邊緣云平臺(tái)。同時(shí)借助網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)數(shù)據(jù)與教育數(shù)據(jù)的隔離，保證教育數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟LA性能保證（速率保證、時(shí)延保證），并配合邊緣計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速率、低時(shí)延的智慧教育應(yīng)用，賦能校內(nèi)信息化系統(tǒng)升級(jí)的同時(shí)，加速智慧教育的快速發(fā)展，保障國(guó)家智慧教育戰(zhàn)略落地，整體框架如下所示：

5G教育行業(yè)專網(wǎng)的價(jià)值：基于5G行業(yè)專網(wǎng)的整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及關(guān)鍵組成要素，能夠?yàn)榭蛻籼峁└哔|(zhì)量的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入、云計(jì)算能力，以及高等級(jí)的教育數(shù)據(jù)安全防護(hù)能力，保障數(shù)據(jù)安全。

二、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)智慧校園智能設(shè)備的統(tǒng)一管理

在智慧校園建設(shè)的統(tǒng)籌規(guī)劃下，依照“一體化”的建設(shè)思路，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)支撐平臺(tái)建設(shè)實(shí)現(xiàn)感知終端的接入管理、感知終端交互通信及對(duì)感知終端采集數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)、預(yù)處理、轉(zhuǎn)發(fā)等，形成各種開(kāi)放服務(wù)，可為各類應(yīng)用系統(tǒng)提供應(yīng)用使能、集成使能和數(shù)據(jù)使能。

智能化應(yīng)用體系是物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重要部分，也是可以直接提升管理服務(wù)能力、生產(chǎn)、生活環(huán)境的重要構(gòu)成。智慧校園應(yīng)用體系建設(shè)基于校園統(tǒng)一智能平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的集成、聯(lián)動(dòng)、融合，使從單場(chǎng)景智能邁向整體智能。

物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一開(kāi)放平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

AIoT智慧校園物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一開(kāi)放平臺(tái)分為設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層和應(yīng)用層。

1、設(shè)備層

平臺(tái)支持各種應(yīng)用場(chǎng)景的多種類設(shè)備接入，物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一開(kāi)放平臺(tái)提供設(shè)備接入的SDK、標(biāo)準(zhǔn)的HTTP、MQTT等方便各廠家設(shè)備快速接入平臺(tái)。

平臺(tái)通過(guò)部署在各地的各類物聯(lián)網(wǎng)傳感終端，獲取監(jiān)測(cè)/監(jiān)管對(duì)象的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)校能源、資產(chǎn)、消防、停車場(chǎng)等各領(lǐng)域范圍的信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集，作為校園物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一開(kāi)放平臺(tái)的基本原始數(shù)據(jù)來(lái)源。

2、網(wǎng)絡(luò)層

平臺(tái)支持多種類設(shè)備組網(wǎng)協(xié)議及多種應(yīng)用層通信協(xié)議，如設(shè)備網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)支持LoRa、NB-IoT、ZigBee、藍(lán)牙等無(wú)線低功耗設(shè)備網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)及485總線組網(wǎng)，支持3G/4G/5G，Ethernet等網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)方式。支持MQTT、CoAP、HTTP、AMQP等應(yīng)用層通信協(xié)議。

3、平臺(tái)層

平臺(tái)層即物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，主要負(fù)責(zé)各類傳感設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分發(fā)等操作。在此基礎(chǔ)上，物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)支撐平臺(tái)可為各應(yīng)用系統(tǒng)提供智能聯(lián)動(dòng)、集中管控、智能預(yù)警、智能運(yùn)維等AI開(kāi)放能力。

4、應(yīng)用層

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)支撐平臺(tái)的數(shù)據(jù)與共享，可統(tǒng)一構(gòu)建校園各類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，本期主要建設(shè)智能電源管理系統(tǒng)、智能水源管理系統(tǒng)、智慧路燈系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、智能環(huán)境管控系統(tǒng)、智能停車系統(tǒng)。

三、豐富的應(yīng)用場(chǎng)景提升智慧校園管理水平

（1）教務(wù)管理系統(tǒng)

在智慧校園建設(shè)過(guò)程中，可利用5G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建完善的教務(wù)系統(tǒng)，其精準(zhǔn)性也無(wú)法得到有效的保障，而現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用就可以有效的解決這一問(wèn)題，教工可以快速的解決各環(huán)節(jié)的問(wèn)題，這也是提高管理工作效率的有效途徑[1]。

（2）公共信息管理系統(tǒng)

5G技術(shù)的快速發(fā)展帶動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步，而且在兩者技術(shù)融合，可全面實(shí)現(xiàn)校園智能化及信息化，使得各項(xiàng)資源都能夠發(fā)揮出最大效用價(jià)值。

●5G校園專網(wǎng)可讓教職工便利的登錄校園管理系統(tǒng)中，更能夠從根本上保證辦公質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上無(wú)紙化辦公已經(jīng)逐漸成為時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)[2]。

●校方可以基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)校園生活平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)線上化，流程系統(tǒng)化，管理精細(xì)化，協(xié)助校方統(tǒng)籌和管理校園生活服務(wù)。有利于學(xué)校進(jìn)行統(tǒng)一管理，這對(duì)于高校邁向智能化方向發(fā)展也起到了積極促進(jìn)作用[3]。

●基于5G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)背景下，可以建立相應(yīng)的自動(dòng)化考勤系統(tǒng)，采用刷卡或者人臉識(shí)別的方式記錄學(xué)生的考勤情況，并將所有的信息錄入至后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，有效的提高了考勤管理效率。

（3）后勤管理系統(tǒng)

后勤工作就是對(duì)學(xué)生的安全進(jìn)行負(fù)責(zé)，為了能夠提升校園內(nèi)的安全系數(shù)，后期管理部門(mén)可以在校園內(nèi)各場(chǎng)所、區(qū)域按照監(jiān)控設(shè)備，并將設(shè)備進(jìn)行全流程管理，以便于后臺(tái)工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)校園內(nèi)的異常情況，并制定針對(duì)性措施進(jìn)行解決處理，將各種危險(xiǎn)因素扼殺在搖籃中，從而達(dá)到提升校園安全性的根本目的[4]。

（4）教學(xué)質(zhì)量提升

高?？梢猿浞掷?G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段為學(xué)生構(gòu)建輕松愉悅的課堂氛圍，并將VR、AR等引進(jìn)到教學(xué)中，增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)感，給予學(xué)生沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。而且該技術(shù)還能讓學(xué)生與教師并不再同一個(gè)空間內(nèi)都能有著身置課堂一般的感受，這種多元化的教學(xué)模式會(huì)增強(qiáng)師生的互動(dòng)，在教學(xué)水平提升上也有積極促進(jìn)作用[5]。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，5G技術(shù)本就有著高速傳輸且穩(wěn)定性較強(qiáng)的特點(diǎn)，其與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效的融合在一起不僅可以為高校智慧校園的建設(shè)提供相應(yīng)的技術(shù)支撐，更能夠起到有效的推動(dòng)作用，使其朝向智能化、信息化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。

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（作者單位：中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司）