基于云計算和物聯網技術的數字化校園建設研究

代興梅 隨州職業技術學院 441300

基于云計算和物聯網技術的數字化校園建設研究

代興梅 隨州職業技術學院 441300

隨著當代信息技術和互聯網技術的發展，建設數字化校園已經成為教育信息化發展的重要課題。基于目前數字化校園建設現狀以及存在的問題，本文從云計算和物聯網技術出發，提出了一種基于云計算和物聯網的數字化校園建設模型，對數字化校園的實現途徑進行了闡述，對于培養學生的科學思維和研發能力、加強師生互動和區域資源的共享具有重要的意義。

云計算；物聯網；數字化

0　引言

目前我國數字化校園建設取得了驚人的成績，但是在建設當中仍然存在著很多的問題，如資源利用率低、資源不平衡、共享不夠、缺乏維護、規劃不科學等。數字化校園如果沒有很好的適應性、拓展性和靈活性，就不能滿足現代化校園建設與教育發展需要。數字化校園的建設要遵循教育信息化帶動教育現代化的原則，采用創新的管理、建設與運行機制，統籌規劃、分層推進。基于云計算與物聯網的數字化校園建設，實現了資源的統一管理和靈活分配，降低了數字化校園建設的運維成本，提高了數字化校園的安全性能。

1　云計算與物聯網在數字化校園中的應用

1.1云計算在數字化校園中的應用

云計算是一種基于互聯網的、用戶參與的一種技術手段和實現模式，具有超大規模，擁有大量的服務器，其賦予用戶的計算能力是前所未有的；云計算是虛擬化的，沒有有形實體，實現了資源的整合，讓軟硬件相分離；云計算具有高可靠性和通用性。云計算將所有的數據集中到云中進行統一的管理，使應用與終端設備毫無關系，實現了人們用最低成本獲取最大利益的愿望。

1.2物聯網技術在數字化校園中的應用

物聯網被定義為：一種利用各種信息傳感設備與互聯網結合起來而形成的巨大網絡，其中傳感設備包括射頻識別裝置、全球定位系統、紅外線傳感器、激光掃描等，為學校管理層的教學管理、決策、分析和規劃提供科學可靠的數據支持。如果說云計算技術在數字化校園建設中是軟件配置，那么，物聯網在數字化校園建設中就是硬件基礎，只有軟件和硬件積極配合，才可以成功建設數字化校園。物聯網的目的就是將所有物品都與互聯網連接到一起，便于識別和管理。物聯網實現了物與物之間的聯通，真實世界物品、虛擬世界物品的相互聯通，有效的支持了人與人之間的交互、人與物之間的交互和人機交互。總而言之，物聯網是一個物與物相連的互聯網，是數字化校園建設的主要組成部分。

2　基于云計算和物聯網的數字化校園建設模型

結合數字化校園建設的實際情況，本文提出了一種基于云計算和物聯網的數字化校園建設模型，分別為感知層、網絡層、服務層和應用層。該設計采用模塊化的方法對系統進行設計。

2.1建立云計算技術平臺

在數字化校園建設中，云計算是基于網絡的一種計算模式，是由計算機集群構成的，建立云計算平臺可以提供高集成、高智能、高效率的網絡數據平臺。結合虛擬技術、以網絡為載體，將大量的虛擬化資源管理起來，形成一個龐大的計算和資源中心進行協調工作，統一向用戶提供服務。

2.2物聯網智能感知技術

在數字化校園建設中，物聯網技術應該是一個硬件基礎建設，它是利用感知技術，例如，利用傳感器、采集器、二維碼、 RFID、視頻監控等數據采集技術和設備，實現數字化校園的智能化管理。運用物聯網智能網絡構建校園信息平臺和數據庫，推動數字化校園建設，包括自助圖書網絡管理系統、平安校園網絡管理系統、樓宇能耗監控網絡系統、基礎物聯網絡環境等。

2.3建設傳感器網

傳感器網是數字化校園建設的控制與協調技術，可以提供小范圍或局域內物與物之間的信息交換，是物聯網末端采用的關鍵技術之一，是數字化校園建設的核心技術，是物聯網應用和延伸的基礎。傳感器網絡主要包括三個方面：感應、通信和計算，其中無線數據庫技術是關鍵技術。

2.4服務支持和接入系統

作為數字化校園建設的系統承載平臺，提供跨平臺的框架和底層通信服務，為各系統的開發、運行和部署提供支撐作用。使用應用服務器和門戶服務器作為基層支撐軟件，這樣有利于數字化校園的應用系統的功能和內容上的統一。其中門戶服務的功能包括用戶管理與授權、單點登錄、個性化服務、內容管理、支持多種設備的接入等。主要通過校園門戶網站WEB和校園移動網站WAP來作為服務接入方式進行接入入口的統一登入。

3　云計算與物聯網在數字化校園中的實現途徑

為了實現數字化校園的建設目標，為廣大教師和學生提供云計算和物聯網環境下的數據共享互聯和協作，利用虛擬化技術、構建校園云，結合RFID和物聯網技術促進學校數字化校園建設跨越式發展。

為了滿足用戶和應用規模的增長需要，云的規模要動態伸縮，實施數據多副本容錯、節點計算同構可互換等方法保證數據的高可靠性。云的最大好處在于大數據爆發環境下的瘦終端，利用虛擬化技術將各種資源集合在一起，提供一個信息數據的龐大資源池，可以動態伸縮，提高資源的利用率。具體措施有：

（1）設備虛擬化技術；

（2）資源監控與負載管理；

（3）采用冗余備份技術將數據損壞和丟失幾率降到最低；

（4）系統動態部署和快速部署；

（5）資源調度和多租戶技術；

（6）海量數據處理與大規模分布式存儲。

4　結束語

云計算和物聯網技術的快速發展，極大地促進了數字化校園的建設，為學校的發展提供了廣闊的空間。基于云計算和物聯網的數字化校園建設，實現了校園的可視化管理和校園內的實時互聯互通，大量的資源和信息在云計算平臺聚合并產生新的信息，為廣大的師生提供了智能化的業務和服務平臺，具有科學化、人性化、智能化的特點。建立和發展數字化校園是優化教育環境、深化教育改革的重要途徑，是未來教育的發展方向。建設基于云計算和物聯網的數字化校園是一項復雜而龐大的工程，需要巨大的資金投入和長期的技術支持和后期維護。學校應結合實際，充分利用社會資源提高和完善數字化校園建設。

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