基于云計算的智慧校園網建設

鄧一輝 蔡翠翔

（廣東創新科技職業學院信息工程學院，廣東 東莞 523960）

基于云計算的智慧校園網建設

鄧一輝 蔡翠翔

（廣東創新科技職業學院信息工程學院，廣東 東莞 523960）

利用泛在網絡，物聯網技術極大地推動了數字校園向智慧校園發展。本文介紹了智慧校園研究與應用現狀，闡述了智慧校園系統內涵、目標及體系架構，提出運用先進的教育理念，結合物聯網、移動互聯網和云計算等先進信息技術，構建智慧校園平臺的建設方案和運營規劃。以廣東創新科技職業學院為例，提出了智慧校園整體解決方案。

智慧校園；云計算；智能感知

1 引言

根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》(2010-2020年)，國家明確對各級各類高校要求應“把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略，超前部署教育信息網絡”，“建立開放靈活的教育資源公共服務平臺，促進優質教育資源普及共享”，“充分利用優質資源和先進技術，創新運行機制和管理模式，整合現有資源，構建先進、高效、實用的數字化教育基礎設施”[1]。于是，各高校開始邁入了基于云計算的智慧校園網建設階段。

2 智慧校園網內涵

智慧校園指建立在以物聯網為基礎的校園網絡，網絡中各種應用系統如教學、科研、管理和校園生活充分融合在同一個網絡環境。智慧校園網提供一個智能感知環境和云服務平臺，為在校師生和管理部門提供個性化服務平臺；將校務管理和學生生活的各領域的數據匯聚于云端進行集中處理，以實現互聯和協作；通過云服務平臺和智能感知系統，為學校與外部世界提供交互接口。

作者所在的廣東創新科技職業學院數字校園建設存在幾方面的缺陷，如各種業務系統單獨部署，沒有形成統一標準，難以優化資源構建共享數據平臺；各種應用系統大多僅滿足本地業務需求，缺乏對未來長期規劃；隨著多媒體教學、網絡化在線學習等新型教育平臺的發展，已建成的校園網在性能、業務支撐能力和可靠性等方面難以滿足需求。對此，提出我校智慧校園整體設計方案，促進數字化校園建設。

3 智慧校園網體系架構

智慧校園平臺采用多層次架構模式進行規劃和設計，將人、財、物和信息按模塊化方式統一進行整合和分解。智慧校園平臺架構設計如圖1所示。

3.1 感知層

感知層是整個智慧校園的神經末梢，用于對各領域進行全方位智能感知和數據采集，并按照一定的規范對數據進行簡單封裝、傳輸和處理，實現對校園內各活動個體的狀態、環境以及各類設備的運行狀態的感知，并為智慧校園提供海量數據。

3.2 傳輸層

傳輸層是利用現有校園網、無線局域網和各類移動網絡傳輸感知層的海量數據服務。

3.3 云計算中心

云計算中心是智慧校園網的重要數據平臺，具有良好的穩定性和擴展性，對感知的數據、教學資源和業務資源的海量數據進行集中處理和存儲，并利用虛擬化技術對資源集中管理、分配和控制，降低運營成本。

圖1 智慧校園網云平臺架構設計

校園云計算中心應嚴格遵循《電子信息系統機房設計規范》(GB50174-2008)標準進行施工，建成后將通過虛擬化、網格計算、負載均衡等技術為用戶提供個性化和集約化管理服務。

3.4 應用層

應用層處在云平臺的頂層，對數據進行處理，作出最終的分析、決策和輸出結果。該層有4類重點應用系統，包括校務管理系統、教學服務系統、校園文化系統和公共服務系統。

4 智慧校園網三大規范體系建設

4.1 網絡信息安全體系

隨著云計算和虛擬化技術的普及，基于物聯網的安全體系建設尤為重要。從網絡安全體系考慮，必須重點加強物理級、系統級、網絡級、應用級和數據級的安全建設。

4.2 編碼與數據標準體系

在智慧校園網中各上層應用開發都必須和計算資源、存儲資源和虛擬資源池之間有規范的接口，為了給上層開發及應用提供更好的支撐、解決云端數據的互操作、增強架構的可擴展性，必須對信息編碼與數據進行標準化建設。目前傳輸網絡單一的編碼方法難以支持整個智慧校園的運行，在建立一套行之有效的編碼標準體系時必須參考國標、部標等文件，如《教育資源建設技術規范》(CELTS-41.1)、《體系架構與參考模型》(CEI TS-1)、《基于云計算的大數據需求與能力標準》(ITu-TY.3600)等文件，以形成統一的編碼和解析機制。

4.3 平臺開發開放體系

智慧校園網云計算平臺構建時就將應用系統的開發技術標準、接口標準、數據標準、性能標準、安全標準等形成應用系統規范，并通過基礎設施即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)和軟件即服務(SaaS)，構建標準化的云計算服務體系，確定信息化的標準作業流程，為高校信息標準的建設提供管理保障。

5 智慧校園網建設步驟

筆者所在的廣東創新科技職業學院新校區的數字校園網已建成了各類應用子系統，云計算中心也正在籌建中。通過學習其他兄弟院校的建設經驗，結合新校區智慧校園網整體建設規劃，學校提出了三步走方案。

5.1 智慧校園網傳輸層建設

先完成智慧校園網傳輸層建設，理順全校信息化發展機制，制定信息化建設標準和應用政策。

5.2 智慧校園網感知層、應用層和云計算中心建設

根據智慧校園網總體建設規劃要求，再完成感知層建設目標，重點建設云計算數據中心。校園云計算中心作為整個智慧校園網的核心工程，由學校信息中心承擔規劃和建設。在條件允許的情況下，可以向校內學生開放部分層面的應用接口，由學生自行開發，其開發成果經研發中心審核后并入現有應用系統。

5.3 智慧化服務建設與應用優化

通過云計算平臺，并且使用大數據加強數據分析和數據挖掘技術，以支持智慧管理、個性化服務和決策類建設目標。繼續擴大校園功能區的感知層建設，強化數據分析和共享。

6 結語

從數字校園網到智慧校園網建設，是一項系統工程，不能一蹴而就。面向云計算平臺的物聯網智慧校園網建設方案，通過利用物聯網、移動互聯網和云計算等技術，構建智慧校園網，支持校務管理、校園文化、公共服務環境、教育教學、科研支持等，使智慧校園網更好地服務于師生。

[1]何志強．以科學管理推進民辦高校信息化建設[J]．中國教育網絡，2012(3)：29-30．

[2]黃榮懷，張進寶，胡永斌，等．智慧校園：數字校園發展的必然趨勢[J]．開放教育研究，2012，18(4)：12-17．

[3]覃飛．面向智慧校園的情景感知系統研究[D]．太原：太原理工大學，2015．

[4]智慧化校園[EB/OL]．http：//baike．baidu．corn/view/5478486.Htm，2012-03-06．

[5]楊德鵬，郎為民，李虎生．云計算服務模型研究[J]．網絡與通信，2011(5)：3-6．

The Construction of Wisdom Campus Network Based on Cloud Computing

Deng YihuiCai Cuixiang
(Guangdong Innovative Technical College,Dongguan 523960,Guangdong)

With the ubiquitous network,the Internet of Things technology greatly promotes the development of digital campus to wisdom campus.This paper introduces the research and application status of wisdom campus,expounds the connotation,objectives and architecture of wisdom campus system.It proposes to use the advanced educational concept and combines with the Internet of Things,mobile Internet and cloud computing and other advanced information technologies to build the platform of wisdom campus. Taking Guangdong Innovative Technical College as an example,this paper proposes the wisdom campus scheme.

wisdom campus;cloud computing;intelligent perception

TP393.18

A

1008-6609(2016)12-0044-02

鄧一輝（1990-），男，廣東湛江人，本科，助教，研究方向為網絡安全與電腦維護。