智慧校園綜合態(tài)勢感知與分析平臺

王萌 趙國生 宋汝鑫 郭兆文 盧文靜 李光程

摘要：通過對智慧校園后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘關(guān)聯(lián)，把各個(gè)處、院等信息系統(tǒng)的“孤島數(shù)據(jù)”整合起來挖掘出高效度的增值服務(wù)信息，從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)生日常行為的態(tài)勢感知與信息整合、預(yù)測、統(tǒng)計(jì)和分析。為學(xué)生提供一體化信息查詢服務(wù)平臺，使學(xué)生的吃、住、行、學(xué)等能夠?qū)崿F(xiàn)全程可視化、數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)真正的智慧校園。

關(guān)鍵詞：智慧校園；數(shù)據(jù)挖掘；可視化；數(shù)字化

中圖分類號：TP368 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A

Abstract：Through the data of Campus Intelligence Database Mining Association， the paper integrates each department， the college information system "data islands" together to dig out the value-added service information with high validity， so as to realize the student daily behavior situation prediction statistic and analysis. The research could provide students with integrated information service platform on which food，shelter、transportation and learning of students promote full visualization， digital， further achieve the true wisdom of the campus.

Keywords： intelligent campus； data mining； visualization； digitization

1 智慧校園內(nèi)涵及意義

隨著教育事業(yè)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，學(xué)校信息化建設(shè)已經(jīng)越來越受到重視。中國高校也在“云計(jì)算”和“物聯(lián)網(wǎng)”等新技術(shù)的推動下提出了“智慧校園”理念，并隨著智慧理念的深入，逐漸成為教育行業(yè)信息化建設(shè)的方向。所謂智慧校園是指通過利用云計(jì)算、虛擬化和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)為廣大師生提供一個(gè)全面的智能環(huán)境感知和綜合信息服務(wù)的平臺。

本項(xiàng)目來源于信息中心的“智慧校園”平臺建設(shè)中新涌現(xiàn)的校園海量大數(shù)據(jù)信息挖掘等增值服務(wù)功能需求，通過對智慧校園后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，把各個(gè)處、院等信息系統(tǒng)的“孤島數(shù)據(jù)”整合起來挖掘出高效度的增值服務(wù)信息，從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)生日常行為的態(tài)勢感知 與信息整合、預(yù)測、統(tǒng)計(jì)和分析。項(xiàng)目目標(biāo)是為學(xué)生提供一體化信息查詢服務(wù)平臺，使學(xué)生的吃、住、行、學(xué)等能夠提升至全程可視化、數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)真正的智慧校園。

2 研究目標(biāo)

為廣大師生提供一個(gè)全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺，提供基于角色的個(gè)性化定制服務(wù)?；谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)融入學(xué)校的各個(gè)應(yīng)用于服務(wù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作。為學(xué)校與外部世界提供

一個(gè)相互交流和相互感知的接口。在校園環(huán)境中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)校園的智能化、教育信息化、決策科學(xué)化和管理規(guī)范化。以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體構(gòu)建教學(xué)、科研、管理和校園生活為一體的新型智慧化的工作、學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字環(huán)境的應(yīng)用體系，使得人們能快速、準(zhǔn)確地獲取校園中人、財(cái)、物和學(xué)習(xí)、研究、管理等業(yè)務(wù)過程中的信息，同時(shí)通過綜合數(shù)據(jù)分析為管理改進(jìn)和業(yè)務(wù)流程再造提供數(shù)據(jù)支持，推動學(xué)校進(jìn)行制度創(chuàng)新、管理創(chuàng)新。實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程、智能地分析校園內(nèi)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，自動地過濾掉冗余信息，并對有用的信息進(jìn)行收集和整理，實(shí)現(xiàn)真正的“智慧校園”。

3 用戶吸引力

項(xiàng)目主要面向?qū)W生這個(gè)龐大的消費(fèi)群體。經(jīng)調(diào)查，目前有利于學(xué)生單方面生活的APP頻繁出現(xiàn)，但是可以包含學(xué)生所有校園生活信息的軟件卻少之又少，因此，相比于其他軟件具有很大的市場潛力和廣闊的發(fā)展空間。這款軟件以學(xué)生為主體，鏈接信息廣泛，不僅可以為學(xué)生提供方便快捷的服務(wù)，還可以記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)及日常生活行為，使人一目了然，而且切合學(xué)生的實(shí)際生活，滿足學(xué)生的日常需求，在功能上能夠吸引學(xué)生的同時(shí)，并給予其實(shí)際的幫助，又因?yàn)椴僮骱唵危褂梅奖?。一定會深受廣大學(xué)生的歡迎。

深度粘合學(xué)生的3個(gè)方面可具體論述如下：

1）學(xué)習(xí)方面。學(xué)生可以通過圖書館提供的信息了解圖書館是否還有位置；自習(xí)室在何時(shí)空閑以便調(diào)整自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃，更有利于學(xué)生高效、靈活的學(xué)習(xí)進(jìn)展；

2）生活方面。關(guān)于食堂是否還有空座，浴室水龍頭剩余的數(shù)量等等，學(xué)生都可以實(shí)時(shí)跟進(jìn)了解，方便學(xué)生的生活。

3）出行方面。學(xué)生可以查詢自己近期的足跡，來有序梳理自身短時(shí)內(nèi)的行為態(tài)勢，對接下來的行動計(jì)劃給出切實(shí)可行的安排。

4 部分UI設(shè)計(jì)

4.1 首頁

登陸智慧校園態(tài)勢感知平臺后，可以清晰看到各個(gè)不同的模塊的定制排列。主界面內(nèi)包括圖書館、水資源、教室通、食堂等各個(gè)功能模塊，該平臺可以及時(shí)推送校內(nèi)各種美食、校園趣事、學(xué)生關(guān)注等諸多信息，除此之外，在主界面內(nèi)還可以方便、優(yōu)效地查詢各種扣分情況，該平臺的產(chǎn)生，可為廣大師生提供簡單、安全、便捷的生活方式，極大豐富了學(xué)生的校園生活。首頁設(shè)計(jì)效果如圖1所示。

4.2 圖書館

研發(fā)過程中，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了圖書館座位人數(shù)和高峰期時(shí)間統(tǒng)計(jì)查詢、座位預(yù)約和書籍查詢、預(yù)約、到期提醒、續(xù)借等增值服務(wù)。學(xué)生在去圖書館之前可以事先查詢圖書館座位人數(shù)和高峰期時(shí)間，從而避免圖書館高峰期，合理安排學(xué)習(xí)時(shí)間。圖書館查詢功能如圖2所示。

4.3 簽到模塊

APP簽到模塊全面準(zhǔn)確融合院系課程表子查詢系統(tǒng)，快捷簡單地提供學(xué)生上課的出勤情況。簽到界面展示和個(gè)人中心如圖3所示。下一步是提供院系領(lǐng)導(dǎo)、教務(wù)處長Web頁查詢學(xué)生上課出席情況是否和授課教師統(tǒng)計(jì)一致等目標(biāo)，這里需要獲得學(xué)生地理信息的確認(rèn)和查詢。開發(fā)難點(diǎn)是各樓宇同層教室的確定，涉及地圖局部范圍的水平和高度精確計(jì)量技術(shù)。

4.4 水資源

為了合理安排洗浴、打水，錯(cuò)開調(diào)度水資源高峰期，通過分析、掌握各供水鏈的情況，設(shè)計(jì)出最佳的水資源調(diào)度方案，同時(shí)經(jīng)過挖掘統(tǒng)計(jì)也可以為學(xué)校減少不必要的資金投入，實(shí)現(xiàn)資源的合理分配，大幅度提高學(xué)生的生活質(zhì)量和條件。水資源使用情況如圖4所示。

5 結(jié)束語

智慧校園是一個(gè)長期演進(jìn)的過程，需要遵循“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施，最優(yōu)設(shè)計(jì)，逐步完善”的原則。根據(jù)學(xué)校的總體發(fā)展戰(zhàn)略，智慧校園總體設(shè)計(jì)將采用新建應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)、完善可應(yīng)用系統(tǒng)和集成原有系統(tǒng)的方案，整體建設(shè)工作分為3個(gè)階段：第一階段為智慧校園支撐平臺的基礎(chǔ)建設(shè)階段；第二階段為智慧校園核心應(yīng)用系統(tǒng)的擴(kuò)展階段；第三階段為協(xié)作應(yīng)用、決策支持以及綜合信息服務(wù)系統(tǒng)深化階段。

在智慧校園態(tài)勢感知平臺設(shè)計(jì)的開發(fā)過程中力爭做到“三通兩平臺”的技術(shù)路線，即寬帶網(wǎng)絡(luò)校-校通、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人-人通，建設(shè)教育資源公共服務(wù)平臺、教育管理公共服務(wù)平臺。實(shí)現(xiàn)真正的“智慧校園”。

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