基于NB－IoT／LTE的校園學生用戶畫像

【摘要】推進智慧校園的建設，學生用戶數據的積累分析后，獲取學生生活、學習等規(guī)律，給學生管理部門提供對學生安全管理真實數據參考，又能使后勤部門掌握學生生活喜好并及時調整后勤服務，教務學習管理部門還可以據此對學生進行規(guī)劃學習方向。

【關鍵詞】智慧校園；NB-IoT/LTE；用戶畫像

一、國內外研究現狀述評及研究意義

（一）國內外研究現狀述評

（1）NB-IoT（NarrowBandInternetofThings，窄帶蜂窩物聯網）是新興的技術，2017年國內運營商IoT網絡建設技術開發(fā)中，預計在2018年將會出現第一批次商用設備和商用網絡，預計2020年全球將部署70億NB-IoT設備。（2）學生用戶畫像技術，基于采集到的數據類型和格式，需要創(chuàng)立數據挖掘的算法。國內外關于用戶畫像的分析技術多應用在互聯網行業(yè)中，特別是推薦算法中的“猜你喜歡”方向等領域。

綜上所述，基于NB-IoT/LTE的校園學生用戶畫像國內從2016年開始國內開始研究，國外還未涉及到此領域。

（二）研究意義

（1）NB-IoT是新興的行業(yè)，是物聯網的重要發(fā)展分支，通過將NB-IoT設備制成學生一卡通，則可以實現學生多維度數據采集。（2）學生均隨身攜帶手機，利用手機的唯一標識信息可以代表學生的身份，尤其是現在國家推行實名制手機業(yè)務，可以準確識別學生；再配合LTE（LongTerm Evolution）技術可以實現學生多維度數據采集。（3）分析學生在校門口出入的數據，可以實現學生安全管理。（4）通過多維數據對學生畫像，可以充分的了解學生的愛好和需求，改善校園的基礎設施，提高學生的學習積極性。

二、研究的主要內容

（1）本方案學生識別采用現階段最為先進的NB-IoT（窄帶物聯網）技術，研究將其制作成校園一卡通的技術，從而實現學生數據的采集。（2）本方案采用大數據分析為核心，對學生用戶的多維采集數據設計合適的挖掘算法，實現對學生用戶畫像，針對學生用戶的特點制定智慧校園策略。（3）本方案智慧校園實施作為應用重點，研究學生的準確識別，繪制學生出入規(guī)律，保障學生的人身安全；研究學生的飲食習慣，提供學生最喜歡的飲食；研究學生的學習重點，開設學生最需要的課程。

三、基本思路和方法

（1）學生識別方面采用NB-IoT窄帶物聯網技術，可以獲取用戶海量的記錄數據，同時輔以LTE網絡用戶數據，用戶每小時的采集數據甚至可以達到億級別。（2）本方案基于大數據展開，設計合適的學生畫像算法，對學生進行精確畫像，實現智慧校園。

四、技術路線及實驗方案

（一）技術路線

本研究分為三個部分，第一部分是學生識別，通過NB-IoT技術和LTE技術，對學生的多維度數據進行采集，這部分海量學生行為數據存儲于大數據平臺中。第二部分是用戶畫像，針對學生大數據，設計用戶畫像算法，可以采用多維多級來設計不同的畫像算法。第三部分是智慧校園，對獲得準確畫像的學生實施智慧方案，讓學生周邊環(huán)境更安全，學習知識更完善，生活更方便。

（二）實驗方案

（1）對于學生識別需要緊跟時代的潮流，NB-IoT物聯網技術正在飛速的發(fā)展，預計2020年全球將部署70億部設備，通過基于物聯網的學生一卡通設備，可以準確地采集學生的日常信息。（2）對于學生用戶畫像需要建立自由的大數據平臺，數據積累階段可采用SQLSERVER數據庫來安置實驗分析數據，當學生數據達到百億級別后，可以采用Hadoop解決方案。用戶畫像算法可采用多維多級來設計。（3）對于智慧校園需要進行一系列的校園智慧舉措，例如修改每日出入校園時刻表，增加安保措施，制作學生喜愛的菜肴，開設學生渴求的課程。

五、可行性分析

（1）技術可行性。LTE網絡的用戶識別技術是識別用戶的唯一標識（例如手機號，IMSI，IMEI）信息，從而能夠有效且準確地確定某個用戶。（2）經濟可行性。NB-IoT設備的特點就是價格低廉地省電和穩(wěn)定，本專題選用價格低的NB-IoT設備可以極大地解決投資情況。

本方案采用LTE基站識別技術，技術成熟，所用設備集成度高，價格經濟實惠。

六、主要觀點及創(chuàng)新

（1）利用每個學生都會隨身攜帶的手機，且手機實名制后對學生可以實現準確區(qū)分，利用LTE網絡技術能夠很好地采集學生日常行程數據。（2）通過窄帶物聯網NB-IoT制作的校園一卡通設備能夠收集到學生的消費、借閱數據，其中NB-IoT設備可以工作10年以上，使用方便。

參考文獻

[1]蜂窩上的萬物互聯：NB-IoT.未來移動通訊論壇[EB/OL]. 2016-02-03：http：//www.future-forum.org/2009cn/onews.asp？id=5627.

[2]3GPP通過NB-IoT標準，物聯網行業(yè)蓄勢待發(fā)[EB/OL]. 2016-06-28：http：//zhuanti.cww.net.cn/news/html/2016/6/28/2016628184132970.htm.

作者簡介：王紅（1982—），女，山東德州人，副教授，研究方向：嵌入式、物聯網方向。