智慧校園模型構建探索

【摘要】在深入分析教育信息化內在需求的基礎上，研究了物聯網技術應用于智慧校園的可行性，設計了基于物聯網的智慧校園系統的體系結構及其功能模塊，最后對智慧校園未來發展方向進行了探討。

【關鍵字】教育信息化 智慧校園 系統體系架構 桌面云

一、教育信息化與智慧校園

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2011-2020年）》明確要求：“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”。教育信息化的核心要素包括：基礎設施、數字化資源、智能化應用、管理信息化和可持續發展。目前教育信息化在教學手段和方法上的應用研究日趨成熟，作為教育信息化有效綜合載體的智慧校園建設，也逐漸成為這一領域研究的熱點和重點。

隨著近年來移動互聯網、云計算、物聯網等新技術的迅速發展，ICT融合的趨勢帶來全新的業務模式，傳統校園已不能滿足教育信息化的需要，基于云計算的智慧校園將逐步替代現有的校園環境，在過往各類教育信息化應用模型研究的基礎上，一種整合各種信息“孤島”的綜合智慧校園模型將應運而生。

二、物聯網技術

物聯網（The Internet of things）正式的概念可以簡單定義為：把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理。具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來，實現人類社會與物理系統的整合，在這個整合的網絡當中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制，在此基礎上，人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活，達到“智慧”狀態。

三、傳統校園信息化建設的困境

傳統校園信息化建設缺乏整體規劃，各種應用系統獨立部署，互通困難，難以向師生提供綜合信息服務。在信息化建設初期各系統多獨立部署，互聯互通不暢，形成信息孤島，優質的教育資源難以共享與傳播。隨著數據中心的建設，遠程教育等新型教學模式的發展，管理信息化應有的快速部署，對基礎網絡的性能、可靠性、業務支撐能力提出越來越高的要求，傳統的校園網絡難以支撐，同時，非法入侵、病毒傳播、數據泄露、垃圾郵件騷擾、惡意網站等等，都在威脅著城域網及應用服務的安全。

四、智慧校園體系架構

隨著云計算和物聯網、互聯網技術的不斷發展和相互融合，教育正日益成為一種網絡服務，推動各種優質資源的傳播，教育信息化也快速向全面感知和智能應用兩個方向拓展，我們提出一種以云計算為核心，以一體化的寬帶網絡為承載，提供智能感知、協同應用、深度融合的智慧校園綜合框架模型.

感知層主要依托RFID技術和傳統電腦手機等進行基礎信息采集，基于RFID技術開發的辨識器可以在確保RFID標簽正常的前提下以非常高的準確率從標簽中獲取信息，實現多應用環境RFID讀寫器網絡和標簽的信息系統建設和集成，感知層的主要任務是建立基于射頻技術的新型校園數據采集分析系統，根據校園實地情況進行合理區域劃分，實現校園范圍內傳感器信號的全覆蓋，保證原始數據的適時準確傳輸。

網絡層主要針對現有網絡基礎設施的改造升級，整合WLAN、傳統校園網與城域網，實現IPv4和IPv6的無縫結合以及無損害的平滑過渡，網絡層的總體要求是從物理層面解決上網時間集中，新型業務如視頻業務帶寬流量突發等問題，實現網絡架構清晰、能支撐更多教育信息化業務的擴展功能更強，業務開發與故障排查較為簡單，集中管控、統一組網，能滿足網絡安全需要和設備融合要求的新一代智能網絡。

基礎云平臺旨在充分利用全球數字化教育資源 實現優質教育資源共享，將教育運營轉變為“云端-地方”的新型服務模式，形成一系列的基于“云”環境的教學、科研、管理、學習、互動、創新?；A云平臺的總體要求包括所有數據集中管理為特色的數據安全，滿足構件功率要求的整體節能減排，集中部署配置與監控，以資源負荷自動分擔為特色的穩定可靠，以及任何地方任何時間任何終端訪問的靈活方便等。

教育信息服務是針對校園具體運行與管理業務需求開發的集成服務與內容，管理與監控，部署與配置，用戶與終端的綜合性服務運營平臺。包括數字圖書館、電子書包、校園一卡通等。

五、結語

物聯網技術和云計算的飛速發展為智慧校園建設帶來了一次新的機遇與挑戰，基于物聯網的智能校園在校園公共設施管理與使用、優質教育資源共享、提供高效便捷的服務等方面具有很好的應用前景，基于此我們提出了智慧校園建設的總體架構，簡單概括了各層次的基本要求與內容，未來在具體業務上的開發應用尚有待進一步的研究。

參考文獻

【1】張羽，李越.基于MOOCs 大數據的學習分析和教育測量介紹[J].清華大學教育研究，2013，（4）：22-26.

【2】姚琪.大數據在“智慧校園”中的價值研究[J].信息網絡安全，2013，（8）：91-93.

作者簡介：何曉明（1981.12-），男，漢族，四川洪雅人，碩士研究生，副教授，主要研究方向為無線網絡路由技術，網絡拓撲技術等。