智慧校园的设计

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇智慧校园的设计范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

智慧校园的设计范文第1篇

关键词：云计算；物联网；智慧校园；校园云

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）04-0084-04

0 引 言

目前，大多数高校现已具备校园网，甚至有些高校的校园网规模相当大，这就为构建智慧校园奠定了网络基础。但是，高校存在资源共享的局限性，因为不同的院系之间常常会使用不同的操作系统与不同的软件环境，从而形成“信息孤岛”，以至于信息互通成为难题。为了促进高校健康快速发展，改变现有的资源分配状况势在必行。本文利用云计算技术、虚拟化技术等构建校园云，并结合物联网技术、RFID 等技术来构建智慧校园，使高校校园智能化成为现实。

1 云计算

要了解云服务首先要了解云计算的概念。云计算（Cloud Computing） 和物联网（The Internet of Things，IoT） 是两个新兴的名词，云计算和物联网之间是平台与应用的关系。物联网的发展依赖于云计算系统的不断完善，以便为海量物联网信息的处理和整合提供可能的条件，对于云平台而言物联网是其所支持的所有应用中的一种。同时，云计算也促进了物联网和互联网的智能融合，为构建智慧校园（ Smart Campus）乃至智慧地环奠定了基础。

云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。云也是网络、互联网的一种比喻说法。它有狭义与广义两种定义。广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。这将意味着计算能力也能作为一种商品通过互联网进行流通。

云计算通常包括以下3个服务：IaaS（基础设施即服务），PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务）。

2 智慧校园

自2008年IBM提出了“智慧地球”概念，世界各国纷纷响应。2009年总理的无锡之行，提出了“感知中国”；日本“I-Japan”计划；韩国“U-Korea”战略；欧洲“e-Europe”计划等。基于这种“智慧”的理念，浙江大学在2010 年信息化“十二五”规划中提出“智慧校园”（ Smart Campus）的概念，它描绘的蓝图是：无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。

安徽邮电职业技术学院构建智慧校园的整体目标是：以云服务为支撑，构建一个基础教育的智能化校园管理平台，以优质教育资源共建共享和应用、资源整合为中心，融入到教学、学习、管理等工作领域，最终实现教育公平、提高教育质量目标，推动教育教学改革的发展。

2. 1 “智慧校园”的总体架构

2.1.1 智慧校园的建设框架

智慧校园总体框架如图1所示，从下而上可分为应用基础层、应用支撑层、应用层和统一门户服务。安全维护体系和信息标准体系作为智慧校园的支撑保障体系。

2.1.2 智慧校园建设方案的核心

智慧校园建设方案核心是加快建设泛在网络：加大无线覆盖，按照校园移动用户容量和业务策略建设Wi-Fi网；实现Wi-Fi、有线宽带时长区隔；通过多SSID运行，考虑校内Wi-Fi区域免费；推进云校园的建设：学校私有云与电信公共云的结合，建立电信搭载云平台，整合学校资源，实现区域资源共享及合理利用；拓展物联网应用服务：物联网的应用与服务与智能3G手机关联，拓展信息化应用模块，扩大翼支付在社会资源的应用（公交、娱乐）。

图1 智慧校园的体系架构

2.1.3 智慧校园建设前景预期

智慧校园建设使校园的工作与生活发生彻底的变化。行政管理人员：智能化系统，助力学校高效管理；教师：提升教学水平，协助教学科研；学生：方便学生学习与生活；培训工作人员：混合式培训助力培训效果。校务管理之校园一卡通—翼机在手，走遍校园；校务管理之校园监控调度—全校实时监控、统一调度；校务管理之校务通—融合通信，创造便捷高效沟通；校务管理之综合监控系统—动力、环境实时监测；校务管理之综合办公—网上办公、手机办公融合；校务管理之会议云—高效会务管理；教学提升之掌上校园—无处不在的校园；教学提升之在线学习—改变传统的学习方式；教学提升之视频录播—重整优质的教育资源；教学提升之教学应用管理—实现一站式教学新发展；教学提升之桌面云—基于云计算的统一桌面服务。

2. 2 “智慧校园”的关键技术

2.2.1 关键技术概述

“智慧校园”系统用到关键有计算机技术、传感器技术、RFID、计算机网络技术、通讯技术、虚拟化技术、数据融合技术等。其中“智慧校园”中用到的虚拟化技术，是将在用的硬件资源整合形成资源池，以便实现资源的动态分配、达到动态负载均衡，最终提高资源利用率；数据及服务融合技术是“智慧校园”建设的关键，可以通过统一门户服务提供统一的接入与业务界面，并根据不同的角色进行区别授权，其中统一的主题数据库建设是其最重要的基础。

另外，“智慧校园”建设中，信息标准制定及安全维护体系是其重要保障。信息标准为建立规范的应用系统数据结构提供保障，并为后期的数据融合及服务融合奠定了基础；安全维护体系为“智慧校园”正常运行建立完备的安全维护机制。

2.2.2 校园云构建

安邮在建设“智慧校园”过程中，改变原有校园应用系统部署方式，在中国电信云平台上组建智慧校园云（The Cloud of Campus）平台，实现应用快速部署、服务快速提供，并提高系统的安全性、稳定性。依托安徽电信综合办公、平安校园、翼机通、网上大学等成熟应用，重点打造掌上校园、在线学习等一批新产品，通过校园应用平移（门户网站、教务系统等）、外部资源引入（就业信息、外部教学资源等）等方式，构建开放的智慧校园云应用。以期达到改变原有校务管理方式，实现管理自动化、智能化、移动化；引入新的教学方式，实现多媒体教学、在线教学、在线备课；方便学生学习与生活，让学习更高效，让生活更便捷。

3 “智慧校园”的应用

智慧校园中的应用主要包括在校人员的校园生活和教学管理两个方面，具体如图2所示。

图2 智慧校园

3.1 校园生活

校园生活方面主要包括食堂消费管理、水控消费管理、考勤管理等。

3.1.1 食堂消费管理

食堂消费管理采用了RFID技术。整个系统分为3个部分：含有电子标签的卡：卡里面有用户的基本信息；RFID读写器：每个售饭窗口安装一台RFID读写器，读写器将读到的数据传输至后台的数据库，读取卡上金额，并扣除相应的消费金额。这种含有RFID电子标签的卡可以封装在智能手机里，这样的话在校日常消费就可以通过刷手机来完成了。

3.1.2 水控消费管理

水控消费管理主要有浴室的水控及开水房水控管理，是利用RFID技术实现的。消费是采用实时计费方式，即读卡时出水，同时根据出水量实时扣费。

3.1.3 学生考勤管理

学生考勤是学校日常教学管理过程中必不可少的一个部分。通常考勤工作都由授课教师来承担的，浪费了教师的时间与精力，而基于RFID技术的考勤管理却很方便。每次上课前，学生用含RFID电子标签的手机（或校园卡）刷卡进入教室，对应的读写器将数据通过安装在教室内的相关设备传输到服务器上，服务器接收数据并将数据存储到后台数据库中，以便相关人员通过浏览器登录到考勤查询网站上进行查询。每个学期结束时，每门课程学生的出勤情况或者某个学生该学期的出勤情况系统都可以自动统计出来，以便参考。

3.2 教学管理

教学管理工作包括日常教学管理工作、智慧图书馆、实验室管理和协同办公等

3.2.1 日常教学管理

日常教学管理工作是借助RFID技术的支持，完善日常教学组织系统、教学评价系统和教学考核系统，从而为提高教学质量提供了保障。同时，高质量的教学管理系统也有利于学生学习空间的拓展、培养学生自主学习的能力。

3.2.2 “智慧图书馆”

“智慧校园”中的“智慧图书馆”也是利用物联网技术来实现图书馆智慧化的服务和管理。目前“智慧图书馆”的实现主要是利用RFID电子标签技术，通过移动式的RFID文献归架管理设备对图书进行定位、查询、导航等功能，可以实现文献信息收藏、分拣、新文献上架等功能，大大方便与提高了图书管理人员的工作效率。

3.2.3 实验室管理

对实验室管理主要是物联网的动环监控技术，主要包括机房环境和动力电源管理，机房环境包括温湿度、烟感、水浸、门禁、空调等，动力电源包括开关电源、蓄电池、UPS等设备。

动环监控系统以用户需求为中心定制应用，用各种传感器监控机房动力环境状态，并将采集到的数据上报到集中式数据库。其以B/S模式为基本表现形式，同时为数据提供丰富的报表、图表，为业务分析提供支持。

传统的实验室管理维护不便，维护费用高、定期巡检，故障不能预知，发现不及时。而利用物联网技术进行实验室管理可以及时发现远端机房故障，保障通信主要设备的安全运行，实现远端机房无人化管理，节省大量维护成本。提高维护水平的同时，维护人员数量低增长的要求符合业界规范要求。

3.2.4 协同办公

“智慧校园”云服务可实现跨设备跨平台多人协同在线办公。不同用户可以在各种终端之间同步获取个人所需数据，并随时与他人分享。“智慧校园”云服务平台具有良好的共享性和开放性，为高校提供容量大、数据安全的存储中心，解决了高校存储资源不足的问题。同时，云服务平台提供统一的门户为师生服务，可以实现海量数据计算、处理等功能，加快了科研项目的完成速度，提高了科研水平及科研质量。

4 “智慧校园”应用展示

4.1 “智慧校园”应用系统主界面

图3所示是一个基于物联网技术的“智慧校园”应用系统的主界面图。

4.2 “智慧校园”应用系统子模块

图3 智慧校园应用系统主界面 图4 智慧校园应用系统子模块

图4所示是其“智慧校园”应用系统的一个子模块图，该子模块的相应部分代码如下：

// 连接设备初始化数据库

private void connDev（） {

hf=new HighRFID（）；

// 连接高频的RFID设备

hf.openAndConnect（2， 0， 6）；

//数据库初始化

myDatabaseUtils=new MyDatabaseUtils（this）；

myDatabaseUtils.initdatabase（）；

}

//初始化控件

……

//用户注册

buttonRegister.setOnClickListener（new OnClickListener（） {

public void onClick（View v） {

String[] cardID = new String[1]；

// 寻卡

if （hf.selectCard（1， cardID） < 0） {

Toast.makeText（Main.this， “读卡失败，请重试！"， Toast.LENGTH_SHORT）.show（）；

return；

}

if （myDatabaseUtils.registerdata（cardID[0]））

Toast.makeText（Main.this， “注册成功！"， Toast.LENGTH_SHORT）.show（）；

else

Toast.makeText（Main.this， “注册失败或当前学生卡已注册！"， Toast.LENGTH_SHORT）.show（）；

}

}）；

//刷卡验证

buttonSearch.setOnClickListener（new OnClickListener（） {

public void onClick（View v） {

String[] cardID = new String[1]；

// 寻卡

if （hf.selectCard（1， cardID） < 0） {

Toast.makeText（Main.this， “读卡失败，请重试！"， Toast.LENGTH_SHORT）.show（）；

return；

}

if （myDatabaseUtils.selectdatabase（cardID[0]）） {

dooropen = true；

}else {

Toast.makeText（Main.this， “此卡未注册"， Toast.LENGTH_SHORT）.show（）；

}

}

}）；

//数据库清空

……

//退出

……

// 销毁

……

//返回监听

……

5 结 语

“智慧校园”是通过物联网技术来实现校园的智慧化，实现了校园内任何人、任何物在任何时间、任何地点、通过任何信息载体的互联互通，做到翼机在手走遍校园，大大方便了各种人员的在校期间的各种活动。同时，基于云平台的海量信息的聚合为广大师生提供了智慧化的业务和服务模式。当然，“智慧校园”建设也存在一些问题有待解决，如技术规范问题、隐私安全问题等。相信随着云计算技术、物联网技术的不断成熟，智慧校园的建设在不久的将来定会成为人们关注的一个热点。

参 考 文 献

[1]吕倩.基于云计算及物联网构建智慧校园[J].计算机科学，2011，38（10）：18-21.

[2]严大虎，陈明.选物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术，2011，21（6）：123-125.

[3]王鹏. 走近云计算[M].北京：人民邮电出版社，2009.

[4]王庆波，金涬，何乐，等. 虚拟化与云计算[M].北京：电子工业出版社，2010.

[5]IBM 商业价值研究所. 智慧地球[M] . 北京： 东方出版社， 2009.

[6]王晓静，张晋.物联网研究综述[J].辽宁大学学报：自然科学版，2010，37（1）：37-38.

[7]严栋.基于物联网的智慧图书馆[J]. 图书馆学刊，2010（7）：8-10.

[8]何印，刘施羽.浅谈RFID技术在高校食堂管理中的应用[J].科技资讯，2009（26）：212-213.

[9]王斌. 基于RFID的水控管理系统[J].中国电子商务，2009（12）：28.

[10]浦敏，李云飞.基于物联网的无线照明控制系统[J].照明工程学报，2010，21（2）：86-87.

智慧校园的设计范文第2篇

关键词 智慧校园 存储虚拟化 校园安全

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A

随着信息技术的发展，各级各类院校正积极的将信息技术融入到教学管理中。如果可以把学生在学校的生活情况与家长建立一个信息联系的通道，使家长无论在校门附近等待或是身处工作职场，通过电脑、手机等移动设备，就可以了解子女们上下学以及在校内的即时信息及情况。本研究设计搭配移动设备接收信息，设计利用手机接收信息的信息传送系统，家长只要登录网络就能轻松得到孩子在学校的相关情况。

1研究动机

目前校园安全信息传递方式主要以电话作为紧急事件处理方式，缺乏即时性，未能防患未然，这与智慧型校园的要求差之千里。为解决问题，改善信息传送的现状，本研究拟开发更具智能化的信息传输系统，希望化被动为主动，以智能化及系统化的模式来建立校园和家长的沟通桥梁。采用大众化的手持式移动设备，如手机、电脑，并利用网络摄像机建立校园视频系统网络，主动将校园信息视频，按照各用户等级传送，使其行政人员及师生和家长在本研究系统的运作下，加快信息传播的速度与正确性，让使用者能够充分了解校园安全信息及学生在校生活的安全性。

2数字式监控系统设计

近年来信息技术不断革新，使通讯设备可以提供更加智能化的功能，让监控系统与信息的管理变得更加便利……智能型系统的应用目前主要为家居数字化生活、公司防盗监控与安全管理，在校园内信息传递与安全管理的应用方面并不多见，使校园信息的传递不具完整性、系统性。

通过国内外智能型系统的应用情况，我们发现在管理、监控等方面，智能型系统都能结合网络与移动设备提高信息掌控的效率。本研究结合上述系统优势，整合开发出一套能同时做到视频监控与即时发送信息、e-mail的智能型系统，并应用于校园，作为学校管理者、学生家长掌握学校信息的通道，系统架构如图1所示。

网络摄像机以现有的软硬件架构并导入双模压缩技术：MPEG-4视频压缩技术开发出网络监控摄像机，而本研究希望能提升监控摄像机在3G网络应用及保密性的需求并开发出有别于传统视频监控系统。该系统将具备网络多功能摄像监控技术，将过去系统的单一功能目的和封闭特性应用转变成多功能网络摄影监控系统，并且和具有嵌入式系统的移动设备结合，以增加其扩充便利性。一般网络摄像机的视频获得之后被压缩，对应的浏览器就可以顺利的浏览到即时的视频，而本系统通过程序编辑器获得网络摄像机内置的视频储存地址，并以多媒体串流服务器、信息库系统以及移动人的方式来满足用户端连结网络摄像机的需求并解决网络传送的浏览问题。

3系统规划

本系统为学校信息传送系统（见图2），规划本系统的使用者及信息传送对象主要为学校相关人员，例如学生、学生家长、教师、学校行政人员，及其他非该校相关人员的使用者。

学生：校园内的安全或学习事务都以学生为主，任何关于学生在校的安危必须谨慎考虑与规划。因此家长、教师及学生本人，都能够通过信息系统，获得相关校园安全的信息，随时了解学校行政措施、活动信息等安全公告信息。

家长：家长对于孩子在校的表现及安全十分关切。家长使用移动设备访问本系统，接收学生在校安全信息，并可订阅视频传送，观看孩子上下学情况，随时随地掌握孩子的安全。

教师：教师对于学生的学习与安全必须负担更多的责任，本系统希望能成为教师与学生、家长之间桥梁；此外，教师也需要随时了解学校事务，以便能即时处理相关事务。

学校行政人员：本研究的传送系统能够提供即时信息，传递视频或文字信息，使学校行政人员针对校园安全制定的办法更有效率。

主管机关：本系统也可以为教育主管部门提供各校园安全设施规划与防护的情况，通过无线技术，能快速、有效的获得各学校执行情况的相关信息，做到跨时空为学校安全把关的工作。

在研究中，将学校环境区分为4个大区，包含：教学场所、活动场所、行政场所，以及出入日等，这些环境中有一些地方是有潜在危险的学生学习的重要场所。

4即时视频储存与传送架构

4.1系统的硬件架构图

图3为系统的硬件架构阿。本架构以远端的多个网络摄像机为传送点，在有线网络摄像机的方式下，利用网络上的交换机来连通分布于各端点的网络摄像机。如果是在偏远地点，无线网络摄像机利用无线宽带来串连无线网络摄像机，并通过网络管理程序以及服务器来进行管理，将视频通过网络传输连通至多媒体串流服务器上，而前端的使用者，可能包括智能型PDA、手机、PC等等，通过这些电子产品连结至网络上，获得即时视频，这样的一个架构是以一种异步的方式来获得端点视频的，主要目的是为了达到平衡负载和管理，让用户端使用者获得顺畅的信息。

系统中的流媒体服务器指以数据流方式在系统中传送音频、视频媒体形式。相对于下载后观看的网络播放形式而言，流媒体的典型特征是把连续的音频和视频信息压缩后放到网络服务器上，用户边下载边观看，而不必等待整个文件下载完毕，这大大加快了视频信息传输的速度。整个系统的核心是Web服务器，用户需要浏览的网页内容是Web服务器综合了流媒体服务器、内容管理服务器、数据库服务器的内容之后，最终要传输给用户的信息。

4.2即时视频浏览器

为了方便观看视频信息，以WindowsMo-bile5.0作业平台为基础，以Java为开发环境，构建智能型的浏览器。JavaFramework为与硬件无关的环境，用来在限制资源的运算设备上执行程序，包括个人资料助理（PDA）、移动电话、视频转换器、自动化运算设备和用作业系统构建的内嵌设备，JavaFramework提供下列主要功能：

*执行与硬件和作业系统无关联的程序。

*支持通用网络通讯协定，并与XMLWebService紧密连接。

*提供开发人员模型，将其应用程序和组件的目标订为广泛或特定的设备分类。

*提供有限系统资源设计和最佳化的优点。

*使用JIT编译产生机器码以求获得最佳效能。

本研究中，利用带有视频压缩技术的网络摄像机，并通过Java开发环境，设计简易型移动设备的监视系统，通过所提供的移动设备模拟器，运行本应用程序，即可达到远端监视的目的。

5结语

随着网络带宽不断增加，以流媒体服务器提供多媒体服务的趋势越来越明显，本研究延伸了信息传送系统的技术，把信息传送到用户端的移动设备上，使系统能传送更及时的信息。为家长提供充分了解子女在校情况的信息系统，进一步确保学生的校园安全。另外，通过本系统的移动设备应用程序接口，可达到订阅并即时观看校园环境状况的目的，且本系统将记录用户端的使用行为，并在信息库中进行用户端的行为与兴趣分析，以达到软件操作接口智能型服务的特色。这个系统将有助于促进教育与校园安全，提升校园与学生家长的互动性。

参考文献

[1] 林李柏.李子丰社区数字化管理系统的设计与方案[J].科学管理研究，2003（4）.

[2] 李鼎.电子商务网站建设[M].北京：高等教育出版社，2001.

智慧校园的设计范文第3篇

关键词：云计算 智慧校园 虚拟技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）03-0098-01

智慧校园的教学理念一经提出，便受到了社会各界人士的极大关注，对于智慧校园的建设，变显得尤为重要，将云计算技术和虚拟化技术相结合应用到智慧校园的建设之中，可以实现智慧校园网络资源的共享。通过智慧校园的建设可以有效的满足校内师生对数据信息的共享需求，随着网络技术的不断更新与发展，使得教学模式发生了改变，云计算技术更是为智慧校园的建设提供了安全技术保障。

1 关于云计算

云计算技术近些年被应用的如火如荼，是在并行计算、网格计算、分布式计算以及虚拟化技术的基础之上发展起来的。云计算的服务基本形式主要包括：基础设施即服务（LaaS）、软件即服务（SaaS）和平台即服务（PaaS）三种服务模式。并且依据这三种模式，可以将云计算划分为公有云、私有云和混合云三种。公有云是由第三方提供商为用户提供的能够使用的云，是通过互联网在较大的范围之内面向企业和个人提供的服务；私有云是指专门为特定用户单独使用而构建的，质量与安全性都较好，对于智慧校园而言，私有云是很适用的；混合云是指两个或两个以上的云混合而成的，彼此之间是独立的，但是却可以通过标准的接口紧密的捆绑在一起来共同为用户提供云服务。

2 关于智慧校园

浙江大学在我国的“十二五”规划中提出了智慧校园这一全新的教学理念，据有关调查表明，当前许多知名的高校都非常重视智慧校园的建设。智慧校园主要是指在我们无处不在的网络环境之中，将创新的网络科研、形式多样的校园文化生活、高效的校园治理以及校园周边的服务活动等全面融合，使校园的师生感受到一种智能的环境以及综合的信息服务平台，将基于计算机互联网的智能感知环境与综合服务相关联，使学校与校外的社会能更方便的沟通和交流。在目前的智慧校园的建设过程当中，将云计算的技术、虚拟化的技术应用到其中，使校内的资源能够得到共享，使教学内容更加直观的展示在师生面前，使得教学互动性增强，这样，更加的有助于促进学生与学生、教师与教师以及学生与教师之间的相互交流，使学校在一个氛围融洽良好的发展之中，将整个校园处于一种智能化、数字化的环境之中，智慧校园的建设对于监测教学效果、强化教学成果、全面构建现代校园等方面都起到了至关重要的作用。

3 基于云计算的智慧校园建设

3.1 基于云计算建设智慧校园的优势

在进行智慧校园的建设之中，之所以采用云计算作为技术手段，是有如下优势的，首先，对于院校的师生而言就是IT的普通用户，希望在操作的过程中越简单越好，所以通过云计算的技术，可以将复杂的功能交给后台和专业的机构去维护，这样通过前台简洁的页面便可以简单操作；其次，通过云计算技术可以节省资源，实现规模效益，传统而言，一个学校购买的服务器现在很多都是闲置的，但是在云下，资源和数据是可以共享的，这样便在成本方面大大的节省了，提高了效益；最后就是校园进行智慧校园的建设，可以促进教育信息化的进程，采用云计算的技术模式，可以将负责的信息技术和网络的问题交给专业的部门去做，这样师生可以保证教学，同时智慧校园的资源又得以充分的利用，可以促使组织专注于对智慧校园建设的核心业务。

3.2 基于云计算的智慧校园建设

3.2.1 智慧校园的基础设施建设

在智慧校园的建设中最为基础的就是校园网络的构建，也是云计算的平台。通过对校园网络的建设，可以打造方便智慧校园的信息高速公路，可以应对各种信息化更新与发展的需求，对校园网络的合理布局，可以方便覆盖面范围之内的有线、无线、电脑、手机等多种设备随时随地感受网络的快捷，云计算的服务在校园网络中的特点便是地毯可持续发展的。

3.2.2 智慧校园体系的构建

智慧校园的建设就是要使师生这些校园的用户可以通过云计算的技术在网络中根据自己的所需来选择各种形式的应用，充分的利用信息资源与服务，另外，学校尤其是高校自来就是教育科研工作者的聚集地，通过云计算的技术来进行教学设计、问题探讨、科学研究等，可以极大的整合资源、降低成本。对于智慧校园的构建主要是将云计算的技术层与校园内的主要元素相融合，主要包括云的管理平台层、管理的子系统层、云计算的数据整合层和网络层。在云管理平台层中将各个管理系统进行统一的管理，为用户提供登陆的入口；云计算的数据整合曾主要是依据云计算技术对各类的数据通过虚拟化的手段将收据和信息进行存储；网络层则主要是指传统的互联网络等。

4 结语

总之，智慧校园是数字化的体现，发展目标是安全、高效、方便、快捷的借助基础数据以及云平台作为支撑，通过智能、感知、挖掘等先进的虚拟化技术，打造的校园之中处处都可以进行网络学习、科研的创新，将丰富多彩的校园文化生活展现出来，打造和谐稳定的智慧校园环境，因此，伴随着云计算技术的进一步的发展，应用到智慧校园建设的发展必将一片光明！

参考文献

[1]张瑜，韩文举.智慧校园网的云计算安全体系架构的探索[J].网络安全技术与应用，2014（3）.

智慧校园的设计范文第4篇

［关键词］ 物联网；智慧校园；智慧环境；智能感知；教育应用；有效学习

［中图分类号］ G434 ［文献标识码］ A [文章编号] 1672—0008（2012）04—0061—05

随着传感技术、现代网络技术和人工智能等技术的发展和应用，物联网技术被誉为信息产业的第三次创新。为了促进科技发展，掌控与利用未来网络和信息资源，各国政府都非常重视下一代的技术规划，并且试图将物联网作为振兴经济和确立国际竞争优势的关键战略。世界各国都在关注物联网能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮。在中国，物联网被列为国家五大新兴战略性产业之一，进入一个快速发展的时期，受到全社会广泛的关注。物联网技术将物理世界与虚拟世界融合到一起，将人类社会深度地推进到信息化时代，为人们提供智能化的生活和环境。同时，物联网用途广泛，遍及多个领域，使人类能够以更加精细的方式管理生活和生产，达到“智慧”的状态，从而节约了成本，提高了资源利用率和生产力水平，改变了人们传统的生活与工作方式，改善了人与社会的关系。[1]

在教育领域，物联网技术使学校教学和管理变得更具人性化和智能化，在构建自主探究的学习环境中，这对提高教学质量有着广阔的应用前景。如何有效地应用物联网技术来推动数字化校园向智慧校园的发展，是亟待研究和实践的重要课题。

一、物联网的概念与功能

物联网的实践应用最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机，而物—物互联的理念最早见于1995年比尔·盖茨的《未来之路》一书，因受到当时硬件设备和技术的限制，并未引起人们的重视。1998年，美国麻省理工学院（MIT）提出了当时被称作EPC系统的“物联网”的构想。1999年，MIT Auto-ID中心首次提出了“物联网”这个概念，同年，中科院也启动了对传感网的研究。虽然物联网发展的基本思想出现于20世纪90年代，但近年来才真正引起人们的关注。在2005年的信息社会世界峰会上，国际电信联盟（ITU）《ITU互联网报告2005：物联网》，提出并重新定义了“物联网”的概念。2009年，IBM首席执行官彭明盛首次提出了“智慧地球”这一概念。物联网建设并已经被正式提升为美国的国家战略，受到了世界各界的关注，物联网被认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处。

（一）物联网的定义

物联网引起了越来越多的关注，但是有关物联网的定义和技术的共性问题仍未明确统一。美国Auto-ID中心最早提出的“物联网”概念认为，基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，主要利用射频识别技术、无线数据通信技术等，将会构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of things”（简称物联网）。[2] 国际电信联盟（ITU）的报告认为，物联网的定义较之前已经发生了变化，并指出射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。在物联网时代，通过在各种各样的日用品中嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，在任何时间、任何地点的人与人之间的沟通将连接扩展到人—物和物—物之间。[3]

目前，在国内较为多见的“物联网”定义为：物联网是指利用各种信息传感设备，如射频识别装置、红外传感器、全球定位系统、激光扫描等种种装置与互联网结合起来而形成了一个巨大网络，其目的就是使所有物品都与网络连接在一起，使得识别和管理更加方便。[4] 物联网把网络所实现的人与人之间的互联通过技术扩大到了所有事物之间的连通，不但使得现实世界的物品互为连通，而且实现了现实世界（物理空间）与虚拟世界（数字化信息空间）的互联，从而有效地支持人机交互、人与物品之间的交互、人与人之间的社会互。[5]总之，物联网是一个物—物相连的互联网，成了新一代信息技术的重要组成部分。

（二）物联网的体系和特征

1.物联网的体系构架

从通信过程和对象的视角看，物联网的体系构架被公认为包含以下三个层次，一是全面感知层，二是可靠传递层，三是智能处理层。 [6]利用传感器技术、通信网络技术和计算机技术，分别承担对信息的获取、传输和处理，它们的融合构建了现代信息系统的“感官”、“神经”和“头脑”。[7]

全面感知层利用各种可用的感知手段实现物体动态的即时采集，如传感器、RFID（射频标签）、二维码、蓝牙等设备获取物体的信息，它们能够像人的感官系统那样即时地识别和采集数据。因此，我们要全面而灵活地加强感知能力的设计和开发，同时要兼顾设备的低成本性和灵巧性。

可靠传递层也称网络层。它通过各种信息网络与互联网的融合将感知的信息实时、准确可靠地传递出去。这在很大程度上取决于现有的移动电信网和互联网及贯穿于其间的无线传感网络。它们涉及有线接入、无线接入、支持可移动等各种技术需求条件的支持，要根据通信目标设计合适的高性能的通信网络。

智慧校园的设计范文第5篇

关键词：物联网；智慧校园；研究

中图分类号：F253.9 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 08-0000-02

物联网（InternetofThings），是未来互联网的一部分，是基于标准和交互通信协议具有自配置能力的动态全球网络设施，在物联网内物理和虚拟的“物件”（Things）具有身份、物理属性、拟人化、使用智能接口并且无缝综合到信息网络中。

一、物联网的体系

通常来说，物联网的应用在高校需要在四个层面进行有效的整合，所谓物联网智能管理系统，即物联网对于高校在这四个层面上进行有效的整合，使物联网在实际上真正发挥智力支持的作用。

（一）感知和控制层：通过传感器和仪表等设备来获得相关信息，将环境、运行状态等信息适当的加工之后，由传输网关对数据进行传递；为达到控制资产、设备和运营的效果，本地的传递起接收网关在接受控制指令之后，把信息传递给控制器。在感知与控制层上，网关的接收与传递、信号的接受与处理、控制及感知器件的控制是最为关键的技术。

（二）网络层：网络层利用公网或是专网，将信息、数据或者指令，以无线或是有线的方式在感知和控制层以及应用层之间传输数据。为避免数据的丢失和延迟，在数据传输的安全性和有效性上需要进行严格的管理。数据传输服务质量的好坏，极大程度取决于现有的期间用于传输工具的无线传感网络。

（三）平台服务层：感知层和网络层将数据一层层传递下来之后，必须对数据进行可靠的分析及处理。根据设备和应用需要的不同，数据处理的逻辑也不尽相同。数据处理包括有对数据进行过滤、对丢失的数据进行定位、将冗余的数据进行删除以及数据融合，数据分析模块将对高质量及融合后的数据做进一步的数据挖掘。之后分析模块则根据当前数据和历史数据，把当前的物理环境和数据进行关联，评估当前系统运行的风险等级。分析模块根据预警规则，通过业务流程和整合模块，将具有风险等级的分析模块及时地传递给控制与通知系统。为了实现在即时感知基础上的业务控制，可利用仿真和优化方案，将系统进一步优化，做到最好的决策支持。

（四）应用服务层：根据高校业务的特殊性，可以再平台服务层上建立适应高校需要的物联网应用。例如：高校固定资产的状态监控与分析、高校未来发展的可行性分析等等。物联网的交互界面应遵循“以人为本”的原则，因为它虽是物―物相连的网络，但终究是人来操作。为不断地提升高校的运行效率、深化业务创新模式、降低业务运行成本，上述应用会以业务流程的方式，对感知层、网络层和平台层的服务进行整合，从而实现感知、分析和响应及时感知的一体化物联网运行模式。

二、物联网与智慧校园

（一）智慧校园建成之后，各管理部门的感知性进一步增强，比以往更多高质量数据不断汇聚。比如，更多性能更优的传感器，比如激光和红外线接收器、图像传感器以及超声波传感器等能够接受更多更大的数据。未来高校将向精细化方向发展，内嵌IC芯片以及无线射频具备智能化物件将会不断增多，为精细化、科学化发展提供设备支持。

（二）在物联网基础上的智慧校园，不断提高的存储和计算能力，先进的数据分析能力，将为决策者采取明智的行动提供智力支持。先进的计算方法和更为智能化的算法，将大量的数据转化为智能，以此为依托而产生的更透彻感知的物联网，将创造出更有价值和洞察力的智能化数据分析。

（三）在智慧校园建成之后，高校信息管理系统将以全新的方式与物理世界互动和沟通，更为全面的互联互通得以实现。比如多媒体教室、实验仪器之间的信息获取、共享以及分析处理能够实现，通信和协调成为可能。

（四）智慧校园建成之后，可以进一步实现网络资源的整合，将校园内原有的各类独立系统进行合并，由校园服务器提供统一服务，对学校的各类资源实现统一的布局和管理，这样既杜绝了资源的浪费、节约了成本，又可以实现弹性管理，以适应社会不断发展的需要。

（五）智慧校园能够深化整个校园的信息平台管理能力，用户之间的信息共享更为便利。利用校园无线网络，终端用户可以将便携设备带到校园的每个地方，工作更为自由，无需受地点限制，数据共享更为便利，对校园信息和数据实现即时管理和处理。各部门数据的更新和共享，可统一在信息平台上进行处理。

三、基于物联网的智慧校园建设与应用

（一）总体规划

（二）感知层建设

1.RFID子网

RFID射频识别是一种自动识别技术，其特点是非接触式的全自动化识别，能够在各种环境条件中使用，通过发射无线电信号读取并获得数据。它有标签和阅读器两个主要的部件。根据读写信息的距离大小，可以将RFID分为低频、中频、高频以及超高频四大类。基于各高校内已经广泛使用了校园卡，因此对于RFID校园子网的建设，可以在校园卡的基础上，基于移动技术将手机SIM卡以及RFID2.4GHz进行融合的方式。对于硬件基础较好的高校，工作人员和学生可以直接利用手机实现RFID识别。RF-SIM卡是种手机智能卡，它可以实现一个代替身份识别的全方位服务平台，比如钱包、钥匙或是身份证之类的身份证明。其最大的优点是实现中短距离无线通信的同时无需更换手机。在现有手机上更换一张智能卡，就可以变成使用频率为2.4GHz的NFC手机，在5米的范围之内可以根据需要自动调整通信距离，单向支持100mbs/s的数据广播。在逻辑上，根据数据机制可以分为模拟mifareone逻辑加密卡以及标准的SIM功能。与手机物理连接之后，SIM卡部分便和普通的手机卡无异，用于正常的手机移动通讯以及鉴权。但是基于安全系数极高的RFID内置软件则不同，可利用内置的微型RF模块与外部设备进行通讯。在这些技术基础上，将终端的应用模块嵌入到POS机内，通过RS232协议，终端结构与POS机进行数据传输；基于无线传输协议，RF-SIM卡和读卡模块进行通讯。为保证终端与后台通讯的即时性，通过TCP/IP协议，终端可与后台直接实现通信，这样可以直接免除工作的配置。

将RFID子网纳入现有的校园网结构之中，通过校园网门户网站以及其他终端设备，用户可以直接使用相关应用。通过RFSIM卡的使用，用户可直接实现手机一卡通，通过各种卡媒介的输入输出，数据可实现各种传输。

2.二维码子网

在校园机房设备管理、物质设备管理以及图书管理中，将会广泛应用到二维条码。二维条码是指其中的文字数值信息，在代码编制上采用与二进制所对应的的几何图形来表示，其中的几何形体按照一定规律分布在二维方向的平面上，通过光电扫描设备加以读取和识别其中所包含的信息。图2为二维条码网的结构图。如图2所示，固定资产在全校均有显示，图书资源主要集中于图书馆楼；计算机机房则分布在各个实验楼内。为解决二维编码较为分散的问题，根据房间大小和楼层距离等技术指标的要求，数据采集基站可以将物品按需存放。

在校园应用的入库管理、出库管理、出库内部管理和货物配送四个环节中，二维条码将得到广泛应用。第一是入库管理，固定资产的存放信息和特征信息以二维条码标签得以识别，一同存放在数据库；第二是出库管理，出库时扫描二维码，确认其资产信息，无误后更改库存状态；第三是出库内部管理，库存盘点和出库备货都将用到二维条码。第四是货物配送，配送之前将配送资料由终端传输到目的地，挑选出物品并扫描其二维条码，确认配送完该物品之后，终端显示出相应提示，最后确认配送情况。

3.传感器子网

在拥有二维码以及RFID这些识别工作，物联网可以将物品的关键信息存储在内，但是有时物品的信息可能或是以及发生了改变，可以传感器应该做出即时更新，检测物品中此时的即时信息，对物品实现正确识别。传感器之于物联网，就像人类的神经末梢一般，是感知外界变化的最核心元件，因此大规模传感器的配备，成为物联网完整构成的必备条件。

对于物品信息改变的识别，传感器的重要性不仅体现在其敏感性上，更为重要的是，在未来无线网络传输中，传感器能够实现在节点之间的可靠传输。因此对于传感器未来的考虑，主要是从将非电信息进行转换之后，信息处理、数据分析和传输这几个方面。在本方案中，利用已经建成的校园网络以及wifi布点构建中距离和核心传输，将zigbee技术建设近距离的无线传感器网络。类似于CDMA和GSM网络，zigbee是一种可靠性非常高的无线传输网络。

类似于移动网络基站，zigbee数据模块通讯距离支持无线扩展，标砖可以从几十米到几百米甚至于达到几公里。它具有以下优点：

（1）功耗低：仅仅两节5号电池，使用时间就可达半年以上，发射功率可以忽略不计，仅仅为1毫瓦；

（2）成本低：无需专利使用费，初次使用成本控制在6美元以内；

（3）时延短：从休眠激活一直都通信所需要的时延都很短；

（4）网络容量大：254个从设备以及一个主设备，可以被完全容纳在一个星型结构的zigbee网络内。

（三）传输层建设

目前各高校已建立起的校园网，是传输层建设的基础。但为了便于物理网的管理更够涉及到每个角落，必须加快无线校园网建设的步伐，即加大移动服务的构建频率，无线传输通道的建设和zigbee路由器则构成了无线传输的通道建设的主要内容。

（四）数据处理层建设

为使校园管理实现真正的智能化，在已有的技术基础之上，通过各种软件的融合利用，可以启动智慧校园的软件平台建设。智慧校园的软件平台建设中，有几种应用是非常重要的：第一是身份的识别系统，包含校园、实验室、教师和学生宿舍一整套的门禁身份系统，通过校园一卡通和二维条码识别等，对教职工和学生的考勤等工作进行管理。

第二是校园内部的管理系统，高校工作包罗万象，涉及到很多方面，包含学生的教学管理、学生管理、图书馆管理、后勤管理、固定资产等等，建立完善的物联网架构，同时还要有统一的信息平台，未来还可以借助云计算技术搭建统一的高校私有云平台，把各部门的计算力整合起来，可以在很多细节上改进高校工作，进行精细化管理。比如，整合移动信息化中心，通过手机、无线笔记本等可以为广大学生和工作人员提供无线网络服务，图书馆可以根据学生借阅书情况及时通知学生归还书籍，各个教室、机房等可以随时报告状态数据，校园内的任何消费都可以通过手机校园一卡通来支付，工作人员可以随时随地通过物联网来进行各类资产的更新，随时随地通过无线网络办公。

四、结语

物联网会给高校的管理带来前所未有的改变，高校的信息化建设也会更上一个台阶。物联网加强了人与物之间的关联，会极大提高管理和科研工作的质量和效率。在本文中，作者就基于物联网的智慧校园建设方案进行了分析和探讨，结合物联网的架构对于整个体系的搭建提出了建议，相信随着物联网技术的改进和更新必将会成为高校工作的有力支撑，智慧校园会为高等教育事业带来更美好的发展前景。

参考文献：