基于网络的智慧校园建设

吕兰兰 蒋达央

摘    要： 基于网络的智慧校园指利用现代信息技术手段改变校园信息化应用的交互方式，并提高校园信息化应用交互的准确性、灵活性和响应速度，以适应研究型教学模式和科学化管理模式。本文介绍了计算机网络系统与综合能源管理系统、公共信息系统、建筑设备管理系统、有线电视系统、多媒体会议系统与一卡通系统等多个方面的网络智慧校园的构思和设计。

关键词： 智慧校园    物联网    系统架构

随着移动网、云计算、虚拟化和物联网等新型技术在教育信息化建设中的应用，2010年以来，浙江大学、南京邮电大学等高校在原有数字校园建设的基础上，率先提出了智慧校园建设规划，并开展了卓有成效的建设与应用[1]。推动了我国教育信息化建设从数字校园建设阶段迈向智慧校园建设阶段。同时，促进我国教育信息化建设理念发生巨大变革。

智慧校园建设是我国教育信息化建设处在信息化和智能型建设阶段时提出的，以适应信息时代创新型人才培养目标和科学化管理目标的需求。所谓智慧校园，指利用现代信息技术手段改变校园信息化应用的交互方式，并提高校园信息化应用交互的准确性、灵活性和响应速度，促进人与校园信息系统的高度融合，从而实现校园学习、工作、生活、管理和服务智能化，以提升学校总体运行效益。智慧校园建设的核心理念就是将抽象的智慧校园建设概念模型转化为当前学校信息。

1.基于网络的智慧校园技术分析

1.1计算机网络系统

根据功能需要可以将网络划分为校园网及智能网。校园网采用“核心+汇聚+接入”三层结构，智能网采用“核心+接入”两层结构。“核心+汇聚”主干采用10G链路，接入上联汇聚采用1G链路，桌面采用100/1000M接入。无线局域网采用瘦AP结构，通过无线控制器实现集中部署[2]。数据中心设置基于云计算体系架构的服务器和存储设备，实现统一计算、统计存储和统一交换，采用虚拟软件建立虚拟环境，支持虚拟服务器和虚拟客户端运行。为今后校园内云终端的应用提供接入服务。

1.2综合能源管理系统

综合能源管理系统对学生宿舍内水、电、中央空调等能源消耗进行自动化计量及管理。综合能源管理系统采用先进的计算机技术、数字通讯技术与用户仪表计量技术，集计量、数据采集、处理及能耗分析于一体，能反映实时的设备能源消耗信息，提升宿舍管理的工作效率。综合能源管理系统还通过现代网络技术，将学生在线缴费功能纳入其中，方便学生，实现信息化管理各类费用的功能需求。

1.3公共信息系统

公共信息系统是一种通过数字化音、视频多媒体处理，实现远程多点分布式播放和集中管理控制的多媒体播放系统。该系统可以在不同显示终端（包括投影机、LED显示屏、LCD液晶显示器）同时播放同一路或多路不同的多媒体节目，可定制播放内容和播放时间，远程或定时开关机，终端即插即用、免调试、免维护。

1.4建筑设备管理系统

建筑设备监控系统（BAS）是温州肯恩大学一期智能化系统的重要组成部分。建筑设备监控系统（BAS）通过对建筑物内各种机电设备进行高效率的管理与控制，合理利用设备，确保设备安全运行，同时节约能源，节省人力，并为现代化智能建筑物提供舒适宜人的工作和生活环境。建筑设备监控系统由五个子系统构成，包括冷热源系统、通风（送/排风系统）、空调（空调机组、新风机组）、给排水、电梯系統[3]。系统采用分布式网络DDC采集校园内各大建筑物中的机电设备上的信号，并根据接收的信号实施集中控制，该方法实现自动化管理建筑物内的设备设施，提高校园设备管理的信息化水平。

1.5有线电视系统

电视文化是大众化的休闲文化，有线电视系统利用光纤或同轴电缆进行宽频的图像传输，使人们可以尽情享受电视这一消闲娱乐资源。有线电视系统的节目源是由城市有线电视网信号提供的，同时可以设置卫星电视接收系统接收卫星电视节目，甚至设置自办节目，以扩大系统的信息含量，并体现信息的多样性。系统按照IPTV的模式建立电视播放系统，通过网络收看电视节目。

1.6综合布线系统

高校教学、科研及办公的通讯要求越来越高，信息传输是必不可少的，为了使信息正确、高速地在各种通讯设备之间进行传递，必须建立安全的信息高速，综合布线系统是实现数据、图像及语音信息高速传输的主要手段。本系统利用综合布线系统作为建筑物信息通讯网络的基础传输通道，能支持数据、图像、语音等各种业务信息的交换传输。由于校园范围较大，综合布线系统呈现三级星形拓扑结构，校园内按照建筑物的分布情况分为多个区域。主建筑群配线架CD1置于图书馆的计算机网络机房，副建筑群配线架CD2置于教学楼的计算机网络机房，建筑物配线架BD置于各单体建筑首层的通信接入间。计算机网络中心采用电子配线架系统，实现综合管线运行安全的监控管理。

1.7多媒体教学系统

多媒体双向教学系统拟采用基于校园网的全数字化网络教学模式，将多媒体视听设备及其他可遥控设备有机连接起来，构成现代化多媒体视听教学环境，具备多媒体教学的各项功能，满足多媒体教学活动的需要。交互式多媒体教学系统基于云计算建立的虚拟环境中运行，通过教师和学生的手持移动终端、触摸式LCD屏及投影机等多媒体控制显示终端，实现课件及素材的调取和展现。将过去以一体化讲台支撑的单点控制、单点显示的教师授课形式，提升为以虚拟客户端应用支撑的多点控制、多点显示的交互式互动教学模式。通过手持移动终端、多屏显示、触摸屏的灵活组合，将分组讨论、“教”“学”互动的模式引入课堂，形成全新的“未来教室”的教学模式[4]。

1.8多媒体会议系统

多媒体会议系统可以根据需要选择发言、扩音、图像采集、多媒体显示、视频传输、同声传译及录播、桌面显示等功能，同时中央控制系统扩展了声音控制、灯光控制、视频控制、电源控制等功能，满足不同功能的应用需求。

1.9一卡通系统

一卡通系统的功能需涵盖学校日常管理中的服务、安全、内部管理，等等诸多方面，主要有考勤管理功能、消费管理功能、资料借阅管理功能、停车场管理功能、门禁管理功能、发卡管理，等等。使用一卡通系统，可以实现包括人员身份、消费、资料借阅等方面的有序管理，保障内部人员的安全，方便工作人员使用。

2.结语

智慧校园建设是项复杂的系统工程，它的建设目标是一种开放的、动态的、概念性规划的设计目标[5]。智慧校园建设必须根据学校的经验积累、价值选择和价值预设进行确定。笔者认为，智慧校园建设要将学校系统中人的因素（包括教师、学生和管理者）、设备设施的因素和环境的因素（包括学校内、外部环境）等，在信息化背景下有机结合起来，集成学校具有适应能力的校园信息化系统。

参考文献：

[1]张武威，黄宇星.基于网络的智慧校园及其应用系统架构探析[J].三明学院学报，2013（4）.

[2]黄宇星，李齐.基于网络智慧校园的技术架构及其实现[J].东南学术（自然科学版），2012（11）.

[3]刘丽娜.能源管理系统在广州西塔的应用[J].现代建筑电气，2011（09）.

[4]宗平，朱洪渡，黄刚.智慧校园设计方法的研究[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2010（04）.

[5]王钢，陈红兵，李德英.建筑设备监控系统的设计浅谈[J].安防科技，2007（01）.

基金项目：江苏高校哲学社会科学研究项目《基于智慧校园的可视化教学管理研究》。