基于大数据平台的智慧校园建设探析

摘  要：文章对高校智慧校园的功能需求进行了研究，进行了智慧校园的可操作性、数据兼容性、智能服务的技术探讨，探索其技术的应用方式与实现过程;提出了在大数据平台背景下智慧校园建设应用的核心技术：SDN网络、通信技术、数据安全、身份认证技术;并且开展了智慧校园建设，分别从基本架构、服务器、数据清洗的建设视角，尝试健全智慧校园功能，发挥其应用性能，以此保障智慧校园为高校师生提供良好的智能服务，增强高校信息安全。

关键词：数据兼容性;智能服务;SDN网络

Abstract：The paper studies the functional requirements of smart campuses in colleges and universities，conducts technical discussions on the operability，data compatibility，and intelligent services of smart campuses，explores the application methods and implementation processes of their technologies;in the background of big data platform，the core technologies of smart campus construction and application are put forward：SDN network，communication technology，data security，identity authentication technology;and smart campus construction is carried out. From the perspective of infrastructure，server，data cleaning，try to improve the function of smart campus and play its application performance，so as to ensure that smart campus provides good intelligent services for teachers and students in colleges and universities to enhance the information security of colleges and universities.

Keywords：data compatibility;intelligent services;SDN network

0  引  言

智慧校園与以往高校信息化概念具有差别。在大数据时代背景下，高校面临数据处理的任务较多，各部门管理工作逐渐发展成精细化理念，较为常用的数据处理方式为同步，即数据与管理同步。然而，此类数据处理存在弊端，数据利用效率较低。为此，开展智慧校园建设，实现数据与管理两者分离，提升智能服务效率，具有良好的发展前景。

1  高校智慧校园的功能需求

1.1  可操作性

智慧校园系统中的数据系统，其建设工作较为漫长，作为高校日常运行中的数据类基础智能服务。高校内部的教师、学生人员基数较大，并且其生活、学习等活动均在高校内完成。为此，高校在保障教学活动有序运行的基础上，应关注教师与学生日常生活应用的基础建设问题，比如书费支付、图书证办理、食堂就餐等问题，均采取了应用人员的身份信息确认流程。与此同时，高校各部门之间的信息模块，彼此之间关联性较少，互相形成信息孤岛，对智慧校园的可操作性要求较高，有助于减少人工检索的繁琐性，保障信息资源优质，实现数据资源的共享与同步，有效规避了信息孤岛问题。

1.2  数据兼容性

智慧校园系统中，应具有良好的数据兼容性，保障各部门之间的数据有效传输与共享，并且在传输与共享期间，数据类型有效转化，保障数据的完整性与真实性。数据兼容性的功能建设，有助于高校师生建立良好的学习模式，促进高校研学的高效率发展。例如，当高校图书馆购进一批新书，在为师生进行信息上传期间，所采用的数据存储方式，与师生手机端查阅书籍所应用的数据输出方式，两者存在差别，如若系统的数据兼容性较差，会造成师生在查阅期间，查阅书籍内容为乱码，此类数据兼容性问题，严重影响着高校师生的学习质量，削弱了学生的学习心情，影响着高校整体学习氛围。为此，高校在建设智慧校园期间，应关注数据兼容性技术的搭建，尽可能地减少各部门、各终端出现数据乱码、关联状态不佳等问题，为高校师生营建良好的智能应用平台。

1.3  智能服务

智能服务依赖于多项技术的支持，包括服务理念、技术集成等。在大数据时代背景下，高校存在较多的智能需求，比如学生获取有效的学习资源、高校开展有序的管理工作，改善传统较为单调的处理方式，以智能服务视角开展数据优化，对智慧校园的科技建设提出了较高标准。例如，学生试图下载高校教务网内的相关教学资源，在传统信息化校园平台中，学生应进行自身信息的认证，方可进入资源库，如若资源库访问人员较多，会面临系统卡顿、未响应等问题。在智能服务平台建构时，应实现管理控制与数据信息共享两者的相互独立状态，缓解繁琐的认证流程，提升资源库的信息服务功能[1]。

2  核心技术

2.1  SDN网络

智慧校园中，数据可操作性与兼容性、智能化服务，可作为建设的基本需求，以SDN作为网络运行环境。SDN网络指的是软件自定义化网络格局，作为Emulex网络中新型网络架构形式，成功地实现了网络虚拟化。SDN网络的核心技术是OpenFlow，此技术是将网络设备控制板块、数据板块两者分离，以此实现智慧平台的可操作性，让高校的网络管道智能化发展。

例如，学生有教学资源下载需求，可采取自主下载方式;如若在无课期间，大量学生同时访问教务网时，当学生资源下载的请求量在短时间上涨时，平台自动调整网速倾斜，以学生终端下载资源优化为原则，以此满足学生对教学资源的获取需求;如若面临考试预习时期，下载量达到高峰，应结合相关技术实现网速调配，保证智慧校园服务的优质、高效。

2.2  通信技术

在大数据环境中，通信技术尤为关键，是建立沟通机制的基础条件，有助于发挥智慧校园的信息共享和传输功能，这是提升智慧校园终端应用次数的关键功能。高校学生基数较大，为简化应用流程，提升系统运行效率，以大数据处理技术为基础建设点，将学生基本信息加以整合与提炼，包括学生号、面部信息等，采取通信技术将学生基本信息与服务终端实现关联。例如，学生在进入寝室楼时，通过识别学生的面部信息，确认学生信息，加强学生寝室楼的安全智能管理。

2.3  数据安全

数据安全，有助于保障智慧校园系统安全。校园内部的平台数据，关乎校园内的师生安全，如若校园智慧系统遭遇病毒、黑客等入侵，会引起信息系统的失灵、校园识别与寝室识别系统的未响应，造成外来人员肆意进入高校校园、女寝楼，实施不法行为，威胁着高校师生的安全。为此，数据安全与系统安全，关联着高校的安全系统，具有重要的应用价值。数据安全可采取安装防火墙措施，提升高校智慧系统的安全性[2]。

2.4  身份认证技术

高校智慧校园系统在建设期间，应以保障校园师生安全为出发点，设立身份认证技术。现阶段，指纹认证技术较为普遍，以此保障各领域的运行安全。在科学技术发展的同时，逐渐呈现出虹膜、人脸等高端的智能识别技术。为此，在数据平台中可融合身份认证技术，保障整体平台的安全性。

3  智慧校园建设

3.1  基本架构

在大数据平台运行环境中，开展高校智慧校园的建设工作，建设核心在于有效保障信息交互、开展全方位的信息服务、坚持以人为本的服务理念，为高校师生提供具有个性化的智能服务，有助于提升高校的管理能力，增强高校的信息服务能力，促进高校各部门信息资源的有效整合，全面优化教学管理活动中的各项基础设备，深化高校智能平台建设。智慧校园系统中应包括：信息应用标准规则、信息安全规范、信息运行维护、安全测评等。在智慧校园分级模块中，应包括基础设施、应用支持、业务应用等，如图1所示。

在搭建智慧校园系统的基础上，借助物联网、大数据等科学技术，为实现智慧校园运行提供助力。在业务应用模块中，实现数据信息的交互与共享。与此同时，智慧校园应整合多项业务，发挥此系统的综合性能，实现高效数据的智能分析。此系统的运行环境为Web Service，对诸多数据库有着一定耦合性。系统内的每个数据库，均应作为相对独立运行的主体，保证在运行期间对其他系统不产生影响[3]。

3.2  服务器

智慧校园平台所应用的服务器如图2所示，其主要功能是实现数据信息的共享，保障信息之间的协同性能。高校应建立基础性的数据库，在相关数据有效存储整合时，为平台提供统一化的数据信息，与此同时，数据库引擎导入存储的数据信息，实现数据的整合与实时更新。在智慧校园系统的中心数据库中，采取分析现有数据库的类型，构建数据库存储空间，选择一致化的数据存储与输出标准，保障数据库之间数据传输的高效性，减少数据兼容问题的发生。

3.3  数据清洗

数据清洗指系统中有效识别数据文件正确性的程序，检查项目包括：数据类型的一致性、数据处理的无效值、数据存储时的缺失项等，由计算机智能完成。数据清洗的技术，有助于提升数据精准性，减少数据丢失问题。智慧校园系统应用此技术，有助于完整保存学生在校期间的学习成绩、教师评价等信息，为其日后调整教务方案、专业科目优化等提供有力依据，促进高校良好发展。

3.4  信息整合

智慧校园在平台建设期间，对其数据信息的整合处理相关技术要求较高。例如学生信息采集与整合：应在学生进校时，分发学生学号，让其注册智慧校园账号，一方面便于其日后在高校内开展学习与生活的各项活动，保障其良好获取高校的教学资源，另一方面有助于加强高校教务管理。高校在收集学生信息时，将学生分为两组，一组为住校学生，二组为走读学生。学生信息采集项目包括：姓名、学号、面部信息、专业名称、联系方式等。在信息收集完成时，一组学生信息录入寝室楼、图书馆、食堂等信息系统，实现信息的交互，二组学生在录入系统时，不选择寝室楼，以此提升对学生的管理效率，彰显智慧校园的服务性能。

3.5  蛛网式管理体系

蛛网式管理指在智慧校园平台的基础上，采取以点及面的形式，开展管理模式的延伸。基于服务平台中涵盖了各类服务模块，在融合了SDN网络的基础上，无法保障学生在发起请求时，平台在短时间内迅速给予响应，因此为智慧校园平台拟建多层次的响应模式，保障学生请求获取平台的有效效应。

例如，在学校网络图书馆系统中，如若大量学生在同一时间访问图书馆系统，并且均发出下载、检索等信息请求，当校园无线网难以给予同步支持时，会造成服务器崩溃、下载任务无效、检索未响应等不良应用故障。蛛网管理系统，实现将智慧校园中的图书馆进行有效分类，将其以专业为基础，实现建库分类，比如农业、生物、园艺、法律等。利用SDN网络将数据与管理两个模块相分离，借助分库管理模式，科学分配网络资源，保障渠道内数据请求的高效响应，以此实现智慧校园系统的服务性能，一方面有助于保障平台的智能服务能力，另一方面切实提升了校园内的学生管理效能。

4  結  论

综上所述，根据西安工业大学智慧校园建设心得，总结得出在建设高校智慧校园期间，应以师生为主题，结合师生的生活学习需求，关注其安全问题，开展系统建设工作。为此，结合身份认证、数据安全等技术，实现为高校师生建设优质的智慧校园平台，保障师生学习资源的有效下载，维护校园环境的整体安全，提升高校科研活动的运转效率，促使高校处于智能信息环境，获取良好的发展动力。

参考文献：

[1] 王关祥，马鸿健，夏亚东.大数据时代高校智慧校园服务平台建设 [J].电子技术与软件工程，2019（2）：144-145.

[2] 孙唯特.高校智慧校园建设中的数据平台设计 [J].信息通信，2019（1）：90-92.

[3] 沈蕾.大数据分析平台支持下高职院校智慧校园建设研究 [J].教育现代化，2018，5（7）：133-135.

作者简介：雷明越（1989—），男，汉族，陕西西安人，助理工程师，硕士研究生，研究方向：电子信息技术。