智慧校園建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究（高職版）

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入到高職院校中的各個(gè)方面，如何在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的背景下建設(shè)高職智慧校園已經(jīng)成為當(dāng)前高等教育中的一個(gè)研究熱點(diǎn)，受到了越來多人們的關(guān)注。所謂高職智慧校園，就是能夠?yàn)閹熒峁┮粋€(gè)智能感知化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的綜合性信息平臺(tái)，并為不同的用戶提供個(gè)性化、差異化、可定制服務(wù)的高職校園。

由此可見，高職智慧校園的建設(shè)的關(guān)鍵，在于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理利用。其中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于搭建高職院校的感知平臺(tái)，云計(jì)算技術(shù)用于實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的教育功能，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于平臺(tái)教育功能的實(shí)現(xiàn)。只有將這三種先進(jìn)技術(shù)綜合利用，高職院校的教學(xué)活動(dòng)才能在信息化的基礎(chǔ)上，逐步邁向智慧化。

高職院校信息化建設(shè)與智慧化建設(shè)有著明顯的不同，前者僅強(qiáng)調(diào)了教學(xué)內(nèi)容的數(shù)字化，利用豐富的多媒體資源提高教學(xué)的質(zhì)量與效率，而后者不僅包括教學(xué)內(nèi)容的數(shù)字化，而且還包括教師的教學(xué)管理與教學(xué)評價(jià)、學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)跟蹤與學(xué)習(xí)評價(jià)等智能化教學(xué)系統(tǒng)。因此，研究基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高職智慧校園建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值和深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

1.框架設(shè)計(jì)

基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高職智慧校園建設(shè)強(qiáng)調(diào)的是架構(gòu)設(shè)計(jì)，智慧校園內(nèi)的所有平臺(tái)、子系統(tǒng)和應(yīng)用都需要符合智慧校園框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，才能有機(jī)地整合為統(tǒng)一的整體?；谝苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高職院校智慧校園的框架設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的是從移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的角度對高職院校智慧校園技術(shù)設(shè)計(jì)的整體規(guī)劃，包括技術(shù)的構(gòu)成、技術(shù)的邏輯關(guān)系等。按照移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在各領(lǐng)域應(yīng)用的普遍規(guī)律，高職智慧校園的整體框架需采用層次化的設(shè)計(jì)方式，其主要的層級包括：感知層、通信層、云計(jì)算層、大數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、移動(dòng)終端層和維護(hù)層構(gòu)成，各層的功能分別如下：

（1）感知層：該層主要利用RFID,ZigBee,IPCAM等智能感知技術(shù)，對高職校園內(nèi)教學(xué)和生活相關(guān)各類活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，全面感知到高職校園內(nèi)各類智能設(shè)備的工作狀態(tài)、師生的活動(dòng)軌跡、師生的互動(dòng)軌跡等情況的數(shù)據(jù)，從而為高職智慧校園的數(shù)據(jù)采集與反饋提供支撐。在感知中，身份認(rèn)證技術(shù)是關(guān)鍵的一步，由于手機(jī)基本成為每一名師生的必備品，因此高職校園內(nèi)的師生需要向智慧校園平臺(tái)的管理部分提出申請，將手機(jī)中的SIM卡以FRID標(biāo)簽的形式嵌入個(gè)人信息，使之成為能夠自動(dòng)感知信息的終端，從而實(shí)現(xiàn)對師生的身份確認(rèn)。用戶需憑手機(jī)即可享受智慧校園提供的各種便捷服務(wù)。

（2）通信層：該層主要利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為感知層提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，師生可以隨時(shí)隨地使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)提供的高速率數(shù)據(jù)服務(wù)進(jìn)行通信交流，為高職智慧校園的建設(shè)提供通信支撐。

（3）云計(jì)算層：該層主要通過虛擬化技術(shù)和分布式技術(shù)，為高職智慧校園提供高效可靠的云服務(wù)，為高職智慧校園的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供所需的計(jì)算支撐和存儲(chǔ)支撐。

（4）大數(shù)據(jù)層：該層主要利用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)挖掘等數(shù)據(jù)管理技術(shù)，匯聚高職校園內(nèi)的學(xué)習(xí)和生活等各類信息，構(gòu)建起基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高職智慧校園的虛擬映像，并對高職校園內(nèi)的各類活動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，掌握高職校園內(nèi)的運(yùn)行規(guī)律，為高職智慧校園中的各類應(yīng)用提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

（5）應(yīng)用層：該層是高職智慧校園的關(guān)鍵層，大數(shù)據(jù)層為高職智慧校園的管理、資源調(diào)度的決策提供依據(jù)，而應(yīng)用層能夠?yàn)楦呗氈腔坌@提供教學(xué)、各類活動(dòng)、服務(wù)、決策等提供全面的、個(gè)性化的功能服務(wù)，從而為高職智慧校園的管理提供應(yīng)用支撐。

（6）移動(dòng)終端層：該層主要用于手機(jī)、ipad、筆記本、可穿戴設(shè)備等多種智能移動(dòng)終端的接入，可根據(jù)用戶所處的環(huán)境自動(dòng)選擇特定的應(yīng)用場景，為用戶提供自適應(yīng)、個(gè)性化的人機(jī)交互模式，為高職智慧校園的建設(shè)提供接入支撐。

（7）維護(hù)層：該層主要為高職智慧校園提供安全可靠的維護(hù)服務(wù)，如為高職智慧校園內(nèi)的各類信息的安全提供保障，保障高職校園內(nèi)的各類基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用的穩(wěn)定運(yùn)行，為高職智慧校園安全、穩(wěn)定的運(yùn)行提供保障。

2.關(guān)鍵技術(shù)

基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高職智慧校園的建設(shè)是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，其關(guān)鍵技術(shù)在于對移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的各類技術(shù)元素進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括信息推送技術(shù)、智慧校園服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)技術(shù)、環(huán)境框架設(shè)計(jì)技術(shù)和數(shù)據(jù)框架設(shè)計(jì)技術(shù)。其中信息推送技術(shù)是對感知層和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通信層的設(shè)計(jì)，智慧校園服務(wù)平臺(tái)的框架設(shè)計(jì)技術(shù)是對應(yīng)用層和移動(dòng)終端的設(shè)計(jì)，環(huán)境框架設(shè)計(jì)技術(shù)和數(shù)據(jù)框架設(shè)計(jì)技術(shù)分別是對云計(jì)算層和大數(shù)據(jù)層的設(shè)計(jì)。

（1）信息推送的框架：信息推送框架的設(shè)計(jì)以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，可分為3種方式:第一種方式，用戶的移動(dòng)智能移動(dòng)終端定期輪流查詢服務(wù)器，即定期輪詢方式（pull方式），此種查詢方式不能滿足實(shí)時(shí)性的要求，并且會(huì)增加客戶的網(wǎng)絡(luò)流量和服務(wù)器的負(fù)載；第二種方式，采用短信通知的方式，即服務(wù)器相對于用戶的智能移動(dòng)終端發(fā)送新消息，此種方式同樣會(huì)增加服務(wù)器的負(fù)載，且需要付出較高的短信費(fèi)用成本；第三種方式：采用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信息推送的方式，這種方式只需極少的數(shù)據(jù)流量就能達(dá)到新信息推送的目的，可以使用戶的智能移動(dòng)終端與服務(wù)器保持長久的連接。由此可見，采取第三種信息推送的方式，可以對高職校實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、教學(xué)活動(dòng)安排、其它各類校園學(xué)習(xí)和生活等的信息進(jìn)行推送，從而為師生校園生活提供更好的服務(wù)。

（2）智慧校園平臺(tái)的框架：在高職智慧校園平臺(tái)中，每一個(gè)用戶都有唯一的ID，用戶登錄平臺(tái)后就能夠快速便捷對校園內(nèi)的信息進(jìn)行瀏覽，并獲得智能移動(dòng)終端的個(gè)性化應(yīng)用定制功能，為用戶營造一個(gè)安全便捷的微操作環(huán)境。在對校園內(nèi)的感知信息進(jìn)行閱覽之前，首先要結(jié)合個(gè)人興趣對平臺(tái)內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)行配置，后臺(tái)的數(shù)據(jù)框架可以對智慧校園內(nèi)的各類信息進(jìn)行智能分析和篩選，并通過信息處理算法，對文字、圖片等冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)清除。用戶在智能移動(dòng)終端可通過下拉工作欄的方式實(shí)現(xiàn)信息的更新，通過個(gè)性化的定制功能，用戶可以根據(jù)自身需求選擇訂閱。

（3）環(huán)境框架：環(huán)境框架是高職智慧校園平臺(tái)的計(jì)算核心，為校園內(nèi)各類信息及時(shí)提供高效的計(jì)算、存儲(chǔ)和傳輸。同時(shí)為各種應(yīng)用的管理提供支撐，為各類應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)共享與傳輸提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持。

（4）數(shù)據(jù)框架：數(shù)據(jù)框架是高職智慧校園建設(shè)中的邏輯核心，構(gòu)建多維空間內(nèi)的數(shù)據(jù)管理框架，并開展針對全局和個(gè)體的多維數(shù)據(jù)分析框架。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于高職智慧校園的建設(shè)來說是機(jī)遇和挑戰(zhàn)。本文以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心技術(shù)，對移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在高職智慧校園建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。雖然移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高職智慧校園建設(shè)中起到了重要的作用，但是，仍存在一些急需解決的問題，如沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與評價(jià)體系、建設(shè)成本較高等，雖然移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在高職智慧校園建設(shè)中仍處于探索階段，但我們相信，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高職智慧校園內(nèi)的作用將會(huì)更加凸顯。