基于云计算及物联网构建智慧校园

基于云计算及物联网构建智慧校园

(山东英才学院信息工程学院;山东济南250013)

摘要:在信息技术发展过程中智慧校园理念逐渐形成,其主要是将云计算与物联网有机整合,在提高管理力度的同时,实现人才培养模式的创新。文章针对基于云计算及物联网构建智慧校园进行分析,结合云计算与物联网,从多个方面深入研究,进而确保智慧校园的形成与完善。

关键词:云计算;物联网;智慧校园

在教育教学中教育信息化有着极为重要的作用与地位,属于实现教育现代化发展的基础与关键。在教学环境、教学理念以及教学模式上运用信息化技术都会促进教育教学的全面发展。但在构建智慧校园时,物联网与云计算的运用没有真正发挥出真正的作用与优势,进而导致构建智慧校园存在一定问题。

一、云计算与物联网

(一)云计算

所谓云计算就是根据实际需求,运用远程服务器以及非本地服务器的分布式计算机提供各种互联网服务,如数据信息存储、分析等[1]。同时在现代技术发展作用下,云技术将逐渐成为信息化时代的主要发展趋势,这就使得其受到学术行业与相关领域格外关注与重视。而微软、谷歌、百度、腾讯等科技信息企业都针对云计算进行着深入的探索与开发。

(二)物联网

物联网主要是将互联网作为出发点,利用全球定位系统、极光扫描设备、无线射频识别技术、嵌入式智能技术等丰富的信息传输设备,为真正满足智能化检测、管理、识别以及定位等功能需求提供条件。受到现代科技创新的影响,我国物联网技术在发展期间有着极为丰富的优势与成就,同时在政府部门的关注与重视影响下,使得物联网在各个行业中都有着极为广泛的运用[2]。构建智慧校园过程中,使用物联网技术,可保证教务系统、科研系统、资源管理系统等逐渐形成完善的物联感知系统。以物联网技术框架为基础进行分析可以发现,网络层、应用层以及感知层是形成物联网的主要结构。

二、校园数字化管理中的不足

在进行校园数字化建设过程中,学校的资源、环境以及活动等数字化建设都是以“一卡通系统”为主要核心,这就使得校园信息服务系统较为丰富,而系统的管理与养护工作也有着较强独立性,无法真正符合学生与教师的各种需求,并主要体现在以下几方面:首先,信息系统的分离使得各种问题逐渐形成。各部门都有着相应的管理系统,这些系统之间的数据联系较为缺失,进而使得工作量与数据冗余性快速提升,同时数据信息的传递也缺乏流畅性,进而降低了信息传递效率[3]。其次,利用校园存在的资源无法针对学生与教师进行个性化管理、明确自主学习目标。主要原因就是当前的管理模式中各种管理系统有待创新与完善。最后,信息数据的公开缺乏时效性与全面。当学生发现相应问题时,无法明确真正的管理人员与解决流程,而数据安全性也较为缺失,致使数据经常出现篡改与泄露等问题。

三、智慧校园特点

(一)物联网技术与职能感知

在智能控制技术、识别技术以及传感技术等有机整合下逐渐形成了环境感知特征。同时物联网结合实际需求运用GPS技术、RFID技术等,可针对目标进行自动识别,并收集相关数据信息,为与互联网的有机整合提供良好条件,进而确保应用环境与网络环境具有较强一体化特征。

(二)网络互连

通常智慧校园具有无线与有线双网模式,为视频监控网络、传感网络的实现提供了坚实基础,并真正保证了网络之间的互联互通,这也是形成应用环境与网络环境的主要途径。

(三)数据处理水平加高

完善、高性能的数据处理系统就是智慧校园的主要基础与核心,其以云计算平台为出发点,使得智慧校园拥有较高数据传输效率、较强智能化程度以及硬件集成度强等优势,而软件、基础设备以及平台都也属于服务主体[4]。数据存储单元与各种计算处理设备在云计算作用下使得管理具有统一性特征,这也为形成数量丰富的计算资源提供了良好条件,因此在配置教学资源时有着较强灵活性,而资源也具有较强共享性。

(四)自主学习环境

学习环境的形成主要以有线与无线网络为基础,通过系统学习终端与云计算技术,使得学生可在各种时间与位置进行在线学习、交流与讨论等学习活动,这就使得智慧校园有着较强的自主学习环境服务能力。

(五)信息服务个性化

智慧校园可在基础上为学生与教师创建完善、智能、先进、综合的信息服务系统与职能感知环境,同时再以此为核心,根据学生与教师的特征,提供良好、全面的个性化信息服务。

四、构建智慧校园措施

(一)智慧校园目标

以校园管理中存在的各种问题与建设校园基础目标为依据,可明确构建智慧校园的主要目标就是运用物联网技术与云计算技术,创建安全校园、绿色校园、和谐校园与科学校园。

(二)构建智慧校园流程

构建智慧校园过程中,通常需要以软件与硬件为主要基础与核心。结合智慧校园建设经验与建设成本进行分析,可将构建智慧校园流程共划分为四个方面:首先,进行规划与统筹,针对当前学校存在的校园管理系统与资源进行有机结合,进而促进资源利用率的提升,并在进行整体建设期间实现分步骤分阶段的构建工作。其次,在融合校园存在的各种信息系统时,需要数据信息结构具有较强标准化特征,同时形成符合校园需求的系统对接端口与数据处理中心,为提高数据内交换效率的提升创建良好环境,并防止数据出现冗余现象。再次,针对个性化数据信息处理措施与丰富多样的智慧校园终端进行开发处理,使得大量个性化数据信息及时、精准的传递给相关用户。最后,创建符合各种用户需求的数据信息查询功能,而数据信息也需要通过处理中心分析后,具有较强的可读性与识别水平较高等特征。

(三)构建智慧校园的基础技术

当前我国各个学校都已经存在完善的校园网络,而部分学校在改造与创新后使得校园网络具有相应的规模。但资源的共享却具有较强约束性,同时各个部门之间经常使用的软件系统与操作环境具有较大差异,这也使得资源共享的实现受到一定阻碍,甚至还会出现“孤岛现象”。想要解决这一问题,就需要进行跨越式创新与发展,运用物联网技术、RFID技术、云计算等创建智慧校园各种能力。其中基础的技术则为资源监测、负载管理以及资源调度等。

(四)构建智慧校园特征

各个校园需求与环境的差异,使得智慧系统、智慧校园在建设期间需要以校园特征为基础,确保构建的智慧校园系统在具有较强特征的同时,也可有效促进学校自身特色的发展与完善。另外,构建智慧校园也属于系统工程的一种。学校在进行智慧教学设计过程中,需要结合各种业务需求进行系统设计,满足人们对技术便捷性需求,进而确保传统的校园文化与智慧校园形成良好的融合。

结束语:

综上所述,以云计算与物联网构建智慧校园可有效促进教育信息化快速发展。因此需要不断促进顶层设计力度的提升,确保智慧校园逐渐转变为促进我国教育信息化发展的主要动力,进而促进教学质量与管理效率的快速提升。

参考文献

[1]张道辉.基于云计算及物联网构建智慧校园分析[J].电脑迷,2017(01):109-110.

[2]周振中.基于云计算及物联网构建智慧校园[J].科技展望,2016,26(32):7.

[3]许小华.云计算和物联网在智慧校园构建中的应用研究[J].信息通信,2016(05):165-166.

[4]周蕾.基于云计算和物联网技术的智慧校园构建[J].广东技术师范学院学报,2015,36(08):101-104.

作者简介:孙义杰(1998-),男,山东省青岛人,在读本科生,研究方向:云计算。

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