探究5G背景下的高校智慧校園建設思路及相關產品選型方案

更新時間：2023-11-20 點擊次數：527

吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：分析了智慧校園建設的重要性和現狀，著重探討了智慧校園建設的思路，促進了智慧校園建設的發展。

0引言

現階段，5G基礎設施建設力度不斷加大，5G覆蓋范圍越來越廣。5G時代的到來，很大地影響了各個行業。在教育教學領域，諸多新興信息化技術的運用日益廣泛，智慧教育已成為大勢所趨。5G背景下，高校在開展智慧校園建設的過程中，應秉承科學化的智慧校園建設要點與原則，充分發揮5G技術的作用和價值，為智慧校園建設提供技術保障。

1高校智慧校園概念分析

高校智慧校園，即高校在發展中，立足于先進的物聯網技術構建智慧化校園環境，讓學生能夠在一個良好的環境中進行學習，同時在進行智慧校園的構建時，對高校中的各種信息資源與數據進行有效整合，使廣大師生能夠在一個安全得到保障，以及生活智慧化的環境中生活，促進高校教育持續、穩定發展。總而言之，高校智慧校園就是以數字化校園建設為基礎而進行的升級，把高校校園構建成自動化、智能化，以及集教學科研為一體的校園。

2高校智慧校園建設的重要性

現階段，我國各大高校對于建設智慧校園都非常關注，同時和自身的實際情況相結合，紛紛開展了此項工作。基于5G技術，智慧校園可以實現無縫、高速的校園網絡和物理網應用，在保障網絡安全的同時，實現更快、更高效地信息傳輸。智慧校園囊括了諸多內容，如基礎設施和信息安全等。智慧校園和過去的數字化校園相比，前者更重視智能化服務的過程和為師生提供個性化服務，更注重有效融合校園具體業務和資源。同時，在智慧校園中也能看到大數據的一些特點，合理運用大數據技術，與學校的特點相結合，積極進行健全與優化，需要創新性地落實大數據，這也是智慧校園建設的一大重點。此外，智慧校園借助其整體性特點，可以共享信息，在大數據平臺集合全部數據。智慧校園的實效性既可以彰顯高校的信息化水平，也確保了高校運行的高效性，進而有效提高了教師的教學質量，以及學校的管理水平，讓學生能夠置身于良好的學習環境中，為學生的個人發展提供保障。

3智慧校園建設現狀

“智慧地球"理念*初是由IBM提出。此理念一經提出，便在各個領域中得到了延伸，教育行業也開始積極探索智慧校園的建設。從2010年開始，我國也立足于傳統校園建設，探索了信息化教學，開展了數字校園建設實踐，促使統一資源和用戶形成，加大對管理權限的控制力度，構建了信息資源共享與流通的數字平臺。2016年，國家在全國信息化工程重點中納入了智慧校園，各大高校也紛紛展開了智慧校園建設工作。比如，浙江大學以智慧校園的定義為基礎，將智慧校園歸納為：流暢高速的校園網絡，應用產品的豐富化，業務綜合，資源共享，外部數據融會貫通。南京郵電大學立足于物聯網，對學校內部信息資源進行了整合，對校園建設展開分析，借助共享信息資源建設等信息資源，建立全新的智慧化校園服務平臺，讓校園管理變得更加便捷。現階段，高校建設總體從數字校園建設逐漸過渡到智慧校園建設，積極開展網絡教學、多媒體教室、數字圖書館等建設。

4 5G背景下的高校智慧校園建設思路

4.1理清智慧校園的建設思路

在5G背景下，要想建設和發展好智慧校園，第一步就是要充分認識智慧校園的發展目標，加深對師生需求的了解，借助校園網絡平臺，將更加優質、個性化的服務提供給廣大師生。共享數據信息只是*基本的職能，需要利用大數據和互聯網的智能分析，分析和確定教師與學生的切實所需。立足于師生的需求，將相應的學習資源推送給他們，方便師生更好地工作和學習。改變數字化管理模式的局限性，利用網絡管理系統，促進高校管理效率與能力的提升，有效整合各種分散的信息，高效利用校園網絡平臺，如將豐富的學習資源提供給廣大教師，增強其科研能力;為學生提供多種多樣的服務，使學生的業余生活更加豐富。

4.2 重視頂層設計，加強統籌規劃

智慧校園建設工程具有一定的系統性，加大統籌規劃和頂層設計力度。如果在沒有正確系統指導的情況下進行建設，很容易出現諸多問題，如弱化智慧校園的實踐應用型、智慧校園建設的目標定位不符合學校的發展目標或建設過程缺乏秩序性等。因此，學校應成立專門的領導小組，對智慧校園的建設工作予以負責。在前期，借助***調查和研究學校的基本情況，就整個工程做出具有前瞻性、宏觀的戰略規劃，確定適宜的智慧校園建設的目標，針對智慧校園建設中可能出現的問題進行有效預測，同時制定切實可行的解決方案，從而確保后期的實施有據可循。

4.3實現校園網絡全覆蓋

現階段，云端智能管理、數據庫建設等業務不斷增多。在此形勢下，智慧校園對寬基帶以及高速度的要求越來越高。5G技術具有低時延、高速率等優勢，能夠增強網絡的可靠性和穩定性，完善海量數據的管理，為智慧校園的建設提供重要保障。結合5G技術和Wi-Fi6 技術，可以優化校園網絡建設，構建校園泛在網，滿足廣大師生教學、學習和生活的需要。

4.4基于信息數據整合建立一站式平臺

現階段，高校已構建了服務類、資源類、教學類、管理類等諸多應用系統，但是由于各系統在數據、架構等方面缺少規范的標準，彼此之間不能有效對接，導致整體效率差強人意。智慧校園建設有效對接上述各系統，打造統一、標準的信息資料庫，確保數據、認證和門戶等的統一性，建立智慧校園的一站式管理。站在高校角度來說，管理層可以通過檢索功能，了解校務辦理情況，加強對高校整體運轉情況的掌握;對于管理層而言，每個部分的負責人能夠有效落實不同流程節點的提醒事宜，包括公文流轉、獎勤助貸等。站在個人角度來說，教師和學生都可以借助系統查詢薪酬、成績、課程表等信息。除此之外，系統本身還應將一站式服務充分覆蓋，比如教師一站式服務需要滿足包括退休、晉升、考核、培訓、入職、招聘等在內的多項需求，學生一站式服務需要滿足學生從入學到畢業的全生命周期服務。這樣才可以有效整合現有的各子系統，實現信息共享。

4.5 通過靈活整合建立移動混合平臺

進入5G時代，移動互聯網已實現了高效、穩定地傳輸，師生對移動互聯網的需求也不斷提高。因此，智慧校園建設應重點關注移動平臺的建設，提升教師和學生使用移動終端的體驗感。詳細而言，以智慧校園為基礎建設移動平臺，應在移動平臺中增設一些頻率高、操作簡單的功能，比如查詢一些簡單的信息、通知公告等。同時，高校應充分考慮自身實際情況，開發相應的App或微信小程序來構建移動混合平臺，隨時隨地為師生提供服務。

4.6融合移動邊緣計算，提高智慧校園服務水平

移動邊緣計算是5G技術的重要技術之一，主要是在靠近用戶和數據源的地方提供存儲與計算等基礎計算功能。在構建智慧校園的過程中，感知系統建設占據很大部分，通過配置物聯網、傳感器等多種設備，實時向云端傳送數據，借助移動邊緣計算設備，建立云數據中心+邊緣計算的服務模式。實時記錄用戶的行為，并對用戶行為軌跡展開科學分析，為用戶提供個性化的定制服務，包括貧困生鑒定、文獻資源定制、生活服務等。與此同時，可以設置多種預警邊界，如惡意校園網貸、心理問題預警、校園安全預警等，以便于學校能夠更好地引導學生，開展相應的教育工作，優化升級學生重點使用的環境，使學生對良好的教育資源、校園環境、學習環境的需求得到滿足。

4.7 利用大數據技術設計決策支持平臺

智慧校園建設使得高校各個業務系統積累的信息數據越來越多。然而，大部分高校只對這些信息數據進行簡單的存儲，并未將這些數據的作用發揮出來。無論是對于管理者來說，還是對教師而言，通過各種數據的有效利用，能夠為管理工作、教學工作提供有效的決策支持。智慧校園建設，必然需要實現跨系統、跨部門的信息挖掘與信息分析，針對包含人事系統、教育系統、財務系統、學生系統、圖書系統等在內的多元化的系統進行整合，采用多元化的數據維度、主題模型，對各種信息數據進行更為深入地挖掘，從而有效掌握高校內部多元化的信息，對管理規律、教學活動進行全面的挖掘歸納，為高校現代化管理提供有效的數據支持。因此，智慧校園建設需要積極引入大數據技術，對海量的信息數據進行挖掘，通過建模分析，得出有效的數據，以便于掌握高校運行整體狀況，為各項決策提供支持。

5高校綜合能效解決方案

5.1校園電力監控與運維

集成設備所有數據，綜合分析、協同控制、優化運行，集中調控，集中監控，數字化巡檢，移動運維，班組重新優化整合，減少人力配置。

5.2后勤計費管理

采用先進的網絡抄表付費管理技術，實現電、水、氣等能源綜合計費，實現遠程抄表、費率設置、賬單統計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養用能群體和部門的節能意識。

5.2.1宿舍用電管理

針對學生宿舍用電進行管理控制：可批量下發基礎用電額度和定時通斷功能；可進行惡性負載識別，檢測違規電氣，并可獲取違規用電跳閘記錄。

5.2.2商鋪水電收費

針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進行預付費管理。

5.2.3充電樁管理平臺

充電樁在“源、網、荷、儲、充"信息能源結構中是必*。充電樁應用管理同樣是校園生活服務中必*一部分。

5.2.4智能照明管理

通過對高校路燈的全局監測，提供對路燈靈活智能的管理，實現校園內任一線路，任一個路燈的定時開關、強制開關、亮度調節，以及定時控制方案靈活設置，確保路燈照明的智能控制和高效節能。

5.3能源管理系統

針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統計分析，包含同比分析、環比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。

按校園建筑的分類進行采集和統計的各類建筑耗電數據。如辦公類建筑耗電、教學類建筑耗電、學生宿舍耗電等，對數據分門別類的分析，提供領導決策，提高管理效能。

構建符合校園節能監管內容及要求的數據庫，能自動完成能耗數據的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統性的能耗審計報告，能夠監測能耗設備的運行狀態，設置控制策略，達到節能目的。

5.4智慧消防系統

智慧消防云平臺基于物聯網、大數據、云計算等現代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，并對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過云平臺進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統化"需求。從火災預防，到火情報警，再到控制聯動，在統一的系統大平臺內運行，用戶、安保人員、監管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內，相關報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關人員。

6.平臺部署硬件選型

6.1電力監控與運維平臺