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探究5G背景下的高校智慧校园建设思路及相关产品选型方案

 更新时间:2023-12-08 点击量:60

江苏安科瑞电器制造有限公司 范宏博

摘 要:分析了智慧校园建设的重要性和现状,着重探讨了智慧校园建设的思路,促进了智慧校园建设的发展。

0引言

现阶段,5G基础设施建设力度不断加大,5G覆盖范围越来越广。5G时代的到来,很大地影响了各个行业。在教育教学领域,诸多新兴信息化技术的运用日益广泛,智慧教育已成为大势所趋。5G背景下,高校在开展智慧校园建设的过程中,应秉承科学化的智慧校园建设要点与原则,充分发挥5G技术的作用和价值,为智慧校园建设提供技术保障。

1高校智慧校园概念分析

高校智慧校园,即高校在发展中,立足于先进的物联网技术构建智慧化校园环境,让学生能够在一个良好的环境中进行学习,同时在进行智慧校园的构建时,对高校中的各种信息资源与数据进行有效整合,使广大师生能够在一个安全得到保障,以及生活智慧化的环境中生活,促进高校教育持续、稳定发展。总而言之,高校智慧校园就是以数字化校园建设为基础而进行的升级,把高校校园构建成自动化、智能化,以及集教学科研为一体的校园。

2高校智慧校园建设的重要性

现阶段,我国各大高校对于建设智慧校园都非常关注,同时和自身的实际情况相结合,纷纷开展了此项工作。基于5G技术,智慧校园可以实现无缝、高速的校园网络和物理网应用,在保障网络安全的同时,实现更快、更高效地信息传输。智慧校园囊括了诸多内容,如基础设施和信息安全等。智慧校园和过去的数字化校园相比,前者更重视智能化服务的过程和为师生提供个性化服务,更注重有效融合校园具体业务和资源。同时,在智慧校园中也能看到大数据的一些特点,合理运用大数据技术,与学校的特点相结合,积极进行健全与优化,需要创新性地落实大数据,这也是智慧校园建设的一大重点。此外,智慧校园借助其整体性特点,可以共享信息,在大数据平台集合全部数据。智慧校园的实效性既可以彰显高校的信息化水平,也确保了高校运行的高效性,进而有效提高了教师的教学质量,以及学校的管理水平,让学生能够置身于良好的学习环境中,为学生的个人发展提供保障。

3智慧校园建设现状

“智慧地球"理念*初是由IBM提出。此理念一经提出,便在各个领域中得到了延伸,教育行业也开始积极探索智慧校园的建设。从2010年开始,我国也立足于传统校园建设,探索了信息化教学,开展了数字校园建设实践,促使统一资源和用户形成,加大对管理权限的控制力度,构建了信息资源共享与流通的数字平台。2016年,国家在全国信息化工程重点中纳入了智慧校园,各大高校也纷纷展开了智慧校园建设工作。比如,浙江大学以智慧校园的定义为基础,将智慧校园归纳为:流畅高速的校园网络,应用产品的丰富化,业务综合,资源共享,外部数据融会贯通。南京邮电大学立足于物联网,对学校内部信息资源进行了整合,对校园建设展开分析,借助共享信息资源建设等信息资源,建立全新的智慧化校园服务平台,让校园管理变得更加便捷。现阶段,高校建设总体从数字校园建设逐渐过渡到智慧校园建设,积极开展网络教学、多媒体教室、数字图书馆等建设。

4 5G背景下的高校智慧校园建设思路

4.1理清智慧校园的建设思路

在5G背景下,要想建设和发展好智慧校园,第一步就是要充分认识智慧校园的发展目标,加深对师生需求的了解,借助校园网络平台,将更加优质、个性化的服务提供给广大师生。共享数据信息只是*基本的职能,需要利用大数据和互联网的智能分析,分析和确定教师与学生的切实所需。立足于师生的需求,将相应的学习资源推送给他们,方便师生更好地工作和学习。改变数字化管理模式的局限性,利用网络管理系统,促进高校管理效率与能力的提升,有效整合各种分散的信息,高效利用校园网络平台,如将丰富的学习资源提供给广大教师,增强其科研能力;为学生提供多种多样的服务,使学生的业余生活更加丰富。

4.2 重视顶层设计,加强统筹规划

智慧校园建设工程具有一定的系统性,加大统筹规划和顶层设计力度。如果在没有正确系统指导的情况下进行建设,很容易出现诸多问题,如弱化智慧校园的实践应用型、智慧校园建设的目标定位不符合学校的发展目标或建设过程缺乏秩序性等。因此,学校应成立专门的领导小组,对智慧校园的建设工作予以负责。在前期,借助quan方位调查和研究学校的基本情况,就整个工程做出具有前瞻性、宏观的战略规划,确定适宜的智慧校园建设的目标,针对智慧校园建设中可能出现的问题进行有效预测,同时制定切实可行的解决方案,从而确保后期的实施有据可循。

4.3实现校园网络全覆盖

现阶段,云端智能管理、数据库建设等业务不断增多。在此形势下,智慧校园对宽基带以及高速度的要求越来越高。5G技术具有低时延、高速率等优势,能够增强网络的可靠性和稳定性,完善海量数据的管理,为智慧校园的建设提供重要保障。结合5G技术和Wi-Fi6 技术,可以优化校园网络建设,构建校园泛在网,满足广大师生教学、学习和生活的需要。

4.4基于信息数据整合建立一站式平台

现阶段,高校已构建了服务类、资源类、教学类、管理类等诸多应用系统,但是由于各系统在数据、架构等方面缺少规范的标准,彼此之间不能有效对接,导致整体效率差强人意。智慧校园建设有效对接上述各系统,打造统一、标准的信息资料库,确保数据、认证和门户等的统一性,建立智慧校园的一站式管理。站在高校角度来说,管理层可以通过检索功能,了解校务办理情况,加强对高校整体运转情况的掌握;对于管理层而言,每个部分的负责人能够有效落实不同流程节点的提醒事宜,包括公文流转、奖勤助贷等。站在个人角度来说,教师和学生都可以借助系统查询薪酬、成绩、课程表等信息。除此之外,系统本身还应将一站式服务充分覆盖,比如教师一站式服务需要满足包括退休、晋升、考核、培训、入职、招聘等在内的多项需求,学生一站式服务需要满足学生从入学到毕业的全生命周期服务。这样才可以有效整合现有的各子系统,实现信息共享。

4.5 通过灵活整合建立移动混合平台

进入5G时代,移动互联网已实现了高效、稳定地传输,师生对移动互联网的需求也不断提高。因此,智慧校园建设应重点关注移动平台的建设,提升教师和学生使用移动终端的体验感。详细而言,以智慧校园为基础建设移动平台,应在移动平台中增设一些频率高、操作简单的功能,比如查询一些简单的信息、通知公告等。同时,高校应充分考虑自身实际情况,开发相应的App或微信小程序来构建移动混合平台,随时随地为师生提供服务。

4.6融合移动边缘计算,提高智慧校园服务水平

移动边缘计算是5G技术的重要技术之一,主要是在靠近用户和数据源的地方提供存储与计算等基础计算功能。在构建智慧校园的过程中,感知系统建设占据很大部分,通过配置物联网、传感器等多种设备,实时向云端传送数据,借助移动边缘计算设备,建立云数据中心+边缘计算的服务模式。实时记录用户的行为,并对用户行为轨迹展开科学分析,为用户提供个性化的定制服务,包括贫困生鉴定、文献资源定制、生活服务等。与此同时,可以设置多种预警边界,如恶意校园网贷、心理问题预警、校园安全预警等,以便于学校能够更好地引导学生,开展相应的教育工作,优化升级学生重点使用的环境,使学生对良好的教育资源、校园环境、学习环境的需求得到满足。

4.7 利用大数据技术设计决策支持平台

智慧校园建设使得高校各个业务系统积累的信息数据越来越多。然而,大部分高校只对这些信息数据进行简单的存储,并未将这些数据的作用发挥出来。无论是对于管理者来说,还是对教师而言,通过各种数据的有效利用,能够为管理工作、教学工作提供有效的决策支持。智慧校园建设,必然需要实现跨系统、跨部门的信息挖掘与信息分析,针对包含人事系统、教育系统、财务系统、学生系统、图书系统等在内的多元化的系统进行整合,采用多元化的数据维度、主题模型,对各种信息数据进行更为深入地挖掘,从而有效掌握高校内部多元化的信息,对管理规律、教学活动进行全面的挖掘归纳,为高校现代化管理提供有效的数据支持。因此,智慧校园建设需要积极引入大数据技术,对海量的信息数据进行挖掘,通过建模分析,得出有效的数据,以便于掌握高校运行整体状况,为各项决策提供支持。

5高校综合能效解决方案

5.1校园电力监控与运维

集成设备所有数据,综合分析、协同控制、优化运行,集中调控,集中监控,数字化巡检,移动运维,班组重新优化整合,减少人力配置。

5.2后勤计费管理

采用先进的网络抄表付费管理技术,实现电、水、气等能源综合计费,实现远程抄表、费率设置、账单统计汇总等,支持微信、支付宝、一卡通等充值支付方式,可设置补贴方案。通过能源付费管理方式,培养用能群体和部门的节能意识。

5.2.1宿舍用电管理

针对学生宿舍用电进行管理控制:可批量下发基础用电额度和定时通断功能;可进行恶性负载识别,检测违规电气,并可获取违规用电跳闸记录。

5.2.2商铺水电收费

针对校园超市、商铺、食堂及其他针对个体的水电用能进行预付费管理。

5.2.3充电桩管理平台

充电桩在“源、网、荷、储、充"信息能源结构中是必不可缺的。充电桩应用管理同样是校园生活服务中必不可缺的一部分。

5.2.4智能照明管理

通过对高校路灯的全局监测,提供对路灯灵活智能的管理,实现校园内任一线路,任一个路灯的定时开关、强制开关、亮度调节,以及定时控制方案灵活设置,确保路灯照明的智能控制和高效节能。

5.3能源管理系统

针对校园水、电、气等各类接入能源进行统计分析,包含同比分析、环比分分析、损耗分析等。了解用能总量和能源流向。

按校园建筑的分类进行采集和统计的各类建筑耗电数据。如办公类建筑耗电、教学类建筑耗电、学生宿舍耗电等,对数据分门别类的分析,提供领导决策,提高管理效能。

构建符合校园节能监管内容及要求的数据库,能自动完成能耗数据的采集工作,自动生成各种形式的报表、图表以及系统性的能耗审计报告,能够监测能耗设备的运行状态,设置控制策略,达到节能目的。

5.4智慧消防系统

智慧消防云平台基于物联网、大数据、云计算等现代信息技术,将分散的火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接形成网络,并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位,实时动态采集消防信息,通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析,帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。实现了无人化值守智慧消防,实现智慧消防“自动化"、“智能化"、“系统化"需求。从火灾预防,到火情报警,再到控制联动,在统一的系统大平台内运行,用户、安保人员、监管单位都能够通过平台直观地看到每一栋建筑物中各类消防设备和传感器的运行状况,并能够在出现细节隐患、发生火情等紧急和非紧急情况下,在几秒时间内,相关报警和事件信息通过手机短信、语音电话、邮件提醒和APP推送等手段,就迅速能够迅速通知到达相关人员。

6.平台部署硬件选型

6.1电力监控与运维平台

6.2后勤计费管理

6.2.1宿舍/商业预付费平台

6.2.2充电桩管理平台

6.2.3智能照明管理

6.3能源管理系统

6.4智慧消防系统

6.4.1电气火灾监控系统

6.4.2消防设备电源监控系统

6.4.3防火门监控系统

7结束语

现阶段,5G技术的发展速度日益加快,无人驾驶、沉浸式课堂、远程医疗等给人们的生活带来了巨大的改变。智慧化建设是高等教育的必然趋势,高校应该加快推动智慧校园建设。同时,高校也应该在设备、平台、应用等多个方面不断完善,搭建一个真正意义的、由5G技术驱动的智慧校园建设体系,为师生提供更好的学习生活环境。

参考文献:

[1] 邵明华.5G背景下的高校智慧校园建设思路探究[J]广州松田职业学院.2023(7):28-31.

[2] 高校综合能效解决方案2022.5版.

[3] 企业微电网设计与应用手册2022.05版.

苏公网安备 32028102001273号