探究5G背景下的高校智慧校園建設(shè)思路及相關(guān)產(chǎn)品選型方案

黃琴

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(shè)的重要性和現(xiàn)狀，著重探討了智慧校園建設(shè)的思路，促進(jìn)了智 慧校園建設(shè)的發(fā)展。

0引言

現(xiàn)階段，5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度不斷加大，5G覆蓋范圍越來越廣。5G時(shí)代的到來，很大地影響了各個(gè)行業(yè)。在教育教學(xué)領(lǐng)域，諸多新興信息化技術(shù)的運(yùn)用日益廣泛，智慧教育已成為大勢(shì)所趨。5G背景下，高校在開展智慧校園建設(shè)的過程中，應(yīng)秉承科學(xué)化的智慧校園建設(shè)要點(diǎn)與原則，充分發(fā)揮5G技術(shù)的作用和價(jià)值，為智慧校園建設(shè)提供技術(shù)保障。

1高校智慧校園概念分析

高校智慧校園，即高校在發(fā)展中，立足于先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智慧化校園環(huán)境，讓學(xué)生能夠在一個(gè)良好的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)在進(jìn)行智慧校園的構(gòu)建時(shí)，對(duì)高校中的各種信息資源與數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，使廣大師生能夠在一個(gè)安全得到保障，以及生活智慧化的環(huán)境中生活，促進(jìn)高校教育持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。總而言之，高校智慧校園就是以數(shù)字化校園建設(shè)為基礎(chǔ)而進(jìn)行的升級(jí)，把高校校園構(gòu)建成自動(dòng)化、智能化，以及集教學(xué)科研為一體的校園。

2高校智慧校園建設(shè)的重要性

現(xiàn)階段，我國(guó)各大高校對(duì)于建設(shè)智慧校園都非常關(guān)注，同時(shí)和自身的實(shí)際情況相結(jié)合，紛紛開展了此項(xiàng)工作。基于5G技術(shù)，智慧校園可以實(shí)現(xiàn)無縫、高速的校園網(wǎng)絡(luò)和物理網(wǎng)應(yīng)用，在保障網(wǎng)絡(luò)安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更快、更高效地信息傳輸。智慧校園囊括了諸多內(nèi)容，如基礎(chǔ)設(shè)施和信息安全等。智慧校園和過去的數(shù)字化校園相比，前者更重視智能化服務(wù)的過程和為師生提供個(gè)性化服務(wù)，更注重有效融合校園具體業(yè)務(wù)和資源。同時(shí)，在智慧校園中也能看到大數(shù)據(jù)的一些特點(diǎn)，合理運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，與學(xué)校的特點(diǎn)相結(jié)合，積極進(jìn)行健全與優(yōu)化，需要?jiǎng)?chuàng)新性地落實(shí)大數(shù)據(jù)，這也是智慧校園建設(shè)的一大重點(diǎn)。此外，智慧校園借助其整體性特點(diǎn)，可以共享信息，在大數(shù)據(jù)平臺(tái)集合全部數(shù)據(jù)。智慧校園的實(shí)效性既可以彰顯高校的信息化水平，也確保了高校運(yùn)行的高效性，進(jìn)而有效提高了教師的教學(xué)質(zhì)量，以及學(xué)校的管理水平，讓學(xué)生能夠置身于良好的學(xué)習(xí)環(huán)境中，為學(xué)生的個(gè)人發(fā)展提供保障。

3智慧校園建設(shè)現(xiàn)狀

“智慧地球"理念*初是由IBM提出。此理念一經(jīng)提出，便在各個(gè)領(lǐng)域中得到了延伸，教育行業(yè)也開始積極探索智慧校園的建設(shè)。從2010年開始，我國(guó)也立足于傳統(tǒng)校園建設(shè)，探索了信息化教學(xué)，開展了數(shù)字校園建設(shè)實(shí)踐，促使統(tǒng)一資源和用戶形成，加大對(duì)管理權(quán)限的控制力度，構(gòu)建了信息資源共享與流通的數(shù)字平臺(tái)。2016年，國(guó)家在全國(guó)信息化工程重點(diǎn)中納入了智慧校園，各大高校也紛紛展開了智慧校園建設(shè)工作。比如，浙江大學(xué)以智慧校園的定義為基礎(chǔ)，將智慧校園歸納為：流暢高速的校園網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用產(chǎn)品的豐富化，業(yè)務(wù)綜合，資源共享，外部數(shù)據(jù)融會(huì)貫通。南京郵電大學(xué)立足于物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)學(xué)校內(nèi)部信息資源進(jìn)行了整合，對(duì)校園建設(shè)展開分析，借助共享信息資源建設(shè)等信息資源，建立全新的智慧化校園服務(wù)平臺(tái)，讓校園管理變得更加便捷。現(xiàn)階段，高校建設(shè)總體從數(shù)字校園建設(shè)逐漸過渡到智慧校園建設(shè)，積極開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、多媒體教室、數(shù)字圖書館等建設(shè)。

4 5G背景下的高校智慧校園建設(shè)思路

4.1理清智慧校園的建設(shè)思路

在5G背景下，要想建設(shè)和發(fā)展好智慧校園，第一步就是要充分認(rèn)識(shí)智慧校園的發(fā)展目標(biāo)，加深對(duì)師生需求的了解，借助校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將更加優(yōu)質(zhì)、個(gè)性化的服務(wù)提供給廣大師生。共享數(shù)據(jù)信息只是*基本的職能，需要利用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)的智能分析，分析和確定教師與學(xué)生的切實(shí)所需。立足于師生的需求，將相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源推送給他們，方便師生更好地工作和學(xué)習(xí)。改變數(shù)字化管理模式的局限性，利用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，促進(jìn)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(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，如將豐富的學(xué)習(xí)資源提供給廣大教師，增強(qiáng)其科研能力;為學(xué)生提供多種多樣的服務(wù)，使學(xué)生的業(yè)余生活更加豐富。

4.2 重視頂層設(shè)計(jì)，加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃

智慧校園建設(shè)工程具有一定的系統(tǒng)性，加大統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)力度。如果在沒有正確系統(tǒng)指導(dǎo)的情況下進(jìn)行建設(shè)，很容易出現(xiàn)諸多問題，如弱化智慧校園的實(shí)踐應(yīng)用型、智慧校園建設(shè)的目標(biāo)定位不符合學(xué)校的發(fā)展目標(biāo)或建設(shè)過程缺乏秩序性等。因此，學(xué)校應(yīng)成立專門的領(lǐng)導(dǎo)小組，對(duì)智慧校園的建設(shè)工作予以負(fù)責(zé)。在前期，借助全面調(diào)查和研究學(xué)校的基本情況，就整個(gè)工程做出具有前瞻性、宏觀的戰(zhàn)略規(guī)劃，確定適宜的智慧校園建設(shè)的目標(biāo)，針對(duì)智慧校園建設(shè)中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，同時(shí)制定切實(shí)可行的解決方案，從而確保后期的實(shí)施有據(jù)可循。

4.3實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)全覆蓋

現(xiàn)階段，云端智能管理、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)等業(yè)務(wù)不斷增多。在此形勢(shì)下，智慧校園對(duì)寬基帶以及高速度的要求越來越高。5G技術(shù)具有低時(shí)延、高速率等優(yōu)勢(shì)，能夠增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性，*海量數(shù)據(jù)的管理，為智慧校園的建設(shè)提供重要保障。結(jié)合5G技術(shù)和Wi-Fi6 技術(shù)，可以優(yōu)化校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，構(gòu)建校園泛在網(wǎng)，滿足廣大師生教學(xué)、學(xué)習(xí)和生活的需要。

4.4基于信息數(shù)據(jù)整合建立一站式平臺(tái)

現(xiàn)階段，高校已構(gòu)建了服務(wù)類、資源類、教學(xué)類、管理類等諸多應(yīng)用系統(tǒng)，但是由于各系統(tǒng)在數(shù)據(jù)、架構(gòu)等方面缺少規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，彼此之間不能有效對(duì)接，導(dǎo)致整體效率差強(qiáng)人意。智慧校園建設(shè)有效對(duì)接上述各系統(tǒng)，打造統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的信息資料庫(kù)，確保數(shù)據(jù)、認(rèn)證和門戶等的統(tǒng)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(wù)辦理情況，加強(qiáng)對(duì)高校整體運(yùn)轉(zhuǎn)情況的掌握;對(duì)于管理層而言，每個(gè)部分的負(fù)責(zé)人能夠有效落實(shí)不同流程節(jié)點(diǎn)的提醒事宜，包括公文流轉(zhuǎn)、獎(jiǎng)勤助貸等。站在個(gè)人角度來說，教師和學(xué)生都可以借助系統(tǒng)查詢薪酬、成績(jī)、課程表等信息。除此之外，系統(tǒng)本身還應(yīng)將一站式服務(wù)充分覆蓋，比如教師一站式服務(wù)需要滿足包括退休、晉升、考核、培訓(xùn)、入職、招聘等在內(nèi)的多項(xiàng)需求，學(xué)生一站式服務(wù)需要滿足學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)的全生命周期服務(wù)。這樣才可以有效整合現(xiàn)有的各子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。

4.5 通過靈活整合建立移動(dòng)混合平臺(tái)

進(jìn)入5G時(shí)代，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)了高效、穩(wěn)定地傳輸，師生對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的需求也不斷提高。因此，智慧校園建設(shè)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注移動(dòng)平臺(tái)的建設(shè)，提升教師和學(xué)生使用移動(dòng)終端的體驗(yàn)感。詳細(xì)而言，以智慧校園為基礎(chǔ)建設(shè)移動(dòng)平臺(tái)，應(yīng)在移動(dòng)平臺(tái)中增設(shè)一些頻率高、操作簡(jiǎn)單的功能，比如查詢一些簡(jiǎn)單的信息、通知公告等。同時(shí)，高校應(yīng)充分考慮自身實(shí)際情況，開發(fā)相應(yīng)的App或微信小程序來構(gòu)建移動(dòng)混合平臺(tái)，隨時(shí)隨地為師生提供服務(wù)。

4.6融合移動(dòng)邊緣計(jì)算，提高智慧校園服務(wù)水平

移動(dòng)邊緣計(jì)算是5G技術(shù)的重要技術(shù)之一，主要是在靠近用戶和數(shù)據(jù)源的地方提供存儲(chǔ)與計(jì)算等基礎(chǔ)計(jì)算功能。在構(gòu)建智慧校園的過程中，感知系統(tǒng)建設(shè)占據(jù)很大部分，通過配置物聯(lián)網(wǎng)、傳感器等多種設(shè)備，實(shí)時(shí)向云端傳送數(shù)據(jù)，借助移動(dòng)邊緣計(jì)算設(shè)備，建立云數(shù)據(jù)中心+邊緣計(jì)算的服務(wù)模式。實(shí)時(shí)記錄用戶的行為，并對(duì)用戶行為軌跡展開科學(xué)分析，為用戶提供個(gè)性化的定制服務(wù)，包括貧困生鑒定、文獻(xiàn)資源定制、生活服務(wù)等。與此同時(shí)，可以設(shè)置多種預(yù)警邊界，如惡意校園網(wǎng)貸、心理問題預(yù)警、校園安全預(yù)警等，以便于學(xué)校能夠更好地引導(dǎo)學(xué)生，開展相應(yīng)的教育工作，優(yōu)化升級(jí)學(xué)生重點(diǎn)使用的環(huán)境，使學(xué)生對(duì)良好的教育資源、校園環(huán)境、學(xué)習(xí)環(huán)境的需求得到滿足。

4.7 利用大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)決策支持平臺(tái)

智慧校園建設(shè)使得高校各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)積累的信息數(shù)據(jù)越來越多。然而，大部分高校只對(duì)這些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)，并未將這些數(shù)據(jù)的作用發(fā)揮出來。無論是對(duì)于管理者來說，還是對(duì)教師而言，通過各種數(shù)據(jù)的有效利用，能夠?yàn)楣芾砉ぷ鳌⒔虒W(xué)工作提供有效的決策支持。智慧校園建設(shè)，必然需要實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨部門的信息挖掘與信息分析，針對(duì)包含人事系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、學(xué)生系統(tǒng)、圖書系統(tǒng)等在內(nèi)的多元化的系統(tǒng)進(jìn)行整合，采用多元化的數(shù)據(jù)維度、主題模型，對(duì)各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行更為深入地挖掘，從而有效掌握高校內(nèi)部多元化的信息，對(duì)管理規(guī)律、教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行全面的挖掘歸納，為高校現(xiàn)代化管理提供有效的數(shù)據(jù)支持。因此，智慧校園建設(shè)需要積極引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)海量的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，通過建模分析，得出有效的數(shù)據(jù)，以便于掌握高校運(yùn)行整體狀況，為各項(xiàng)決策提供支持。

5高校綜合能效解決方案

5.1校園電力監(jiān)控與運(yùn)維

集成設(shè)備所有數(shù)據(jù)，綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運(yùn)行，集中調(diào)控，集中監(jiān)控，數(shù)字化巡檢，移動(dòng)運(yùn)維，班組重新優(yōu)化整合，減少人力配置。

5.2后勤計(jì)費(fèi)管理

采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)抄表付費(fèi)管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計(jì)費(fèi)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、費(fèi)率設(shè)置、賬單統(tǒng)計(jì)匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設(shè)置補(bǔ)貼方案。通過能源付費(fèi)管理方式，培養(yǎng)用能群體和部門的節(jié)能意識(shí)。

5.2.1宿舍用電管理

針對(duì)學(xué)生宿舍用電進(jìn)行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時(shí)通斷功能；可進(jìn)行惡性負(fù)載識(shí)別，檢測(cè)違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄。

5.2.2商鋪水電收費(fèi)

針對(duì)校園超市、商鋪、食堂及其他針對(duì)個(gè)體的水電用能進(jìn)行預(yù)付費(fèi)管理。

5.2.3充電樁管理平臺(tái)

充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、充"信息能源結(jié)構(gòu)中是必*。充電樁應(yīng)用管理同樣是校園生活服務(wù)中必*一部分。

5.2.4智能照明管理

通過對(duì)高校路燈的全局監(jiān)測(cè)，提供對(duì)路燈靈活智能的管理，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)任一線路，任一個(gè)路燈的定時(shí)開關(guān)、強(qiáng)制開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)，以及定時(shí)控制方案靈活設(shè)置，確保路燈照明的智能控制和高效節(jié)能。

5.3能源管理系統(tǒng)

針對(duì)校園水、電、氣等各類接入能源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，包含同比分析、環(huán)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(jìn)行采集和統(tǒng)計(jì)的各類建筑耗電數(shù)據(jù)。如辦公類建筑耗電、教學(xué)類建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等，對(duì)數(shù)據(jù)分門別類的分析，提供領(lǐng)導(dǎo)決策，提高管理效能。

構(gòu)建符合校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求的數(shù)據(jù)庫(kù)，能自動(dòng)完成能耗數(shù)據(jù)的采集工作，自動(dòng)生成各種形式的報(bào)表、圖表以及系統(tǒng)性的能耗審計(jì)報(bào)告，能夠監(jiān)測(cè)能耗設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)置控制策略，達(dá)到節(jié)能目的。

5.4智慧消防系統(tǒng)

智慧消防云平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測(cè)器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)這些設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識(shí)別、定位，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集消防信息，通過云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動(dòng)化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"需求。從火災(zāi)預(yù)防，到火情報(bào)警，再到控制聯(lián)動(dòng)，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺(tái)內(nèi)運(yùn)行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺(tái)直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運(yùn)行狀況，并能夠在出現(xiàn)細(xì)節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時(shí)間內(nèi)，相關(guān)報(bào)警和事件信息通過手機(jī)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(dá)相關(guān)人員。

6.平臺(tái)部署硬件選型

6.1電力監(jiān)控與運(yùn)維平臺(tái)

6.2后勤計(jì)費(fèi)管理

6.2.1宿舍/商業(yè)預(yù)付費(fèi)平臺(tái)

6.2.2充電樁管理平臺(tái)

6.2.3智能照明管理

6.3能源管理系統(tǒng)

6.4智慧消防系統(tǒng)

6.4.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

6.4.2消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)

6.4.3防火門監(jiān)控系統(tǒng)

7結(jié)束語

現(xiàn)階段，5G技術(shù)的發(fā)展速度日益加快，無人駕駛、沉浸式課堂、遠(yuǎn)程醫(yī)療等給人們的生活帶來了巨大的改變。智慧化建設(shè)是高等教育的必然趨勢(shì)，高校應(yīng)該加快推動(dòng)智慧校園建設(shè)。同時(shí)，高校也應(yīng)該在設(shè)備、平臺(tái)、應(yīng)用等多個(gè)方面不斷*，搭建一個(gè)真正意義的、由5G技術(shù)驅(qū)動(dòng)的智慧校園建設(shè)體系，為師生提供更好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境。

【參考文獻(xiàn)】

【1】邵明華.5G背景下的高校智慧校園建設(shè)思路探究[J]廣州松田職業(yè)學(xué)院.2023（7）：28-31.

【2】高校綜合能效解決方案2022.5版.

【3】企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版.

作者簡(jiǎn)介

黃琴，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事宿舍安全用電研究發(fā)展。