物聯(lián)網技術應用——智慧校園劉修文主編安婷、李彥副主編第5章 智慧校園應用支撐平臺建設?熟悉應用支撐平臺建設原則與策略?熟悉高等學校管理信息中的管理數(shù)據(jù)子集與元數(shù)據(jù)的結構?熟悉校園一卡通平臺軟、硬件系統(tǒng)的組成?熟悉統(tǒng)一身份認證的作用及主要功能?熟悉智慧服務平臺的主要功能?熟悉智慧管理平臺的主要子系統(tǒng)?熟悉資源集成平臺的構成本章要點應用支撐平臺建設慨述智慧校園支撐平臺建設智慧校園應用平臺建設智慧校園應用平臺建設案例實訓5參觀本校網絡信息中心平臺思考題目錄5.15.25.35.45.55.6應用支撐平臺建設慨述5.1智慧校園應用支撐平臺建設原則必須保證其前瞻性、可用性、開放性和安全性。5.1.1建設原則建設原則1前瞻性3可用性2安全性

4開放性智慧校園應用支撐平臺的頂層設計必須保證前瞻性，遵循已有的相關標準，以保證良好的兼容性，以適應未來的技術發(fā)展。智慧校園應用支撐平臺的安全性分為管理和技術兩個層面。應用支撐平臺的建設必須從基礎資源池、虛擬化平臺、云安全等多個層面充分考慮業(yè)務的高可用，一旦出現(xiàn)故障，業(yè)務應用能夠迅速進行切換與遷移，達到用戶的無感知，業(yè)務的連續(xù)性。智慧校園應用支撐平臺需要提供開放的API接口，能夠通過API接口、命令行腳本實現(xiàn)對設備的配置與策略下發(fā)聯(lián)動，未來的擴展可以基于這些接口進行二次定制開放，也可方便地融合第三方應用系統(tǒng)。智慧校園的應用支撐平臺建設是一項復雜的系統(tǒng)工程，必須采用系統(tǒng)化思維和方法進行方案設計與實施，主要包括如下幾個方面。5.1.2建設思路建設思路1整體規(guī)劃2抓好一個基礎，落實三個統(tǒng)一3師生為本，服務為用智慧校園建設的整體規(guī)劃，要以人為本、面向服務、信息互通、數(shù)據(jù)共享，能提供及時、準確、高效、隨時隨地的校園信息化服務，“提供滿足跨部門的業(yè)務管理、面向全校用戶便捷的信息服務”。校園一卡通是“智慧校園”中應用支撐平臺的一個重要基礎。智慧校園中的應用支撐平臺還包括：統(tǒng)一信息標準規(guī)范、統(tǒng)一身份認證和統(tǒng)一門戶網站。智慧校園的應用平臺在支撐平臺的基礎上，構建的智慧服務、智慧管理、智慧教學和資源集成等應用，為師生員工及社會公眾提供泛在的服務。5.1.2建設策略建設策略1自主開發(fā)3公開招標

2校企合作有條件的院校可自主設計開發(fā)應用支撐平臺。如某高校以一體化開發(fā)平臺為基礎，采用先進的J2EE技術架構和面向服務的思想，使用WebService和XML等技術整合與集成各種應用系統(tǒng)，開發(fā)了教育陽光服務網絡平臺。高等院?；蚋呗氃盒５闹饕蝿帐墙虝耍栽谥腔坌@應用支撐平臺的建設過程當中，并不可能具備一切所需要的人才，所以為了使得相關平臺建設有力有效持續(xù)推進，學校應該選擇科技公司與之合作，通過學校提供訴求，科技公司提供技術搭建的方式來完成智慧校園信息化運行支撐平臺的建設。如果院校既沒有條件從事平臺的自主開發(fā)，又不能進行校企合作開發(fā)，便可根據(jù)《中華人民共和國政府采購法》等有關規(guī)定，現(xiàn)對智慧校園應用支撐平臺項目進行公開招標，發(fā)布公開招標公告。4提高人的素質提高人的綜合素質，需要從兩個方面來做，其一是業(yè)務技術方面的培訓，在培訓的過程當中讓他們掌握與智慧校園應用支撐平臺建設相關的精神和技能，其二就是進行個人心理上的培訓，幫助這些相關的技術工程人員提升個人素質和服務能力。智慧校園支撐平臺建設5.2智慧校園支撐平臺建設的一項重要內容就是要統(tǒng)一信息標準規(guī)范，應根椐GB/T36342-2018《智慧校園總體框架》和GB50174-2017《數(shù)據(jù)中心設計規(guī)范》、教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》、教育行業(yè)標準JY/T1006—2012《教育管理信息高等學校管理信息》以及各省、市關于智慧校園的建設標準。5.2.1統(tǒng)一信息標準規(guī)范圖5-2高等學校管理信息體系結構框圖高等學校管理信息中各管理數(shù)據(jù)子集按業(yè)務環(huán)節(jié)和流程劃分為數(shù)據(jù)類、數(shù)據(jù)子類、數(shù)據(jù)項，如圖5-3所示。圖5-3還給出了數(shù)據(jù)元素的表示結構（數(shù)據(jù)項），規(guī)定了數(shù)據(jù)元素的元數(shù)據(jù)結構。元數(shù)據(jù)結構由編號、數(shù)據(jù)項名、中文簡稱、類型、長度、約束、值空間、解釋/舉例、引用編號9項組成。5.2.1統(tǒng)一信息標準規(guī)范圖5-3高等學校管理信息的數(shù)據(jù)層次與元數(shù)據(jù)結構5.2.2統(tǒng)一身份認證及授權中心統(tǒng)一身份認證是以認證服務為基礎的統(tǒng)一用戶管理、授權管理和身份認證體系，將組織機構信息、用戶信息統(tǒng)一存儲，進行分級授權和集中身份認證，規(guī)范應用系統(tǒng)的用戶認證方式。統(tǒng)一身份認證平臺如圖5-4所示。圖5-4統(tǒng)一身份認證平臺示意圖5.2.2統(tǒng)一身份認證及授權中心統(tǒng)一身份認證平臺的功能目錄服務身份認證系統(tǒng)單點登錄統(tǒng)一身份管理統(tǒng)一授權管理統(tǒng)一資源訪問控制資源訪問安全審計接口開放5.2.3統(tǒng)一門戶網站智慧校園的門戶網站平臺不僅是校院對外宣傳的窗口，也是信息化的鏈接平臺。是校院的展示形象、公共信息發(fā)布、教學科研成果展現(xiàn)、意見反饋收集、教學創(chuàng)新等方面的一個重要工具，對樹立校院形象，提高知名度及競爭力，打造良好的人文氛圍及社會影響力都有著重要的作用。遼寧某高職院校網站截圖5.2.3統(tǒng)一門戶網站

1校院門戶網站的網站功能模塊(1)基本信息展示。(2)公告通知。(3)新聞報道。(4)教學培訓科研咨詢。(5)校院學報。(6)文件下載(7)公共信息查詢。(8)統(tǒng)一身份認證服務。(9)后臺管理員權限。5.2.3統(tǒng)一門戶網站

2校院門戶網站的性能要求(1)安全性。(2)可擴展性。(3)穩(wěn)定性。(4)技術先進性。(5)一定規(guī)模用戶訪問支持。5.2.4校園一卡通校園一卡通服務是將校內用戶身份識別、校內小額金融結算、校務管理、金融服務集成為一體，為學校潛在的信息化應用建立關聯(lián)或集成提供接口，實現(xiàn)“一卡在手，走遍校園，一卡通用，一卡多用”。圖5-5校園一卡通示意圖5.2.4校園一卡通

1校園一卡通硬件系統(tǒng)的組成校園一卡通硬件系統(tǒng)由數(shù)據(jù)中心、前置系統(tǒng)、應用子系統(tǒng)軟硬件支撐環(huán)境、前端機具及卡片介質、一卡通網絡及其他輔助設備組成，如圖5-6所示。圖5-6校園一卡通硬件系統(tǒng)組成框圖5.2.4校園一卡通

2校園一卡通軟件系統(tǒng)的組成校園一卡通軟件系統(tǒng)主要由系統(tǒng)平臺和應用子系統(tǒng)兩大部分組成。

校園一卡通軟件系統(tǒng)系統(tǒng)平臺應用子系統(tǒng)校園一卡通系統(tǒng)平臺主要包括數(shù)據(jù)中心、前置系統(tǒng)、卡務管理和第三方業(yè)務接口4個部分校園一卡通應用子系統(tǒng)主要為校內小額結算交易和具有身份認證需求的系統(tǒng)提供認證支持，其應用涉及學校教學、管理、學習、科研、生活的各個方面。5.2.4校園一卡通

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校園一卡通應用場景案例校園一卡通軟件系統(tǒng)主要由系統(tǒng)平臺和應用子系統(tǒng)兩大部分組成。

校園一卡通應用場景考勤管理子系統(tǒng)門禁管理子系統(tǒng)

水控管理子系統(tǒng)采用智能水控管理子系統(tǒng)，日常生活用水都用自己的消費卡完成結算，按需消費，自動結算，使結算準確、高效，后勤服務省時省力，達到收費合理化、管理科學化，有效杜絕浪費現(xiàn)象。門禁管理子系統(tǒng)為校園出入的場所等提供門禁管理功能，只有持卡并被授權的用戶才能在被指定的時間段進入指定的場所，可利用門禁控制器采集的數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)字化管理，規(guī)范內部人力資源管理等。考勤管理子系統(tǒng)提供考勤和時間管理功能，為考勤管理、加班請假等提供現(xiàn)代化的手段，為工資核算提供財務接口，提高了管理工作的效率和便捷。從而實現(xiàn)考勤門禁的現(xiàn)代化管理，使管理者及時、迅速、準確了解相關人員出勤及出入情況，改善人事管理模式。智慧校園應用平臺建設5.31智慧服務平臺的總體要求2智慧服務平臺的主要功能5.3.1智慧服務平臺圖5-7智慧服務平臺的主要功能示意圖1智慧服務平臺的總體要求2智慧服務平臺的主要功能5.3.1智慧服務平臺圖5-7智慧服務平臺的主要功能示意圖2智慧圖書館的特征智慧圖書館是建立在物聯(lián)網、互聯(lián)網、數(shù)字圖書館基礎之上的新型圖書館，實現(xiàn)由知識服務向智慧服務的提升則是智慧圖書館的精髓。其外在特征是在現(xiàn)代信息技術的支持下提供無所不在、無時不在的服務；其內在特征則是提供以人為本的智慧服務，滿足讀者日益增長與不斷變化的需求。5.3.1智慧圖書館概述智慧圖書館具備以下5個主要特征。場景感知全面覆蓋(2)設備互聯(lián)互通(3)服務創(chuàng)新智慧人性(4)管理高效靈活便捷。(5)資源信息海量共享。2智慧圖書館的的建設內容智慧圖書館的建設內容包括環(huán)境智慧化、服務智慧化、管理智慧化和資源智慧化4個方面。5.3.1智慧圖書館概述環(huán)境智慧化。在智慧圖書館的建設中，環(huán)境建設承擔著基礎性的作用，無論是信息資源的有效利用，或是高效精準管理服務的提供，都無不需要智慧化的基礎環(huán)境支持?？傮w上，環(huán)境智慧化可以分為物理環(huán)境的智慧化建設及虛擬環(huán)境的智慧化建設兩部分，如圖4-15所示。圖4-15環(huán)境智慧化建設內容(2)服務智慧化。服務智慧化是貫穿智慧圖書館始終的主線，其智慧化主要體現(xiàn)在服務手段、方式的智慧化以及服務模式的多元化上，體現(xiàn)在無所不在、形式多樣的主動服務、個性化服務、泛在化服務及人性化服務上。圖書館的服務智慧化如圖4-16所示。5.3.1智慧圖書館概述圖4-16服務智慧化建設內容(3)管理智慧化。管理的智慧化是保證智慧圖書館智能運轉的必要手段，管理的對象不僅包括信息資源，還包括硬件設施環(huán)境管理、用戶借閱服務過程管理、圖書館日常運行的維護以及圖書館可持續(xù)發(fā)展的輔助性管理(如圖書館運營過程中的節(jié)能管理、針對圖書館館藏資源和整個工作環(huán)境的安全防盜監(jiān)控、對圖書保存條件的自動監(jiān)測等)。管理智慧化主要表現(xiàn)在資源管理智慧化和安保管理智慧化兩方面，如圖4-17所示。5.3.1智慧圖書館概述圖4-17管理智慧化建設內容(4)資源智慧化。智慧圖書館建設中涉及的資源種類多樣，除傳統(tǒng)的紙質圖書文獻資源外，還包含電子資源、用戶資源，以及相關文化資源。而資源的智慧化是指資源從采集到存儲，再到展示、推送的整個過程的智慧化，如圖4-18所示。5.3.1智慧圖書館概述圖4-18資源智慧化建設內容智慧管理平臺的主要包括行政辦公子系統(tǒng)、人力資源子系統(tǒng)、教務管理子系統(tǒng)、考務管理子系統(tǒng)、科研管理子系統(tǒng)、資產管理子系統(tǒng)、財務管理子系統(tǒng)、綜合管理子系統(tǒng)等，如圖5-8所示。5.3.2智慧管理平臺圖5-8智慧管理平臺的構成示意圖智慧教學平臺是一個多級互動的系統(tǒng)性工程，支持課堂教學、移動學習、家庭學習三種教學場景，集教、學、考、評、管5位于一體，如圖5-9所示。5.3.3智慧教學平臺圖5-9智慧教學平臺示意圖資源集成平臺為在線用戶提供教學資源應用與服務。具有教師開展基于計算機、校園網進行教學、教研和教學準備的數(shù)字資源；滿足學生開展基于校園網、互聯(lián)網的自主學習的資源。包括資源制作、資源庫、資源應用等應用單元，如圖5-10所示。5.3.4資源集成平臺圖5-10資源集成平臺構成示意圖1資源制作資源制作包括實時生成資源和課加工制作資源兩個方面。2資源庫資源庫的教學資源是伴隨著國家教育信息化的過程而形成的一種將資源合理積累、存儲、使用的網絡系統(tǒng)。教學資源庫大體可分為課件資源、課程資源和測試資源三種，如圖5-11所示。5.3.4資源集成平臺圖5-11教學資源庫組成示意圖

3資源應用資源應用包括資源訪問和在線學習兩個方面。智慧校園應用平臺建設案例5.4智慧校園云平臺劃分為基礎資源層、虛擬資源層、管理服務層和安全防護層4層架構，如圖5-12所示。5.4.1智慧校園云平臺圖5-12智慧校園云平臺遠程交互式教育平臺提供雙向可視化的通信互動，模擬老師與學生的“面對面”交談，實現(xiàn)遠程教學的目的。遠程交互式教育平臺示意圖如圖5-13所示。5.4.2遠程交互式教育平臺圖5-13遠程交互式教育平臺示意圖智慧校園綜合管理平臺是以智慧校園建設創(chuàng)新化、生態(tài)化、智能化發(fā)展為目標，基于NB-IoT（窄帶互聯(lián)網）、云計算和大數(shù)據(jù)等技術，集合了智能化接入、智能化管理、智能化控制、互動反饋和大數(shù)據(jù)的分析等多功能于一體，可實現(xiàn)對校園人、物和環(huán)境的統(tǒng)一可視化管理及人性化服務，是將多種智能物聯(lián)網設備組合搭配形成有針對性