智慧校园管理中心-智能身份识别与信息管理

（一）智慧校园建设的总体目标

智慧校园建设的总体目标就是在现有校园网络的基础上，体现“以人为本”的理念，把EPC、RFID、各种传感器装配到教学、科研、后勤、生活等学校领域的各个部门，通过智慧校园平台，连在一起形成物联网，将各种信息融合到学校的每个人和每件物上，实现人与人、人与物、物与物的互联与协作，做到服务于全体师生。

（二）智慧校园建设的总体原则

智慧校园建设主要遵循以下原则。

1.统一标准，资源共享原则

智慧校园的建设需要充分考虑相关信息系统与学校所在省、市教育信息资源的共享，建立信息资源共享机制，充分利用网络基础、业务系统和信息资源，加强整合，促进互联互通、信息共享，使有限的资源发挥最大的效益。

2.开放性原则

智慧校园的建设要对各个应用系统的开发平台、数据库和运行环境进行统一考虑。智慧校园在后期的应用过程中，校园网上的应用和资源会越来越多，如果对各项应用缺乏有效的组织和管理，技术升级存在风险，那么业务系统维护的成本将会不断增加。因此，前期的建设必须考虑学校未来需求的变化和扩展，通过开放性的平台进行持续改进，并实现更加方便的系统维护。

3.以平台为框架，无缝集成学校已建和今后新建的业务应用系统原则

在符合教育部和行业标准的体系指导下，建设智慧校园数据标准，以智慧校园平台为框架，无缝集成学校已建和新建的业务应用系统，促进数据利用的最大化。最大限度地融合数据交换集成、用户管理、统一身份认证、业务数据整合、信息资源展示等，以标准、数据、应用、用户为重点要素进行规划和建设。

4.先进性原则

系统设计采用先进的智慧校园理念、先进的技术和先进的系统工程方法，目标是建设一个可持续发展的、具有先进性和开放性的智慧校园。

5.系统安全性原则

在系统软设计与建设中，应该充分考虑数据安全、网络安全、传输安全、管理安全等系统的安全。

（三）智慧校园建设的总体架构

智慧校园建设的总体架构从下到上分别为智能感知层、网络通信层、智能信息采集与管理平台层、智慧应用支撑平台层、智慧校园应用层和统一信息门户，辅以信息标准与规范体系、运行维护与安全体系两个保障体系保障智慧校园的规范建设与运行维护。

1.智能感知层

在智慧校园中，智能感知层位于系统的最底层，通过无处不在的传感器、二维码标签、RFID、摄像头等感知和识别校园中相关物体的信息，实现对校园的人员、设备、资源等环境的全面感知，具体包括物与物的感知、人与物的感知，以及系统间信息的实时感知、捕获和传递等。这就要求传感器不仅要实时感知人员、设备、资源的相关信息，而且还要感知学习者的个体特征和学习情境。

2.网络通信层

网络通信层的主要功能是实现移动网、物联网、校园网、视频会议网等各类网络的互联互通，实现校园中人与人、物与物、人与物之间的全面互联互通与互动，为随时、随地、随需的各类应用提供高速、泛在的网络条件，从而增强信息获取和实时服务的能力。

3.智能信息采集与管理平台层

智能信息采集与管理平台层包括智能信息采集网络、物联网数据／元数据、物联网互通管理中心、物联网设备运行管理，主要功能是实现对收集到的数据的整理及不同系统之间数据的格式转换。

4.智慧应用支撑平台层

智慧应用支撑平台层负责对收集到的信息进行全面集成、数据挖掘和智能分析，依赖于智慧校园中沉淀的多源、海量的非结构化和结构化数据，所有这些数据均通过Hadoop集群进行挖掘，数据分析和处理的结果存储在专用数据库中供系统和用户使用。

智慧校园以实现个性化服务为目标，客观上要求对校园用户的实际需求进行挖掘。校园网、无线网、一卡通、MOOC、数字学习、社交平台等系统的海量日志蕴含了用户日常工作、学习、生活中的行为习惯和爱好等，这为通过数据挖掘提升用户的使用体验、改进服务流程和提高服务质量提供了条件。

5.智慧校园应用层

智慧校园应用层主要提供个性化服务、智能决策服务等。通过将教务管理系统、科研管理系统、人事管理系统、财务管理系统、资产管理系统等典型业务系统，传感系统、视频监控系统、社交网络系统等新型业务系统，以及各种应用系统进行高度融合，构建开放的学习环境，最终为师生提供个性化、智能化的应用服务。

6.统一信息门户

智慧校园通过对各种服务进行融合，展现在用户面前的不再是一个个孤立的应用系统，而是统一、友好的使用入口界面—综合信息服务平台（统一信息门户）。统一信息门户提供统一的接入门户和入口界面，针对不同授权角色的用户，提供个性化的信息服务。用户只需访问个性化的校园门户，就可以进行各种信息资源的查询、交互与协同。同时，信息化的服务方式提高了管理效率和管理水平，有助于监控服务质量，提高服务能力。

7.信息标准与规范体系(www.xing528.com)

信息标准与规范体系确定了信息采集、信息处理、信息交换等过程的标准和规范，规范了应用系统的数据结构，满足了信息化建设的要求，为数据融合和服务融合奠定了基础。

8.运行维护与安全体系

运行维护与安全体系是智慧校园正常运行的重要保障。智慧校园中的安全涉及物理安全、网络安全、数据安全和内容安全四个方面。物理安全包括设备安全、环境安全、容灾备份、介质安全等。网络安全包括风险评估、安全检测、数据备份、追踪审计、安全防护等。数据安全主要包括数据库安全、数字签名、认证技术等。内容安全主要包括数据挖掘、隐私保护、信息过滤等。

（四）智慧校园系统的主要功能模块

1.身份管理模块

身份管理模块是对全校师生身份的统一认证和管理。全体师生可以到智慧校园管理中心申请，在SIM卡中以RFID电子标签的形式填写自己的个人基本信息，这就成了自动身份识别的终端。这样，师生的SIM卡的射频标签与师生的基本信息就可以通过师生信息的基本数据库进行转换。在教师离职、退休或者学生毕业时，可以申请删除自己手机SIM卡中的个人信息，SIM卡会因失去自动识别功能再次成为一张普通手机卡。当教师或者学生的信息发生改变时，也可以申请更改，这些都是信息管理的功能。通过师生SIM卡的识别记录可查询其动态信息，比如考勤情况、到寝情况等。此外，还可以通过最近一次身份识别时标签识别器的位置来定位或追踪手机。

2.智慧教学模块

智慧校园在教学方面需要提供智慧的环境，智慧学习环境是一种能感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利的互动工具、自动记录学习过程和评测学习成果，以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间，主要有以下特点。

第一，智慧学习环境包括融合的网络和先进的教学平台，旨在实现无处不在的网络学习。学生不仅可以在机房、图书馆、自习室、宿舍等用电脑进行网络学习，还可以在操场、食堂、草坪上通过无线网络随时随地接入网络，接收课程通知，参与课程讨论，提交作业等。

第二，学习终端不再局限于普通电脑，以iPad为代表的移动终端得到更广泛的应用，学生可以在课堂内外进行电子教材的学习，参与师生互动、生生互动等网络学习活动。

第三，教与学的方式将发生很大改变，教师通过智慧学习环境能够快速地识别学生特征，根据其课内、课外的学习过程，对其进行合理的分析与判断，将学习资源进行个性化推送，并在小组协作中进行优化组合，发挥特长，激发学生的学习兴趣与热情，提高学习效果。基于Web3.0理念的技术将得到充分的应用，Wiki、日志、博客、微信等在教学中将会发挥重要作用，支持学生的共同学习与反馈，培养学生的自主学习能力，有利于知识的建构，并实现知识的共建共享。

智慧教学模块主要包含五个子模块：智慧教室、教学设备、智慧课程、实验实训、智慧考核。智慧教室通过对教室中的人、设备、环境、师生情绪等进行精确感知和监控，对信息进行综合运用，根据不同的教学内容，利用现代教育技术等教学手段及当前教室的电气装置和设备，提出情景教学模式，体现智慧教室具有教学内容呈现的优化性、学习资源获取的便利性、课堂教学互动的深度性、教学情景体验的感知性、教室电气布局的管理性特征，最终达到提高教学质量和提升学生就业能力的目标。教学设备是相互独立的，彼此之间的关联不太紧密，通过物联网将各个教学设备连接成一个互联互通的网络，可以提高教学设备的利用率。智慧课程借助于互联网将PC机、手机等终端设备连接到专业资源库上，使师生随时随地都可以方便快捷地访问专业资源库。在没有专业人员在场的情况下，通过自动识别学生或教师的身份并自动检测设备的状态，让他们自由出入实验实训场地，可实现实验实训的智慧化。智慧考核既是对教师教学质量的考核，也是对学生学习情况的考核。智慧考核可以公平公正地实现对教师和学生的同时考核。

3.智慧科研模块

高等院校不但要进行教学研究，而且还要进行科学研究。智慧校园提供了创新的科研协作平台，通过知识管理，建立组织合理和分类规范的单位级、部门级的知识库，实现知识的获取、存储、学习和创新，为学校科研人员提供统一的知识资源服务，为科学研究提供强大的知识平台支撑；同时，加强科研团队协作建设，创新科研协作模式，科学研究不再是个人单打独斗的行为，也不是简单的工作叠加，而是团队合作创新的过程。通过协作平台，为科研协助支持、业务管理等方面创造条件，使科研人员的科研成果得到有效共享与交换，促进科研人员的科研水平及其工作效率的提升。具体而言，在智慧校园中构建智慧科研服务平台，对科研的方向、成果、动态等进行跟踪，对科研工作进行智能管理，将使科学研究活动的开展变得更为快捷、高效和便利。在科研项目申报过程中，教师申报的过程将会更为便捷，科研项目申请表中个人的基础信息将可以实现自动填报，还能主动推荐合作成员，校内团队成员的基础信息也能实现自动添加。在科学研究活动过程中，智慧校园将提供更加智能的知识管理服务、高效的协同支持服务、便利的科研项目事务管理服务等，使得研究工作更加高效、协同。另外，智慧校园还能实现科研成果的智能汇集和跟踪。例如，发表论文被引用、检索的自动跟踪，科研成果的自动汇集和统计等。

智慧科研模块主要包括四个子模块：项目管理、成果管理、政策法规、学术交流。项目管理子模块可以借助互联网，实现与上级主管部门及其他相关部门在科技方面的沟通，及时了解政府部门的科技政策与信息，组织横向和各级纵向科研项目的材料申报、统计报表、合同管理、过程检查管理、项目结题验收等，还能实现对科研经费的管理与监督。成果管理子模块可以实现专利申请、科技成果的鉴定并利用各种渠道发布科技成果，促进科技成果的转化。政策法规子模块负责及时向全校师生发布关于科技的政策法规，并起草学校层面的科技管理制度。学术交流子模块负责组织和管理校内的学术交流活动，促使校内单位或个人加入学术团体的管理工作等。

4.智慧管理模块

智慧校园提供智能高效的校务管理，包括数字迎新、学生管理、教务管理、协同办公、人事管理、资产管理、财务管理、智能环境监测管理等。

（1）数字迎新

数字迎新系统是智慧校园的重要应用。新生入学报到时，通过手机或者电脑等终端，可以便利地了解需要办理的手续。“新生导航”模块会非常智能地引导新生先到哪里办理身份确认，然后到哪里进行缴费，再如何领取开学物品，最后如何办理入宿登记等，每个环节都会安排得有序而有效，节省了时间，实现了入学手续办理的智能高效。同时，学校统一数据平台实时将迎新系统的数据共享给学生处、教务处、财务处、后勤等相关部门，便于学校各部门能及时掌握新生报到动态，提前安排好各项准备工作。

（2）协同办公

协同办公可以实现多校区、各级单位工作的快速协同，协同是将时间上分离、空间上分散，但又相互依赖、相互协作的个体之间进行联系的过程。通过设计表单与流程，实现公文网络审批的智能流转、电子签章、多人会签等，既规范了管理流程，又大幅度提高了工作效率。同时，支持移动办公，相关领导和工作人员可以利用手机进行公文批阅，重要的校内新闻、通知、公告、公文等会以手机短信、手机邮件等各种方式推送到手机，实现重要事务的应急响应与及时处理。

（3）智能环境监测管理

学生可以随时随地的查询有空闲座位的自习教室、开放的实验室，节省时间，提供学习便利；对于教室的使用情况，系统实时监控，管理人员可以根据系统反馈的情况，远程控制教室资源，如果教室已经处于完全空闲状态，系统就会自动以声光形式反映，管理员可以视情况远程关闭教室电灯、空调、多媒体等设备，节能减排，建设绿色校园；同时，教室、机房、宿舍安装了智能传感器系统，实时感应烟雾、温度、湿度等环境情况，并通过网络传输给监控大厅，如有异常，会及时发送手机短信提醒，便于管理人员及时排查隐患。

5.智慧后勤模块

智慧后勤模块分为智慧安防、智慧医疗、智慧楼宇、路灯管理和图书管理等五个子模块。智慧安防子模块通过射频识别、GPS、遥感等技术，并结合日常的视频监控系统，全面感知校园的环境、人和物的变化，然后计算机系统将感知信息进行汇总、处理，适时地进行提示或报警。智慧医疗模块利用物联网技术实现教师和学生的医疗感知，为师生提供智慧体验。智能楼宇模块借助物联网技术实现办公楼和学生宿舍楼的智慧管理，包括水电管理、消防管理等。路灯管理模块旨在管理校园内部的全部路灯，根据时间、天气的不同对路灯进行实时智能管理。图书管理子模块通过物联网技术为每本图书设置RFID卡，师生可以方便地进行借阅和归还，并能进行实时查询，可以实现图书馆的无人化、智能化管理，并可以降低在图书馆人员和资金上的投入。

6.智慧门户模块

智慧校园为用户提供一体化信息服务，实现信息的自动流转，而用户感受到的则是简单、便捷与实用。信息门户平台与业务系统进行深度融合，可实现对业务的集成，建设一个智能的、协同的智慧门户。智慧门户不仅是一个综合信息展现中心，而且是一个应用集成中心；智慧门户的内容能够随需而变，能够根据业务需求智慧构建；智慧门户能够将各个独立的信息系统联系起来，相互感知，实现智慧关联；智慧门户能够对分散于各系统的相关业务进行集中处理与查询，实现智慧集成；智慧门户能够对业务数据中有价值的信息进行分析、提炼，得到各类数据分析结果与趋势预警信息，以图形、报表、仪表盘等形式实时展现，帮助学校领导和相关管理人员科学决策。

7.智慧消费模块

高校的校内消费是师生日常学习生活的重要组成部分，全体师生都拥有一张含有RFID电子标签的校园卡，当师生在身份可识别的地方进行消费时，相应的信息就会被读取出来，可以查询到卡主的相关信息及卡中余额，产生消费后，消费记录会以短信息的方式反馈给卡主。高校校内师生日常消费的场所包括食堂、超市、洗衣房、浴室、理发店、开水房等。