智慧校园开发与应用技术

智慧校园开发与应用技术

顾明岩 1 陈彬彬 1 廖泽顺 1 袁军 2 谢林桂 2

1、中国建筑第五工程局有限公司 2、广州市天河弱电电子系统工程有限公司

摘要：智慧校园是基于互联网的学习环境，它使学生的学习和教师的教学在科技上全面开展，并进行包括智能教学环境、智能教学资源、智能教学服务和智能校园管理在内的全方位智能化建设。更重要的是，不仅是校园数字化建设的升级，随着互联网+和物联网时代的到来，我们将全面提升信息技术，从而推动整体智慧环境的建设。5G智慧校园以数字校园为基础，有效利用5G技术下的物联网、云计算、大数据等先进信息化项目，全方位开展校园建设，促进科学决策，构建良好开放的教学环境，为师生生活、工作、学习提供更加舒适便捷的场所。

关键词：智慧校园；5G技术；开发；应用技术

1引言

传统智慧校园已初步开展数字化校园建设。云部署、云存储、云技术也部分应用到智慧校园建设中，开始在教育领域产生一定影响，逐步推进校园建设，形成局域网。但不可否认的是，目前的智慧校园还没有形成统一的数据交换和处理系统。传统智慧校园的数据网络依赖于校园有线网络或校园无线网络，限制了智慧校园建设的步伐。有线网络存在建设周期长、成本高、灵活性差等问题。现有的无线网络可能存在音频延迟、干扰等问题。然而，将5G网络加入社会校园，不仅可以为现代教学提供新的设计理念和教学方式，同时也改变了学校教学管理的发展模式，对提高学校综合实力，加快高校综合建设具有重要意义。可以有效推动建立多元化、个性化、开放式的人才培养院校。

王鑫^[1]基于现阶段，随着信息技术的不断创新，物联网、云计算、大数据已经在各行各业得到了更广泛的应用。在校园建设中也是如此。然而，大多数校园应用程序是以静态网页或应用程序菜单的形式呈现的。在校园物联网的背景下。蒲实^[2]研究了如何通过有线和无线接入，让物联网覆盖整个校园。此外，还利用OPNET对SDN智能园区的无线网络结构进行了建模和仿真，分析了各种园区网络拓扑结构的可行性和优势。在此基础上，针对不同类型的拓扑结构提出了合理的方案，有利于更好的建设智慧园区。这些研究都是智慧校园的不断发展，但在5G背景下，我们要研究智慧校园建设的新视角、新时代、新背景，研究新的建设内容，提出更好的服务体系，为学校管理者提供更科学的管理方法，为全体师生提供更全面、更舒适的校园服务环境。因此，本文对智能校园的开发与应用技术进行了研究。

2智慧校园开发

基于智慧校园建设系统规划，有效的提高5G背景下智慧校园建设的总体效率^[3]，将智慧校园的内容设计分为了三个层次：基础设施建设，主要包括校园网络建设和校园数据库建设；系统支撑平台建设，主要包括统一用户平台和统一认证平台；业务应用模块建设，主要包括智慧后勤软件、图书馆管理系统、绿色节能管理系统、机房远程控制等七个方面的系统建设。如图1模型所示。

图1 智慧校园建设框架

1. 基础设施建设

数据库和网络建设是智慧校园建设基础设施投资建设的重要组成部分。有效实现了智慧校园的基础设施建设和物理层面，为智慧校园建设提供了基础设施建设和数据网络服务。网络平台包括5G技术的网络升级、网络核心层和网络融合层的实际设计，提供了具有智能网络、计算处理能力和存储能力的“智慧校园”系统。数据库建设主要包括数据库扩容和统一云数据中心建设，有效实现数据统一管理，通过数据采集、数据分析和数据利用，提高数据的使用价值，利用智慧校园的数据进行辅助决策。

（2）系统支撑平台建设

系统支撑平台主要由统一用户平台和统一认证平台组成。5G技术下的高校“智慧校园”系统支撑平台，可以有效实现系统平台的运营和开发，有效提升各自系统的运行效率。在智慧校园物理层建设的基础上，实现校园网的全面普及和智慧校园数据库的智能化服务。因此，可以统一用户平台和统一认证平台，提高用户的管理效率，形成一体化的信息处理环境，方便系统业务的开展。通过系统平台的建设，为智慧校园业务层建设提供支撑平台，统一整合数据，满足数据中心建设的数据采集和数据应用工作。

（3）业务应用平台建设

在5G背景下，智慧校园建设的重点内容是业务应用系统的建设，能够为智慧校园建设提供全面的智能化管理，助力师生管理向纵深发展，有效优化智慧校园用户的生活工作、学习科研等综合服务。通过七个子系统的建设，优化智慧校园综合系统建设，充分发挥智慧校园建设的作用。例如，智慧物流软件可以方便人事工作、财务管理、大数据辅助决策，为智慧校园中的管理人员提供智能管理服务，优化管理效率，提高管理水平，为优化校园管理环境提供技术和系统支持。图书馆管理系统主要是为了提高全体师生的科研水平，发挥图书馆的智库作用，运用大数据、物联网等技术统计师生的图书和数据库需求，优化图书馆建设和服务，开展网上图书馆服务，满足全体师生使用移动终端进行学习的需求。通过5G技术支撑的大数据、物联网等技术进行优化提升。

3智慧校园应用技术

3.1基于5G技术的骨干网络升级改造

（1）基于5G技术的网络升级

5G背景下的智慧校园建设，有效应用了扁平化的逻辑架构，可以有效降低复杂性，保证网络畅通，方便各项业务发展。在5G技术下的“智慧校园”系统中，要保证基础设施的完整性，包括部署5G基站设备、安装智能硬件设备、建设5G移动终端等，这是智慧校园建设的硬件基础。在建设智慧校园的过程中，需要利用5G技术的高速率、低时延的特点，搭建不同的交换设备，确保每个节点都能满足汇聚交换设备的移动终端需求，从而充分保证系统的稳定性和网络通信的稳定性，让整个智慧校园系统在安全的网络环境下进行和开展。

（2）基于5G技术的核心层设计

在5G技术网络建设中，需要充分重视网络核心层的建设，通过多台交换机建设核心层。核心层主要通过链路来构建，确保这一层的核心设备可以形成简单的配置，并充分应用于各种建筑和教学活动。通过链式结构，核心层的各个交换机都能正常运行。为了保证核心层的正常发展，所有设备都必须具备高速、高转发的特性，以保证校内外业务流的正常发展。

3.2基于大数据及云计算技术建设数据处理中心

（1）基于大数据技术拓建数据库

在数据库扩容过程中，必须立足高校实际情况进行建设，构建符合高校实际情况的信息编码、专属数据交换、数据存储等一系列统一标准，方便数据中心的管理。数据中心的建设必须满足用户的数据需求，实现共建共享的目标。必须了解数据收集、数据分析、数据处理、数据应用等多个环节的相关运行机制和操作规范，帮助有关部门解决具体问题，主要包括掌握信息、利用信息、分析信息，确保科学研究的开展和重大问题的决策，真正发挥数据资源的海量和客观优势。

为了有效建设数据平台，扩大数据中心，我们主要从数据平台建设和共享数据平台建设两个方面来建设数据中心平台。在数据平台建设过程中，必须确保所有业务数据源都有正规、有效、稳定的渠道。这主要包括各种数据库、非关系型数据库等。在数据平台和数据源上，要有效整合各种资源。确保所有业务都有稳定的数据源端口。在校园数据库、科研资源库等数据库建设中，形成稳定的数据流，满足教学、管理、科研等需要，各方面成果可转化。

实现校园内数据的共建共享。及时发布校园信息，满足学校师生信息需求。此外，在统一门户数据中心的数据采集共享中心建设中，必须采取完整的数据治理流程，确保数据统一有效，因为我在校园内管理校园教学的所有流程，确保校园数据的共享共建，为大数据决策和大数据门户建设提供统一稳定的数据支撑。

（2）基于云计算构建统一的云数据中心

智慧校园的云数据中心主要利用5G技术下的云计算虚拟网络服务器和集中光纤存储来建设。该技术可以充分挖掘设备潜力，最大限度地降低设备成本和服务器数量，减少数据冗余和备份，有效降低后期扩容成本，为后期智慧校园业务系统的建设和发展提供保障和基础。在利用云计算建设统一云数据中心的过程中，要发挥数据中心的作用，必须遵循以下原则：第一，在建设云数据中心的过程中，必须遵循能够迁移到虚拟化应用平台的原则，在部门网络建设和系统建设过程中必须合理应用虚拟化平台，通过一系列软件进行统一规划和部署，便于后期改造和虚拟系统的实现；同时，尽量选择适合物理系的应用。例如，教务系统中的数据库对系统要求很高，需要以物理鸡的方式存储，还需要云计算软件进行统一管理。因此，我们必须确保数据中心的安全和部门的托管，以确保应用程序的可靠性，全方位、连续地稳定保障应用系统的工作。此外，在建设云数据服务平台的过程中，必须以集群的方式进行。通过多台服务器的应用，保障设备架构群建设、云管理集成、安全等服务，满足业务系统需求，保障业务系统正常发展。云管理数据中心的整体架构主要包括硬件设施、云管理平台等方面。可有效利用服务器、存储、网络等安全设备开展云平台的虚拟服务，实现云平台的统一监控和管理，有效保障数据中心稳定、安全、可靠的运行，满足业务部门在云数据中心的有效服务。

4结束语

利用5G技术开展智慧校园建设整体优化，可以为高校日常管理服务工作提供智能化优化，解决当前智慧校园存在的信息孤岛、网络拥堵现象，整体优化智慧校园服务水平，减少办事环节，提高工作效率，为全体师生提供智能化服务体系和服务体系。通过智库和数据中心的建设，让校园师生感受到更便捷的数据服务和更丰富的信息资源，提升校园的科研水平和创新水平，通过科技的应用有效提升教师的教学科研水平，努力创新学生培养方式，真正培养出时代所需的人才。

参考文献

[1]王鑫. 高校新型智慧校园的建设探讨——以江苏商贸职业学院为例[J]. 清远职业技术学院学报, 2020, 13(4):5.

[2]蒲实. 基于大数据的智慧校园建设问题与应用探究[J]. 电脑知识与技术：学术版, 2020, 16(2):3.

[3]卜忠贵, 肖子玉, 李朝干,等. 5G智慧园区网络设计方法与应用[J]. 电信工程技术与标准化, 2020, 33(5):7.