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1、第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“智慧城市”专项赛论文题目： 智慧城市环境下智慧校园应用体系的研究参赛院校：山东师范大学信息科学与工程学院学生姓名：谭立状 张晓涵 杜首燕指导教师：高保忠2015年5月26日智慧城市环境下智慧校园应用体系的研究摘 要智慧校园建设是智慧城市发展的重要组成部分。在智慧校园建设中，存在着基础好但混乱、想法好但难协调、创新多但难实现等诸多问题。基于此现状，系统、合理的智慧校园应用体系研究尤为重要。本文以山东师范大学智慧校园建设为切入点，阐述了智慧校园项目在国内外建设的现状，并对相关技术的实现做了分析和说明。基于对统一身份认证等技术研究，构建了开放的系统集
2、成规范和标准API接口，支持第三方校园应用的无缝集成和使用，实现了多功能应用的一站式登录，并通过对23000余名在校生消费习惯数据的统计分析，对学校的管理决策提供了有效的数据支撑。本文总结了在现有教育资源的基础上建设智慧校园应用体系架构的研究方法，对城市的智能体系建设具有普遍的借鉴意义。关键字：智慧城市 智慧校园 OAuth认证 数据分析 AbstractThe construction of wisdom campus is the key part of smart citys development.In this construction,there remain some issue
3、s such as,the foundation is relatively good but disordered,the view is new but incompatible,the idea is more creative but difficult to achieve.For this current situation,the research of logical and systematic application related to wisdom campus is particularly important.In this paper,the constructi
4、on of wisdom campus in Shandong Normal University is taken as a breakthrough point. The thesis describes the status quo of wisdom campus projects at home and abroad and gives exhaustive analysis and detailed explanation of relevant technologies.Based on the study of unified authentication and other
5、critical technologies,the wisdom campus system constructs a series of open specifications of system integration and standard API interfaces,and supports the seamless integration and use of the third-party platforms as well as the single-sign-on of multi-functional applications.Through the statistica
6、l analysis of more than 23,000 students consumption habits data,the system provides effective data support to the management of universities.The thesis summarizes the research methods of wisdom campus application architecture on the basis of the existing educational resources,and provides universal
7、references to the construction of urban intelligent system. Keywords: Wisdom City Wisdom Campus Open Authentication Data Analysis 目 录第一章 绪论11.1 选题背景与研究意义11.1.1 选题背景11.1.2 研究意义11.2 研究现状11.2.2 国外研究现状11.2.2 国内研究现状2第二章 智慧校园需求分析42.1 学校背景和存在问题42.2 解决方案5第三章 智慧校园总体设计63.1 总体架构63.2 总体目标7第四章 智慧校园关键技术94.1 OAuth
8、技术94.1.1 技术概述94.1.2 授权流程94.2 数据分析平台174.2.1 数据分析平台建设目标174.2.3 数据仓库设计21第五章 智慧校园平台的设计与实现275.1 系统整体架构275.2 欢迎界面的实现305.3 用户登陆模块设计305.4 便捷生活315.4.1 校园手机一卡通功能315.4.2 校园地理信息系统功能335.4.3 智慧图书馆管理系统功能345.4.4 自习室管理系统功能355.4.5 浴室管理系统功能375.4.6 班车管理系统功能375.4.7 跳蚤市场功能385.4.8 新闻管理系统功能395.4.9 其他类型服务系统功能405.5移动智慧校园平台的应
9、用405.5.1 移动客户端应用40第六章 展望42参考文献43第一章 绪论1.1 选题背景与研究意义1.1.1 选题背景 “智慧校园”指集成各类应用服务系统，搭建适合管理、教学、科研、校园生活的一体化的智慧化、智能化教学、学习、生活环境，并以物联网作为基础1。主要是通过对物联网、云计算机和虚拟化等先进信息技术地运用，校园资源、学校师生的互动模式发生改变，校园资源、教学、管理、科研等应用系统被高度整合，提高各应用交互的响应速度、灵活性以及准确性，使人们能快速、准确地获取所需信息，从而实现智慧化服务和管理的校园新模式。集云计算和物联网等先进信息技术于一体的智慧校园，在校园中有多方面的应用，对日常
10、教、学、研、管等方面起到显著地促进作用2。如物联网在校园安全、图书管理、资产管理等方面的应该，所带来的改变是相当明显的。云应用包括云存储和虚拟化等，云客户端地应用，给师生带来极大地便利。师生可以在随时随地使用同一平台，无需花费大量时间来熟悉不同的教学环境，从而大大减少在教学过程中遇到的障碍和困难。1.1.2 研究意义智慧校园衍生出校园发展的新模式，其主要特征有智慧技术、智慧管理、智慧教学、智慧服务、智慧人文、智慧生活等。利用智慧校园所提供的较强的发现、分析、解决问题的能力来进行创新管理将是日后高校信息化发展的必然趋势。根据教育部教育信息化十年发展规划(2011-2020 年)关于“加强高校数字
11、化校园建设与应用，利用先进网络和信息技术，整合资源，构建先进、高效、实用的高等教育信息基础设施”的要求3，本文从山东师范大学的实际情况出发，进行智慧校园设计与建设，推进学校信息化建设进程，提高学校的管理和服务能力。1.2 研究现状1.2.2 国外研究现状众所周知，宾夕法尼亚大学不仅是美国的第一所大学，还是计算机的诞生地。同时该校在校园一卡通的研究和应用方面也作出重大创新，推出集银行卡和手机 SIM 卡功能于一体的一卡通 Penny Card，可以直接刷手机以替代 Penny Card 使用，还带有 PennyCash 功能，可以用于小额支付4。集成学生证、借书证、门禁卡、饭卡、健身卡等多种功能
12、于一体的 Penny Card 是利用物联网与 RFID 技术实现的，涵盖了几乎所有校内的服务。毕业之后，学校为学生提供有趣的服务，学生可以将 Penny Card 当作校友卡和打折卡来用。这一样一来学生既能将 Penny Card 作为纪念品保存，还能作为打折卡在校友开设的餐厅、书店等众多店铺使用。英国著名的诺丁汉大学成立于 1881 年，不但教学品质优秀，其完善的呼叫中心服务也经常被人称赞。运营商为诺丁汉大学提供解决方案，构建统一的校园呼叫中心，24小时为全校 36000 名学生和 6500 名教职工提供服务。呼叫中心的全面应用涵盖了许多方面，包括教育、研究、生活和管理等校园各个方面的服务
13、。呼叫中心管理便捷，相应迅速提供人性化服务，同时呼叫中心还建立了灾备系统和服务策略，发生故障时能够为呼入者提供即时的新路由。加利福尼亚大学有 10 个分校以及 5 个医疗中心，同时还管理着美国能源部的一些实验室。校区过于分散，迫切需要一个先进的决策系统来了解各方面信息，及时做出正确决策。加利福尼亚大学将整个校园看做是一个统一、集成的生态环境，将所有数据进行整合和实时展现，对历史数据进行挖掘、分析，提炼出关键信息，进行趋势预测，为决策提供科学化的依据。这套决策系统以网络和物联网为基础，实时了解各核心业务的动态，实现各个系统间的数据相互共享和协同，最终，将提取出有价值的信息进行分析，并在“校长仪表
14、盘”上以图表形式直观的展现。例如，在对学生的精细化管理和服务上通过实时获取学生信息，设定学生在校园内 48 小时内更新无状态则报警。所展现的数据包括科研基本信息、教学状态信息、业务管理信息、IT 运维信息、学校财务信息。安防监控信息等覆盖学校生活各个方面的整体状况。校区及医疗中心的总体情况都会通过仪表盘应用显示到校长面前，校长能够实时了解校园安全、校园运转、风险分析、财务情况等信息。1.2.2 国内研究现状南京邮电大学贯彻的是以物联网为基础的智慧校园的建设思路，利用先进的信息技术，建设各种先进应用服务系统作为载体，并将教研、学校管理和校园生活融为一体构建出一个新型智慧化大环境，快速、准确地将校
15、园中的各业务过程中的相关信息反馈给人们，学校制度和管理的创新和改进，需要各应用系统提供综合的数据分析，为业务流程的管理、改进和再造提供数据技术，实现并促进信息化教育、科学化决策和规范化管理的科学发展。集成各应用系统从而使校园的信息得到共享，破除了信息孤岛，推进教研、学校管理、校园生活、后勤服务向智慧化发展6。智慧校园建设主要有三个方面的核心特征：1、 根据识别用户角色，为每个人提供可定制的个性化服务，在一个统一的全面感知环境和综合信息平台上获取所需的服务。2、 集成学校各个应用系统，实现信息互联，系统协同，打破信息孤岛。3、 学校的大协同信息平台不仅实现校内的协同工作和信息共享，还为学校和外部环境的沟通提供接口。归结起来，国内智慧校园规划建设思路如下：首先，是构建随时随地的便捷上网环境。通过建设有线、无线网络覆盖带来的网络构架，实现在校内任何时间、任何地点、任何人、任何设备、任何内容之间进行的信息传播。其次，建设一个整合的数据环境，对计算环境和存储环境有较高的要求。通过整合校园的数据资源，推行统一标准的信息化管理，将来源于校内的管理部门和外部的相关业务实体的信息资源进行融合。再次，构建物联系统，提供能够支持各种智能终端、设施、设备联网的环境，加强 IPV6 网络建设，为学校与外部环境相互交流、
