自從2008年“智慧地球”的理念被提出以后，國內(nèi)有部分學(xué)者陸續(xù)提出了“智慧校園”的概念和建設(shè)思路，智慧校園的建設(shè)能夠充分發(fā)揮校內(nèi)各種信息的價(jià)值，為師生日常學(xué)習(xí)、工作和生活需要提供人本化、便捷性的信息化服務(wù)，同時(shí)也為校園運(yùn)維與管理帶來巨大的便利。在智慧校園的建設(shè)中引入GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)，構(gòu)建時(shí)空信息云平臺，可以使學(xué)校的各項(xiàng)工作更好地與校園時(shí)空信息相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化的管理和精準(zhǔn)化的服務(wù)。依托智慧校園時(shí)空信息云平臺，可以擴(kuò)展出豐富的應(yīng)用，為后勤、設(shè)備、教務(wù)、學(xué)工等業(yè)務(wù)部門提供更便捷、更智慧、更靈活的可視化直觀管理，為校內(nèi)師生提供空間位置的信息化服務(wù)。典型的應(yīng)用包括校內(nèi)地圖、學(xué)生消費(fèi)行為分析、地下管線管理、物聯(lián)網(wǎng)智能供暖系統(tǒng)、校園綠化系統(tǒng)、智慧校園食堂訂餐等。
一、校內(nèi)實(shí)景三維地圖
利用三維建模技術(shù)對整個校園進(jìn)行實(shí)景三維建模，所得實(shí)景三維模型既有具體空間位置信息，又有視覺外觀信息，此外，需對地物屬性進(jìn)行標(biāo)注，最終模型成果加載到校園數(shù)字化平臺上生成校內(nèi)實(shí)景三維地圖。同時(shí)開通二維碼掃描或者APP接入端口，當(dāng)用戶通過移動終端接入平臺后，平臺實(shí)時(shí)獲取終端定位信息并與校內(nèi)實(shí)景三維地圖的空間位置信息進(jìn)行比對從而精確定位客戶在地圖模型上的位置，進(jìn)而為在校的師生及校外的游客提供校內(nèi)的實(shí)景地圖導(dǎo)航定位服務(wù)，用戶可在校內(nèi)地圖上查找校內(nèi)樓宇建筑、生活設(shè)施、綠化景觀的相關(guān)信息，或根據(jù)自己所在位置實(shí)時(shí)獲取附近的各類地物信息，做到對校內(nèi)事物的實(shí)時(shí)感知。區(qū)別于現(xiàn)有的商業(yè)導(dǎo)航軟件，校內(nèi)定制的校園地圖時(shí)效性和精確性更高，能夠?yàn)閹熒脩籼峁└泳珳?zhǔn)化的服務(wù)。
二、學(xué)生消費(fèi)行為分析
如今，高校為學(xué)生都配備了校園一卡通，通過對其消費(fèi)數(shù)據(jù)的分析，可以了解學(xué)生的主要消費(fèi)習(xí)慣。比如，可以通過分析學(xué)生在食堂的消費(fèi)時(shí)間，可以找出一周中的用餐高峰時(shí)段與低谷時(shí)段，方便食堂工作人員提前備餐。比如，通過分析學(xué)生在食堂的消費(fèi)窗口頻率，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生鐘愛的菜品，進(jìn)而調(diào)整供應(yīng)量。再比如，通過分析學(xué)生每個月的消費(fèi)總額，可以為貧困助學(xué)金的發(fā)放提供重要依據(jù)。
三、地下管線管理
隨著高校招生規(guī)模的逐年擴(kuò)大，在校生人口越來越多，校園規(guī)模也越來越大，公共基礎(chǔ)設(shè)施的地下管線鋪設(shè)范圍越來越廣。由于地下管線具有一定的隱蔽性、復(fù)雜性，給地下管線的施工和管理帶來了諸多挑戰(zhàn)，復(fù)雜龐大的地下管線使得校園基建等部門管理難度越來越大。但是，隨著時(shí)空信息越來越成熟的應(yīng)用，對這一問題也有了新的解決途徑，即智慧管網(wǎng)的建設(shè)。利用“智慧化”手段，了解管線的屬性、數(shù)量、位置、運(yùn)行狀態(tài)等，將地下不易看到的管線變成數(shù)字化、虛擬化、可視化的系統(tǒng)，并對其實(shí)現(xiàn)全生命周期的管控，是未來管網(wǎng)建設(shè)管理的方向。地下管網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)可對校園基建工程提供橫、縱斷面分析、開挖分析等功能，有效避免路面反復(fù)開挖，解決架空線網(wǎng)密集和管線事故頻發(fā)等歷史遺留問題，同時(shí)，也便于在消防救援方面的事故的搶險(xiǎn)指揮。
四、物聯(lián)網(wǎng)智能供暖系統(tǒng)
供暖產(chǎn)生的燃煤污染仍是污染天氣的主因之一，同時(shí)供暖所消耗的能源也十分巨大，對學(xué)校的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)相當(dāng)沉重。為此，需要利用物聯(lián)網(wǎng)+GIS技術(shù)開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)智能供暖系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)智能化供暖，避免不必要的能源浪費(fèi)。在此方面，主要運(yùn)用的是分時(shí)分區(qū)的策略。在學(xué)生公寓管理方面，可以在每間宿舍安裝溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測室內(nèi)溫度，輔以學(xué)生課表信息，在白天學(xué)生離開宿舍上課期間，適當(dāng)減少一點(diǎn)供暖，在晚間以及夜間增加供暖保證學(xué)生舒適的休息環(huán)境。在使用空調(diào)制暖的辦公樓，通過對每個房間加裝溫度傳感器以及紅外感應(yīng)器，通過溫度傳感器，能精確測量每個房間的不同溫度，如大型會議室，沒人時(shí)執(zhí)行待機(jī)溫度，當(dāng)紅外感應(yīng)到有人進(jìn)入后，將控制空調(diào)系統(tǒng)提升溫度。在教室管理方面，同樣采取分時(shí)分區(qū)策略，日間上課時(shí)間段保證充足的供暖，夜間無人上課時(shí)，減少對教室的供暖。
五、校園綠化系統(tǒng)
創(chuàng)造優(yōu)美的校園環(huán)境，可以使我們身心愉悅，提高工作和學(xué)習(xí)的效率，同時(shí)可以增強(qiáng)學(xué)校吸引力，提升學(xué)校品味。學(xué)校綠化面積很大，植物種類繁多，結(jié)合植物資源以及其生長周期、空間分布信息建立校園綠化GIS系統(tǒng)，可以對校園綠化進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)籌管理和優(yōu)化資源配置。
系統(tǒng)將校園的樹木、植被、以及植物學(xué)相關(guān)知識均納入校園數(shù)據(jù)模型。同時(shí)，在各個綠化區(qū)域埋入濕度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控土壤濕度，系統(tǒng)會根據(jù)濕度傳感器傳回的數(shù)據(jù)及時(shí)提示澆水，當(dāng)園丁澆完一塊區(qū)域后，系統(tǒng)會根據(jù)濕度傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提示已經(jīng)澆好，避免重復(fù)誤澆。系統(tǒng)還可以根據(jù)植物學(xué)相關(guān)知識有針對性地對某些特定品種植物提出病蟲害預(yù)警，提醒園丁及時(shí)查看病蟲害情況，從而更好地養(yǎng)護(hù)植物。此外，在校園綠化GIS系統(tǒng)里面可以清晰地了解到各種植物的具體分布，通過大數(shù)據(jù)分析，以及植物學(xué)相關(guān)知識可以掌握它們的生長規(guī)律及對環(huán)境的影響，便于維護(hù)管理。還可以通過三維數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)環(huán)境模擬分析制定綠化方案，實(shí)現(xiàn)校園環(huán)境的美化布局。校園綠化管理信息系統(tǒng)的建立,將大大地減輕校園園林綠化規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工和養(yǎng)護(hù)管理的工作量以及復(fù)雜程度,同時(shí)也提高綠化管理工作的效率,優(yōu)化校園園林綠化事業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和工作流程,能在合理的利用人力、財(cái)力和物力資源投入下,提高園林綠化規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工和養(yǎng)護(hù)管理的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理。并能增強(qiáng)學(xué)校綠化部門的宏觀管理、綜合管理和目標(biāo)管理的力度,強(qiáng)化對校園綠化工作的監(jiān)查指導(dǎo),從而為改善校園生態(tài)環(huán),提高師生工作、學(xué)習(xí)和生活質(zhì)量發(fā)揮作用。
六、智慧校園食堂訂餐
打造智慧校園食堂訂餐系統(tǒng)信息化平臺，目的一是為了實(shí)現(xiàn)在校學(xué)生與校內(nèi)食堂美食信息之間的互通，目的二在于推廣綠色食堂，減少餐飲垃圾，建立全民監(jiān)督體系，保證食品安全，營養(yǎng)均衡膳食，健康生活習(xí)慣。隨著智能信息時(shí)代的到來，越來越多的人接受了手機(jī)選購、訂餐這種便捷、快速的形式，校園網(wǎng)上訂餐系統(tǒng)也因此順應(yīng)發(fā)展。校園無線網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，讓智慧校園食堂訂餐系統(tǒng)能大大減輕就餐壓力，在保證和提高自身的服務(wù)質(zhì)量同時(shí)，其服務(wù)方式也得到了創(chuàng)新發(fā)展，將訂餐系統(tǒng)布局于智能手機(jī)上，不僅能方便地讓學(xué)生在圖書館、教室、實(shí)驗(yàn)室、寢室便可瀏覽菜單和下單，而且可以節(jié)約人工，提高餐廳效率，更加體現(xiàn)了餐廳服務(wù)創(chuàng)新和客戶至上的理念，最終為校園餐廳發(fā)展注入源源動力。
餐品狀態(tài)可在平臺上實(shí)時(shí)顯示，比如制作中、已出餐、開始配送、配送完成。餐品配送途中，系統(tǒng)回以固定的頻率獲取配送員的空間位置信息，并實(shí)時(shí)顯示在平臺上，便于用戶掌握訂單信息，從而合理安排用餐時(shí)間。此外，還可以結(jié)合健康膳食推薦相關(guān)資料，對每一份菜品進(jìn)行能量及營養(yǎng)成分標(biāo)注，并向用戶推薦智能菜譜以及營養(yǎng)建議，讓學(xué)生吃的更健康。系統(tǒng)還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：提供綜合查詢、訂單匯總、學(xué)生就餐記錄及賬單統(tǒng)計(jì)。營養(yǎng)分析：食品營養(yǎng)含量量化分析，為學(xué)生提供營養(yǎng)分析報(bào)告。
高校通過建設(shè)智慧校園平臺，在智慧校園的建設(shè)中引入GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)，構(gòu)建時(shí)空信息云平臺，可以使學(xué)校的各項(xiàng)工作更好地與校園時(shí)空信息相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化的管理和精準(zhǔn)化的服務(wù)。一方面能夠?yàn)閺V大師生提供醫(yī)、食、住、行等多方面的智能服務(wù)，另一方面，對校園內(nèi)的基建、供水、供電、供暖、綠化、安防、消防等項(xiàng)目提供了智能化管理模式。第一，利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、GIS等技術(shù)，將高校食堂、公寓、醫(yī)療、物業(yè)等通過網(wǎng)絡(luò)加以連接，搭建智慧化校園信息平臺。第二，及時(shí)響應(yīng)每個傳感器的需求，通過分析加以決策，以便為師生提供信息化、智慧化、人性化的服務(wù)創(chuàng)新的服務(wù)模式。例如，疫情防控期間，每天記錄學(xué)生的手機(jī)端的位置打卡信息，直接對接校園智慧化平臺，輔導(dǎo)員登錄平臺后即可知道學(xué)生有無“私自離?！钡痊F(xiàn)象。
智慧校園建設(shè)是一項(xiàng)創(chuàng)新型、改革性的工作，在智慧校園建設(shè)過程中，部分高校目前也都是處在“摸著石頭過河”的階段。在這項(xiàng)宏偉工程面前，各高校應(yīng)不斷加強(qiáng)交流溝通，互相學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，共同推進(jìn)我國高校智慧校園建設(shè)的進(jìn)程。同時(shí)，高校各部門應(yīng)堅(jiān)持問計(jì)于“師生”，了解師生的具體需求，構(gòu)建滿足自身需求的智慧體系。
