感知分析系統
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感知分析系統基於實時數據流的智能校園學生綜合行為 感知分析系統,本設計基於物聯網的思想,提出了基於實時數據流的智能校園學生綜合行為感知分析系統(以下簡稱智能校園系統),闡述了高校智能化的必要性和可行性,辨析了智能高校與傳統高校的區別,提出了智能高校未來的應用方向與發展前景。目的是隨着智能高校的建設與普及,智能校園系統能夠增強學生就讀體驗,改善教師教學效果,提高學校管理效率。
目錄
項目設計背景
物聯網(Internet of Things,簡稱 IOT)是指通過各種信息傳感器、射頻識別技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術,實時採集任何需要監控、連接、互動的物體或過程,採集其聲、光、熱、電、力學[1]、化學、生物、位置等各種需要的信息,通過各類可能的網絡接入,實現物與物、物與人、人與人的泛在連接,實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。物聯網包含了四個部分:現實世界中的物理實體、用於感知物理實體狀態信息的傳感器、傳輸網絡、智能處理系統[1]。物聯網是一個基於互聯網、傳統電信網等的信息承載體,它讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象形成互聯互通的網絡。物聯網與互聯網有着多種區別特徵:不同應用領域的專用性、高度的穩定性和可靠性、嚴密的安全性和可控性。2005 年,《Internet Reports 2005:The Internet of Things》定義了物聯網的概念,宣告了物聯網時代的黎明[3]。傳統的互聯網的設備之間缺少連接,設備也無法直接連接至服務器。而物聯網解決了物體至物體(Thing to Thing,T2T)、物體至人(Thing to Human,T2H)、人至人(Human to Human,H2H)之間的互聯。如圖 1 所示,左邊為傳統互聯網[2],人與人直接沒有直接連接,人通過智能設備連接至服務器實現間接連接,設備也與服務器沒有直接連接,需要連接至計算器進行連接。而在右邊的物聯網中,人與物直接的連接得到了極大的豐富,人之間可以直接連接,物與物可以直接連接,物也能夠直接連接上雲端服務器。2021年7月 13日,中國互聯網協會發布了《中國互聯網發展報告(2021)》,物聯網市場規模達 1.7 萬億元,人工智能市場規模達 3031 億元。由此可見,物聯網市場廣大,未來依然有着廣闊的應用前景。
項目創意表現
利用物聯網相關技術,智能設施將產生大量數據,對這些數據進行數據挖掘,從而為教學教務提供幫助,即增強了結論的廣泛性,又有着數據的可靠性。同時,也能夠改善校園管理效率,因此,物聯網技術在高校校園內有着廣泛的應用場景,能夠對高校教學管理、學生服務有着重要的作用。本報告設計的智能校園系統,結合了數據庫系統、數據挖掘、網頁搜索等多種計算機技術,結合以「雲端」為中心和以「物端」為中心的物聯網應用系統,能夠同時完成查詢、物理信息的採集,以及對智能設備的反饋。
項目設計方案
本文設計的智能校園系統,並將其分為五個結構,即智能設備層、數據庫層、數據層、展示層、前端應用層.智能設備層用來收集數據,其數據包括了物聯網系統中的多種智能聯網裝備,包括了智能穿搭,如智能手環、智能手錶、智能眼睛;智能家居,如智能空調、智能電燈;智能教室,如智能桌子。在智能設備產生數據後,將其通過網絡傳輸到數據庫進行存儲,由於多種設備會產生不同格式的數據,因此將其分別存儲至MySQL、SqlServer、Oracle 數據庫中。接着,在數據層中,進行數據處理,包括:數據清理、數據存儲、數據緩存、數據挖掘等。經過數據挖掘後,將結果進行展示,為保護學生隱私,以及查看人員權限不同,將展示結果分為兩類,分別為學生展示以及教職工展示。學生只能夠查看關於自己個人的數據挖掘結果,教師能夠查看自己直屬班級學生的狀態查詢,領導根據其領導範圍決定其查看範圍,管理員擁有最高權限,可以查看所有人的信息。最後,將數據挖掘結果進行應用到寢室、教室、食堂等多個校園場景中,反過來影響智能設備,從而打造智能校園。
智能校園系統的應用前景
學生占據着校園生活的中心,政師生中學生的數量也最龐大,可以說學校的大多數行動都是圍繞着學生的,政師生的關係如圖 4 所示,行政部門同時管理學生與教師,而教師還能夠管理學生,學生同時被行政和教師管理。因此,本文設計的智能校園系統也將服務學生、管理學生,幫助學生健康成長作為系統的核心,並將系統的功能分為三類,分別為:校園生活、教育學習、政務管理。
參考文獻
- ↑ 力學是什麼?,搜狐,2020-12-21
- ↑ 互聯網的 10 年,每一個互聯網人都應該知道!,搜狐,2022-04-09