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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。

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、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，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。