南京師范大學(xué)鹽城實(shí)驗(yàn)學(xué)校智能化方案

徐連峰

摘? ?要：新時代的廣電走進(jìn)了智慧時代，也參與到公安的“雪亮工程”“平安云”、教育系統(tǒng)的智慧校園、物聯(lián)網(wǎng)、智慧小區(qū)、智慧醫(yī)療、大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)中去。廣電作為運(yùn)營商的一員，對各種新技術(shù)的研究與應(yīng)用，也達(dá)到了空前地步，也具備了建設(shè)智慧校園、智慧城市的實(shí)力。南京師范大學(xué)鹽城實(shí)驗(yàn)學(xué)校智能化由筆者設(shè)計(jì)并負(fù)責(zé)施工交付使用。文章對此方案作出論述。

關(guān)鍵詞：智慧校園;云數(shù)據(jù)中心;物聯(lián)網(wǎng)

南京師范大學(xué)鹽城實(shí)驗(yàn)學(xué)校（鹽城高新區(qū)中學(xué)）為鹽城市高新區(qū)與南京師范大學(xué)合作辦學(xué)的重點(diǎn)項(xiàng)目，是市政府為提高鹽城教育水平的實(shí)事工程。筆者參與了方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施。方案融合了云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸及存貯、自動跟蹤、人工智能、舞臺機(jī)械、燈光音響等技術(shù)，參考了中電科、軟通、中興、太極、銳捷、?？档裙鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)。

本方案有如下系統(tǒng)：（1）綜合布線系統(tǒng);（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);（3）電子教室及云桌面系統(tǒng);（4）視頻監(jiān)控安保系統(tǒng);（5）會議系統(tǒng);（6）藝術(shù)樓演繹大廳系統(tǒng);（7）公共廣播系統(tǒng);（8）LED信息顯示系統(tǒng);（9）多媒體教學(xué)系統(tǒng);（10）一卡通綜合管理系統(tǒng);（11）車輛出入及閘機(jī)通道系統(tǒng);（12）智能化機(jī)房系統(tǒng);（13）智慧校園云數(shù)據(jù)中心。

1? ? 綜合布線系統(tǒng)

綜合布線采用模塊化設(shè)計(jì)，兼容多個廠家的產(chǎn)品設(shè)備，支持各種模擬信號、數(shù)字信號、語音、數(shù)據(jù)和圖像的傳遞以及控制信號和弱電信號的應(yīng)用。綜合布線系統(tǒng)采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本案特點(diǎn)是管理子系統(tǒng)，弱電井內(nèi)設(shè)置19寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，安裝設(shè)備管理子系統(tǒng)相關(guān)電子配線架，接水平子系統(tǒng)的配線架均采用RJ-45電子配線架，接垂直干線子系統(tǒng)的光纜采用光纖電子配線架。電子配線架：將收集到的電子配線架端口或鏈路信息發(fā)送至管理系統(tǒng)軟件，將管理員通過管理系統(tǒng)軟件下達(dá)的指令發(fā)送至電子配線架，IU高度，可直接安裝在19英寸機(jī)架或機(jī)柜內(nèi)，每一臺主控單元可控制多臺電子配線架，通用的輸出類型和安全保證，通過以太網(wǎng)連接將信息反饋到PC服務(wù)器，提供集成管理環(huán)境，可以查詢端口的狀態(tài)，鏈路信息，派工單顯示與確認(rèn)。支持無線功能，可以通過終端軟件查看配線架端口狀態(tài)信息。光纖電子配線架：24端口掃描自身完成，高速端口掃描，具備數(shù)據(jù)的自處理能力，具備報(bào)警數(shù)據(jù)的自處理能力。配線架采用模塊化結(jié)構(gòu)，在智能單頻芯片技術(shù)的高度空間支持24個雙芯LC，最多可熔接48芯LC尾纖，單模和多模光纖均能適用。

2? ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

整套網(wǎng)絡(luò)為星型架構(gòu)，主干萬兆，接入千兆，實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)合一，即數(shù)據(jù)、無線、設(shè)備網(wǎng)統(tǒng)一組網(wǎng)。

無線網(wǎng)絡(luò)整體采用瘦架構(gòu)模式，無線控制器旁掛在核心交換機(jī)上，對整網(wǎng)無線訪問接入點(diǎn)（Wireless Access Point，AP）進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理。出口邊界區(qū)部署兩臺防火墻，防火墻后透明部署兩臺安全網(wǎng)關(guān)。云數(shù)據(jù)中心和云運(yùn)維中心入口均部署一臺數(shù)據(jù)中心DC交換機(jī)，支持?jǐn)?shù)據(jù)中心特性，并能夠滿足數(shù)據(jù)中心內(nèi)部與外部的流量交互。DC交換機(jī)下聯(lián)采用全萬兆到服務(wù)器，上聯(lián)40 G到核心交換機(jī)。

3? ? 電子教室及云桌面系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)教室和教師辦公用PC采用云桌面的方式進(jìn)行部署，后端統(tǒng)一部署云服務(wù)器，前端部署一體化云桌面。所有云桌面都可以接受云服務(wù)器的統(tǒng)一管控。配合專業(yè)的教學(xué)管理平臺，可以讓云服務(wù)器更好地為教學(xué)服務(wù)。同時，只需管理云服務(wù)器，終端零維護(hù)，這樣統(tǒng)一管控的方式也減輕了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維老師的管理工作。

云桌面根據(jù)場景可分為面向教職員工的辦公云桌面和面向?qū)W生機(jī)房的教學(xué)云桌面。

云桌面方案將云計(jì)算技術(shù)和教學(xué)場景緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)管理集中化、教學(xué)智能化、校園綠色化、部署簡捷化，將計(jì)算機(jī)教室、教師辦公、多媒體教室等場景帶入云時代。

4? ? 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)攝像機(jī)主要采用200萬像素，按公安系統(tǒng)的要求，對全校進(jìn)行全覆蓋，并加入了可以人臉識別的攝像機(jī)，采用4 K高清解碼器，保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高質(zhì)地運(yùn)行。

5? ? 會議系統(tǒng)

整個會議音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括：音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)、中控矩陣系統(tǒng)、數(shù)字會議系統(tǒng)以及投影顯示系統(tǒng)等各子系統(tǒng)。因此，在該集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，除達(dá)到正常的語言擴(kuò)聲和視頻演示標(biāo)準(zhǔn)、燈光照度效果以及整體效果之外，還應(yīng)該充分考慮到系統(tǒng)的兼容性、整體性、可擴(kuò)展性、操縱性以及系統(tǒng)之間的資源共享等問題。同時，為保證建筑廳堂內(nèi)整體的先進(jìn)性、國際性，其集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、手段和方法也要具有相當(dāng)?shù)南冗M(jìn)性、開放性、標(biāo)準(zhǔn)性、實(shí)用性，設(shè)備要采用技術(shù)含量高、能夠體現(xiàn)當(dāng)前最新科技水平的產(chǎn)品。

5.1? 會議討論系統(tǒng)

數(shù)字會議系統(tǒng)采用手拉手?jǐn)?shù)字會議設(shè)備，包括發(fā)言設(shè)備、控制設(shè)備及其他外部設(shè)備。

數(shù)字會議系統(tǒng)功能概述：（1）實(shí)現(xiàn)會議討論發(fā)言功能，與會代表按下發(fā)言鍵便可以發(fā)言;（2）由主機(jī)設(shè)置話筒的開啟數(shù)量和開啟模式來控制會議秩序;（3）系統(tǒng)主機(jī)最多可連接128臺單元，增加擴(kuò)展單元，最多可連接4 096臺單元;（4）發(fā)言者的聲音可通過內(nèi)置揚(yáng)聲器傳輸;（5）音頻輸入/輸出接口和MIC接口，可連接會場音響擴(kuò)聲及錄音設(shè)備;（6）可設(shè)置攝像頭自動跟蹤，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動功能;（7）可實(shí)現(xiàn)會議表決功能;（8）可與中控系統(tǒng)結(jié)合，締造完美的會議系統(tǒng)方案;（9）可擴(kuò)展連接電話耦合器進(jìn)行遠(yuǎn)程電話會議;（10）連接紅外同聲傳譯系統(tǒng)，進(jìn)行同步翻譯。

5.2? 會議表決系統(tǒng)

通過會議管理軟件配合會議表決軟件可以實(shí)現(xiàn)會議投票表決的功能。會議管理員通過管理軟件對會場情況進(jìn)行設(shè)置管理，該界面不能出現(xiàn)在會場的投影幕或其他顯示設(shè)備上，而會場的顯示界面，則可以是投票的結(jié)果界面或者是會議議程的界面。

5.3? 攝像跟蹤系統(tǒng)

可以實(shí)現(xiàn)視像自動跟蹤的功能。再次進(jìn)行會議時，當(dāng)按下話筒發(fā)言鍵，攝像頭會自動追蹤到該發(fā)言者的位置，并將畫面顯示到會場的投影幕或其他顯示設(shè)備上。系統(tǒng)應(yīng)支持單個或多個攝像頭進(jìn)行視像自動跟蹤[1]。

6? ? 公共廣播系統(tǒng)

公共廣播系統(tǒng)有以下功能：（1）滿足學(xué)校日常上下課打鈴，校園背景音樂播放等。（2）校領(lǐng)導(dǎo)遠(yuǎn)程廣播、分區(qū)或者全區(qū)廣播、通知等。（3）校園廣播需與消防系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)分區(qū)或者臨層、全區(qū)報(bào)警。（4）教室實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)控制，同時可以在教室內(nèi)播放本地多媒體信號。（5）可以在學(xué)校的每個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)區(qū)域分控管理。（6）聽力考試教室需要模擬備份功能，確保聽力考試萬無一失。（7）各個分控中心可以與主控中心實(shí)現(xiàn)對講。

7? ? ?LED信息顯示系統(tǒng)

大屏幕顯示系統(tǒng)是形象宣傳和信息傳送的媒體，其主要功能：利用文字圖片和動畫效果播放宣傳各種常識、動態(tài)信息，播放公告、新聞、禮語、內(nèi)部通知等電子公告信息。

根據(jù)校區(qū)的具體情況，電子大屏顯示系統(tǒng)采用二級顯示管理，由各個區(qū)域進(jìn)行單獨(dú)的控制管理，同時在控制中心，可以進(jìn)行總體的控制管理，監(jiān)管全校的信息發(fā)布。

8? ? 多媒體教學(xué)系統(tǒng)

本方案采用了交互式智能觸控一體機(jī)，顯示尺寸：≥75英寸，采用LED背光源A規(guī)屏。

顯示分辨率：3 840 H×2 160 V;亮度：≥450 cd/m2;對比度：4 000∶1;可視角度：≥178°。

9? ? 一卡通綜合管理系統(tǒng)

校園一卡通功能分區(qū)布置如下：生活區(qū)（餐廳、超市、宿舍、浴室、開水房、洗衣房）、辦公區(qū)、教學(xué)區(qū)、大門口等。

鹽城高新區(qū)中學(xué)新校區(qū)智慧校園一卡通系統(tǒng)子應(yīng)用系統(tǒng)主要包含：（1）小額支付類應(yīng)用：餐飲及商務(wù)消費(fèi)系統(tǒng)、補(bǔ)助發(fā)放管理系統(tǒng)、水控管理系統(tǒng);（2）身份識別類應(yīng)用：門禁管理系統(tǒng)、學(xué)生行為分析系統(tǒng);（3）自助服務(wù)類應(yīng)用：自助現(xiàn)金充值系統(tǒng)、自助查詢系統(tǒng)、自助洗衣管理系統(tǒng)。

10? ? 智能化機(jī)房系統(tǒng)

根據(jù)機(jī)房功能區(qū)域規(guī)劃，將數(shù)據(jù)中心機(jī)房功能區(qū)分隔為中心機(jī)房、監(jiān)控操作間、備品備用間、備用機(jī)房等。包含機(jī)房裝飾系統(tǒng)、機(jī)房電氣系統(tǒng)、防雷接地及靜電釋放系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心環(huán)境監(jiān)控管理系統(tǒng)、機(jī)柜系統(tǒng)、UPS電源系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)等。

11? ? 智慧校園云數(shù)據(jù)中心

智慧校園云數(shù)據(jù)中心采用私有云的方式部署。通過一箱即云、軟硬件融合統(tǒng)一交付的整體解決方案，為用戶提供最優(yōu)的效率、靈活性、規(guī)模、成本和數(shù)據(jù)保護(hù)，兼顧建設(shè)成本和應(yīng)用效率，省錢省力省心。學(xué)校所承載的業(yè)務(wù)系統(tǒng)均采用私有云部署方式，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)全部運(yùn)行在私有云上。具有以下優(yōu)勢：（1）硬件融合;簡化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)架構(gòu)，部署、管理、維護(hù)更簡單。（2）軟件融合;計(jì)算、管理融合，云管理與簡運(yùn)維整體交付。（3）開放架構(gòu);模塊化彈性擴(kuò)展，業(yè)務(wù)擴(kuò)容不受限[2]。

12? ? 結(jié)語

本方案為目前鹽城地區(qū)最為先進(jìn)的方案之一，為學(xué)校的高質(zhì)量教學(xué)提供了全方面的保證。

[參考文獻(xiàn)]

[1]佚名.教育智能化解決方案[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2019（2）：65.

[2]安利.廣電運(yùn)營商管理智能化發(fā)展方案[J].中國有線電視，2019（4）：423-427.

Abstract：The radio and television of the new era has also entered the era of wisdom. It has also participated in the construction of the public security “Xueliang project”， “Pingan Cloud”， the intelligent campus of the education system， the Internet of Things， the smart community， the smart medical care， and the big data platform. As a member of the operator， the research and application of various new technologies has also achieved unprecedented progress. Radio and television also has the strength to build smart campuses and smart cities. The intelligent teaching of Yancheng Experimental School of Nanjing Normal University was designed by the author and was responsible for the construction and delivery. This paper makes discussion of this program.

Key words：smart campus; cloud data center; Internet of Things