智慧校园方案(全)(含配置)

1、基于物联网技术的基于物联网技术的 智慧校园系统方案建议书智慧校园系统方案建议书 大数据时代数字化校园解决方案大数据时代数字化校园解决方案 上海易教信息科技有限公司上海易教信息科技有限公司 目录目录 一、一、中小学管理面临的问题中小学管理面临的问题.5 1.教学技术变革.5 2.大数据挑战.5 3.校园安全.7 4.节能管理.8 5.人员管理.9 二、二、系统架构系统架构.10 1.建设云计算中心和智慧校园云平台，为数字化应用建设打下基础。.11 2.建设智慧教室，实现教室内的高密度WIFI覆盖和物联网覆盖.11 3.建设基于电子书包的智慧课堂，探索信息化时代新的教学模式.11 4.室外 WIF

2、I和物联网覆盖，实现校园安全管理和节能管理.11 三、三、物联网覆盖物联网覆盖.12 1.系统概述.12 2.系统组成.12 3.系统功能.13 4.产品规格参数.22 四、四、大数据云计算平台大数据云计算平台.26 1.平台概述.26 2.平台功能.26 3.平台特点.27 五、五、ITIT 综合运维系统综合运维系统.28 1.网络监控管理.30 2.终端监控管理.33 3.服务器监控管理.35 4.集成物联网设备管理.36 5.应用/URL 监控.36 6.事件、告警和日志管理.36 7.统计报表管理.36 8.网络设备配置管理.37 9.流量/协议分析.37 10.无线网络监控.38 1

3、1.IT 资产管理.38 12.运维流程管理.38 六、六、数字化校园基础平台数字化校园基础平台.40 1.信息标准规范建设.40 2.共享数据中心平台.41 3.数据清洗与整合平台.43 4.统一身份认证平台.44 5.统一信息门户平台.46 6.安全设施.49 七、七、智慧教室系统智慧教室系统.50 1.概述.50 2.组成.50 3.功能.51 4.优势.52 5.主要产品.53 八、八、智慧课堂系统智慧课堂系统.58 1.系统概述.58 2.教学模型.59 3.系统功能.60 4.系统优势.65 5.系统产品.66 九、九、智慧教学平台智慧教学平台.75 1.1.系统概述系统概述.75

4、 2.2.主要业务流程主要业务流程.75 3.3.系统主要功能系统主要功能.79 4.4.系统功能列表系统功能列表.116 十、十、教学质量分析平台教学质量分析平台.124 1.成绩统计分析.124 2.决策支持工具.126 3.学生发展评价.127 4.测验质量分析.127 5.文章信息发布.129 十一、十一、校园一卡通系统校园一卡通系统.129 1.一卡通总体目标.129 2.一卡通应用范围.129 3.一卡通系统结构.130 4.一卡通功能模块.131 5.一卡通对其他系统的支持.132 6.可扩展性.133 7.与校园门户的集成.133 十二、十二、总体预算总体预算.134 1.总预

5、算.134 2.物联网覆盖.134 3.大数据云计算平台.134 4.数字化校园基础平台.136 5.智慧课堂系统（40 用户）.136 6.智慧教学平台.137 7.教学质量分析平台.137 8.智能一卡通系统.137 一、一、 中小学管理面临的问题中小学管理面临的问题 “智慧校园”这个概念的蓝图描绘的是：无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、 透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。简而言之， “要做一个 安全、稳定、环保、节能的校园。 ” 社会的发展对中小学校园管理提出了新的要求，校园管理面临新的挑战，主要体现在： 1.1. 教学技术变革教学技术变革 人类社会正在步

6、入信息时代。信息时代与以往时代相比，具有两个突出特点：一是知识 或信息成为社会生产力的基本要素；二是信息技术迅猛发展，并对社会各个领域产生深刻影 响。教育领域同样如此。因为，院校教育是以知识或信息为媒介进行的，教育或教学过程实 质上是信息的传递和交流过程。而要实现信息的有效传递和交流，就离不开信息技术的支持， 尤其是现代信息技术的发展与应用，对教育正在产生日益深刻的影响。 现代信息技术运用于教育，首先导致了教育技术的进步，形成了以多媒体、网络、人工 智能等为核心的现代教育技术。现代教育技术与传统教育技术相比，其能动作用表现得更加 突出，不仅仅是更新了教学方法和教学手段，更重要的是对传统教育理论

7、和实践产生全面冲 击与挑战，最终将导致教育发生整体性和根本性变革。因此，探讨现代教育技术与教育变革 的关系，显得十分必要。 随着移动互联网和平板电脑的普及，应用平板电脑作为电子书包，实现课堂上的互动学 习以及课外的移动学习成为大势所趋。如何应用好电子书包，在教育技术变革的大潮中把握 准方向，充分发挥教育技术对教育质量的提升作用成为每个校长都应该思考的问题。 2.2. 大数据挑战大数据挑战 随着中小学信息化进程的发展，信息化系统越来越多，数据量越来越大，传统的数据平 台已经难以支撑各种复杂的应用。特别是物联网技术的引入使得可采集的数据大大增加。面 临巨大的压力，传统数据平台暴露出种种缺陷，具体表

8、现在： 1)1) 移动学习是大势所趋，传统平台无法支持移动学习移动学习是大势所趋，传统平台无法支持移动学习 传统平台主要针对电脑用户、windows 操作系统开发。随着智能手机、平板电脑的普及， 大量用户使用安卓、IOS 等移动操作系统，而传统平台没有针对移动操作系统进行适配和优 化，不适合移动用户访问，阻碍了移动学习的发展。因此，需要构建全方位支持移动学习的 新平台，使学员不局限于电脑一种终端进行学习，而是实现跨平台、跨终端，随时随地的碎 片化学习。 2)2) 用户数量激增，传统平台无法支撑高并发访问用户数量激增，传统平台无法支撑高并发访问 随着互联网和移动互联网的普及，教学平台的用户数量增

9、长迅速。基于传统技术构建的 平台无法支撑大量的并发，经常出现网站访问慢，资源无法打开的情况。购置的大量的课程 资源无法达到良好的使用效率。究其原因，主要是传统的技术在并发达到一定数量时，硬盘 的读写速度达到极限，难以有效提高数据吞吐量。必须采用新的技术来解决大数据读写和高 并发的问题。 3)3) 传统教育资源不适应移动学习的需要传统教育资源不适应移动学习的需要 学生课外的移动学习主要基于移动互联网。移动互联网的计费、带宽特性、终端特点决 定了移动学习资源不能是和 PC 一样的高清视频资源，而必须是体积短小、适合移动互联网 点播的微课程。 为了适应移动学习的发展，现存大量教育资源需要转化为适合于

10、移动学习的微课程资源， 同时需要引入工具方便的制作新的微课程资源，并鼓励师生加入资源的建设，降低资源扩充 的成本，实现资源建设的持续性发展。 4)4) 微信互动深入人心，传统平台无法支持新的沟通机制微信互动深入人心，传统平台无法支持新的沟通机制 微信发展已成燎原之势，大量的用户使用微信进行沟通交流。近期微信系统故障网民的 “吐槽”已证明，微信已不仅仅是众多手机用户的必备软件，更是一种交流方式，一种文化， 很多网民已不可一日无微信。传统平台尚不具备对微信这种多媒体互动方式的支持。为了适 应移动学习的发展和电子书包的应用，学习平台需要支持微信方式互动，促进学生的学习交 流，支持以更加方便的语音、图

11、片形式进行交流。 5)5) 移动学习新模式和物联网应用产生大量数据，传统平台难以实现大数据的管理移动学习新模式和物联网应用产生大量数据，传统平台难以实现大数据的管理 移动学习（Mobile Learning）是一种在移动计算设备（如手机、PDA、笔记本电脑等） 帮助下的能够在任何时间、任何地点发生的学习。移动学习主要是在非正式场合的学习，可 依据学习者的需要在任何地点展开学习，时间基本上都是空余时间。因此可以有效地避免时 间、地点上存在的冲突，只要将资源进行共享，无论何时何地都可以访问学习，在规定时间 内完成学习或作业，即为达成目标。 虚拟社区又称为在线社区（Online Community）

12、或电子社区（Electronic Community） ， 作为社区在虚拟世界的对应物，虚拟社区为有着相同爱好、经历或专业相近业务相关的网络 用户提供了一个聚会的场所，方便他们相互交流和分享经验。通过虚拟社区将学生组织起来 进行学习活动，辅以积分、奖励、比赛等手段，能有效的提高社区学习的积极性和学习效果， 满足不同层次人群的学习需求。 我们看到，随着新的学习模式的变革，各种数据大量产生：用户学习的数据、虚拟社区 的交流（语音、文本） 、实际活动的记录（音视频、照片） 、用户学习的过程等等，随着学习 用户数量的增长，数据量日益庞大，移动学习进入了大数据时代。 传统平台采用关系数据库技术，无法有效

13、应对大数据的存储和检索，存储空间不能平滑 扩充，离散数据难以结构化检索。必须采用非关系型数据库和分布式文件系统，构建支持大 数据存储和检索的数据平台，为各种应用提供稳固的底层支撑。 6)6) 传统平台不能为教学采集各种数据和通过数据挖掘为学校发展提供科学决策依据传统平台不能为教学采集各种数据和通过数据挖掘为学校发展提供科学决策依据 教学管理部门需要了解学生学习发展的情况和详细数据。如教室的利用率，学生参加学 习活动的统计数据，各种教育资源的访问频率等，以便为学校的发展决策提供数据支撑。传 统技术的单一平台无法完成这一目标，新平台必须综合物联网等各种新技术，采集学生各种 学习活动数据（教室学习的

14、出勤、课程资源的访问、移动学习的时间、频率、图书馆的使用 等） ，进行数据挖掘，为管理部门的决策提供数据依据。 综上所述，面对日益增长的用户数量和移动学习需求，传统教学平台面临挑战。如何更 好的支持电子书包、移动学习、解决大用户量在线的高并发问题，如何对学生学习产生的大 量数据进行数据挖掘和分析，更有效的指导学校的发展，成为目前教学平台亟待解决的问题。 3.3. 校园安全校园安全 中小学生、少年儿童生命安全和健康成长，涉及亿万家庭的幸福, 加强中小学安全教育， 保障中小学生、少年儿童的安全，是构建社会主义和谐社会，保证国家的长远发展和社会的 长期稳定的本质要求。 然而，近年来，校园安全事故屡见

15、不鲜。恶性刑事案、食品安全案、虐童案、性侵幼女 案当越来越多的校园群体伤害事件见诸报纸网络，校园安全逐渐成为社会关注的焦点。 有关部门总结当前涉及到校园安全的隐患主要有： 来自学生之间的暴力、打斗行为。 来自学生之间的欺诈、侵权行为。 放学后，来自校外不良人员对在校学生的侵害。 厕所、校园死角学生聚伙吸烟、打斗行为。 商店、食堂、小卖点的食品安全。 由网吧等社会文化娱乐场所引发的不安全因素。 校园内部的丢窃，包括自行车丢失。 失火、触电、溺水，中毒。 理化生实验，体育运动中的意外伤害。 课间、室外活动时行走、上下楼或违纪攀爬造成的伤害。 校车安全问题 宿舍用电及安全问题 由于我国没有统一的校园

16、安全防范法律制度，因此，每当重大校园群体伤害事件发生后， 通常的处理模式是：追究校长、分管领导或具体人员的责任。这种简单的处理方式，很难让 被处理的人员心服口服。 因此，学校日常管理中，领导要高度重视安全教育工作。建立健全安全制度和安全教育 机构，营造领导和教师分工合理、责任明确的人人抓安全、安全人人抓的良好氛围，并将安 全教育渗透到学习、生活、劳动等各个领域和各个环节中。同时加强技防措施，做到通过先同时加强技防措施，做到通过先 进的技术来预防安全事故的发生；在事故发生之时早获知、早处理，减轻事故的危害；在事进的技术来预防安全事故的发生；在事故发生之时早获知、早处理，减轻事故的危害；在事 故之

17、后保留记录，可追责。故之后保留记录，可追责。 4.4. 节能管理节能管理 节能减排是全人类共同的责任。提倡绿色环保、提倡节能减排已经成为目前全国乃至全 人类面临的重大挑战与重要任务，学校要发挥自己的优势，提高学生的节能减排意识，全面 加强节能减排教育是任务中的关键。在校园中开展节能减排教育不但环保效益巨大，而且能 帮助中小学生从小树立节能环保意识，养成珍惜能源、爱护环境的行为习惯，具有重大的意 义并产生深远的影响。 目前的中小学校园节能管理由于缺乏先进的管理方法，还处于粗放管理的阶段，通过强 制式的制度、人工巡查等来解决问题，费时费力，效果不好。如教室灯光管理，经常发生光 照强度很好的情况下灯

18、光仍然打开的现象；办公室空调，经常发生无人时空调仍然打开的情 况；饮水机，经常彻夜不休。 因此，通过先进的技术手段，实现校园管理的智能化、节能化，势在必行。 5.5. 人员人员管理管理 校园人员管理是学校日常管理的重中之重，既涉及到校园安全，有涉及到师生教学工作。 通过人员进出和定位管理、访客管理，可以跟踪人员在学校中的位置，实现校园安全管理， 同时通过追踪学生在校园活动的轨迹，可以有效的对各种校园设施利用率进行统计，从而指 导学校的建设工作。 二、二、 系统架构系统架构 HappyClass 智慧校园系统采用物联网和云计算技术，构建开放的教育教学环境和安全、 舒适的生活环境，实现了教学、管理

19、的智能化。系统通过智慧课堂实现了课堂教学智能化， 通过微课程和智慧教学平台实现了课前多媒体微课程电子教材预习和课后微课程作业辅导， 大大减轻了教师批改作业的负担，实现随时随地碎片化学习，是大数据时代数字化校园完美 解决方案。 系统框架体系模型如图所示： 整体框架规划图 根据整体规划，本期项目建设的重点内容建议为： 1.1. 建设云计算中心和智慧校园云平台，为数字化应用建设打下基础。建设云计算中心和智慧校园云平台，为数字化应用建设打下基础。 智慧校园云平台是大数据时代数字化校园解决方案，采用物联网和云计算技术，构建开 放的教育教学环境和便利舒适的生活环境，实现了教学、管理的智能化。 虚拟化和云计

20、算技术的应用将为学校数字化应用的建设和整合提供更好的可管理性和更 高的设备利用率，降低管理维护成本。 2.2. 建设智慧教室，实现教室内的高密度建设智慧教室，实现教室内的高密度 wifiwifi 覆盖和物联网覆盖覆盖和物联网覆盖 基于物联网技术的智慧教室，无缝连接电子书包、投影机、高拍仪、电子白板等教学设 备，实现了智慧教学、多屏互动、教室环境智能感知与设备智能控制、物联网与高密度 Wi- Fi 覆盖、数据自动采集等功能，可快速将传统教室打造成物联网时代的多媒体智慧教室。 通过智慧教室的建设，实现教室多媒体化以及教室内的高密度 Wifi 覆盖和物联网覆盖， 使得学生可以使用移动智能终端学习，教

21、室设备可以远程集中管理。 3.3. 建设基于电子书包的智慧课堂，探索信息化时代新的教学模式建设基于电子书包的智慧课堂，探索信息化时代新的教学模式 基于电子书包的智慧课堂实现了课前多媒体微课程电子教材预习、课中互动教学、课后 微课程作业辅导三大功能，完美解决了 Pad 不受控、Wi-Fi 掉线、与电子白板难以无缝对接 等制约电子书包应用的关键问题，为老师和学生提供了一种高效的“教”与“学”模式。系 统为实现“颠倒的课堂”和学生随时随地碎片化学习提供了全面支撑。 建设基于电子书包的智慧课堂，探索信息化时代新的课堂教学模式，是本期项目的重点 之一。 4.4. 室外室外 WifiWifi 和物联网覆盖

22、，实现校园安全管理和节能管理和物联网覆盖，实现校园安全管理和节能管理 建设室外 wifi 和物联网覆盖环境，为学生移动学习提供基础环境，为设备应用物联网 技术进行管理建立基础，实现校园安全管理和节能管理。 三、三、 物联网覆盖物联网覆盖 1.1. 系统概述系统概述 物联网覆盖子系统主要通过物联网路由器实现物联网覆盖、wifi 覆盖、设备集中管理和 能效统计，为校园提供高效、便捷、舒适、可管理的教学环境和智能化的服务。该系统有以 下特点： 1、 先进的设计基础 采用先进的物联网技术，结合物联网路由器，实现校园物联网覆盖和设备智能控制。 2、 丰富的接入支持 支持各种手机、pad、笔记本等智能终端

23、通过 wifi 接入物联网路由器；支持各种非智能 设备通过 zigbee、红外、蓝牙、315/433、GPIO 等多种方式接入物联网路由器，实现全 方位的物联网覆盖和 wifi 覆盖，打造校园随时随地学习的网络环境。 3、 无线与模块化的设计及安装方式 整套系统都是通过无线方式工作的，没有大面积综合布线、线路损坏等烦恼，也没有在 后期无法增加新设备控制的担忧。模块化的设计方式，无论终端设备如何变化，都可以适应 增减、移动、更新、修改的要求。运用综合加密技术和高穿透能力，现在的数字无线传输设 备可以达到很广的控制范围而不受到干扰或反控制，能够满足复杂环境下的使用。 4、 集中化的管理 可以在管理

24、中心集中管控全校设备，管理人员无需到现场，大大节约了管理资源的开销。 2.2. 系统组成系统组成 系统主要由物联网路由器以及传感器和控制器组成。 物联网路由器：物联网路由器支持 Zigbee/IEEE802.15.4、433/315/868/915MHZ、Wi- Fi、IPv6、IPv4、射频等多种通讯方式，将传感器和控制器模块通过物联网接入互联网，将 笔记本、平板电脑、手机等智能设备通过 wifi 网络接入互联网。 传感器和控制器：实现对设备的控制和对环境的感知。 3.3. 系统功能系统功能 智慧校园解决方案针对当前中小学校园管理中存在的现实问题，借助先进的物联网及通 信技术，提供有效的技防

25、手段，为校园管理解决实际问题。方案通过用电控制、环境监测、 人员管理等方式，解决中小学校园管理中难以预防和管理的现实问题，有效的加强了校园管 理的安全性。主要功能包括： 1)1) 智能教室照明管理智能教室照明管理 教室是校园管理中最重要的场所，师生绝大部分时间都在教室中进行教学活动。多数教 室的管理中普遍存在照明电浪费和环境空气污浊的现象。 照明电浪费的现象主要是因为上午光照条件不足时，教室需要开灯，而随着自然光线的 增强，日光灯的照明逐渐不再起作用，此时往往没有人负责或者忘记把日光灯关闭，导致日 光灯白天无效的开启，造成能源的浪费。以中等规模学校 50 个教室计算，其每年浪费的电 能折算价格为：50 教室12 盏日光灯/教室40 瓦1 元/千瓦电费300 天5 小时=36000 元。 环境空气污浊的情况普遍发生在秋冬季，由于天气较冷，教室门窗关闭，而教室中人员 数量较多，造成环境空气污浊，空气不流通，特别是有人发生感冒等传染性疾病时，易使其 他同学被传染，对学生的健康造成巨大的影响。 智慧校园解决方案中的智能教室管理子系