一、政策背景
1、《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）》
纲要提出了加快教育信息基础设施建设、加强优质教育资源开发与应用、加强网络教学资源库建设、制定学校基础信息管理要求，加快学校管理信息化进程，促进学校管理标准化、规范化，为宏观决策提供科学依据，为社会公众提供公共教育信息，不断提高教育管理现代化水平的信息化建设要求。
这表明了国家层面在新时期的背景下，对我国教育信息化建设的高度重视，并从战略高度为教育信息化建设提出了指导性要求。
2、《教育部教育信息化十年发展规划 2011-2020》
此规划提出了“面向未来，育人为本；应用驱动，共建共享；统筹规划，分类推进；深度融合，引领创新。”的高校信息化建设方针，指明了到 2020 年高等教育信息化发展水平框架。
其主要内容如下：
绿色、安全、文明的智慧校园基本建成，主要维度是：
校园网覆盖范围、带宽、安全及泛在信息平台的普及使用情况；
智慧教室等信息设备的配置与使用情况，以及对教育改革和创新的支撑情况；
信息化教育教学资源库及优秀信息化文化资源的建设、共享与使用情况；
教学、科研、教师、学生、财务等管理信息系统的建设、数据共享与使用情况。
人才培养模式创新普遍开展，主要维度是：
信息技术与教学深度融合的教学模式、方法、内容创新应用情况；
信息化环境下教学业务组织与流程创新的情况；
在信息化条件下，学生自主学习、自主管理、自主服务的情况；
科研成果转化为信息化教学资源及在教学中的应用情况。
科研创新信息化支撑体系基本建成，主要维度是：
基于网络的协同科研开展情况及针对专业领域的科研网络社区建设与使用情况；
科研条件与资源的共享情况；信息化促进产学研用结合情况。
利用信息化手段服务社会和传承文化，主要维度是：
信息化支撑科研成果转化情况；
公共教学与科研资源对校外科普教育、人文教育、学科教育的辐射情况；
多语言、跨文化的教育资源与学习平台应用情况及在国际文化交流领域的辐射情况。
《教育部教育信息化十年发展规划 2011-2020》，对我国教育信息化已经进行了全面的总体规划设计，明确的提出了我国高等教育信息化建设的指导方针、建设思路，并通过发展水平框架指明了高校在信息化建设过程中的重要建设内容及努力方向。
通过以上政策性文件的解读，说明了在全国院校进行智慧校园建设的重要性，该政策文件为方案的总体规划提供了政策的可行性和必要性，本次方案的形成将在此权威文件的基础上，充分结合院校的实际情况进行统筹规划设计。
二、经济环境
随着中国科技兴国和可持续发展战略的深入实施，以教育信息化推进教育现代化发展成为了必然趋势。因此，自2011年起，国家财政性教育经费支出已占到GDP的4%，特别是2011年教育部发布的《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》提出各级政府在教育经费中按不低于8%的比例列支教育信息化经费，保障教育信息化拥有持续、稳定的政府财政投入，进一步为教育信息化行业规模的增长提供了有利支撑。
仅从对教育行业的IT总投资这一单方面的投入来看，2011年中国教育行业IT投资总规模为363.3亿元，同比增长18.3%；
2012年中国教育行业IT投资总规模为442.2亿元人民币，同比增长率达到21.7%；
2013年中国教育行业IT投资总规模为522.2亿元，同比增长率达到18.1%；
2014年中国教育行业IT投资总规模将达到612.1亿元，同比增长速度达到17.2%，并持续多年保持投资快速增长，至2017年，教育行业IT投资规模已超过1000亿元，教育行信息化整体市场规模突破2000亿元，2018年至2019年，更有望突破3000亿元，教育信息化正在成为国家重点投入，社会资本大量进入的高速增长行业。
中国产业调研网发布的中国基础教育信息化行业调查分析及市场前景预测报告（2016-2020年）认为，国家财政教育支出的常态化和持续化，为教育行业信息化建设的长远期规划和顶层设计创造了有利条件，同时，社会化资本的积极涌入，更是起到了很好的投资示范效应。
一般在信息化建设初期，教育信息化建设多是项目制，受到资金投入的不可持续性，以及短期效应考核等因素的影响，教育行业信息化在初期往往出现建设分散、缺乏顶层设计、以及投入大量成本而没有获取相应的效益或者进行很好的应用等问题。
而未来，随着财政支出的常态化和持续化推进，充裕的社会可持续资金保障，将会给教育行业信息化建设部门提供有力条件，促使相关部门制定顶层设计规划，从中国教育发展的战略目标和战略要求入手，考虑教育行业各个主体信息化的发展水平与建设现状，在战略驱动的基础上制定规划，进行统筹分配和建设，所以，未来我国教育信息化行业发展前景巨大。
三、社会影响
1、社会人口既有优势不减，教育增长基础依旧牢固。
中国人口基数大，总量平稳上升。据国家统计局数据，2010年至2014年我国每年新增人口数与出生率逐年上升，2016年受二胎政策刺激，出生率同比大幅提升至12.95‰，新增人口达1786万，为近6年最高。
国家实施稳健增长的人口政策，国务院颁布《国家人口发展规划（2016-2030年）》显示，我国2020、2030年人口总数将达14.2亿与14.5亿，较2015年增加0.45亿和0.75亿；总和生育率由2015年1.55上升至2020年1.80，并基本维持在1.80。（总和生育率指一个国家或地区平均每位育龄妇女的生育子女数）
2、消费结构优化升级， 居民教育投入持续增加。
经济增长促进居民消费结构持续优化，2013年我国城镇、农村居民恩格尔系数已达到联合国粮农组织认定的30%~39%的标准，正式迈入富裕阶层；城镇居民更是于2015年便跨入30%以下的最富裕阶层。
2010年至今，城镇、农村居民恩格尔系仍在持续降低，反应出我国居民消费结构中食品支出占比不断减少，教育文化娱乐等产品日益成为主要消费项目。
2016年全国居民人均教育文化娱乐支出1915 元，比2012年增长41.7%，年均增长9.1%，快于全国居民人均消费支出年均增速1.7个百分点，占人均消费支出的比重为11.2%，比 2012年上升了 0.7个百分点。
3、民办K12&高等教育：2020年或达3337 亿元。
这里，我们仅考虑K12和高等教育阶段民办教育发展情况。2016年K12教育阶段在校生人数为1.66亿，其中民办教育学校在校生数1652万人，扣除国际学校在校生数26万人，我们得出K12阶段民办教育学校渗透率为9.8%。
据中商产业研究院估计，民办教育K12阶段平均学费约为4500元/人。结合《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》中提出的阶段战略目标，到2020年我国 K12 阶段实际在校人数将达到 2.12 亿。我们假设渗透率提升至13%，平均学费提升至7000元/人，那么2020年K12 阶段的民办教育市场规模将达到 1929 亿元。
教育是一个国家的立国之本，而中国社会人口总数的既有优势和新生人口持续稳定的增长，同时，消费结构升级带来的居民在教育资源投入比例的不断增大，客观上保证了教育行业永远都是个需求量巨大的“朝阳产业”。
另一方面，教育需求的增长和社会的教育资源分布不均衡之间的矛盾一直以来都长期存在，而教育信息化正是一个有效解决该矛盾的手段，所以，教育信息化的推广和不断深化应用，是一个必然的过程。
四、技术趋势
教育信息化是以在教育领域全面深入运用现代信息技术来促进教育改革和发展的过程，必然受到信息技术发展的大力推动和深刻影响。
随着云计算、物联网、大数据以及人工智能等新技术、新应用的推广，教育信息化也必然随着新技术应用而不断发展和升级。
教育科技正逐步向无界化、物联网化、智能化的方向发展：远程教育加速普及，校园内人-物-人互相广泛联接，人工智能将逐步融入教育全过程。所以，未来智能教育的发展将沿着三条路径整合：
（1）、无界化(互联网化)：
现有的互联网和移动互联手段将加速普及，打破时空界限的终生学习成为常态，教育与互联网商业模式进一步融合，形成“线上+线下”并行生态；
（2）、智能化：
以大数据、人工智能为核心的智能识别、自适应学习、虚拟仿真、数据可视化等技术将与现有的教学教研手段深度融合，新的硬件终端和软件和应用产品进入课堂和生活；
(3) 、物联网化：以校园内万物互联为基础，海量的传感器信息将会通过物联网深度进入信息化系统，校园内的几乎所有信息，包括教学业务信息，环境信息，人员信息，管理信息，都会以结构化或非结构化数据的形式存储、处理、分析，进而衍生更多更新的智能应用，真正形成“智慧化”的校园。
教育信息化现状和长远需求
信息化现状
我国院校的信息化建设始于上世纪 90 年代，经过多年的信息化建设，目前全国学校普遍完成教育骨干网络建设，已经完成基础应用系统建设。在经历了“简单的信息化建设、各自独立的业务应用”为特征的信息化校园，“中等规模的网络基础建设、综合的管理信息系统建设以及大规模高速的网络建设”为特征的数字化校园，现进入到了高度集成化的云端资源基础以及智慧校园应用的建设阶段，简称智慧校园建设阶段。
传统的信息化建设普遍存在以下问题：
1、缺少总体、全面、系统的规划，存在重复建设
学校内各职能部门的信息化建设只局限于本部门业务，所建系统只能满足自身管理需要的应用系统，建设规模小，应用单一，大多系统只是针对某一个或两个方面的具体业务工作，对应用系统的建设缺乏规划、协调、统筹，没有从全校大局去考虑，对于有些具有关联和协同业务的应用系统，存在重复建设和不适用现象，从而造成了浪费。
2、 缺乏统一的数据标准，“信息孤岛”现象严重
由于各个应用系统的技术架构不同，存在多个独立的数据标准，导致全校数据标准不统一，难以优化，人为地形成了一个个相互之间资源难以共享的“信息孤岛”。从而造成各部门提供的数据不够完整、准确和权威。给全校范围内信息的交流和共享带来了障碍，同时产生了大量的冗余信息。
3、集成整合程度不高，运行效率不高，信息服务不及时
由于缺乏高度集成的系统平台，各部门之间无法利用公共信息进行业务协作，降低了运行效率，例如师生申报各类事项需要大量重复填写已存在的信息，造成数据失真；信息传送仍采用人工手动方式，各部门获取数据不及时，信息流不畅，部门工作不可避免的出现低效率甚至错误，师生未充分享受到信息化带来的帮助。另一方面，信息服务不及时，信息更新缓慢，不能动态实时地将招生、就业、教学管理、科学研究、服务等信息通过校园网和互联网对外发布，全方位地服务于社会。同时，校内已有大量应用系统没有统一的入口，师生无法享受以人为本的服务，不能根据需要自由定制个性化界面，不能为师生提供个性化的一站式服务。
4、缺乏强有力的统一管理及信息化建设机制
数字化校园或智慧校园建设是一项涉及全校各个部门的系统性工程，需要全校有统一有力的领导，有相应的组织机构体系和制度体系来保障。它不仅需要一个强有力的技术支持部门，而且需要管理部门、业务部门和学术机构的密切配合和参与。一方面，智慧校园建设对学校的管理思想、管理体制和管理方法会造成一定的冲击，而且会触及到管理机构重组、人员优化等敏感问题，也必然会涉及校领导职责变化和各个部门的利益，这些都会成为推进智慧校园建设的阻力。另一方面，以往的建设由于只注重单个系统的开发和应用，部门之间的关联度不大，造成校园信息系统建设相互分割、各成体系的局面，难以形成资源的优化和共享，为智慧校园的建设带来难度。实施智慧校园建设，在组织上需要得到来自学校高层领导的积极推动，需要进行很多跨部门的协调，已经成为共识。
智慧校园需求分析
1、校园一站式服务需求
现有应用系统重管理轻服务现象严重，为师生提供的信息服务不够全面。原有模式按照管理信息化系统和教学信息化系统的分类来投资和实施教育信息化项目。“技术导向”的思维模式，在实施过程中表现出明显的“重建设、轻应用”偏向，不仅导致教育信息化投资效率不高，而且对促进教育改革、推动学习方式变革、提高教育质量影响不大。
需要实现业务的整合贯通，通过信息展示门户，提供面向师生和管理者风格统一的一站式服务。
2、标准化需求
缺少统一的技术体系标准及详细的整体建设规划，不利于长期发展。
在信息化建设过程中，业务系统由各个部门主导完成，缺少技术及功能的长期规划，主要解决当期的、局部的需求满足，各部门独立建设、独立维护，没有形成统一管理，有的甚至造成系统的重复建设，不利学校信息化的长期发展，造成了严重的资源浪费。需要通过统一的标准和体系建设，进行长远的规划。
3、开放性需求
业务系统的开发和维护模式不统一，更新维护困难
学校各应用系统的开发平台、数据库和运行环境千差万别，没有形成一个统一的考虑。随着校园网上应用和资源越来越多，应用缺乏有效的组织和管理，技术升级存在风险，从而也带来业务系统维护成本不断增加的问题。需要智慧校园是一个开放性的平台，提供面向学校未来需求变化和扩展，通过开放性的平台进行持续改进，并能够实现更加方便的系统升级和维护。
4、数据共享需求
缺乏数据标准，业务系统之间数据难以共享，给各部门的协作业务处理带来困难
由于数据缺乏标准，现有的系统无法提供相互数据交换的功能，这使得某些数据需要跨部门使用时，还依赖于手工的传递或通过电子邮件等方式半手工的传递。这种低效率的信息共享方式无法满足各部门及时获取需要其他部门信息的需求，同时也无法进行跨业务部门的业务流程系统建设。另外，由于越来越多的非结构化数据大量出现，如视频数据，图像数据等，非结构化数据的结构化处理以及数据共享与交换使用，也成为信息化系统的难题。
需要建立海量数据共享机制及处理规范和元数据管理系统，实现校园数据的共建共享，协同发展。
5、 校园物联网数据的接入与处理需求
物联网数据接入，需要更全面、更好的应用大数据技术和产生创新的智能应用
传统的校园信息化系统，只考虑IT系统和互联网数据的处理，在物联网全连接的业务需求和技术手段成熟之后，对于物联网层的数据采集、处理、汇聚的需求变得非常强烈和急迫。特别是数字化校园向智慧校园过渡过程中，物联网智能设备的接入是非常必要的，这样可以汇集海量的环境数据、过程数据，通过与校园传统的业务数据、行政数据等做大数据汇总和碰撞，从而产生各种灵活的大数据应用和创新业务，这是与教育部教育信息化的规划匹配的实现路径。
需要在智慧校园建设过程中，更多的考虑物联网的规划和设备层数据的接入、处理和调用。
智慧校园的建设目标
在国家教育信息化的政策背景下，智慧校园是指以促进信息技术与教育教学深度有效融合、提高学与教的效果为目的，以物联网、云计算、大数据分析等新技术为核心技术，提供一种环境全面感知、智慧型、数据化、网络化、协作型一体化的教学、科研、管理和生活服务，并能对教育教学、教育管理进行洞察和预测的智慧学习环境。
智慧校园不同于数字校园，智慧校园的本质在于两个方面：
一是支撑与服务于教育方式、教育模式、教育流程的创新、重构、再造，
另一是支撑与服务于创新创造人才培养。
因此，智慧校园建设的主要目标是：
1、实现校园内教学、科研、管理、服务流程的数字化、信息化、智能化和多媒体化，并支撑教育业务流程的创新；
2、实现信息资源和信息服务的合理规划、合理分配、合理利用，服务于创新创造人才的培养；提高学校管理过程和管理系统的质量和效率；
3、保证资源和校园服务的可靠性、安全性、科学性；
4、从学校发展、教师发展、学生发展、教育改革发展的实际需求出发，结合智能人脸识别、电子班牌、电子阅览室等物联网产品，通过统一用户中心的数据同步及单点登录，为教育管理部门、学校、教师、学生、家长提供“一站式”教育应用服务。
市场代表厂商产品分析
校园信息化软件厂商：
综上分析，智慧校园整体解决方案可以定位为数字化校园应用+智能物联网接入，是一个整体的物联网架构体系，其内涵就是：
校园数据中心＋智慧校园物联网基础设施＋智慧校园应用系统
智慧校园的具体表现如下：
智慧校园的智慧表现
全面感知的校园环境
教室、图书馆、实验室等学习场所的温度、湿度自动感知、自动调整，灯光亮度自动调节；空气污染、噪声自动检测和降噪，自动通风；恶劣天气智慧提醒；校园环境病菌超标自动提醒等
协同高效的校园管理
校园安全智慧监控；师生心理问题智慧咨询干预；智慧人脸考勤；智慧人脸门禁；办公文件的智慧流转；重要事件智慧提醒；图书馆智慧借阅、仪器设备的智慧借阅；财务智慧转账；数据中心网络故障、服务器故障的自动报警，网络流量智慧管理；水、电、暖气等能源自动化节能监控；教室、体育场、会议室等智慧管理
个性互动的智慧教学
教学内容的智慧聚合；教学方法、模式的智慧推荐；依据学生水平智慧出卷；智慧协同备课、智慧教研；教师教学能力智慧训练；智慧教学方式等
无处不在的校园学习
学生学习情景智慧识别；学习资料智慧推送；学习过程和成果智慧分析；人生成长智慧记录；职业生涯的智慧咨询；无处不在的便捷网络学习；学习内容难度自适应；智慧学习方式；智慧综合评价；智慧型、创新型人才培养等
轻松便捷的校园生活
校园无卡化消费；学生人脸轨迹记录；社交关系图谱分析；到离校消息家长推送，智慧请假等
智慧校园总体解决方案规划
顶层设计
设计原则
我们的方案整体上遵循以下的原则进行规划。
应用软件层面以数字化校园应用平台为框架，无缝集成学校已建的和今后新建的业务应用系统。
在符合国家教育部和信息化行业标准的体系指导下，建设本校的数字化校园数据标准，以数字化校园平台为框架，无缝集成学校已建的和新建的业务应用系统，促进资源利用的最大化。把数据交换集成、用户管理、统一身份认证、业务数据整合、信息资源展示等方面融合起来，以标准、数据、应用、用户作为重点要素为主线进行规划和建设。
匹配组织数字化转型的整体战略，融合物联网、数据、智能等技术先进性原则
系统设计采用先进的智慧校园理念、智能物联网、大数据分析技术和先进的系统工程方法。建设一个可持续发展的、具有先进性、开放性的智慧型校园。
遵循全面规划、分步实施的原则，为学校的智慧校园持续建设打下良好基础。
遵循全面规划、分步实施的原则，在充分保障学校现有投资（业务系统、服务器设备等）下，制定数字化的信息标准，建设智慧校园基础平台，以及各系统之间的接口标准与规范，对今后业务系统的建设与整合打下建设的基础。
扩展性原则
系统架构设计合理，考虑对于未来的发展，设计充分考虑今后扩展的要求。包括与其它应用系统之间的互联以及系统的扩容能力等，在满足现有系统互联的前提下，能够很好的适应未来信息系统增长的需要。
安全性原则
在系统软件设计与建设中，充分考虑系统的安全，包括数据安全、网络安全，传输安全，管理安全等。
开放性原则
在数字化校园的基础上，为了引入新的AI应用和物联网的广泛接入，向智慧校园转变，在软件系统平台中考虑AI与海量物联网数据的接入，主要涉及非结构化数据、异构数据的统一处理和分析应用，需要开放的架构设计。同时在应用层面上，需要开放性地考虑与更多的智能应用生态集成，构建整个智慧校园生态圈。
2. 设计思路
智慧校园建设规划，以人为本、面向服务、信息互通、数据共享，能提供及时、准确、高效、随时随地的校园智慧化服务，“提供满足跨部门的业务管理、面向全校用户便捷的信息服务”。通过“管理化+服务化”的思路帮助学校实现由传统应用系统以管理为核心，转向前端以服务为核心。实现学校各类资源的整合和配置优化，提高学校的管理水平和办学效率，使高校信息化应用达到较高水平。
以整合为核心，建立一体化的智慧校园
数据整合：建立数据交换平台和公共数据平台，实现学校信息资源共享和利用
应用整合：通过全局服务模型开发和管理工具，实现应用业务协同和统一服务
页面整合：通过门户技术实现全校统一访问界面，展现智慧校园的应用信息，整合各类应用之间的间隙。
集中和分散相结合的建设模式
集中建设模式：基础平台和全局性应用系统采用集中建设模式，把智慧校园的核心内容掌握在平台手中。
分散建设模式：部门级应用系统采用分散建设模式，选择满足学校需求的产品和能提供最佳服务的厂商，优先落实碎片化业务应用，并最终通过系统整合技术融入到智慧校园整体框架。
突出业务协同和面向服务的应用体系建设
业务协同：加强部门间的管理协同，细化管理粒度，提高管理效率；
面向服务：应用系统不只面向管理人员，同时为师生提供服务的平台。
3. 总体架构
智慧校园搭建首要是在现有“IT基础设施层”基础上，搭建数据、技术与应用组件大中台，支撑“综合业务层”的搭建，同时融合校园物联网系统，按照物联网通用层次“传感设备层-网络层-平台层-应用层”的结构对应。通过对“业务应用”的数据以及物联网数据的整合，实现智慧校园信息资源共享与交换，并且支撑各种创新业务的整合与开发，统一展现WEB门户、手机客户端、短息、邮件等方式的“综合服务”门户。另外，需要建设整个智慧校园的“信息标准和安全运维体系”。
基础设施层面，主要考虑私有云部署方式，因学校大多以自建机房或者以教育局数据中心部署为主，同时学校对于教育数据有较高的安全性要求。考虑到系统可靠性，在私有云基础上，可以增加公有云作为云备份，构建混合云解决方案部署。
4. 技术路线
采用基于SOA的体系结构
系统开发采用SOA的架构来进行设计和开发，SOA是采用面向服务的设计理念，遵循SOA相关标准与规范(服务组件架构SCA、服务数据对象SDO)，来解决异构系统间的集成，建立学校的WebService服务库和服务管理平台(SMP)，为教师、学生、行政办公人员提供个性化服务，可以提高系统的可维护性和软件代码的重用性，降低学校对IT资源的投资。
按J2EE规范，采用Java编程语言和服务器端Java技术(如：EJB、Servlet、JNDI、JDBC和RMI等)开发。
解决方案系统设计
数字资源信息标准
信息标准建设是校园信息化建设的重点之一，对推进数字化建设，保证信息的交流与共享，有着重要的意义。鉴于各个学校的特殊性，因此所采用的信息标准必须保证和国家以及教育部的信息标准相兼容。
《教育管理信息化标准》的颁布为教育部门进行教育数据总体的规划和组织，建立统一的数据平台提供明确的规范和标准，它将带动教育管理信息存储、访问、更新、传递方式的变革，进一步减轻学校人力资源和财政管理的负担。
根据上述信息标准的要求，本公司将结合国家和行业标准以及学校的实际要求，制定出《学校信息化数据标准》。该数据标准在全校范围内作为数据编码的依据和标准，为数据库设计提供了类似数据字典的作用，为信息交换、资源共享提供了基础性条件。
2. 共享数据中心平台
为了避免各应用系统反复录入数据，消除各业务系统间的“信息孤岛”局面,智慧校园采用统一共享数据中心。通过共享数据中心平台系统(数据仓库)的建设，以《学校信息化数据标准》为基础，建立学校的数据中心平台，实现异构信息系统之间的数据交换和共享，明确业务系统与数据中心平台的接口规范；保证数据的准确一致，“谁产生、谁维护”；建立可以提供为整个学校综合查询和决策支持所需的数据信息，为学校的将来决策支持系统积累分析数据；为后续开发各种应用系统的通用数据库平台，保证新的系统建立在数据中心平台上时，不会产生新的分散数据。
平台功能
主题数据库
共享数据中心平台采用作为国家标准的教育部《教育管理信息化标准》2012年版为中心数据库设计依据，并在对学校各业务系统需求进行充分调研的基础上，根据学校的实际情况进行修改增减，并形成最终的该校的事实信息标准。
共享数据中心管理与监控
共享数据中心库管理与监控系统基于严密的安全规范下，实现对元数据的管理、数据模型管理、数据中心监管等功能。其主要功能特性有：
主题（数据子集）管理：可以灵活地随时修改、增加和删除子集，以方便地将数据库表分配到其中的某个子集中。
表管理：可以轻松地完成数据库表的增加、删除和修改，也可以方便地添加和删除外键。
表数据管理：包括查询、导出、新增、删除、修改数据等
权限管理：用户访问数据中心，对数据中心库表的权限管理。数据中心管理系统提供了基于角色的访问控制（RBAC）机制，可以灵活地定义角色、用户和相应的权限，保证数据访问的安全。只有相关授权的用户，才可以进行对应的管理操作。
数据库备份：数据库手动和自动备份及备份还原；数据库备份点查询。
数据库恢复与初始化：数据库初始化，在部署系统或需要深度还原的时候使用；数据库可选还原。
数据库监控：以图表的形式直观的展示公共数据中心库表使用情况、资源占用情况等。
日志管理：通过对日志的管理，管理员可以很方便地通过日志管理了解到成员对数据库操作情况，知道用户在各时间的活动。统计整个年度的操作分布，对管理本软件有很大帮助。
3. 数据清洗与交换系统
数据清洗与交换系统实现共享数据中心的数据采集与分发，提供对被交换信息进行清洗、转换、装载入库(ETL处理)等数据交换服务，即清理无关数据，完成对数据的整理，确保数据一致性、完整性和正确性。
各业务系统通过清洗与交换系统与共享数据中心平台进行数据交换与共享，各业务系统独立运行，互不影响，某一业务系统故障不会造成对其它系统的影响。
系统功能
共享数据中心库的数据来源目前来说主要是由国标即基础代码表的数据和从已有的应用系统中集成过来，这个过程就是数据DCI过程。已有的应用系统的数据是不符合数据规范的，DCI过程就是实现从不规范的数据源内通过整合转化成规范的数据保证数据的准确。DCI是数据集成并保证“一数一源”重要手段。通过DCI，可以方便、快捷地实现数据源到中心数据库的DCI过程。
支持主流的各种数据库，包括Oracle系列、SQL Server系列、DB2、MySQL等，同时支持Excel文件数据访问；
方便的图形化流程操作，几乎不需要编写复杂的SQL。通过拖动和连线的方式就可以定义DCI任务，不需要复杂的编程和配置；
强大的任务定义能力。我们可以为每一个DCI任务定义不同的任务类型，更为重要的是，我们可以自由地设定任务的运行时间和周期；
准确的数据变化感知。无论源数据发生了什么变化，包括插入新数据、更新旧数据、删除数据等，都可以被- DCI所感知并在目标库中做出相应的变化，实现准确的数据同步；
灵活的数据映射。对于简单的值映射，可以直接通过简单设置即可，如想将性别字段值0和1映射成目标值A和B，可进行简便操作；
对于复杂的数据编程，- DCI提供了JavaScript语言，可以实现更为强大的编程逻辑和功能；
强大的数据库管理能力。- DCI提供了对数据库更为复杂的操作，包括去除重复的记录、自动流水号生成、记录的连接、记录的过滤等，这些所有的操作均可通过简单的配置实现，而不需要编写复杂的SQL语句。
4. 统一身份认证
统一身份认证是为用户提供“一站式”服务的基础和前提，为各应用系统提供集中的身份认证服务，提高智慧校园应用系统的安全性。通过指定相应的集中认证技术规范，提供统一的应用系统用户管理接口，最终实现所有新建系统用户认证的统一集中化管理，做到真正意义的集中认证。可根据自身特点和条件制定统一认证方案(IP认证、帐号加密码认证、第三方系统认证等),包括认证整合、统一用户授权和单点登录。所有软件实现充分互联，即师生在任何一个模块登陆后，都可以无缝进入到他所拥有的其他软件模块，不需要重复登录。实现单点登录。同样，选择退出系统时，所有其他能操作的业务系统都将同时退出。
系统功能
建立统一的用户身份数据中心，为用户身份提供集中和统一的管理，保证用户身份的真实性、保密性、完整性。采用实名制管理，对教师职务、任课信息等进行设置，实现用户身份的全生命周期管理。
提供统一的身份认证，建立信息系统访问的身份信任关系。
提供单点登录（SSO ），一次认证，畅通无阻。
基于WEB 界面系统管理，SSL加密传输，方便安全。
用户身份来源于用户的产生部门，由身份同步机制自动同步到用户身份中心。（根据需要可开放注册）
用户权限基于实际用户在不同系统中的权限管理，保证了应用系统的独立、安全、可靠。
系统具有密码找回功能，降低了系统管理员的负担。
除支持B/S用户名密码认证外，针对实际需求还可支持数字签名认证，卡认证等。
5. 统一信息门户
建设面向校内外的信息服务网站（统一信息门户平台），及时发布学校各类信息。对社会公众和校内师生提供不同的信息服务和进入相应校园信息管理系统的入口。
该平台位于智慧校园体系结构中的最上层，实现智慧校园各应用系统与用户的人机交互服务平台，是信息集中展示的窗口。
统一信息门户平台需将智慧校园的信息和应用资源有机整合成一个统一的WEB页面，用户只要拥有一个帐号，就能访问到权限范围内的所有资源。同时，门户平台要提供个性化信息服务，信息的内容和模板可以定制，不同的用户可以根据自己喜好来定制信息和服务内容，个性化设置自己的界面风格，用户可以享受到智慧校园所提供的个性化信息服务
功能说明
教师一站式门户
从教职工的角度出发，提供满足其工作、生活、服务等的全面信息化服务。如通过统一的信息门户平台，为教职工提供一站式的信息查询如：教职工个人的办公、教务、财务、科研等的信息化。
2. 学生一站式门户
从学生的角度出发，为学生从学生入校到在校学习生活再到毕业离校等各个阶段的、满足学生个性化需求的信息服务。如：学生关注的新闻通知公告等校内信息，学生的选课、成绩、学分、缴费、贷款等与学生密切相关的信息化服务。
3. 领导一站式门户
站在学校全局的层面，将学校视为一个有机统一的整体，基于教学、科研、管理、服务等各个领域，为学校提供涵盖整个校园相关的信息化、智能化服务。领导需要部门相关信息时，直接通过统一信息门户平台就可以获取所需信息，不需要像以前一样到各个部门去索要。同时若需要对一些请示进行批复，同样可以在这之上完成，极大地方便了领导办公。
6. 业务系统集成
与共享数据中心对接
应用系统（包括新建的系统和改造的旧系统）为了达到共享数据中心对接的目的，首先要分析当前应用系统的数据结构和共享数据中心库内的数据结构区别，直到建立双方都能认可的一个标准。通过DCI数据整合中间件工具，依据确立的数据交换集成标准与规则，建立数据交换集成作业任务。在这个过程中，DCI数据整合中间件提供了许多功能组件（如：值映射、去除重复记录，字段拆分等），大大简化了数据整合的复杂度，并且图形化的操作，可以方便实现与业务系统与共享数据中心的对接间，实现业务系统与共享数据中心之间数据抽取、清洗、转换与加载等操作。
数据集成前提条件
对于要接入的每一个应用系统的数据源进行调研，应用系统应该确保提供一定程度的数据接口。这是个从应用系统往共享数据中心上行的过程，我们首先要确定要从应用系统抽取哪些数据，这些数据的含义是什么即提供相应的数据字典。并且确定对应于数据中心的那张表。我们可接入的数据接口模式分为：
直接开放数据库：只需要只读的账户权限即可，需要在绝对保证原有系统数据安全性和完整性，不影响原有系统运行的基础上建立触发器。
开放数据库的镜像：各应用系统把本系统的业务数据库以日志的方式或者以定时导入的方式开放一个镜像数据库，数据的抽取工作即从这个数据库开始，避免了直接读取原数据库的，数据读取风险和与原数据库的强耦合等诸多弊端。
中间文件数据源：如应用系统不能对外开放数据库，则可以导出差异数据文件到我们指定的目录，这些文件可以是Access文件数据库模式、excel文件模式。格式在实施时共同商定。
2. 与统一身份认证对接
统一身份认证平台针对B/S架构的应用系统进行统一身份认证，通过在应用访问认证部分加入统一身份认证模块，当用户在访问应用系统的时候，应用系统会取得用户的用户名和密码，并把用户名和密码通过加密方式提交给统一身份认证中心，统一身份认证中心在得到用户名和密码后立即验证其合法性，统一身份认证系统把得到的认证结果返回给应用系统，并由应用系统自身来决定用户的访问权限。
3. 与信息门户集成
表示层的结构通过Portlet形式安装在统一信息门户系统中，核心应用系统自身保留对业务逻辑处理的结构，并提供给接口统一信息门户系统访问。比如当教务管理系统与信息门户对接时，需要将教务管理系统的表示层改造为Portlet的形式安装到Portal上，用户使用统一信息门户系统中的教务Portlet时，统一信息门户系统会将用户对Portlet的操作反映给应用系统的业务处理接口，处理完毕后，会返回给统一信息门户系统，教务Portlet把这些结果反映在页面上。
7. 移动智慧校园
移动智慧校园是在校园各类信息系统和信息服务进行整合基础上，通过WiFi、4G网络等传输途径，为学校教职员工、学生提供无线数字校园服务。用户可以不受空间、时间的束缚，随时利用手机等移动终端查阅（订阅）所需信息，掌握校园情况，处理工作事务，处理课业活动，发送即时信息，实时互动交流等。
移动智慧校园平台以中心共享数据库为核心数据来源，以Web Service为数据获取方式，通过手机APP客户端、微信智慧校园、短信等方式完成与用户的信息交互，从而使得学校用户可以随时随地获取需要的校园相关信息。
平台功能
通过移动信息化手段为学生提供全方位的服务，提高学生的使用黏度 。学生入学到离校都能够感受到的便捷。也是实现了信息运营服务，对学生的全生命周期覆盖。
平台特点
信息广度的扩展
信息获取方式延伸到用户终端，让用户在任意时间、任意地点、任意方式获取信息，随时、随地享受校园服务。
随需的信息浏览
空中智慧校园实现与统一信息门户平台无缝对接，老师、学生可以在门户上随需使用移动应用服务。
校园运营
结合移动运营商及其他通信方式，以服务为核心，针对校园信息环境，打造可运营的数字化校园环境。与运营商合作，提供增值服务，带来运营价值。
8. 智能大数据查询平台
智能大数据查询系统以学校共享数据中心平台为基础，将分散在各部门的数据集中到一起，以教师、学生角色为主线，提供跨部门立体式的人事、教学、学工、科研、设备资产、财务经费、安防等综合信息服务。支持面向主题的多维查询和个性化查询，通过全面的数据分析，给院系领导、校领导决策提供数据支持，同时为学生提供在校学习、生活提供全程数据画像和成长记录。
智能大数据查询系统是一个覆盖全校的、统一的、可以满足用户个性化需要的信息服务系统。该模块的数据均是来自公共数据库平台，从根本上保证信息采集、传输、加工和利用的有效性和权威性，同时将大大降低数据关系的复杂度和数据处理的难度。在大数据集中环境下，为不同类型用户非常有效的提供各种个性化、多角度、综合性的统计查询和灵活报表。该大数据一站式大数据分析产品及解决方案，综合各业务系统数据，结合大数据算法，对数据进行统计、分析、可视化输出，使之对老师、学生、管理者的工作、学习提供支撑作用可以帮助用户快速搭建大数据分析平台，敏捷制作专属分析报告，并为用户提供灵活的交互式分析操作，在业务协作过程中快速释放数据价值。
查询系统需要根据用户登录角色和权限不同而展现不同数据内容，并支持用户自定义显示数据组件，用户可以通过图形界面拖拽的方式，快速定制新的数据显示结果。
大数据平台逻辑架构
对于物联网层接入的大量非结构化数据，例如视频监控系统所采集的大量图片、视频数据，人脸数据等，在对应的边缘域处理和存储，而结构化处理后的元数据，通过DCI数据ETL处理，统一保存至数据仓库层的共享数据中心，用于大数据查询和分析展现。
9. 校园智能物联网平台
物联网云平台一般是架构在公有云IaaS层之上的PaaS层，处于物联网四个逻辑层(感知层、网络层、平台层、应用层)中的平台层，平台于物联网的作用在于收集、处理数据等，通过平台提供的SDK、API接口便于物联网设备连至云端，并将设备的运营数据做业务处理。一般物联网平台可再细分为CMP、DMP、AEP和BAP这四个子层次。
在校园物联网中，由于通常是私有云部署，可认为仍然存在本地化物联网平台，与物联网云平台作用相对应。对应以的AI Cloud技术体系为例，AI Cloud的云中心通常是校园的本地数据中心或者租用的公共机房；边缘域通常对应于物联网平台，一般采用特殊硬件(脸谱、超脑等特殊服务器)，包含物联网前端设备数据采集、处理和相关的AI计算，如人脸库比对等功能；边缘节点则对应于物联网前端设备，有部分智能前端设备也具备一定的边缘计算能力。
对于校园物联网，如果只考虑私有云部署的情况，一般只涉及到DMP和AEP平台的划分。DMP(Device Management Platform)设备管理平台，主要对物联网终端进行远程监控、设置调整、软件升级、故障排查等功能，DMP主要面向南向物联设备的开、关、停等基本状态控制，或者实时的物联网设备告警；AEP(Application Enablement Platform)是上层的使能平台，结合了实际应用场景，提供SDK、中间件、业务逻辑引擎、API接口等，是结合应用场景的系统平台。
文教卫的iVMS-9600/8700安防监控平台，基本具备以上DMP和AEP功能，但在智能物联网场景中，仍要针对具体的业务场景做大量定制开发，能够更好支持整个物联网南向数据的汇聚，如非结构化数据的处理和存储，除了视频数据之外，并能够扩展支持接入其他类型物联网数据如环境温湿度、水电气动力控制等。
10. 安全设施
数字证书管理系统
数字证书为实现校园内各用户安全通信提供电子认证。在校园内外网中，使用数字证书实现身份识别和电子信息加密。数字证书中需含有密钥对所有者的识别信息，通过验证识别信息的真伪实现对证书持有者身份的认证，保证校园内外的信息安全。
2. 虚拟专网(SSL VPN)
为了便于校园用户透明、跨网络访问校园网资源，能安全、便捷地实现移动办公，学校提出了虚拟专网的需求。要求使用相关网络协议提供数据加密，保证数据在公网上传输的安全，同时与统一信息门户相结合，能够使用户在校园网外通过SSL VPN顺利访问内网资源，保证全校师生可以通过任何标准的浏览器实现远程安全接入。
11. AI能力开放
智慧校园的整体框架还需要包括AI能力的全局调用和开放，AI技术作为智慧校园未来的业务方向，需要考虑各种AI技术如智能图像识别和分析、语音识别、OCR等在教育场景中的应用，特别是人脸识别技术能力，可以广泛结合校园的各个应用场景，通过自助人脸采集、图片质量控制、人脸图片库存储、人脸比对等手段，可以构建诸如人脸门禁、人脸考勤、人脸消费、人脸识别做统一身份认证等业务场景，此外，还有其他多种场景待挖掘，以及其他生态合作伙伴的AI能力引入，更多得赋能教育场景。
12. 智慧管理业务场景举例
智慧校园规划对外呈现的智慧业务场景举例，主要立足于公司AI产品和技术基础，业务场景上包括大量集成生态合作的信息化厂商的产品，也包括被继承到生态伙伴的业务方案。业务软件层面采用大中台设计概念，在大中台层面，包含共享数据中心、技术组件和相关业务使能组件，上层业务可以通过统一API接口调用中台能力，可以依据实际业务场景做对应的接口与业务流程设计。
各个具体业务场景，需要各具体子方案设计与配置。
OA办公管理
教育OA管理系统，是为配合学校内部办公自动化的实施而研发的一套稳定、安全、灵活、实用的办公自动化管理系统。传统OA办公管理系统可以集成到统一信息门户中，由统一信息门户上若干个功能模块构成，实现网络协同办公、个人日常事务管理、常用应用管理等，解决学校各部门之间沟通有效性，实现校园“无纸化，流程电子化”的高效率办公。
2. 成绩智能分析
成绩分析系统可以提供强大的成绩管理、学习情况统计和对成绩数据处理的强大分析功能，也方便教师、学生、家长在线查询，及时了解学生所有学科学习进步情况。具备“增长率”计算功能，体现“标准分”、“平均分”等统计结果，并纳入学校现行的成绩统计模式。
3. 资产设备管理
主要管理学校资产的出入库、调拨、盘点等。可为老师在线申领申购物品提供方便，并为学校管理者管理学校物品提供依据。学校应用端可实现对学校对资产编目、流通、查询、统计、订购、报损、数据上报等功能。通过本系统的使用，可以充分发挥装备为一线教学服务的作用，做到装备管理规范，设备利用率高，统计报表便捷准确。同时有利于对本地装备应用水平的监督、指导及管理等，推动装备应用管理工作数字化和网络化的高效开展。
4. 智慧排课
通过设置相关的排课规则和限制条件，系统即可通过智能优化算法进行自动排课，再通过所见即所得手工排课，直接拖动教师或课程到指定的课表，自动提醒排课冲突，使课表的编排更加合理和人性化。系统按需求自动生成全校、年级、班级、教师、教研组、场地等各种课表，可以方便的在线实时查询、导出、打印，同时提供日常调课管理及相关信息的统计等功能，最大限度的减轻教务处的排课工作量。
5. 智慧选课
在线智慧选课管理系统以科学的管理方法为基础，结合学校管理特点，适应新课改课程建设和教学体系要求的信息化管理软件。系统能对学生选课时间、选课条件进行设置，对学生选课进行审核，并对选修课的教师、班级进行管理。
6. 智慧课堂
智慧课堂即结合智能学习平台、移动平台端工具和教室人脸识别摄像机、录播摄像机，通过互联网、物联网、大数据等新一代信息技术打造的智能、高效的课堂学习平台。通过课堂上教师与学生手持互联网设备的无缝对接，教师可通过学生手持终端的数据及时获取学情信息，学生可及时接受教师推送资源。师生可实现无感知人脸点名，并对接教务排课、选课系统，自动对应匹配上课人员和人数。同时，通过课堂录播摄像机，可以全程完成精品课录播、多校区网络直播，以及学生课堂行为专注度分析、教学行为评估报表等功能，满足大中小学校多样化的教学需求。同时，智慧教室系统还能对偏远地区、教育资源覆盖不均衡地区起到“以点带面”的远程教学应用：
下辖的中心学校（优质学校）对于偏远教学点学生的帮扶课堂；
固定帮扶关系下的日常远程教学；
各种师资短缺课程，利用中心学校的优质教育教学资源对 周边资源短缺学校进行教学资源的辐射等。
利用智能化设备，优秀教学老师可在本地远程课堂同时和某个学校或多个学校的学生上课，解决了教育较差地区教学质量过低导致的学生素质不达标，真正实现资源均衡发展。
智慧课堂全面变革课堂教学的形式和内容，构建大数据时代的信息化教与学新模式，贴合当下倡导的翻转课堂模式和新型学本课堂模式。
7. 智能班牌
智慧班牌是安装于每个班级，集信息发布、信息查询、学生互动为一体的一款智能交互终端，智能班牌利用移动互联网、智能传感器与高清触摸屏的完美配合，为学生提供一个更好的信息获取途径，为班级提供一个更丰富的教学成果展示窗口，为教务提供更智能更高效的管理手段，为学校提供了更快捷更优质的信息发布渠道。
8. 智慧家校
智慧家校空间是学生、教师、家长、管理者、教育机构等多个主体之间的交流、分享、沟通、反思、表达、传承等活动的载体，是一个实现信息发布和互动、资讯和资源订阅、推送分享、留言评论、网络教学互动、自主学习、在线作业互动平台。数字教育局公共服务平台所有教学应用、管理应用等，都应分权限、分类别的以模块的形式展现在个人空间。
另外，通过移动智慧校园，学校可发布校园动态，教师可将班级动态、学生动态及时传递给家长，学生可通过移动智慧校园学习，发布自己的生活点滴，家长可及时了解孩子在校动态，及时沟通，参与孩子学习生活。
9. 智慧教研管理
智慧教研管理平台整合了教学服务系统，实现将教学准备、教学实施、备课检查等常规的各个教学环节有机组织起来，形成定位到课堂的教案库、素材库、习题库，组建校本资源库，实现校内、校际间备课共享，备课相互评论，为教师搭建了一个备课、资源与网络化学习三位一体的教学平台。另外，智慧教研、教务还包括教育局远程巡课，网络考试与智慧阅卷等场景有机结合，充分利用网络和教育教学现代化的设备把教师从传统的备课模式中解脱出来，提升学校内整体教育教学质量。
10. 迎新报到管理
迎新报到系统给新生提供入学事项公告、班级宿舍信息、辅导员导师信息、报到信息、缴费信息等多个功能环节，具体涉及报到、住宿、财务、交通等相关信息。同时，迎新报到还包括各项流程的安排，如体检、个人信息采集、选课、英语计算机分段考试等信息。该场景基于教学管理、学生管理、招生管理、统一身份认证、共享数据库平台，能体现学校管理规范化和信息化建设水平，能提供新生入学报到至学籍注册期间的迎新工作流程管理和数据集成共享的智能化服务。让学生从踏进校园的第一步起，就能体验到智能技术带来的高科技应用。
11. 学工管理
学工管理系统作为学校信息化建设的重要组成部分，在学校信息化基础支撑平台的框架下建设，主要由综合信息管理、奖惩、资助、思政、宿管、离校等部分组成。业务流程需要与招生、就业子系统衔接，共享数据与学校数据中心子系统衔接，形成一个为全校教师和学生提供的信息服务，充分利用共享校内大数据资源的协同工作和服务平台。例如，学生资助场景或者勤工助学场景，对于家庭经济困难学生的认定，需要结合共享数据库中家庭背景信息说明，同时还需要结合学生在校内生活轨迹、消费数据，做多维度的数据碰撞和分析，做出比以往更加科学智能的评判；学生心理健康管理场景，可以利用学生在校园内的人脸轨迹、社交数据采集与分析，标注学生个体分类标签和性格标签，提前关注学生个体的心理健康和辅导，往往能取得比事后辅导、治疗更有效的引导效果。
12. 宿舍管理
智慧宿舍管理系统是一个加强学生住宿管理、规范公寓日常工作、提高公寓管理效能的有效工具。以智能物联网为基础，宿管系统以公寓房间、入住学生为基础信息源，可以对公寓出入统计、陌生人防范、归寝统计、房间床位分配、住宿收费、物业水电收费、房间设施、日常检查、公寓工作人员等进行规范管理，可以使教务处、学生处、保卫处、公寓管理中心、财务处等学校职能部门及学校领导随时获得全方位的公寓管理信息，实时掌握学生入住与缴费统计，动态监控公寓管理情况，实现信息共享，提高工作效率。
13. 校园进出管理
针对学生进出管理，智慧校园将在线请假销假系统与校门口人脸闸机进行结合，有效解决学生伪造假条请假外出或请假提前返校的问题。在线请假审批通过后学生获得外出权限，返校后自动销假，通行授权由人脸识别完成。进出校记录自动推送班主任、任课老师、家长等角色，随时掌握学生动态，防止无故缺勤、异常离校等情况，确保学生的安全。
方案建设规划
智慧校园建设，应按照“总体规划、分步实施”的原则进行项目实施。
本项目划分为3个阶段进行：第一阶段，重点完成智慧校园基础设施平台建设，包括校园物联网平台和前端层建设；第二阶段，在平台的基础上“完善学生生命周期管理，提升管理和服务”，建设相关业务系统。完善教学信息化环境，实现师生智能化的学习管理和服务。第三阶段，逐步“完善教师信息化服务和管理”，建立相应的管理和服务系统，最终形成学校人、财、物等多方面的跨部门服务和管理。
智慧校园数据中心
统一用户中心
统一认证中心
统一数据中心
大数据报表中心
移动智慧校园
微信智慧校园
智慧校园APP
智慧门户
智慧校园信息门户网站
智慧校园信息平台集成登陆门户
智慧管理
OA办公管理
成绩分析
资产设备管理
智慧排课
智慧选课
智能巡课
智慧教学
智慧教研管理平台
智慧课堂
智慧阅卷
智慧终端
电子班牌
校园物联网平台
校园设备管理与数据可视化
视频监控管理平台
人脸识别、分析平台
人脸数据库
相关信息参考：
智研咨询发布的《2017-2023年中国教育培训市场分析预测及投资方向研究报告》
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）》
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