龔京民 張 焱 王興虎

高校智慧校園指揮中心建設(shè)探究*——以南京航空航天大學(xué)為例

龔京民1,2張 焱1王興虎1

（1．南京航空航天大學(xué) 信息化處，江蘇南京 210016；2．南京航空航天大學(xué) 航天學(xué)院，江蘇南京 210016）

智慧校園指揮中心的建設(shè)，對于強(qiáng)化高校信息化建設(shè)的全局規(guī)劃、提升部門間的協(xié)作效能、加快數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的流通與共享、提升智慧校園的管理效益至關(guān)重要。但是，現(xiàn)有的智慧校園相關(guān)研究聚焦于某項特定技術(shù)或功能，而缺少對高校智慧校園核心需求、功能建構(gòu)、技術(shù)機(jī)理和應(yīng)用實踐的整合性分析。因此，文章首先從理論層面入手，從智慧校園建設(shè)背后的高校行政管理需求出發(fā)，倒推出智慧校園指揮中心的主要功能。之后，文章以功能實現(xiàn)為目的，從信息化建設(shè)和空間建設(shè)兩個方面闡釋了智慧校園指揮中心的建設(shè)架構(gòu)。最后，文章以南京航空航天大學(xué)為例，介紹了智慧校園指揮中心在校園要素立體感知、校園數(shù)據(jù)分析決策、應(yīng)用場景協(xié)同指揮方面取得的實踐成效。高校智慧校園中心的建設(shè)，不僅推動了信息技術(shù)與智慧管理的深度融合，而且為全國高校的智慧校園數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑提供了有益參考。

智慧校園；智慧管理；指揮中心；信息化建設(shè)；空間建設(shè)

引言

隨著信息化時代的飛速發(fā)展，高校對于整合數(shù)字化信息、運用智能分析技術(shù)統(tǒng)籌決策的需求日益增長。因此，高校迫切需要快速、高效地運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完善校園管理。2010年，《浙江大學(xué)“十二五”信息化建設(shè)規(guī)劃》首次明確提出“智慧校園”的概念，并將其闡釋為“泛在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、多元創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校園管理、多姿多彩的校園文化、便捷周到的校園生活”[1]。劉真瑜[2]進(jìn)一步完善了這一概念，提出智慧校園是一套包括物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)、校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、智能融合業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)和大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)的信息生態(tài)體系。2021年，中共中央、國務(wù)院發(fā)布《中國教育現(xiàn)代化2035》，明確提出要加快高等教育的信息化改革，構(gòu)建智能化校園，統(tǒng)籌建設(shè)集智能化教學(xué)、管理、服務(wù)于一體的信息化平臺[3]。同年，《教育部等六部門關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》指出，智慧校園是教育新基建的重要戰(zhàn)略部署，需從信息網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字資源等方面強(qiáng)化智慧校園的迭代升級[4]?？梢?，大學(xué)智慧校園已成為高校信息技術(shù)升級的新趨勢。在此背景下，研究者紛紛對智慧校園進(jìn)行了研究，如趙曉偉等[5]從理論層面探討了智慧校園轉(zhuǎn)型升級的潛在問題和發(fā)展路徑，錢小龍等[6]聚焦于沉浸式大學(xué)建設(shè)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，趙金娜[7]、聶庭芳等[8]分別從職業(yè)院校、中小學(xué)兩種應(yīng)用場景探究智慧校園的具體建設(shè)方案。然而，現(xiàn)有研究對于高等教育智慧校園新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的核心需求、功能建構(gòu)、技術(shù)機(jī)理、應(yīng)用實踐等缺少整合和分析。

在當(dāng)今社會，大學(xué)的運作和表現(xiàn)已經(jīng)不僅僅是內(nèi)部成員關(guān)心的問題，政府、用人單位、校友、學(xué)生家長、新聞媒體和第三方組織等也都對此給予了關(guān)注，并以各種方式參與大學(xué)的建設(shè)和發(fā)展，從而推動大學(xué)管理的改革[9]。眾多人員、設(shè)備和部門的多方交互，會對校園活動的組織效率產(chǎn)生影響，增加運營管理的復(fù)雜性。為了解決各種各樣的問題，許多高校建立了安防應(yīng)急指揮中心、網(wǎng)絡(luò)安全指揮中心、融媒體指揮中心、教學(xué)管理指揮中心等部門。然而，這些部門的業(yè)務(wù)領(lǐng)域存在交叉，會帶來行政事務(wù)上的重復(fù)勞動、信息不對稱等問題。許多活動也不能依賴單個部門，而需要調(diào)動不同部門的資源、使用多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)、組織多部門人員協(xié)同開展。此外，當(dāng)前高校面臨管理部門重復(fù)建設(shè)、資源無法共享與交互的問題，需要對智慧校園進(jìn)行統(tǒng)籌性管理，才能保證高校的高效率運作和高質(zhì)量發(fā)展[10]。

為解決人力浪費和信息損耗的問題，實現(xiàn)統(tǒng)籌性管理，建設(shè)綜合性的智慧校園指揮中心是智慧校園的核心要素。不同于以往單純地作為控制間或監(jiān)控室的指揮中心，現(xiàn)階段的智慧校園指揮中心已演變?yōu)橐粋€高度數(shù)字化且富含視聽元素的空間，其通過廣泛應(yīng)用音視頻技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)和智能分析等尖端科技手段，提供一體化的決策指揮平臺，可實現(xiàn)教育與管理活動的一體化運營和管理?；诖?，本研究從高等教育發(fā)展的切實需求入手，闡述高校智慧校園指揮中心的主要功能、信息化建設(shè)和空間建設(shè)，并以南京航空航天大學(xué)（下文簡稱“南航”）為例探索智慧校園指揮中心的應(yīng)用成效，以期為促進(jìn)信息技術(shù)與智慧管理的深度融合、推動高校智慧校園的發(fā)展提供有益參考。

一 高校智慧校園指揮中心的主要功能

信息技術(shù)對教育管理的影響具有深遠(yuǎn)且革命性的意義[11]。為服務(wù)于新時代高校管理的需求，智慧校園指揮中心以信息技術(shù)的整合為手段，以各部門和系統(tǒng)的協(xié)同為目標(biāo)，精準(zhǔn)地運用音視頻技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、智能分析等信息技術(shù)，打造一個集展示、運維、指揮、調(diào)度和服務(wù)于一體的校園管理中心。由此，校園管理可以從被動應(yīng)對轉(zhuǎn)為主動保障、從傳統(tǒng)的經(jīng)驗型管理轉(zhuǎn)為現(xiàn)代的高科技型管理，從而提升信息資源整合能力、完善組織體系、強(qiáng)化創(chuàng)新機(jī)制、增強(qiáng)部門間的協(xié)同合作、提高反應(yīng)速度、提升指揮調(diào)度能力。同時，智慧校園指揮中心可以實現(xiàn)信息展示的動態(tài)化、系統(tǒng)應(yīng)用的集成化、現(xiàn)場監(jiān)控的實時化、遠(yuǎn)程指揮的可視化、數(shù)據(jù)采集的自動化、決策支持的網(wǎng)格化，這些功能不僅豐富了師生的使用體驗，還能形成基礎(chǔ)設(shè)施共建和信息資源共享的新生態(tài)環(huán)境。智慧校園指揮中心（下文簡稱“指揮中心”）的主要功能可概括為資源獲取、內(nèi)容呈現(xiàn)、系統(tǒng)控制、及時互動和預(yù)案調(diào)度，本研究將分別介紹各項功能，并詳細(xì)闡述如何應(yīng)用這些功能來幫助高校實現(xiàn)信息同步、優(yōu)化組織協(xié)作。

1 資源獲取功能

資源獲取功能是指智慧校園指揮中心各類音視頻、業(yè)務(wù)系統(tǒng)資源的接入能力。在音視頻資源方面，目前音視頻設(shè)備已遍布在校園各處，然而這些信號多數(shù)散落在各自獨立的系統(tǒng)內(nèi)（如安全防護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)、電子監(jiān)考系統(tǒng)等），而這些系統(tǒng)無法支持跨系統(tǒng)的協(xié)同調(diào)用。為實現(xiàn)校園安全管理、教學(xué)綜合決策等智慧化應(yīng)用，指揮中心需要構(gòu)建規(guī)范化、統(tǒng)一化的音視頻資源服務(wù)系統(tǒng)，以將校園內(nèi)乃至跨校區(qū)的音視頻信號進(jìn)行IP化資源整合，實現(xiàn)音視頻信號的統(tǒng)一編碼、統(tǒng)一接入和一體化調(diào)用。而在業(yè)務(wù)系統(tǒng)資源方面，隨著高校信息化水平的提升，智慧校園在教學(xué)、科研、學(xué)習(xí)、生活、管理等領(lǐng)域都構(gòu)建了業(yè)務(wù)系統(tǒng)。由此，資源與數(shù)據(jù)能夠便捷地匯入指揮中心，之后指揮中心對學(xué)校各業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃與管理，推動校園內(nèi)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)和流程的融合再造，以提升職能的清晰度、優(yōu)化組織流程、增強(qiáng)部門協(xié)同、提高管理效率、提升服務(wù)質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)信息的跨應(yīng)用流轉(zhuǎn)。

2 內(nèi)容呈現(xiàn)功能

內(nèi)容呈現(xiàn)功能是指智慧校園指揮中心各類信息流的呈現(xiàn)能力，使信息內(nèi)容不僅可以高清呈現(xiàn)，還可以按照業(yè)務(wù)需求呈現(xiàn)。為此，指揮中心需要將高清數(shù)字顯示技術(shù)、多屏圖像處理技術(shù)、信號切換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等融為一體，形成一個擁有高亮度、高清晰度、技術(shù)先進(jìn)、功能強(qiáng)大、使用方便的大屏幕顯示系統(tǒng)，從而為高校管理提供網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控平臺、信息資源共享平臺、分析決策平臺和指揮調(diào)度平臺。大屏幕顯示系統(tǒng)可以直觀、實時、全方位地集中顯示安防監(jiān)控數(shù)字信號，數(shù)據(jù)中心機(jī)房服務(wù)器端應(yīng)用系統(tǒng)信號，移動端信號和各業(yè)務(wù)系統(tǒng)頁面的信息等，平臺管理員則可在大屏幕上根據(jù)需要以任意大小、任意位置和任意組合顯示信息，并對相關(guān)信息進(jìn)行智能化管理，提高了指揮調(diào)度決策的效率。

3 系統(tǒng)控制功能

系統(tǒng)控制功能是指智慧校園指揮中心對設(shè)備、環(huán)境、系統(tǒng)的控制管理能力：①設(shè)備方面，指揮中心設(shè)備繁多、控制復(fù)雜、操作不便。為解決這些問題，指揮中心需遵循“功能強(qiáng)大、穩(wěn)定可靠、操作方便、集成性高”的原則，配備一套智能化集中控制系統(tǒng)。指揮中心通過將所有系統(tǒng)與集中控制系統(tǒng)對接，實現(xiàn)集中化管理，替代多個獨立管理軟件。②環(huán)境方面，指揮中心的所有電氣設(shè)備控制均采用觸摸屏技術(shù)，以實現(xiàn)對顯示系統(tǒng)、音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)、燈光環(huán)境、窗簾等設(shè)備的自動化與智能化控制，并實現(xiàn)各子系統(tǒng)的獨立操作或模塊化操作。觸摸屏界面可以根據(jù)需求（如功能需求、可視化效果需求）進(jìn)行設(shè)計，根據(jù)不同環(huán)境呈現(xiàn)不同顯示界面，以最大程度地滿足高校組織活動的多樣化需求。③系統(tǒng)方面，指揮中心涉及的業(yè)務(wù)系統(tǒng)多，每套系統(tǒng)都需要監(jiān)看與操作，傳統(tǒng)的一人一套系統(tǒng)會造成協(xié)同步驟多、傳達(dá)指令慢、人力成本高的問題。因此，指揮中心需要配備坐席協(xié)作系統(tǒng)，以實現(xiàn)任意機(jī)房、任意網(wǎng)絡(luò)、任意操作系統(tǒng)的主機(jī)信號接入，能進(jìn)行一人多機(jī)、一席多屏的操作，滿足業(yè)務(wù)交互“一張網(wǎng)”、桌面操作“一套鍵鼠一面屏”的需求，從而極大地節(jié)省辦公資源。

4 及時互動功能

及時互動功能是指智慧校園指揮中心多部門、多校區(qū)的視訊互動能力。指揮中心需要通過各系統(tǒng)之間的信息互聯(lián)，實現(xiàn)對各部門和各場域情況的及時、精準(zhǔn)掌握，以基于全局信息分析下達(dá)行政命令、組織集體活動。特別是當(dāng)有緊急事件發(fā)生時，指揮中心需要迅速了解現(xiàn)場情況，并快速組織多部門人員協(xié)同工作。當(dāng)涉及跨校區(qū)的活動組織時，指揮中心更是需要通過先進(jìn)的視頻會議系統(tǒng)，及時與校內(nèi)各部門、現(xiàn)場、校外各單位等進(jìn)行多方互動。此外，及時互動功能還能應(yīng)用于校內(nèi)名師和學(xué)生之間的溝通，實現(xiàn)基于空間的在線答疑、教學(xué)資料共享等視訊信息交互。可以說，及時互動功能不僅能提升高校的決策效率，還能大幅提升學(xué)生的信息接收效率。

5 預(yù)案調(diào)度功能

預(yù)案調(diào)度功能是指智慧校園指揮中心指揮調(diào)度各類業(yè)務(wù)流程的聯(lián)動預(yù)案能力。研究者提出，智慧校園要體現(xiàn)校園活動的“深度融合”，并滿足聯(lián)動智慧的應(yīng)用場景，實現(xiàn)跨部門聯(lián)合調(diào)度、多領(lǐng)域聯(lián)動智慧、對緊急情況快速響應(yīng)等[12][13]。而預(yù)案調(diào)度功能的設(shè)計，正是為了服務(wù)于這些需求。智慧校園指揮中心是高校安防中心、網(wǎng)絡(luò)安全中心、融媒體中心與教學(xué)管理中心等的集合體，需要快速組織各部門開展各類校園管理活動，如校園安防監(jiān)控、電子監(jiān)考、督導(dǎo)巡課、應(yīng)急指揮等。應(yīng)用預(yù)案調(diào)度功能，指揮中心可以根據(jù)展示、運維、指揮、調(diào)度、服務(wù)等各類場景設(shè)置一鍵化場景預(yù)案，實現(xiàn)對信號源、大屏、環(huán)境、系統(tǒng)的聯(lián)動控制，并按照業(yè)務(wù)活動提供日程式、序列化的場景編排，提高活動的組織管理效率，提升智慧校園管理的數(shù)字化水平。

二 高校智慧校園指揮中心的建設(shè)

為使高校智慧校園指揮中心能夠在高校組織管理中發(fā)揮重要作用，指揮中心需同時具備過硬的技術(shù)能力和用戶友好的使用體驗。只有使用體驗良好，高校師生才會加大系統(tǒng)的使用頻率，指揮中心才有機(jī)會搜集更多的信息，技術(shù)分析的價值才能得以最大程度地發(fā)揮?；诖?，本研究將從信息化建設(shè)和空間建設(shè)兩個方面對智慧校園指揮中心的設(shè)計思路進(jìn)行闡述。其中，指揮中心的信息化建設(shè)是智慧校園的基石，而空間建設(shè)是指揮中心通向用戶的必要窗口。

1 智慧校園指揮中心的信息化建設(shè)

信息化建設(shè)是教學(xué)管理適應(yīng)社會進(jìn)步與科學(xué)發(fā)展的必然選擇，是實現(xiàn)教育管理信息化的前提[14]。本研究從信息化建設(shè)的角度出發(fā)，設(shè)計了智慧校園指揮中心的信息化建設(shè)架構(gòu)，主要包含資源獲取層、系統(tǒng)控制層、業(yè)務(wù)呈現(xiàn)層和數(shù)據(jù)分析層，如圖1所示。

（1）資源獲取層

智慧校園指揮中心應(yīng)該具備接入校內(nèi)所有音視頻資源、各類電腦和服務(wù)平臺資源的能力。校內(nèi)音視頻信號可大致分為安防監(jiān)控信號、常態(tài)化錄播信號、標(biāo)準(zhǔn)化考場監(jiān)考信號和其他網(wǎng)絡(luò)音視頻信號，這類信號可以通過校園網(wǎng)直接接入到指揮中心。服務(wù)平臺、視頻會議、教學(xué)電腦等資源可以通過采集編碼設(shè)備，轉(zhuǎn)換成IP信號后接入到指揮中心。指揮中心采用最新的流媒體系統(tǒng)與分布式顯示控制系統(tǒng)，將ONVIF、RTSP、GB28181、RTMP等協(xié)議的不同品牌監(jiān)控攝像頭和DVI、SDI、HDMI等業(yè)務(wù)系統(tǒng)信號接入，并應(yīng)用H.264/H.265編碼技術(shù)統(tǒng)一編碼、統(tǒng)一接入，形成校園音視頻資源池，實現(xiàn)跨部門、跨校區(qū)的一體化調(diào)用。

（2）系統(tǒng)控制層

智慧校園指揮中心的控制系統(tǒng)主要有環(huán)境控制系統(tǒng)、顯示控制系統(tǒng)和坐席控制系統(tǒng)：①環(huán)境控制方面，指揮中心應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將幾乎所有的加電設(shè)備都納入統(tǒng)一的平臺進(jìn)行管控，不僅包含指揮中心物理空間內(nèi)的各種信息化裝備和環(huán)境控制設(shè)備，還包括教室、校園里的各類中控系統(tǒng)。這就要求指揮中心兼容不同品牌的中控設(shè)備、多媒體設(shè)備和動環(huán)設(shè)備，并支持RS232、RS485、I/O、IR、TCP、HTTP等多種形式的控制協(xié)議，實現(xiàn)教學(xué)環(huán)境的遠(yuǎn)程控制管理、分層分類導(dǎo)覽。②顯示控制方面，指揮中心提供大屏顯示控制系統(tǒng)，可以使用便攜式控制平板或可觸控顯示器控制終端主機(jī)，輕松完成信號推送、畫面組合、模式切換等工作。由此，指揮中心能夠以多個屏幕墻和大型屏幕墻的顯控管理為核心，融合信源反控、環(huán)境中控、視頻會議、值班導(dǎo)調(diào)等功能，有效支撐指揮、值班、研討、導(dǎo)覽等活動。③坐席控制方面，指揮中心通過將所有業(yè)務(wù)電腦接入，并與坐席控制系統(tǒng)的輸入節(jié)點配合，實現(xiàn)對PC電腦、服務(wù)器等設(shè)備的遠(yuǎn)程鍵鼠操作，打造“人機(jī)分離”的整潔工作環(huán)境。同時，坐席控制系統(tǒng)支持在同一塊屏幕內(nèi)對所授權(quán)信號源的任意操作與切換，也支持單屏、雙屏、三聯(lián)屏等多聯(lián)屏坐席布局，鼠標(biāo)可在坐席內(nèi)的不同顯示器之間任意漫游、無卡頓，還支持單畫面全屏、PIP、PBP等七種不同布局方式，滿足多種場景下對不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)靈活控制的需求。由此，通過一套鍵鼠和多塊顯示屏，指揮中心可實現(xiàn)對多信號的快速訪問和便捷操作，提高了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的操作管控效率。

（3）業(yè)務(wù)呈現(xiàn)層

業(yè)務(wù)呈現(xiàn)層的核心在于通過技術(shù)手段，將智慧校園指揮中心的所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)（包括校園安防監(jiān)控、校園一卡通管理、校園融合管理等）集中在一張顯示大屏上呈現(xiàn)，方便指揮中心的管理人員隨時調(diào)用。具體來說，這張顯示大屏能夠為管理者提供實時預(yù)覽、跨域調(diào)度、業(yè)務(wù)融合展示等功能。業(yè)務(wù)呈現(xiàn)層的主要技術(shù)是分布式顯控系統(tǒng)，通過顯控節(jié)點貼屏部署，降低部署的復(fù)雜度，同時不受屏幕墻規(guī)模的限制，使得系統(tǒng)可以任意擴(kuò)容，既可協(xié)同顯示，又可獨立工作，最大程度地避免了單點故障。分布式顯控系統(tǒng)可以實現(xiàn)大規(guī)模信號的接入管理與上屏顯示，任一信號源都可以在大屏幕墻上的任意位置實現(xiàn)開窗、跨屏、漫游、疊加等功能，進(jìn)而滿足實時預(yù)覽、跨域調(diào)度和業(yè)務(wù)融合展示的需求[15]。顯示大屏可以使用任意規(guī)模的LCD、LED、DLP等屏幕墻，并且能夠支持高清、超高清內(nèi)容呈現(xiàn)，顯示內(nèi)容包括校園安防監(jiān)控、教室運行狀態(tài)、教學(xué)巡課督導(dǎo)、智慧監(jiān)考、校園融合管理、二維或三維的大數(shù)據(jù)可視化等。

（4）數(shù)據(jù)分析層

數(shù)據(jù)分析層貫穿于資源獲取層、系統(tǒng)控制層和業(yè)務(wù)呈現(xiàn)層，這三層的所有數(shù)據(jù)資料均能為數(shù)據(jù)分析層使用并加以分析，從而為指揮中心管理者提供有益的決策參考。校園數(shù)據(jù)具有體量巨大、類型繁多、價值低密的特點，僅通過人工獲取和分析信息效率極低，而大數(shù)據(jù)和云技術(shù)的應(yīng)用可以快速、高效地處理數(shù)據(jù)，促進(jìn)教育管理的轉(zhuǎn)型[16]。指揮中心能夠匯聚整理學(xué)校的基本數(shù)據(jù)和各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)生產(chǎn)的各類數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化的編碼、規(guī)范，統(tǒng)一信息互聯(lián)互通與數(shù)據(jù)共享交換標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范數(shù)據(jù)訪問協(xié)議與數(shù)據(jù)接口分類；同時，指揮中心能借助大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析量化，并結(jié)合學(xué)校各部門的實際工作需求，將數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)換為教育決策和實踐方案，從而推進(jìn)學(xué)校管理和決策的智能化。

2 智慧校園指揮中心的空間建設(shè)

除了信息化技術(shù)框架的搭建，智慧校園指揮中心還需要進(jìn)行良好的空間建設(shè)。作為高校管理的大腦，指揮中心的高效運作涉及各部門之間的協(xié)調(diào)與配合，因此需要有效規(guī)劃辦公空間，為用戶提供良好的使用及辦公體驗，以保證信息技術(shù)真正為高校的管理與發(fā)展提供價值。多功能的智慧校園指揮中心承載著“組織管理、態(tài)勢預(yù)警、過程監(jiān)控、應(yīng)急處置”等需求，在空間設(shè)計上要能夠提供多業(yè)務(wù)部門跨部門合作與賦能各類業(yè)務(wù)場景的功能?；诖耍腔坌@指揮中心的空間可分為中心區(qū)域（包括大屏展示區(qū)、會議區(qū)、觀摩區(qū)、控制區(qū)、督導(dǎo)區(qū)）和備用辦公房間、接待空間、設(shè)備間、門廳區(qū)域等，其空間布局平面圖如圖2所示。

圖2 智慧校園指揮中心的空間布局平面圖

指揮中心的布局設(shè)計是以中心區(qū)域為核心展開的一系列布局搭配，重點服務(wù)于數(shù)據(jù)展示、會議交流和觀摩督導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)體現(xiàn)“數(shù)據(jù)共享，互聯(lián)互通”的建設(shè)理念。其中，中心區(qū)域作為日常指揮調(diào)度的主要區(qū)域，可以實現(xiàn)日常業(yè)務(wù)監(jiān)看、應(yīng)急指揮、教學(xué)督導(dǎo)與管理、大型會議等功能。大屏展示區(qū)選擇點距為1.5mm的LED大屏，能更加直觀、集中地展示各系組織活動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及其分析結(jié)果。會議區(qū)、觀摩區(qū)采用移動拼接桌椅，不僅能滿足教學(xué)集中督導(dǎo)、輔助教學(xué)管理的日常需要，還適用于重要會議、報告、新聞發(fā)布等場景。中心區(qū)域左右兩側(cè)設(shè)置接待空間、茶歇區(qū)、備用辦公房間、應(yīng)急辦公區(qū)等，可以滿足小型會議與臨時討論的需求。此外，指揮中心作為校園信息化的亮點，還可以在公共走廊、門廳區(qū)域展示校園文化及信息化建設(shè)成果。

三 高校智慧校園指揮中心的應(yīng)用實踐

上文從智慧校園指揮中心的主要功能和建設(shè)架構(gòu)兩個維度闡述了智慧校園的理論內(nèi)核，接下來本研究將以南京航空航天大學(xué)（下文簡稱“南航”）為例，展示智慧校園指揮中心建設(shè)理念的具體落地情況和實踐效果。南航依托“互聯(lián)、協(xié)同、共享、智慧”的建設(shè)理念，利用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)分析等新技術(shù)，于2021年搭建了集“綜合服務(wù)、監(jiān)測預(yù)警、協(xié)同監(jiān)督、決策支持、應(yīng)急處置”為一體的智慧校園指揮中心，其實景如圖3所示。經(jīng)過實際應(yīng)用，南航智慧校園智慧中心真正做到了立體感知校園內(nèi)的全方位要素、利用校園數(shù)據(jù)提供分析報告和決策建議、在復(fù)雜場景下指揮各部門協(xié)同辦公，大大提高了校園管理的效率。

圖3 南航智慧校園指揮中心實景

1 校園要素立體感知

南航智慧校園指揮中心采用先進(jìn)的分布式顯控技術(shù)，接入了各服務(wù)器端應(yīng)用系統(tǒng)信號、網(wǎng)絡(luò)視頻流、安防監(jiān)控數(shù)字信號、物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)和校內(nèi)其他系統(tǒng)。指揮中心可根據(jù)需要將各類信息數(shù)據(jù)在大屏幕上以任意大小、任意位置和任意組合進(jìn)行顯示，并對顯示信源進(jìn)行管理，以在需要時能準(zhǔn)確、實時、全面地觀看和掌握各方面信息，增強(qiáng)各信息顯示的直觀性和可操作性。

在校園環(huán)境感知方面，南航智慧校園指揮中心應(yīng)用人工智能、圖像智能識別、視頻分析、雷達(dá)探測等技術(shù)，實現(xiàn)了對校園全方位環(huán)境的即時感知。當(dāng)發(fā)生人員大量聚集、火災(zāi)等校園異常情況時，攝像頭能夠自動定點識別，并迅速將異常地點信息和現(xiàn)場視頻自動上報到指揮中心，方便指揮中心進(jìn)行精準(zhǔn)的目標(biāo)監(jiān)測和信息搜集；同時，指揮中心的大屏上會有紅框高亮提示，以提醒指揮中心以最快的速度做出相應(yīng)處理。

在校園設(shè)備感知方面，校園、指揮中心和教室的所有設(shè)備均可以通過可視化鏈路圖在指揮中心呈現(xiàn)。因此，所有設(shè)備的報警和恢復(fù)信息都可以實時反饋到指揮中心，并自動定位設(shè)備位置和故障原因，以方便指揮中心合理、高效地配置資源。同時，指揮中心能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和教學(xué)錄播系統(tǒng)進(jìn)行實時的信號質(zhì)量監(jiān)測，一旦監(jiān)測到攝像機(jī)視頻馬賽克、圖像丟失和錄播設(shè)備的圖像、聲音丟失等問題，相關(guān)設(shè)備就會通過文字疊加、語音提示等多種方式報警，從而方便指揮中心快速發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，提高教學(xué)質(zhì)量。

2 校園數(shù)據(jù)分析決策

南航智慧校園指揮中心匯聚了校園各類應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，通過強(qiáng)化鏈?zhǔn)?、環(huán)式信息管理方式，消除信息孤島，并將學(xué)校教學(xué)、科研、管理、生活等方面的海量數(shù)據(jù)以圖形、曲線、表格等直觀的形式上屏展示，極大地提高了學(xué)校的行政管理效率。同時，指揮中心應(yīng)用三維仿真、數(shù)字孿生、元宇宙等技術(shù)，匯集校園所有數(shù)據(jù)，據(jù)此構(gòu)建校園實體的虛擬模型，建設(shè)數(shù)字孿生校園平臺，將校園所有的資源配置、人員流動、數(shù)據(jù)流向以可視化形式展示，并對校園整體的數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行大數(shù)據(jù)診斷和分析，以推測未來發(fā)展趨勢，用數(shù)據(jù)分析輔助管理決策。此外，全校師生信息、學(xué)校能耗、校園服務(wù)等海量資源都可以通過指揮中心進(jìn)行整合共享，這為師生的工作、學(xué)習(xí)和生活提供了巨大便利。

3 應(yīng)用場景協(xié)同指揮

南航智慧校園指揮中心通過融合各類智能終端實現(xiàn)了多維聯(lián)動，構(gòu)建起了立體化、實時化、快速化的樹式系統(tǒng)，建立了智能化的應(yīng)急處置“指揮部”。在指揮調(diào)度上，指揮中心通過分布式顯控系統(tǒng)與智能交互終端，可迅速將各個校區(qū)、各個部門的空間互聯(lián)，并以可視化的觸控操作方式對顯示信號進(jìn)行跨屏、疊加、縮放、漫游等操作，讓所有操作信號都可以實時預(yù)覽，真正做到了“所見即所得”。當(dāng)有突發(fā)事件發(fā)生時，事件現(xiàn)場的音、視頻會實時傳輸給指揮中心，指揮中心管理者根據(jù)需求在大屏上顯示相關(guān)的調(diào)度情況，以實現(xiàn)身臨其境般的決策調(diào)度，方便學(xué)校管理部門進(jìn)行快速的統(tǒng)一管理與處理。

四 結(jié)語

本研究主要從高校智慧校園的發(fā)展需求入手，深入分析探討了智慧校園指揮中心的功能設(shè)計、技術(shù)機(jī)理和空間布局，并通過南航智慧校園指揮中心的實踐案例展示建設(shè)理論的落地效果?，F(xiàn)有關(guān)于智慧校園的研究文獻(xiàn)多關(guān)注某一特定功能或技術(shù)的發(fā)展，而本研究更注重對智慧校園指揮中心的整體規(guī)劃和多功能設(shè)計，并有實際案例作為理論研究的實踐佐證。智慧校園指揮中心的建設(shè)，反映了信息技術(shù)與智慧管理的深度融合。借助音視頻技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、智能分析等信息化技術(shù)，智慧校園指揮中心不僅能做到校園內(nèi)所有信息的及時互聯(lián)互通、提高各部門辦公協(xié)作的效率，還能將搜集的校園全方位信息進(jìn)行整合分析，從而為校園管理與決策提供有價值的參考性建議。此外，智慧校園指揮中心的可視化、自動化、智能化發(fā)展，也會極大地提高學(xué)校的行政管理效率和教育教學(xué)質(zhì)量。建設(shè)并發(fā)展智慧校園指揮中心已成為我國高等院校數(shù)字化、信息化發(fā)展的必然趨勢，而未來的重難點主要在于如何根據(jù)各高校的實際環(huán)境、技術(shù)條件對智慧校園設(shè)計藍(lán)圖進(jìn)行低成本、高效率的本地化應(yīng)用。

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Research on the Construction of the Smart Campus Command Center in Universities——Taking Nanjing University of Aeronautics and Astronautics as an Example

GONG Jing-min1,2ZHANG Yan1WANG Xing-hu1

To construction of the smart campus command center is crucial to strengthen the overall planning of informationization in universities, enhance inter-departmental collaboration efficiency, accelerate the circulation and sharing of data business, and improve the management benefit of smart campus. However, the existing research on smart campus focuses on specific technologies or functionalities, lacking an integrated analysis of the core requirements, functional construction, technological mechanisms, and practical applications of smart campus in universities. Therefore, beginning at the theoretical level and starting from the administrative management needs of universities underlying the construction of smart campus, this paper backward inferred the main function of the smart campus command center. After that, with the purpose of functional implementation, this paper explained the construction structure of the smart campus command center from two aspects of information construction and space construction. Finally, taking Nanjing University of Aeronautics and Astronautics as an example, this paper introduced the practical effects achieved by the smart campus command center in campus elements three-dimensional perception, campus data analysis and decision making, and application scene collaborative command. The construction of the smart campus center in universities not only promoted the deep integration of information technology and smart management, but also provided useful reference for the development path of the digital transformation of smart campus in universities across the country.

smart campus; smart management; command center;informatization construction;space construction

G40-057

A

1009—8097（2023）11—0109—09

10.3969/j.issn.1009-8097.2023.11.011

本文為教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“基于云課堂的‘新概念航天器’課程教學(xué)模式研究”(項目編號：202102085006)、2021年江蘇省高校教育信息化研究委托重點課題“Easy Class樂課互動教學(xué)系統(tǒng)在高等教育分組研討教學(xué)中使用研究”（項目編號：2021JSETKT070）的階段性研究成果。

龔京民，南京航空航天大學(xué)信息化處講師，南京航空航天大學(xué)航天學(xué)院在讀博士，研究方向為教學(xué)信息化建設(shè)，郵箱為gongjm@nuaa.edu.cn。

2023年6月16日

編輯：小米