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中兴通讯教育总监卢海滨

数字校园建设中的数据采集与融合分析一一中兴通讯数字校园建设经验分享

目录

校园数据采集：万物互联与校园物联网

中兴通讯服务中国教育信息化

校园数据融合：统一数据交换与数据融合

校园数据分析：云数据服务与云服务平台

总结与展望

© ZTE Corporation. All rights reserved

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1985年成立。

1997年A股上市，2004年H股香港上市。

80000+员工

20全球研发中心

107全球分支机构

核心战略合作伙伴优先聚焦城市智慧化和企业数字化构建中兴云网生态

政企愿景塑造政府和企业数字化转型ICT解决方案领导品牌，为政企用户和生态合作伙伴提供最佳的ICT服务

中兴通讯简介


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创新是业务发展的原动力

深圳南京北京上海西

安天津成都重庆武汉

长沙三亚

圣何塞新泽西奥斯汀北

卡罗来纳圣地亚哥

巴黎

斯德哥尔摩

l 2016年全球PCT专利申请第一

l 连续第6年稳居PCT专利申请全球三甲

l 目前拥有6.8万多件全球专利申请，2.8万件已授权专利

l 5G专利申请超过1500件；终端专利申请约2万件

专利数量居于全球第一阵营

建立CGO实验室，拓展新蓝海

l 创新孵化器，创新发动机，创新能力提升的助推器

l 聚焦新产品和市场：新能源，大数据，互联网金融，

移动支付

l 聚焦跨业务领域及新兴业务领域创新，强化项目运作

全球20家研发中心

日本：东京

加拿大：渥太华


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从产品到服务的端到端交付能力

智能手机

PAD

功能手机

数据卡

融合类终端

模块与芯片

UMTS/GSM

CDMA2000

TD-SCDMA

LTE

微波

WLAN

MSAN

xPON

DSL

CPE

语言通信

分组核心网

融合用户数据

WDM/OTN

NG-SDH/MSTP

IP传送

路由器

&BRASEthernet Switch增值业务

云计算

服务器

存储

大数据

IPTV

咨询服务

集成服务

客户支持

管理服务

ZTE

UniCare

电源

智能运维管理

知识服务

CAF

OSS/BSS

云计算及IT 终端产品

NB-IoT

LoRa


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中兴通讯M-ICT2.0战略服务中国教育信息化

致力于为教育行业用户构筑安全、开放、共享的平台，让信息流在人才培养、科研创新、管理服务、文化传承等各环节产生更大的价值，形成更酷、更绿色、更开放的智慧教育生态系统

云桌面（数据中心）

云课堂

智慧校园（职教/高教为主）

区县教育信息化（欠发达/扶贫区县为主）

同步课堂

POL校园网、教育城域网、波分扩容三通两平台

工程

网络阅卷综合素质评价

互动课堂

。。。

校园物联网

三网融合接入

智慧校园

新建

ICT产教融合创新基地

中国制造2025产教融合

“一带一路”丝路国际学院

校企合作（高职/应用型本科为主）


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中兴通讯教育信息化实践和校企合作成果

20000+中小学

ICT行业创新基地：高职 ICT产教融合创新基地：应用型本科

100+高职院校 60+应用型本科

校企合作办学

200+高职、中职和高校

32个省、自治区和直辖市 300+区县教育局

300+高校、高职、中职

教育信息化机构


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© ZTE Corporation. All rights reserved8

数字校园总体架构

数据共享交换平台

教学数据库

学科数据库

统一门户统一认证单点登录多网接入

电子书包 PC 平板电脑笔记本桌面云 TV智能手机

服务器存储设备

校园网无线校园网络安全物联网

模块化数据中心（配电、制冷、消防、监控… …）

资源管理系统

计算虚拟化桌面虚拟化存储虚拟化

云平台

基础信息数据库

管理系统教学系统服务系统分析系统

在线学习 MOOC

在线考试

视频教学资源工具

资源平台

教务管理科研管理

学籍管理

招生管理资产管理

人事管理

仪表盘学习分析

校情分析

热点话题异常警示

教学评估

OA 一卡通

在线协同

移动校园能耗管理

安防监控

桌面云教室校园云盘

安全体系

技

术

标

准，

管

理

规

范

目录





总结与展望


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现代社会正在进入万物互联的M-ICT时代

2020年超500亿移动连接移动流量逐年倍增

云服务无处不在业务应用层出不穷

物理与数字世界相互连接虚拟和现实联系越来越紧密

安全与隐私引起重视尤其是信息及网络安全

4M：Man-Man, Man-Machine, Machine-Machine, Mobile

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© ZTE All rights reserved

基于LoRa技术的新一代校园物联网

降低校园经营成本提升校园服务水平

资产管理终端

灯光传感器

电力监控仪表

温湿度传感器

压力传感器

控制阀门

水流量控制

重要资产管理、状态监测校园能效管理

设备状态监测

智能控水装置

智能路灯车辆管理安全监测智能服务

地磁停车诱导烟雾报警积水监测环境监测智能垃圾桶智能门禁

智能校园管理云平台

校园运营管理中心绿色节能管理系统

用户APP

LoRa

IWG网关 IWG网关

智能化管理系统企业服务系统

智慧井盖

LoRa

3G/4G/FE 3G/4G/FE

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LoRa技术应运而生从物理层解决需求两难问题

长距离移动蜂窝通信技术：GSM 、3G 、4G/LTE 等

虽然覆盖距离广，但终端设备功耗大、部署成本高、部分地方无覆盖等劣势导致目前承载在移动蜂窝网络上的物与物的连接仅占连接总数的 6% 。

广覆盖、强渗透

短距离无线通信技术：如WiFi、RFID、蓝牙、ZigBee 等

虽部署成本低、功耗低、传输速率高，但是传输距离短、穿透差，大多只适用于室内，或需要使用中继方式组网，只能满足局域网通信场景。

低功耗、低成本 LoRa终端模块成本<$5

电池寿命>10年

强渗透+20dB

>10万连接per cell

覆盖广、成本低

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校园物联网应用场景

平安校园

• 校舍安全

• 视频监控

• 车辆管理

绿色校园

• 智能节能控制

• 设备能耗监控

• 设备状态监控

健康校园

• 健康教室（环境监

测）

• 学生健康

科技校园

• GIS地图

• 资产管理

• 远程移动管理

云控平台

集成联动

移动交互

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应用场景（一）：智能手环（校外访客管理）

监测学生运动量、运动轨迹、睡眠质量以及位置信息，提高学校对学生考勤管理的便捷

性，学生健康状况监测的实时性，防止安全事故等。

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应用场景（二）：校舍安全

通过安防传感器等，如红外入侵传感器、烟感、水浸

等，可以进行火灾监测、漏水监测、烟雾监测、非法

入侵等安防状态的实时监控。

当发生安全隐患和事故时，直接将告警信息推送到监

控中心及相关管理人员的移动智能终端上；帮助管理

人员实时监控，准备定位和快速响应。

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应用场景（三）：环境监控（含教室监控）

通过环境监控传感器对校园内及教室环境采样，可以获取并记录周围环境的PM2.5值、温湿度、亮

度、风力、噪音、浸水状况、空气质量、池塘水质状况等数据，并根据这些数据自动控制环境设备；

还可以根据这些参数，预先设置环境要求，对温度、亮度、除湿、换气等环境自动调节（联动控

制），并可对恶劣环境进行告警，帮助学校对环境进行监测和科学治理，保证师生在一个健康的环

境中学习和工作。

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应用场景（四）：节能控制

通过安装各种光感、温湿度传感器等多种传感器，对教学设备和环境设备按需开启或关闭，实现能源节约。

• 空调分时、限温管控

• 照明分区管理，灵活调度

• 房间内人体红外线监测，人走后空调、照明等设备延时断电

• 公共区域根据人流量自动调节空调温度和照明区域

• 教室内，课前自动打开电灯、投影仪、电脑、空调等，课后自动关闭相应设备

• 随时监控相关电源的开启/关闭状态，并可实现报警和远程开启/关闭

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应用场景（五）： GIS地图

根据需要绘制学校周边及重点区域的三维电子地图，结合视频图像以立体形式全面展现校区重点区

域，实现校园基础设施的地理空间可视化展现，快速、准确地定位校园内的各种基础设施。

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应用场景（六）：车辆管理

通过在车位上安装的地磁车辆探测器等，实现校园停车智能化管理，包括自动规划停车线路、提

前告知空缺停车位位置、主动推送停车时长等。

• 无线LoRa地磁传感器

• 智能管理，有序诱导

• 快速泊车和逆向寻车

• 手机APP指引

• 精确收费管理

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应用场景（七）：设备能耗监控

通过能耗传感设备采集各类设备的能耗数据（包括水、

电、气（汽）、热、煤等）进行能耗统计分析，制定相

应节能策略，以达到节能的效果。

能源计量

• 准确的能源计量设备

能源数据采集

• 自动、及时、准确的采集计量器具的数据

能源统计分析

• 掌握能源的使用状况• 制定先进的、合理的能耗定额

• 查找管理漏洞，改进管理措施• 制定管理制度推进节能方案

精细化管理

能效评估• 对节能效果进行直观分析

• 对节能方案进行优化选择与配置 • 根据负载和设备特性，提出技术节能方案

节能改造• 改造节能效果评估

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应用场景（八）：重要资产管理

通过对固定资产和设备加装统一的电子标签，实现从设备的新增入库到使用过程中的统

一管理和实时监控

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应用场景（九）：状态统计与报表对各种教学设备和环境设备进行使用状态统计和故障发现，将采集的状态信息形成统计分析报表。例如：

统计设备数量、类型、分布和设备使用状况、故障等数据，生成设备使用状况不同维度的统计分析报表，

出现问题及时通知相应管理人员进行维护等。

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互联网+移动远程管理：PC、PAD、手机等三端接入

用户可以通过移动智能终端设备或WEB浏览器，实现可以校园内所有设备的远程控制

管理和分析，包括教室中的电脑、投影仪、电视、照明、空调、窗帘等。

OneControl

云平台

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应急联动：支持多系统协同联动

门禁

安防

视频监控

消防烟感

火灾报警消防播音

消防系统：火警触发

消防系统：现场火情处理

喷头

照明系统：打开应急照明

门禁系统：释放门禁

电力系统：关闭区域电能

平台：通报火警

OneControl平台

照明强电

联动

•联动逻辑自定义

•条件触发

应急联动场景示例

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新一代互联网+物联网监控平台：支持图形组态设计+应用快速集成

新一代物联网监控平台

多端发布

远程监控运维

大数据平台无缝接入

• 基于SCADA技术研发

• 跨平台

• BS架构

• 客户端、WEB、移动端同步发布

• 专业的报表设计工具Rreport

• 实时数据在线查看

• GIS地图实时展示

• 丰富的通信驱动

• 灵活的二次开发接口

目录





总结与展望


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SOA平台：ISC的基础，实现信息系统之间的数据统一交互

传统校园业务数据交互

n SOA平台将业务数据的交互从“烟囱”式转换为交互自动化式

基于SOA的业务数据交互

n 数据孤岛

n 多头维护

n 无整体管理

n 难深度挖掘

存在问题

关键技术

数据共享和呈现


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ISC：统一数据共享中心(Information Sharing Center)

自主研发

标准接口暴露

基础环境

功能提供

统一数据共享中心 - ISC(Information Sharing Center)

• ISC是一个基于SOA技术的数据中心平台，解决数据孤岛；

• ISC是智慧教育整体方案的核心组成部分

• ISC是高校实现数据融合，统一共享，统一展示的平台，解决应用孤岛的问题；

• ISC是高校未来拥抱大数据技术的基础，为大数据、智能化分析积攒了大量的结构化数据。

校级数据交互中心

校级数据存储中心


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ISC方案架构：基于SOA交换平台的信息共享和统一呈现学生用户

ISC综合门户

教务系统人事系统财务系统学工系统后勤系统图书馆系统

一卡通系统 …

基础信息（教师，学生）

其他数据（成绩，社团）

业务数据（财务，后勤，人事）

iESB平台

非结构化数据（图书）

数据上传数据下载

提供数据

教工用户管理用户

信息展示平台（IQP）

业务数据交互平台（SOA）

信息共享中心数据库

现有业务系统


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ISC优势及收益

自主研发

标准接口暴露

基础环境

功能提供

信息无限共享

数据融合跨领域展示

大数据基础保护投资

ISC

• 建立起学校信息化的数据标准体系

• 真正实现了数据融合，是真正意义上的打破了基础数据、业务数据的信息孤岛现象。

• 实现学校数据的大集合，跨部门展示的作用，真正将跨部门的数据使用起来

• 保护已有投资，对已有IT系统的影响降到最低。

• 实现数据的统一保存和统一管理，为今后主数据的建设打下基础

• 保存了大量的数据，为今后大数据技术的引入打下良好的基础

目录





总结与展望


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校园数据分析的必要性校领导

决策更加科学

教师教学更加便捷教学水平提升

学生随时随地个性化学习

家长及时掌握子女在校情况

教学管理与服务管理更加简单高效服务水平不断提升

校园环境更加绿色、环保、安全

信息化范围扩大服务水平有效提升

社会资源和成果开放共享

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© ZTE All rights reserved01/19

数字校园建设中，有哪些数据源？

海量的教育数据

正在不断发展的业务

校内管理

学校网站邮件系统学工系统一卡通

人事系统研究生管理资产设备医疗管理

宿舍管理房产管理迎新系统财务系统

校内教学

教务系统科研管理图书管理排课系统

实验室管理电子教学资源库

校内设备

上网行为网络认证硬件网络无线wifi

安全设备服务器物联网智慧课室

互联网

智联招聘中华英才网 51job 天涯论坛

百度贴吧新浪微博百度学堂当当网

知网武书联中国校友网 …

传统课室智慧课室

电子图书

MOOC现场教学

纸质图书

传统手机智能手机

传统仪器智能手环

已经成熟应用的业务

…

…

校内教学

教务系统

实验室管理

校内设备

互联网

结构化非结构化

物联网是数字校园大数据分析的重要来源之一！

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数据分析处理架构：实现一体化数据交付

教务系统

图书管理系统

一卡通系统

认证计费系统

就业指导系统

上课考勤系统

校园论坛网站

校外招聘网站

校外论坛网站

数据源

大数据管理平台

网络设备

行为审计

数据库

安全设备

服务器

云管理平台

虚拟桌面

智慧课室

…

数据采集

Socket采集

DB采集

Ftp采集

Webservie

网络爬虫

建模清洗

数据清洗

数据质量

任务调度

加载入库

Spark core

Spark Streaming

MLlib

Spark SQL

数据仓库

统一api/

Jdbc接口

Hive

Hbase

Hdfs

MongoDB

Mysql

主流数据库

结构化数据

半结构化数据

应用服务

我的大学

就业指导

行为预警

学生行为画像

学校舆情

数据安全分析

三盟科数据ETL工作箱

……


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全面整合、分析校园各系统数据，为学校发展提供决策支撑。

用户数据库教务数据库科技数据库教工数据库学生数据库办公数据库资产数据库

设备数据库

财务数据库

后勤数据库

一卡通数据库网络日志库

智能分析挖掘平台

学生成长的大数据分析教师发展的大数据分析提升服务能力的大数据分析

存储资源池计算资源池网络资源池

大数据基础平台


宿舍管理

社团管理

综合评测

招生管理

入学管理

学籍管理

考务管理

网上选课

教学实践

教学计划

课程编排

教材管理

学术论文

学术报告

学术交流

项目申报

科技协作

科研考评

绩效考核

职称评聘

劳资福利

机构编制

人事档案

人才招聘

采购计划审核

设备维护日志

设备报销

设备登记

材料登记

房屋登记

缴费管理

固定资产

财务报表

会计账目

资金管理

薪资管理

教工住房

水电管理

维护修缮

餐饮管理

学生公寓

楼宇房屋

学生管理系统教务管理系统科研管理系统教工管理系统资产管理系统财务管理系统后勤管理系统

咨询报告

期刊

智库

论坛

出版物

权威报告

国内信息平台

咨询报告

期刊

智库

论坛

出版物

权威报告

国外信息平台

内部数据（智慧校园平台）外部数据

模板库流程管理算子库

大数据服务（一）：校园分析挖掘系统


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大数据服务（二）：校园网络风险控制系统

采集分析校园网流量数据，动态感知校园网络风险。

流量日志流量内容

智能分析挖掘平台


大数据基础平台


网络运行风控用户行为风控

基于用户行为的动态分析基于规则的静态分析

模板库流程管理算子库

设备日志


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大数据分析服务是云服务平台的关键一环！

云服务

资源共享专业建设在线培训就业实习云实训大数据技能竞赛物联网

接入院校

……

云平台资源库

网安资源库

云平台虚拟化环境

计算桌面存储

职教云平台

通信资源库

…资源库


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云服务平台不仅提供大数据服务，同时服务于专业建设ü区域内哪个专业学生最多？

ü区域内哪个专业学校最多？ ü区域内总体师资水平？

科学决策

区域云服务平台

ü毕业生主要流向在哪里ü合作企业就业状况？学生薪酬水平？ ü及时发现和应对不利学校的舆论？ü学生行为情况，及时发现异常？

院校大数据平台

院校大数据平台

高效管理

大数据服务

课程体系建设

大数据实训室建设大数据竞赛平台

大数据培训认证

大

数

据

专

业

建

设

目录





总结与展望


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未来校园：ICT架构走向以云计算为核心、云管端协同

智能物联网关

云

管

端

云操作系统大数据平台 PaaS平台

校园网物联网协同

教学管理分析服务

云应用

万物互联，飞速发展的ICT技术时代，中兴通讯ICT云管端架构为您保驾护航

信息及网络安全引起重视

2020年超500亿移动连接

云服务无处不在

虚拟和现实联系越来越紧密(O2O)

ICT时代特征


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可信赖的教育信息化长期合作伙伴

技术创新

产品方案规范教育资源

行业应用平台部署咨询服务

战略合作服务运营

谢谢！

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