經(jīng)過近二十年建設(shè)，物聯(lián)網(wǎng)在許多高校實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化覆蓋。通過使人、設(shè)備、數(shù)據(jù)、環(huán)境深度融合，物聯(lián)網(wǎng)提升了教學(xué)質(zhì)量、優(yōu)化了管理效率、保障了校園安全，并為師生創(chuàng)造了更便捷、更個(gè)性化的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。AI時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)更是高校最重要的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施之一。
那么當(dāng)前，各高校的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)處于什么階段，有哪些應(yīng)用場景？建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)的重點(diǎn)考慮因素是什么？存在哪些挑戰(zhàn)，如何解決？
對此，我們采訪了山東大學(xué)數(shù)智化支撐研究院院長郭曉東、廣東工業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息與現(xiàn)代教育技術(shù)中心主任馮廣、上海紐約大學(xué)信息技術(shù)部主任常潘、北京理工大學(xué)數(shù)字化與智算中心副主任榮新巖，就以上問題進(jìn)行了深入的探討。
郭曉東：校園物聯(lián)網(wǎng)從基礎(chǔ)承載到廣泛應(yīng)用
山東大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)起步較早，在網(wǎng)絡(luò)層面，2008年學(xué)校校園網(wǎng)升級時(shí)就構(gòu)建了統(tǒng)一的承載網(wǎng)，不僅承載傳統(tǒng)終端，也要為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供支持。自2008年起，學(xué)校就開始探索視頻監(jiān)控、車輛管理、有線廣播、宿舍門禁等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，在“十二五”、“十三五”和“十四五”期間，學(xué)校都在信息化規(guī)劃中對物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)行比較系統(tǒng)的謀劃，把物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)作為智慧校園建設(shè)的基礎(chǔ)和重要組成部分。
經(jīng)過十幾年的發(fā)展，山東大學(xué)基本建成了規(guī)模龐大的物聯(lián)網(wǎng)體系，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涉及到智慧平安校園、智慧后勤、智慧資產(chǎn)管理、智慧教室及智慧學(xué)習(xí)空間、智慧科研、智慧圖書館與智慧文體場館、校園生活服務(wù)等學(xué)校方方面面的場景。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，即使不算校園卡（包括實(shí)體卡、虛擬卡以及NFC卡）和RFID標(biāo)簽，當(dāng)前山東大學(xué)一校三地的物聯(lián)終端數(shù)量也超過了十萬，若將校園卡和RFID標(biāo)簽也納入，整體物聯(lián)終端規(guī)模可達(dá)幾十萬以上，各類物聯(lián)感知與控制數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理和分析，打造了多場景的業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)，構(gòu)成了一個(gè)較完整的應(yīng)用生態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用也深刻改變了學(xué)校教學(xué)、科研、治理和服務(wù)的形態(tài)，成為支撐學(xué)校數(shù)智化轉(zhuǎn)型的重要基石。
馮廣：物聯(lián)網(wǎng)是大學(xué)校園中不可或缺的一部分
我們學(xué)校在很多年以前就開始建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)，在系統(tǒng)建設(shè)、專業(yè)與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、科研平臺建設(shè)、校企合作等方面持續(xù)積極拓展和布局。目前，物聯(lián)網(wǎng)在我校得到了非常充分的應(yīng)用，滲透到學(xué)習(xí)和工作中的方方面面。
系統(tǒng)建設(shè)方面，學(xué)校在監(jiān)控系統(tǒng)、智能門禁系統(tǒng)、消防廣播、智能抄表系統(tǒng)、節(jié)能系統(tǒng)、師生自助系統(tǒng)、課室和班牌系統(tǒng)，課室管理系統(tǒng)和智慧教育系統(tǒng)等領(lǐng)域廣泛使用了物聯(lián)網(wǎng)。
校園管理應(yīng)用方面，我們建設(shè)了校園物聯(lián)綜合平臺，提供了智慧校園、平安校園、綠色校園等多個(gè)智慧應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了校園物聯(lián)網(wǎng)智能終端和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯聚、管理和呈現(xiàn)。
教學(xué)應(yīng)用方面，我們利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析，得出知識圖譜與學(xué)習(xí)狀態(tài)，課堂流媒體跨模態(tài)知識元協(xié)同解析與評估方法獲得了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目支持，物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心面向多個(gè)專業(yè)開展實(shí)踐教學(xué)，加快“新工科”建設(shè)。
科研應(yīng)用方面，我們利用數(shù)據(jù)分析學(xué)生日常的活動(dòng)情況，開展前沿技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)，為相關(guān)行業(yè)提供技術(shù)支持。比如，分析化州橘紅一年的土樣數(shù)據(jù)、日照、風(fēng)速等數(shù)據(jù)來預(yù)測產(chǎn)量與指導(dǎo)施肥情況。
校園與師生安全方面，利用大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行校園安全和師生安全預(yù)警。
以上這些應(yīng)用既方便了遠(yuǎn)程管理和控制，又保障了校園網(wǎng)絡(luò)的安全。應(yīng)該說，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為大學(xué)校園中不可或缺的一部分。
常潘：將物聯(lián)網(wǎng)視為連接所有校園要素的神經(jīng)系統(tǒng)
我校已將物聯(lián)網(wǎng)納入智慧校園規(guī)劃的核心部分，其戰(zhàn)略定位是：以學(xué)生和教師為中心，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建一個(gè)全方位、智能化、可持續(xù)發(fā)展的未來校園生態(tài)系統(tǒng)。
在提升教學(xué)與科研創(chuàng)新能力方面，實(shí)現(xiàn)教室管理智能化、科研環(huán)境數(shù)字化。一方面，通過部署物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實(shí)時(shí)收集教室內(nèi)各設(shè)備的健康狀態(tài)，對于離線設(shè)備或出現(xiàn)故障的設(shè)備，第一時(shí)間通知工作人員進(jìn)行處理，保障教學(xué)活動(dòng)的正常開展。另一方面，在實(shí)驗(yàn)室中，物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)流程，確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境的精準(zhǔn)和安全。科研人員可以隨時(shí)隨地獲取數(shù)據(jù)，加速科研進(jìn)程。
在優(yōu)化校園管理與運(yùn)營效率方面，物聯(lián)網(wǎng)通過自動(dòng)化和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式，讓校園管理更加高效、節(jié)能和智能。首先，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。通過智能水電表、智能照明等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，學(xué)校可以實(shí)時(shí)監(jiān)控能源消耗。例如，可以根據(jù)教室的實(shí)際使用情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光和空調(diào)。其次，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)與設(shè)備管理自動(dòng)化。使用RFID標(biāo)簽追蹤貴重設(shè)備和圖書，可以實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的快速盤點(diǎn)和定位。再次，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急與安防智能化。智能門禁、視頻監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等可以實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，一旦發(fā)生異常情況，系統(tǒng)能夠迅速定位并自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。
在提升師生生活體驗(yàn)與服務(wù)水平方面，物聯(lián)網(wǎng)旨在讓校園生活更加便捷、舒適和人性化。其一，使生活服務(wù)智能化。通過手機(jī)APP可以查看食堂的排隊(duì)、圖書館占用情況，還可以遠(yuǎn)程操控辦公室內(nèi)的燈光、空調(diào)。其二，提供個(gè)性化服務(wù)。基于物聯(lián)網(wǎng)收集的數(shù)據(jù)通過機(jī)器學(xué)習(xí)，可以進(jìn)行預(yù)測，如根據(jù)以往設(shè)備的損壞情況，預(yù)測未來設(shè)備的健康狀態(tài)。第三，實(shí)現(xiàn)跨部門協(xié)同。將不同部門的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)打通，形成一個(gè)統(tǒng)一的智慧大腦，實(shí)現(xiàn)跨部門的無縫協(xié)同。
將物聯(lián)網(wǎng)定位為智慧校園的核心，意味著學(xué)校不再僅僅是購買和部署硬件，而是將物聯(lián)網(wǎng)視為連接所有校園要素的“神經(jīng)系統(tǒng)”，要實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策和提供以人為本的服務(wù)，最終建立一個(gè)更安全、更高效、更具創(chuàng)新活力的現(xiàn)代化大學(xué)校園，以適應(yīng)未來教育發(fā)展的需求。
榮新巖：物聯(lián)網(wǎng)提升了學(xué)校整體的管理服務(wù)效能
物聯(lián)網(wǎng)的概念由來已久，可以追溯到比爾·蓋茨于1995年在《未來之路》一書中的描述。而當(dāng)這個(gè)概念進(jìn)入高校的信息化建設(shè)時(shí)，高校實(shí)際上已經(jīng)開展了一些物聯(lián)網(wǎng)方面的建設(shè)，如傳統(tǒng)意義上的安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和校園一卡通網(wǎng)絡(luò)等。
近年來，隨著4G/5G、低功耗藍(lán)牙、ZigBee、LoRa等物聯(lián)技術(shù)的發(fā)展和各類傳感器能力的提升，物聯(lián)網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)對物理世界的數(shù)字化反映為目標(biāo)，配合構(gòu)建智能化的管理應(yīng)用平臺，為數(shù)字孿生奠定了基礎(chǔ)，利用信息技術(shù)提升整體的管理服務(wù)效能。
在教育強(qiáng)國的總體要求下，在推進(jìn)教育數(shù)字化的過程中，物聯(lián)網(wǎng)必將是智慧校園建設(shè)中重要的一環(huán)。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景
郭曉東：物聯(lián)網(wǎng)深度賦能校園教學(xué)與管理各環(huán)節(jié)
山東大學(xué)將物聯(lián)技術(shù)與云服務(wù)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)融合，結(jié)合應(yīng)用場景深度賦能校園教學(xué)與管理的各個(gè)環(huán)節(jié)。智慧平安校園、智慧后勤（智能水電暖表、節(jié)能設(shè)備、智能樓控、燈光控制、智能綠化、校車管理等）、智慧教室及智慧學(xué)習(xí)空間、智慧科研（儀器設(shè)備使用統(tǒng)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、大型儀器共享等）、智慧圖書館（自助借還設(shè)備、查詢設(shè)備、巡檢設(shè)備、RFID標(biāo)簽等）與智慧文體場館、校園生活服務(wù)（自助服務(wù)終端、消費(fèi)終端等）等學(xué)校教學(xué)、科研、管理、服務(wù)的方方面面。
在智慧平安校園方面，基于物聯(lián)網(wǎng)打造了覆蓋一校三地的一體化監(jiān)控、報(bào)警、消防、巡更、周界防護(hù)、車輛管理、電動(dòng)自行車管理、門禁等各類子系統(tǒng)和統(tǒng)一的智慧安防綜合管理平臺，構(gòu)建了學(xué)校應(yīng)急指揮中心。其中視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋了室內(nèi)外所有的公共區(qū)域和重點(diǎn)區(qū)域，并實(shí)現(xiàn)了多個(gè)場景下針對人員、車輛、安全事件及隱患的智能分析。車輛與電動(dòng)自行車實(shí)現(xiàn)了一校三地的統(tǒng)一控制管理；基于人臉識別的門禁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一校三地八個(gè)校園的出入控制和樓宇級覆蓋，整個(gè)青島校區(qū)以及濟(jì)南、威海兩校區(qū)的部分樓宇實(shí)現(xiàn)了到房間級的門禁。
教學(xué)場景中，學(xué)校已建成約三四百間智慧教室和多個(gè)智慧學(xué)習(xí)空間，配備新型教學(xué)終端、智能大屏、環(huán)境采集終端、自動(dòng)控制設(shè)備、電子班牌、智能視頻分析攝像頭、自助預(yù)約設(shè)備、遠(yuǎn)程互動(dòng)設(shè)備等物聯(lián)終端。其中，在濟(jì)南、青島、威海三地建設(shè)了7間5G全息互動(dòng)教室，給師生帶來了全新的教學(xué)體驗(yàn)。各類教學(xué)過程數(shù)據(jù)的采集為精準(zhǔn)教學(xué)和個(gè)性化培養(yǎng)提供了依據(jù)。
在科研支撐方面，學(xué)校聚焦于科研設(shè)備管理和實(shí)驗(yàn)室安全管理兩大方向，構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)的儀器設(shè)備使用統(tǒng)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備遠(yuǎn)程控制和大型儀器共享等系統(tǒng)，同時(shí)正在部署基于AI的實(shí)驗(yàn)室輔助設(shè)備；自主研發(fā)了實(shí)驗(yàn)室消安防一體機(jī)和實(shí)驗(yàn)室用電安全智能管理平臺，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室違規(guī)操作和電路狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測與告警。
后勤管理方面，物聯(lián)終端涵蓋了餐飲服務(wù)、能源計(jì)量、節(jié)能控制、智能樓控、燈光控制、智能綠化、校車管理和快遞管理等多個(gè)場景，有效支撐了后勤精細(xì)化管理、貼心化服務(wù)和綠色校園建設(shè)。
在智慧圖書館方面，全面采用了RFID標(biāo)簽和智能終端實(shí)現(xiàn)圖書自動(dòng)巡檢、自助借還、自助查詢打印以及引導(dǎo)機(jī)器人等物聯(lián)設(shè)備。在校園服務(wù)方面，學(xué)校部署了近200臺的自助打印和校園卡自助服務(wù)終端，各類直飲水、洗衣機(jī)等自助服務(wù)設(shè)備也都納入了學(xué)校物聯(lián)體系統(tǒng)一管理。
從效益來看，我校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)與社會層面均成效顯著。例如：智能能源管理系統(tǒng)通過精準(zhǔn)計(jì)量與分析，在節(jié)能與回收方面產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益；安防與無人機(jī)巡檢可有效節(jié)約人力成本。社會效益上，跨校區(qū)視頻互動(dòng)教室和5G全息教室支持三地課程共享，每學(xué)期超2000名學(xué)生跨校區(qū)選課，有效推動(dòng)了教育資源的互通。
馮廣：物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景豐富多元
我們在多個(gè)場景進(jìn)行了物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)實(shí)踐，主要包括服務(wù)、管理、科研、教學(xué)、安全等應(yīng)用場景。
服務(wù)方面，學(xué)校建設(shè)了學(xué)生服務(wù)一體機(jī)和教職員工服務(wù)一體機(jī)，極大地方便了學(xué)生打印成績單、在校證明、教職員工在職證明等常規(guī)證書。
管理方面，我們建設(shè)了智能抄表系統(tǒng)，為學(xué)校節(jié)省了人力物力；揭陽校區(qū)在校門口建設(shè)了人臉門禁系統(tǒng)和無感識別系統(tǒng)，可以隨時(shí)查閱師生出入校門的情況，為學(xué)生安全管理提供了有力數(shù)據(jù)支撐。智能照明設(shè)備可在教室無人時(shí)自動(dòng)關(guān)燈，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。此外，還有智慧洗衣設(shè)備根據(jù)使用頻率動(dòng)態(tài)調(diào)整維護(hù)周期，優(yōu)化資源配置。
科研方面，我們的智慧教育場景獲得了國家自然科學(xué)基金，其中，重點(diǎn)項(xiàng)目物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供了豐富的數(shù)據(jù)等。
教學(xué)方面，利用攝像頭進(jìn)行無感知考勤，通過手環(huán)的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測功能輔助體育課教學(xué)，實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生心率、步數(shù)等數(shù)據(jù)，為教學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支撐。
安全方面，通過在校園門口部署RFID基站、WIFI、攝像頭等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的危險(xiǎn)行為并及時(shí)進(jìn)行干預(yù)。
常潘：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用致力于解決校園管理痛點(diǎn)
我們在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上追求的不僅是技術(shù)的先進(jìn)性，更注重實(shí)際的效益和用戶體驗(yàn)的提升。
如，智慧教室從被動(dòng)維護(hù)到主動(dòng)預(yù)警。目前，教室與會議室的設(shè)備均可實(shí)現(xiàn)端到端的健康狀態(tài)檢測。溫濕度與二氧化碳傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境狀況，并根據(jù)預(yù)設(shè)策略自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、風(fēng)量及新風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行，從而兼顧舒適度與節(jié)能效果。
能源監(jiān)控從粗放管理到精細(xì)節(jié)能。學(xué)校已全面部署智能電表，自動(dòng)生成能耗報(bào)告。IT辦公室正在試點(diǎn)“刷卡聯(lián)動(dòng)”功能，當(dāng)人行閘機(jī)或車庫道閘檢測到IT員工出入時(shí)，會在冬季和夏季自動(dòng)為員工開關(guān)空調(diào)。此外，系統(tǒng)還對電梯用電進(jìn)行單獨(dú)監(jiān)控，針對高負(fù)荷電梯安排更為頻繁的檢修與維護(hù)。
漏水監(jiān)控。我們在數(shù)據(jù)中心機(jī)房內(nèi)的潛在漏水點(diǎn)部署了物聯(lián)網(wǎng)漏水繩和監(jiān)控?cái)z像頭。一旦檢測到漏水，系統(tǒng)會立即聯(lián)動(dòng)攝像頭進(jìn)行拍照并調(diào)用AI算法對圖像進(jìn)行分析，并生成分析結(jié)果（該供水主要用于精密空調(diào)在冬季加濕時(shí)的用水）。此外，校內(nèi)其他區(qū)域也開展了漏水檢測。
防火門智能監(jiān)控。我校為所有防火門安裝了傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控其開閉狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)門未按設(shè)定要求常開或常閉，系統(tǒng)會立即告警，安保人員能第一時(shí)間到場處置。
大禮堂智能控制。我校大禮堂可容納約600人，前后高差近12米。在出入口安裝人體傳感器后，能很好地解決“人員進(jìn)入時(shí)自動(dòng)開燈”的問題，但“如何在人員離場后盡快關(guān)閉燈光”曾經(jīng)是一大挑戰(zhàn)。經(jīng)過多次實(shí)踐與優(yōu)化，我們最終形成了結(jié)合人體傳感器檢測、無線網(wǎng)絡(luò)檢測、圖像識別確認(rèn)的解決方案。
此外，還有智慧食堂結(jié)算系統(tǒng)。除門禁系統(tǒng)之外，智慧食堂結(jié)算是我校最早落地的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之一。隨著物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展，該系統(tǒng)還可以與飲食偏好分析、食材供應(yīng)鏈管理等功能相結(jié)合，為食堂運(yùn)營提供數(shù)據(jù)支撐。
此外，還在校園自助服務(wù)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室安全及危險(xiǎn)品管理系統(tǒng)、學(xué)生公寓廚房用電安全管理中應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)。
榮新巖：規(guī)劃專用的物聯(lián)網(wǎng)承載相關(guān)應(yīng)用
北京理工大學(xué)2004年開始建設(shè)校園一卡通系統(tǒng)，本著安全可靠的原則，按照獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的邏輯完成了初始建設(shè)，成為學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之一。
隨著學(xué)校信息化建設(shè)的深入，在這些專網(wǎng)的基礎(chǔ)上，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層面，我們規(guī)劃了專用的物聯(lián)網(wǎng)來承載物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用，其中校園一卡通的應(yīng)用必然是其中重要的組成部分。
而另外一個(gè)我們在實(shí)踐中發(fā)揮了重要作用的就是門禁門鎖系統(tǒng)——相關(guān)終端設(shè)備全部接入物聯(lián)網(wǎng)，通過網(wǎng)關(guān)型系統(tǒng)平臺，為各類應(yīng)用平臺提供統(tǒng)一的技術(shù)接口服務(wù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)貫通。辦公室、會議室、宿舍等各類型房間和樓宇大門等，按照整體設(shè)計(jì)的控制邏輯，各司其職，分層管理，實(shí)現(xiàn)了各場景的高效管理和便捷使用。
除了校園一卡通系統(tǒng)、門禁門鎖系統(tǒng)，目前，學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還包括設(shè)備管理、環(huán)境監(jiān)測、智能電表。此外，智能安防、車輛識別、節(jié)能管控正在小范圍試點(diǎn)，未來或?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模推廣。
建設(shè)的重點(diǎn)
郭曉東：堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)先行、安全可控的建設(shè)原則
在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中，我們首要考慮的是與傳統(tǒng)校園網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃和深度融合。學(xué)校各業(yè)務(wù)部門達(dá)成共識，任何物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)前都需與信息化部門協(xié)同設(shè)計(jì)，優(yōu)先選用可承載于校園網(wǎng)的技術(shù)方案。自2016年起，學(xué)校逐步推進(jìn)有線無線網(wǎng)絡(luò)、5G與物聯(lián)網(wǎng)的融合建設(shè)，在整體架構(gòu)上實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃， 例如所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備均納入學(xué)校統(tǒng)一的IP地址管理體系，尤其在一校三地八校區(qū)的復(fù)雜環(huán)境下，前期已為物聯(lián)網(wǎng)預(yù)留充足的IPv6地址段，從根源避免地址沖突。
學(xué)校對于物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，包括技術(shù)架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)接入的標(biāo)準(zhǔn)、兼容性的標(biāo)準(zhǔn)，以及與現(xiàn)有平臺進(jìn)行集成對接的規(guī)范要求等。在實(shí)際建設(shè)中，雖然場景眾多各有差異，但學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也始終遵循了“可擴(kuò)展、可管理、能融合”的要求，確保了建設(shè)的一致性，有效避免了業(yè)務(wù)孤島和數(shù)據(jù)孤島。
物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用是以安全性作為前提的，山東大學(xué)高度重視物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全、終端安全和數(shù)據(jù)安全。一方面，學(xué)校在出臺的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全制度和實(shí)施方案中都對物聯(lián)網(wǎng)明確了相關(guān)的安全要求和管理使用單位的安全職責(zé)，要求實(shí)施廠商提供成熟的網(wǎng)絡(luò)安全方案、數(shù)據(jù)安全方案和隱私保護(hù)方案。另一方面，在網(wǎng)絡(luò)層面和終端安全層面構(gòu)建統(tǒng)一的安全保障體系，在網(wǎng)絡(luò)層面對高安全場景在采用“物理+邏輯”隔離的專網(wǎng)設(shè)計(jì)，在終端層面對配置了IP的各類終端都采用了終端認(rèn)證接入的方式，并嚴(yán)格控制訪問權(quán)限；在系統(tǒng)安全層面，對于重要的系統(tǒng)和平臺都實(shí)施了等級保護(hù)定級和測評，并定期對物聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)及終端的安全漏洞和弱密碼進(jìn)行掃描和監(jiān)測。同時(shí)，隨著物聯(lián)網(wǎng)所采集和承載的數(shù)據(jù)規(guī)模越來越大，學(xué)校也在不斷的強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全和個(gè)人隱私保護(hù)的措施。
馮廣：方便師生的同時(shí)重點(diǎn)考慮網(wǎng)絡(luò)安全問題
我校在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)重點(diǎn)考慮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)性能、安全保障等因素。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與兼容性方面，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來自不同廠商，協(xié)議復(fù)雜，要確定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以確保不同設(shè)備之間的兼容性和互操作性，避免出現(xiàn)“煙囪式”建設(shè)。
網(wǎng)絡(luò)性能與穩(wěn)定性方面，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量眾多，對網(wǎng)絡(luò)帶寬、延遲和可靠性有較高要求。高校需要規(guī)劃和部署高性能的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，以滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求，同時(shí)要考慮網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，以適應(yīng)未來設(shè)備的增加。
安全與隱私保護(hù)方面，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的數(shù)據(jù)往往包含師生的個(gè)人隱私信息，需要采取嚴(yán)格的安全措施，如身份認(rèn)證、加密技術(shù)、防火墻等，以保護(hù)數(shù)據(jù)的安全和隱私。
建設(shè)成本與投資績效方面，物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)投資成本較高且需持續(xù)進(jìn)行，在建設(shè)前要進(jìn)行充分的預(yù)算規(guī)劃，同時(shí)建立科學(xué)的投資績效評估體系，以確保建設(shè)資金的合理使用。
業(yè)務(wù)需求與應(yīng)用場景方面，高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景廣泛，涵蓋教學(xué)、后勤、資產(chǎn)及安保等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域。建設(shè)時(shí)需要結(jié)合學(xué)校的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，確定優(yōu)先建設(shè)的應(yīng)用場景，以提高物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值。
在與原有校園網(wǎng)融合協(xié)同方面，我們主要做了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施升級、統(tǒng)一平臺搭建、協(xié)議轉(zhuǎn)換與兼容、安全策略統(tǒng)一、業(yè)務(wù)應(yīng)用整合等行動(dòng)。
建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)在考慮方便師生的同時(shí)，我們重點(diǎn)關(guān)注了網(wǎng)絡(luò)安全問題，物聯(lián)網(wǎng)終端廠商繁多，安全管控能力參差不齊，建設(shè)過程中我們嚴(yán)格執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)安全管理，堅(jiān)持最小權(quán)限開放原則。在必要的前提下，通過網(wǎng)絡(luò)路由的方式實(shí)現(xiàn)與校園網(wǎng)的融合。
常潘：分階段推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)
在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，我校有一個(gè)分階段的規(guī)劃，這是一個(gè)長期的藍(lán)圖，會時(shí)刻根據(jù)技術(shù)發(fā)展、資金的投入和實(shí)際需求來逐步調(diào)整、推進(jìn)。
階段一，試點(diǎn)與基礎(chǔ)建設(shè)。這個(gè)階段的重點(diǎn)是“從無到有”，即搭建物聯(lián)網(wǎng)平臺的核心骨架，并選擇部分有代表性的場景進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用。目前已經(jīng)搭建的一些應(yīng)用包括智慧教室、智能安防、能耗管理、資產(chǎn)追蹤、智能停車。
階段二，系統(tǒng)集成與規(guī)模化應(yīng)用。這個(gè)階段的重點(diǎn)是“從點(diǎn)到面”，即打通各個(gè)試點(diǎn)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)壁壘，將成功的應(yīng)用模式推廣到整個(gè)校園，并開始進(jìn)行數(shù)據(jù)融合和分析。具體工作包括數(shù)據(jù)平臺整合、應(yīng)用場景擴(kuò)展、服務(wù)融合、邊緣計(jì)算部署。
階段三，智能化與生態(tài)建設(shè)(未來的重點(diǎn)投資方向)。這個(gè)階段的重點(diǎn)是“從物到智”，即利用人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，讓校園系統(tǒng)具備學(xué)習(xí)、預(yù)測和決策的能力，構(gòu)建一個(gè)真正的智慧校園生態(tài)。其中包括幾個(gè)方面的重點(diǎn)工作。其一，人工智能賦能是未來最大的投資方向。其二，建立校園的數(shù)字孿生模型。其三，泛在互聯(lián)。進(jìn)一步完善物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的無縫連接。其四，保障安全與隱私。未來的投資將側(cè)重于采用更高級別的加密技術(shù)、訪問控制和隱私計(jì)算技術(shù)，確保物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全。
目前，我校的智慧校園建設(shè)正處于第二個(gè)階段的深化和擴(kuò)展過程中。未來的主要挑戰(zhàn)和投資將集中在如何利用數(shù)據(jù)創(chuàng)造價(jià)值，并確保系統(tǒng)的智能化、安全性和可持續(xù)性。
榮新巖：網(wǎng)絡(luò)安全是我們重點(diǎn)考慮的因素
網(wǎng)絡(luò)安全是一條始終的基線，對于我校以工科為主的實(shí)際情況，面對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，考慮到一些設(shè)備的安全性能并不高，我們認(rèn)為要把設(shè)備用網(wǎng)與師生用網(wǎng)進(jìn)行隔離。再進(jìn)一步結(jié)合安防網(wǎng)和校園卡網(wǎng)的實(shí)際情況，學(xué)校的“十三五”規(guī)劃在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施方面，首次明確了學(xué)校的三張網(wǎng)：有線網(wǎng)、無線網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)。
因此，在新建樓宇或者已有相關(guān)布設(shè)的情況下，我們堅(jiān)持獨(dú)立的物理鏈路，而針對一些原有樓宇或點(diǎn)位，考慮短期內(nèi)的應(yīng)用情況，可以暫用虛擬網(wǎng)絡(luò)的形式完成邏輯獨(dú)立。但是應(yīng)用是要向用戶提供服務(wù)的，于是投入一些跨網(wǎng)的設(shè)備或者平臺服務(wù)，即前述的網(wǎng)關(guān)型系統(tǒng)平臺，使用白名單形式為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供服務(wù)，限制超范圍或異常使用。
而在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)，在接入層面，基本方針是有線接入，并且通過選用自安全交換機(jī)等設(shè)備控制設(shè)備物理地址和IP地址限定接入設(shè)備——也就是即便有人接了網(wǎng)線，可能也無法順利使用該網(wǎng)；同時(shí)為了抑制設(shè)備橫向間的安全隱患，我們同樣設(shè)置了虛擬網(wǎng)絡(luò)做到設(shè)備間的邏輯隔離。
此外，由于設(shè)備本身實(shí)際情況、其布設(shè)點(diǎn)位的分散性，以及有線布設(shè)的成本問題，一是在無線網(wǎng)絡(luò)方面，我們反對使用廣泛應(yīng)用的WiFi形式接入設(shè)備，通過調(diào)研各種制式的無線接入方案，暫選用了ZigBee制式實(shí)現(xiàn)部分終端的無線私網(wǎng)接入，其接入點(diǎn)仍采用有線方式接入物聯(lián)網(wǎng)，期間也考慮過諸如LoRa方案，但考慮到其業(yè)界發(fā)展的可持續(xù)性暫時(shí)放棄使用；二是開拓了4G/CAT-1等制式進(jìn)一步延展物聯(lián)網(wǎng)覆蓋，與運(yùn)營商合作，構(gòu)建專用的數(shù)據(jù)隧道鏈路，保障數(shù)據(jù)全部回流學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)、不直接在互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，既保障設(shè)備接入的靈活性又提升了接入的安全性。
存在的挑戰(zhàn)
郭曉東：積極應(yīng)對技術(shù)、協(xié)同、規(guī)劃和安全方面的挑戰(zhàn)
當(dāng)前山東大學(xué)在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中主要面臨技術(shù)、協(xié)同、規(guī)劃和安全四個(gè)方面的挑戰(zhàn)。
一是技術(shù)選型與場景適配的復(fù)雜性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路線多樣，在具體應(yīng)用中如何選擇最適配場景的技術(shù)方案是一大挑戰(zhàn)。例如門禁系統(tǒng)應(yīng)使用WiFi還是藍(lán)牙，需結(jié)合樓宇結(jié)構(gòu)、傳輸距離等具體環(huán)境進(jìn)行測試，無法簡單套用其他場景的成功經(jīng)驗(yàn)。還要考慮技術(shù)方案的“可移植性”，比如在某一樓宇運(yùn)行良好的方案，復(fù)制到另一建筑可能效果不佳，存在顯著的個(gè)性化需求，這要求我們必須進(jìn)行本地化測試和定制化設(shè)計(jì)。
二是跨部門業(yè)務(wù)協(xié)同難度大。物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)不僅是技術(shù)問題，更是管理挑戰(zhàn)。校內(nèi)各業(yè)務(wù)部門通常從自身業(yè)務(wù)出發(fā)，信息化部門需主動(dòng)協(xié)調(diào)，推動(dòng)形成統(tǒng)一的規(guī)劃與制度規(guī)范。雖然溝通后大部分部門能夠配合，但前期推動(dòng)協(xié)同仍需投入大量精力。如何平衡部門個(gè)性化需求與學(xué)校整體標(biāo)準(zhǔn)，是物聯(lián)網(wǎng)管理工作的持續(xù)挑戰(zhàn)。
三是大規(guī)模應(yīng)用的規(guī)劃難題。隨著室外業(yè)務(wù)增長，物聯(lián)網(wǎng)需面向更大范圍部署，涉及智慧路燈、環(huán)境監(jiān)測、安防巡檢、地下管網(wǎng)監(jiān)測等場景。在技術(shù)路線上，需在自建物聯(lián)專網(wǎng)與依托公共網(wǎng)絡(luò)之間權(quán)衡——例如選擇LoRa技術(shù)還是直接采用運(yùn)營商的4G/5G網(wǎng)絡(luò)，各有利弊，目前尚未形成統(tǒng)一結(jié)論。此外，具身智能、機(jī)器人等新形態(tài)終端也將接入網(wǎng)絡(luò)，對技術(shù)的延續(xù)性、開放性和覆蓋能力提出了更高的要求。
第四還要考慮安全因素。更大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備部署和更廣泛的應(yīng)用場景，面臨更復(fù)雜的物理環(huán)境與安全問題，同時(shí)人工智能與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用日益密切的結(jié)合也給安全防護(hù)帶來了更多的挑戰(zhàn)，也需要安全管理與技術(shù)體系不斷地完善和提升。
馮廣：多措并舉解決建設(shè)中的諸多挑戰(zhàn)
高校物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)存在諸多挑戰(zhàn)，可通過統(tǒng)一規(guī)劃、加強(qiáng)安全管理、搭建集中管理平臺等措施加以解決。目前來看，存在的挑戰(zhàn)主要包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)難統(tǒng)一、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與部署壓力大、安全隱患較多、業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā)“煙囪式”、投資績效評估困難。
我們的解決措施主要包括以下幾個(gè)方面。
第一，統(tǒng)一規(guī)劃與標(biāo)準(zhǔn)制定。《“十四五”信息化規(guī)劃》中將物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)作為學(xué)校信息化建設(shè)的主要任務(wù)之一，基于SDN技術(shù)建設(shè)安全、可靠、可控、靈活、集約的校園物聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)中臺等基礎(chǔ)設(shè)施，分類分步連通校園內(nèi)各類設(shè)施與設(shè)備。同時(shí)，構(gòu)建學(xué)校物聯(lián)設(shè)備接入標(biāo)準(zhǔn)體系，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)物聯(lián)設(shè)備有序接入。特別是數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間同步，制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃和授時(shí)服務(wù)器等措施。
第二，加強(qiáng)安全管理。建立健全管理制度，要求參與物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的廠商必須簽署保密協(xié)議，使用數(shù)據(jù)的單位需經(jīng)過申請、審批并通過審核后方可對接使用；完善技術(shù)保障措施，從南向感知設(shè)備接入、物聯(lián)數(shù)據(jù)傳輸、物聯(lián)數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)的北向輸出服務(wù)，全過程都有安全保障措施。
第三，搭建集中管理平臺。統(tǒng)籌建設(shè)物聯(lián)集中管理平臺，解決數(shù)據(jù)收集、處理、共享及保護(hù)問題，通過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全、穩(wěn)定、快速傳輸，并隨著海量數(shù)據(jù)的積累實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效存儲、分析和利用。
第四，優(yōu)化業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā)模式。我們制定了“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)方法與規(guī)范”，引導(dǎo)各類業(yè)務(wù)應(yīng)用借助物聯(lián)網(wǎng)平臺提供的標(biāo)準(zhǔn)化北向數(shù)據(jù)與服務(wù)支撐能力進(jìn)行快速構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了全校大量傳感器資源和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的共享和重用及跨業(yè)務(wù)的互聯(lián)、互通、互操作。
第五，建立科學(xué)的投資績效評估體系。在物聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)之前開展廣泛調(diào)研，結(jié)合學(xué)校業(yè)務(wù)特點(diǎn)制定“物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)頂層規(guī)劃與實(shí)施方案”，遵循“小范圍示范到全校推廣”“粗粒度到精細(xì)化”的原則分階段建設(shè)。每一期建成后，采用量化績效評估指標(biāo)體系，針對物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)校教育教學(xué)科研、后勤資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)開展、師生滿意度等維度的效益進(jìn)行科學(xué)評估，以決定是否推動(dòng)下一步建設(shè)。
第六，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施升級。全面開展智慧校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施 “一張網(wǎng)工程”，構(gòu)建一張承載有線、無線、物聯(lián)網(wǎng)的綜合網(wǎng)絡(luò)，通過極簡架構(gòu)、極速帶寬、極簡運(yùn)維、極易演進(jìn)四方面改造，完成校園網(wǎng)絡(luò)總體升級。同時(shí)，推進(jìn)5G信號全覆蓋，構(gòu)建5G+F5G智慧校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)體系，有力支撐IPv6規(guī)模部署。
常潘：物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中的四大挑戰(zhàn)
當(dāng)前校園物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)主要有如下挑戰(zhàn)。
一是兼容性與標(biāo)準(zhǔn)化不足。校園內(nèi)的設(shè)備和系統(tǒng)來源多樣，協(xié)議和接口各不相同，整合難度較大，需要對各種日志信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換與提取。
二是安全與隱私保護(hù)。物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量龐大，嚴(yán)格的訪問控制和保護(hù)用戶的隱私同數(shù)據(jù)分析是一對矛盾點(diǎn)。
三是應(yīng)用與管理模式的磨合。技術(shù)落地后，需要結(jié)合教學(xué)、科研和校園管理的實(shí)際場景，才能發(fā)揮最大價(jià)值。
四是專業(yè)人才不足。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)需要具備大數(shù)據(jù)處理與人工智能背景的人才進(jìn)行分析與處理，才能最大程度發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)在“無所不在的數(shù)據(jù)感知”上的優(yōu)勢，而這類復(fù)合型人才目前仍相對稀缺。
榮新巖：統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一部署、分頭推進(jìn)
在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)事項(xiàng)推進(jìn)的過程中，我們認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)一樣要秉持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一部署、分頭推進(jìn)的總體思路。
統(tǒng)一規(guī)劃在于，要明確大家的需求，特別是對前沿發(fā)展態(tài)勢的了解，爭取把應(yīng)用場景想清楚、設(shè)備需求弄明白，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的投入是要持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行五年十年，沒有前瞻，靈活性、兼容性不足，不能“以不變應(yīng)萬變”，會導(dǎo)致建成即落后，甚至建成即報(bào)廢。
統(tǒng)一部署在于，在技術(shù)層面論證明確相應(yīng)的策略、方法、手段，構(gòu)建科學(xué)、可持續(xù)的體系架構(gòu)，建設(shè)統(tǒng)一的技術(shù)底座，承載豐富的實(shí)踐應(yīng)用。
分頭推進(jìn)則調(diào)動(dòng)大家的積極性，各部門按照自己的實(shí)際需求，在統(tǒng)一的技術(shù)底座上論證建設(shè)方案并實(shí)施。
來源：《中國教育網(wǎng)絡(luò)》2025年9月刊
整理：陳茜
