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智慧校园——正规的足球外围网站设计草图

作者:小编时间:2022-11-06 14:36:36

智能校园是一种新兴趋势,它允许教育机构将智能技术与物理基础设施相结合,以改善服务、决策、校园可持续性等。在智能校园的保护下,各种解决方案已在校园层面实施,如智能微电网、智能教室,控制建筑物的视觉和热性能,通过人脸识别/智能卡等方式进行学生考勤。虽然这些小规模的解决方案在一定程度上有助于实现智慧校园,但智慧校园的通用模型尚未建立。在这项工作中,正规的足球外围网站研究了现有的文献,并提出了基于智慧城市概念的智慧校园草图。我们创建了一个智能校园计划列表,可以根据大学的需求和地理位置进行优先排序。这项工作旨在向高等教育机构的管理部门宣传和提供洞察力,以根据智能校园概念评估和定位其现有基础设施。虽然大学的愿景、可用资源和战略目标可能强调不同的举措,但在大多数情况下,这项工作中为智能校园建立的通用模型仍然有效。


教育部门从数字技术中受益匪浅,并且已经创建了一些应用程序,旨在改善从幼儿园到中学到高等教育的各个层次的教学和学习体验。另一方面,智能应用正被广泛用于控制电器和互连设备,例如监控摄像头、灯光、门禁控制、供暖系统等。基于物联网的解决方案被认为是任何智能基础设施的支柱。这种智能解决方案有效地调动和使用所需资源,以改善居民的生活质量,减轻环境压力,鼓励创新,并培育一个发达的当地社区。物联网  和智能手机的集成彻底改变了行业,越来越多的解决方案正在开发以方便用户使用。亚马逊的 Alexa、苹果的 Siri 和谷歌的 Assistant 都是以极大的舒适和轻松促进智能生活的几个例子。今天,物联网、大数据和人工智能为智能生活和城市提供了基础。


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沙特阿拉伯王国  等许多国家已经勾勒出智慧城市的概念。KSA 在 2030 年愿景中强调了对优质生活和智能基础设施的需求,并制定了建设名为 NEOM的智能城市项目的计划得到了沙特阿拉伯公共投资基金和一系列国际投资者的 5000 亿美元的支持。在新加坡等城市、迪拜、米尔顿凯恩斯、南安普顿、阿姆斯特丹、巴塞罗那 以及中国的许多城市 ,智慧城市的概念早已实施,随着时间的推移,越来越多的功能被添加。智慧城市的本质也凸显了互操作性、安全性和非标准数据格式的存在等挑战。文献中提出了各种解决方案来克服这些问题,甚至城市现在也正在相互合作以解决这些问题。纽约市、洛杉矶、芝加哥、波士顿、费城、旧金山和西雅图这七个美国城市发起了为标准化开放数据应用程序创建数据库的倡议。


2014 年,里尔大学向世界银行提交了智慧城市案例研究,并主张智慧校园可以作为实现智慧城市概念的第一步。此外,智慧城市概念可以应用于智慧社区实验室,市民可以参与其中并与城市合作,以识别和解决问题,加速创新,并为市民创造服务 .物联网的作用对智慧城市非常感兴趣。Gartner Inc 预测 2020 年物联网市场将比 2019 年增长 21%,因为到 2020 年底将有 58 亿台物联网设备。另一方面,集成了人工智能技术的智能相机在监控系统中发挥着巨大的作用。BBC 的一份报告估计,平均每 30 人就有一个监控摄像头。联合国可持续发展伙伴关系平台 与利益相关者建立了伙伴关系,以促进可持续城市发展的最佳实践交流和知识转移,智慧城市的概念也不例外。


微电网是一种自我生产的电力系统,能够与主电网无缝连接和断开,而不会对系统内的负载造成任何干扰。通过智能技术,微电网可以在与主电网断开连接的情况下,利用储存的能量为居民提供合理时间内不间断的电力供应。作为小型电力系统的微电网正在城镇和大学校园中兴起,从管理的角度提供了更多的便利。美国环境研究与政策中心  最近的一项研究表明,微电网如今在大学校园中越来越受欢迎。


最近的一份报告表明,智能传感器和智能数据分析是应用于大学校园的主要元素。由于大学校园在很多方面都以自己的标准操作程序模仿城市,因此建筑、大学校园更适合坚持智慧城市模式。许多大学拥有大型校园并模仿小规模城市,例如杜克大学的校园扩展超过 37.83,而斯坦福大学的面积为 33 平方公里。另一方面,纽约大学拥有自己的微电网,经评估,总能源成本每年可节省 5 至 800 万美元,温室气体排放量减少 23% 微电网,2019 年)。文献表明,考虑到其自给自足的性质、长期投资、24/7 的能源需求和充足的可用空间,大学校园是开发微电网的绝佳候选者)。


结合智慧城市模型和大学校园文献,我们提出了智慧校园的草图以及有助于实现智慧校园的适当举措。智慧校园安全/隐私的主要挑战仍然需要成熟的解决方案,尤其是基于区块链的解决方案等。打造真正的智慧校园还有许多问题需要解决。目前缺乏全面的互操作性标准来集成各种设备。同样,在校园中,将安装数千个物联网设备,因此不建议手动操作。因此,物联网设备的自动化配置将是首选。可以理解的是,与智能基础设施相关的好处伴随着风险和挑战,并且因地区而异。在海湾地区,女性遮住自己的脸,人脸识别解决方案可能不适用。在这方面,应实施替代技术,例如指纹或智能卡技术将同样好。


所有现有的智能校园计划都专注于大学的需求,没有通用模型可被视为智能校园的草图。基于当前的研究、行动中的智能项目、头脑风暴会议和行业支持,我们在这项工作中强调了智能校园的基本特征。我们模型的主要组成部分包括物理基础设施、智能技术与智能电网的集成、对收集的数据进行分析以及基于数据提供服务。值得一提的是,要区分在文献中可互换使用的智能系统和智能系统。智能系统不一定是智能系统。正规的足球外围网站重点介绍了一系列重要举措,我们认为这些举措可以帮助任何学术机构的管理层使其校园变得智能。由于智慧校园概念主要侧重于基础设施建设,我们将任务分为最高、中、低优先级。我们扩展了我们的资源分配方法 到智慧校园领域,并重点介绍可以完全或部分协助完成此类项目的行业相应解决方案。我们理解这项工作弥合了理论模型和实际系统之间的差距,并有可能用于创建智能校园。与智能校园相关的潜在计划数量不计其数,但根据机构的需求从一些计划开始是完全可以的。对于位于雨水很少和高温的干旱地区的校园,收集太阳能比创建收集和储存雨水的基础设施更具吸引力。对于规模较大的大学,从智能电网等通用项目开始可能是一个优先事项,这可能是任何智能校园的显着特征。


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智慧校园与智慧城市概念的结合

受智慧城市概念的启发,智慧校园是有效利用基础设施的新兴趋势。一些大学已经创建了数字校园,其中包含许多需要与物联网和其他设备集成以实现智能校园优势的应用程序、Blackboard等)。智能校园基于RFID、IoT等技术设计,支持LMS、考勤、支付、个性化学习等高校教研流程。在穆萨进行的研究 指出,现有的智慧校园应用可以分为从个性化学习到废物管理等各个层次。此外,智慧校园还协助大学管理层通过数据分析为社区提供改进的服务,同时改进支持的业务流程,包括智能建筑、环境、社交互动等。在软件层面,为支持此类服务,数据科学和深度学习适用于集群/雾/云计算环境中的分析和训练目的。在校园里,高端和低端设备都会生成数据。为了这些设备的顺利运行,操作系统也很重要。对于低端设备,流行的操作系统有 Contiki、Tiny、RIOT、Lite、FreeRT、Apache MYnewt 和 ARM Mbed Oss。


智能微电网在智慧校园中的作用

智慧电网是智慧校园的主要支柱,在智慧校园的背景下,为众多的顺利运营提供了便利。与基于物联网的解决方案的双向通信反映了仪表板上实时数据的报告,从而帮助管理人员顺利开展校园运营。此外,网格还提供了对校园能源使用模式的洞察。智能电网的作用如此重要,以至于一些作者认为智能电网是一个智能校园。它可以在图 2 智能微电网集发电和输送服务于一体。校园通常是低压配电系统,并提供更多的节能机会。校园中的大多数设备都经过修改,能够根据负载以不同的速度运行。这种情况允许系统在工作负载低时在运行时适应负载并降低处理器速度,并关闭/休眠系统的未使用/不必要的部分。闭环控制系统通过微电网促进此类供应。在图 2,实线表示连接强的通信通道,而虚线反映子域重叠并且可以在许多方面做出贡献。太阳能有助于制造适应气候变化的系统。值得注意的是,支持物联网的服务不断与智能电网通信并交换数据,例如智能停车场产生的电力及其为停车场中安装的灯和其他设备供电的使用情况。


许多智能基础设施可以在白天收集太阳能以供安装在场所内的设备使用,并可以存储额外的能量以供夜间使用。通过智能计量系统,智能基础设施与智能电网仪表板保持持续通信,智能电网仪表板收集此类统计数据并相应地分配能源。有了智能校园,所有这些子域也更新了主电网的能源使用情况,通过使用人工智能,我们可以预测未来的需求。随着海量数据的可用性,我们可以通过深度学习分析可用数据,从而做出更准确的预测。存在各种用于减少碳排放的产品。存在各种用于减少碳排放的产品。存在各种用于减少碳排放的产品。Everimpact 用于城市碳排放的智能监测和货币化。监测“噪音水平”并没有明确受益于微电网,而是隐含地向仪表板提供统计数据,以衡量校园对气候变化的适应能力。正在监测校园内的噪音水平,当噪音水平超过阈值水平时应发出警报,即一个教室的噪音会影响另一个相邻教室的讲座。此外,正规的足球外围网站可以连接到校园,以防发生任何潜在的事故等。当检测到烟雾或遇到任何其他异常情况时,系统应该能够立即向居民发出警报。值得一提的是,智能微电网从资源利用、移动、节能、知情决策、改善服务、和风险缓解的观点和一些项目可以在智能校园的保护伞下启动。大多数子主题显示在图 2诸如高效回收、更好的废物管理和增加可再生能源等有助于制定大学校园的环境可持续性政策。对于大型校园,我们鼓励创建智能微电网,利用人工智能和深度学习技术,有效利用可用能源资源并根据历史数据预测能源需求。


智慧校园主题源于智慧城市的概念。强调了微电网在智慧校园背景下的作用。建立了智慧城市和智慧校园之间的映射,并确定了一系列潜在举措。据观察,目前没有一个供应商可以开发智能校园伞下的所有项目,因此设备和协议可能不兼容。相关挑战表明,需要一个全球组织来制定标准并统一与智能校园相关的努力,例如 IEEE 智能城市社区。得出的结论是,为吸引项目投资并鼓励潜在投资者,应优先考虑具有明显商业回报的小型项目。有人指出,在节能、便利、通过利用人工智能技术在校园内生成数据来降低成本。作为未来的工作,制定一个关键绩效指标列表来评估校园基础设施的智能性和/或进行案例研究将很有趣。


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