大数据在_智慧校园_中的价值研究

第13卷第4期2013年12月

南京工业职业技术学院学报Journal of Nanjing Institute of Industry Technology

Vol．13，No．4

Dec．，

2013收稿日期：2013-

06-26作者简介：姚琪（1980-），女，常州信息职业技术学院讲师、

工程师，硕士，主要研究方向：计算机科学、电子商务、多媒体技术。大数据在“智慧校园”中的价值研究

姚

琪

（常州信息职业技术学院

信息中心，江苏

常州213164）

摘

要：随着“智慧”理念研究的深入，“智慧校园”正成为教育行业信息化建设的方向。物联网和云计算等新技术的

应用使得结构化数据管理方式已无法充分体现数据价值。“大数据”作为一种新的数据管理技术，对结构化、半结构化和非结构化数据实施深度挖掘并形成智能决策依据具有较强的优势。尽管当前“大数据”技术发展还处于基础阶段，但从其定义、特性以及当前的应用领域可以看出它在“智慧校园”建设中的潜在价值。大数据将“智慧校园”建设理念提升到了一个新的高度。

关键词：大数据；智慧校园；数据；物联网；云计算中图分类号：TP393

文献标识码：A

文章编号：1671-

4644（2013）04-0036-03引言

2008年IBM 在一次报告中提出“智慧地球”理

念，即把新一代信息技术（云计算、物联网等）充分运用在各行各业之中，这一思想随之被各国接受。中国高校也在云计算和物联网等新技术的推动下提

出了“智慧校园”理念。随着“智慧”相关理论与应用研究的深入，2011年6月，麦肯锡全球研究院推

出关于大数据的研究报告

《Big data ：The next frontier for innovation ，competition ，and productivity 》［1］

，对大

数据的关键技术和应用领域做了详尽分析

，“大数据”成为“智慧”建设要素的重要组成部分，充满智慧的“数据创新”时代正在形成。

1

大数据由来、概念及应用领域

1.1

大数据的由来

随着物联网和云计算技术的应用，传感器数据、网站点击流量数据、移动设备数据、射频ID 数据等应用数据呈几何级数增长，数据量从TB 级向PB 级乃至ZB 级快速增加。根据IDC 科技研究公司作出的估测，近几年数据一直都在以每年50%的速度增长［2］

。超大数据体量和大量非结构化数据形态的存在使得传统的关系型数据管理模式无法满足需求，影响了数据价值体现。大数据技术作为IT 领域新一代的技术与架构，它将帮助人们从大体量、高复杂

的数据中提取价值［3］

。物联网和云计算等新技术作

为“智慧校园”的组成部分，其产生的规模化数据增

长量以及基于多样化、大规模数据分析需求促使大数据设计理念在“智慧校园”建设中快速形成。1.2大数据的定义及特征

维基百科定义

：“大数据是指无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的

数据集合”［4］

。从这个定义可以看出大数据具有三个特征，即业界较为认可的3V 特性：数据体量的规模性（volume ）、数据类型繁杂的多样性（variety ）和

数据处理速度的高速性（velocity ）。除此之外，还有

专家提出4V +1C 的5项大数据特点，即在3V 基础上增加数据的真实性（veracity ）或时效性（vitality ）或价值性（value ）和复杂性（Complexity ）。关于大数据的定义目前很难达成一个共识。因此，在“智慧校园”中涉及大数据的实际问题时，不必过度地拘泥于具体的定义，在把握3V 特性的基础上适当地延伸考

虑4V 特性即可［4］

。1.3

大数据的典型应用领域

（1）商业智能服务。传统数据分析只是形成对

已有结构化数据的分析报告，例如某季度销售业绩

是多少等，由于不能快速处理非结构化数据，因此无法涉及决策和规划方面的问题。大数据利用ETL （Extract 、Transform 、Load ）技术对抓取的数据、日志文件或传感器数据的快速处理，实现“未知的未知”商业决策，将传统BI （Business Intelligence ）工具所形

第13卷第4期姚琪：大数据在“智慧校园”中的价值研究

成的“已知的未知”提升到了一个新境界。

（2）电子商务营销。电子商务和社交网络的兴起将大数据带入新的征程。基于互联网的营销将在行为分析的基础上向个性化时代过渡，拉近了消费者与企业之间的关系。客户的每一次点击、收藏、“顶”、分享、加好友、转发、评价等行为被自动纳入企业的销售漏斗中。通过对“大数据”的深度挖掘并与业务相结合，基于数据驱动型的发现和决策方式告诉商家什么是正确的商品，谁是正确的用户，什么是应该发表的正确内容等，对客户形成所谓的“360度客户视角”［5］。

（3）公共服务。如今，城市正面临预算超支、住房、医疗、社会保障、公共基础设施等一系列难题，利用大数据技术可及时预测出疾病暴发趋势、物价走向、劳动力资源分配、行业投资方向等城市热点问题走向，提前消除争端。客观的、透明化的市政数据是维系公民与社会的最佳纽带。伴随着各国电子政务的推进，政务数据越来越透明化，公民将能准确了解政府的运作效率和社会发展方向。

（4）教育服务。学校包含了师生教学、生活的各个方面。教育资源均衡、师资综合建设、地区生源教育质量、专业建设、就业形势、网络教学等众多教育问题成为学校和教育主管部门面临重要问题。利用大数据技术对基于物联网和云计算等新技术的校园信息化设施展开大规模的数据抓取，并实施有效深度数据分析，可为实现教育资源优化，提高人才培养质量提供科学的决策依据。透明的数据更能体现以学生为中心的教育思想，便于提前规划专业学习方向，融合学生与教师之间矛盾，缓解社会就业压力。

2大数据对智慧校园的意义

（1）智慧校园的设计理念。“智慧校园”是一个包含云计算、物联网等技术的综合体，不同于传统“数字校园”概念。“智慧校园”的设计理念就是通过新一代信息技术的应用使师生及管理人员能以更加精细和动态的方式开展教、学、管理的状态。“智慧校园”通过把传感器嵌入和装备到校园每个角落的供电系统、供水系统、建筑物、设备等校园生态系统的各种物件中，使其形成的物联网与互联网相联，实现校园生活与物理系统的整合，而后将学习系统、管理系统、办公系统等众多软件系统平台整合并融入“校园云”，最终将云、物联网、互联网整合起来，进而实现大规模数据的实时抓取，深度分析计算，形成更有效的决策依据。

（2）“智慧校园”对大数据技术的需求。“智慧校园”必须通过对大量非结构化形态的数据分析形成智慧教学和管理，因此对数据获取、数据类型、数据处理和分析能力要求较高。典型的OLAP数据分析无法满足智慧应用需求，而基于大数据的路径分析、时间序列分析、图分析、What-if分析等超越常规报表的深度分析符合学校日益增长的需求。基于云计算的应用模式和数据整合共享、交叉复用并形成智力资源以及知识服务能力的大数据成为“智慧校园”关注的焦点。

（3）大数据在“智慧校园”中的价值。“智慧校园”使得联网实体不断扩大，传统的数据架构已无法满足数据处理要求，大数据更易实现对获取的各类体量数据形成实时、快速而有效的价值分析。大数据的设计理念使得数据之间的关联性越来越强，通过利用数据（元数据）和解析学（数据的含义）获取的信息展开自动分析和深度挖掘［6］，形成对之前、当下、未来教育更有价值的分析结果，充分体现校园的“智慧”特色。

以A学生为例，A学生从入取至毕业整个在校期间的学习和生活信息都可被获取，围绕该学生产生了大量结构化、半结构化和非结构化数据。通过大数据技术对该学生展开学习行为、生活习惯乃至思想变化方面的科学分析，对其未来产生的可能和方向做出判断依据，便于学生开展自我调整，更便于学校优化后期的教育管理方式。校园内各个实体产生的大规模数据信息进入存储，繁杂的数据类型、实时快速的数据处理、数据的深度挖掘、规模化的算法计算等数据处理技术要求依靠物联网、云计算和大数据技术得以实现。大数据在“智慧校园”中的战略意义不仅在于获取庞大的数据信息，更在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。大量获取的结构化、半结构化和非结构化的数据作为原始类信息经过深度加工、整理和分析提炼转化为有效的信息和知识，为学校实现智能化管理和教学提供了有力支撑。

3大数据在“智慧校园”中可能产生的问题

大数据在“智慧校园”中的应用价值不可估量，但作为一种新的数据技术理念在实际应用中也会遭遇很多问题。

（1）现有技术不成熟。当前许多大数据技术

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