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行業應用解決方案
2022年3月28日 星期一
· 智慧校園的建構藍圖
NTU新加坡智慧校園 NTU Singapore Smart Campus
摘要
智慧校園是一種新興趨勢，它允許教育機構將智慧技術與實體基礎設施相結合，以改善服務、決策、校園永續性等。在智慧校園的保護下，各種解決方案已在校園層面實施，如智慧微電網、智慧教室，控制建築物的視覺和熱性能，透過人臉辨識/智慧卡等方式進行學生考勤。雖然這些小規模的解決方案，在一定程度上有助於實現智慧校園，但智慧校園的通用模型尚未建立。
在這項工作中，我們研究了現有的文獻，並提出了基於智慧城市概念的智慧校園草圖。我們創建了一個智慧校園計劃列表，可以根據大學的需求和地理位置進行優先排序。這項工作目的，在向高等教育機構的管理部門宣傳和提供洞察力，以根據智慧校園概念評估和定位其現有基礎設施。雖然大學的願景、可用資源和策略目標，可能強調不同的措施，但在大多數情況下，這項工作中為智慧校園建立的通用模型仍然有效。
關鍵詞： 智慧校園、智慧電網、微電網、智慧技術、資源利用、調度、智慧家庭
一、簡介
教育部門從數位技術中受益匪淺，並且已經創建了一些應用程序，目的在改善從幼稚園到中學到高等教育的各個層次的教學和學習體驗。另一方面，智慧應用正被廣泛用於控制電器和互連設備，例如監控攝影機、燈光、門禁控制、供暖系統等（Albino、Berardi 和 Dangelico，2015 年；Hilty 和 Aebischer，2015 年；Min -阿拉、庫雷希、阿拉什德和拉納，2019 年）。
物聯網的解決方案，被認為是任何智慧基礎設施的支柱（Ahmed、Ahmad、Piccialli、Sangaiah 和 Jeon，2018 年）。這種智慧解決方案有效地調動和使用所需資源，以改善居民的生活品質，減輕環境壓力，鼓勵創新，並培育一個發達的當地社區。物聯網 (IoT) 和智慧手機的整合徹底改變了行業，越來越多的解決方案正在開發以方便用戶使用。Amazon 的 Alexa、Apple 的 Siri 和 Google 的 Assistant 都是以極大的舒適和輕鬆，促進智慧生活的幾個例子。今天，物聯網、大數據和人工智慧為智慧生活和城市提供了基礎。
沙烏地阿拉伯王國 (KSA) 等許多國家，已經勾勒出智慧城市的概念（智慧城市模型，2019 年；Zanella、Bui、Castellani、Vangelista 和 Zorzi，2014 年）。KSA 在 2030 年願景（沙特阿拉伯王國 - 2020 年願景）中強調了對優質生活和智慧基礎設施的需求，並製訂了建設名為 NEOM（沙特烏地阿拉伯的 Neom：Oasis 或 Sand ）的智能城市項目的計劃Castle，2017 年），得到了沙特阿拉伯公共投資基金和一系列國際投資者的 5000 億美元的支持（沙特阿拉伯的新城市，2017 年）。在新加坡等城市（新加坡全球表現最佳的智慧城市：研究，2019 年)、迪拜（智慧杜拜，2020 年）、米爾頓凱恩斯（南安普頓市議會，2019 年）、南安普頓（南安普頓市議會，2019 年）、阿姆斯特丹（阿姆斯特丹智能城市，2019 年）、巴塞隆納（巴塞隆納市議會，2019 年）、馬德里（Ayuntamiento ） de Madrid, 2016 )、Stockholm ( City of Stockholm, 2019 ) 以及中國的許多城市 ( ZTE, 2019 )，智慧城市的概念早已實施，隨著時間的推移，越來越多的功能被添加（維基百科，2019）。
智慧城市的本質也凸顯了互操作性、安全性和非標準數據格式的存在等挑戰（今天建設未來城市的規劃手冊，2019b）。文獻中提出了各種解決方案來克服這些問題，甚至城市現在也正在相互合作以解決這些問題。例如，紐約市、洛杉磯、芝加哥、波士頓、費城、舊金山和西雅圖這七個美國城市發起了為標準化開放數據應用程序，創建數據庫的倡議（《今日建設明天城市的規劃手冊》，2019b）。
2014 年，里爾大學向世界銀行提交了智慧城市案例研究（Shahrour，2014），並主張智慧校園可以作為實現智慧城市概念的第一步。此外，智慧城市的概念可以應用於智慧社區實驗室，市民（和公司）參與其中並與城市合作，以辨識和解決問題，加速創新，並為市民創造服務（博世等人） ., 2019 年）。物聯網的作用，對智慧城市非常感興趣。Gartner Inc（埃格姆，2019) 預測 2020 年物聯網市場將比 2019 年成長 21%，因為到 2020 年底將有 58 億台物聯網設備。另一方面，整合了人工智慧技術的智慧攝影機在監控系統中發揮著巨大的作用。BBC 的一份報告估計，平均每 30 人就有一個監控攝影機（Harford，2019 年）。聯合國永續發展夥伴關係平台（United Smart Cities (USC) (2019)）與利益相關者建立了夥伴關係，以促進永續城市發展的最佳實踐交流和知識轉移，智慧城市的概念也不例外。
微電網是一種自我生產的電力系統，能夠與主電網無縫連接和斷開，而不會對系統內的負載造成任何干擾（秦、陳和王，2012）。透過智慧技術，微電網可以在與主電網斷開連接的情況下，利用儲存的能量為居民提供合理時間內，不間斷的電力供應。作為小型電力系統的微電網，正在城鎮和大學校園中興起，從管理的角度提供了更多的便利。美國環境研究與政策中心 ( Environment America, Research & Policy Center, 2019 ) 最近的一項研究顯示，微電網如今在大學校園中越來越受歡迎。
最近的一份報告表明，智慧感測器和智慧數據分析，是應用於大學校園的主要元素（秦等人，2012 年）。由於大學校園在很多方面都以自己的標準操作程序模仿城市，因此建築、大學校園更適合堅持智慧城市模式。許多大學擁有大型校園並模仿小規模城市，例如杜克大學的校園擴展超過 37.83（杜克大學校園擴建官方網頁，2019 年），而史丹佛大學的面積為 33 平方公里（史丹佛大學校園擴建網頁土地，2019）。另一方面，紐約大學擁有自己的微電網，經評估，總能源成本每年可節省 5 至 800 萬美元，溫室氣體排放量減少 23%（紐約大學 (NYU) 微電網，2019 年）。文獻顯示，考慮到微電網自給自足的性質、長期投資、24/7 的能源需求和充足的可用空間（體育場、屋頂、停車場），大學校園是開發微電網的絕佳候選者（Talei、Essaaidi 和 Benhaddou，2017 年））。
結合智慧城市模型和大學校園文獻，我們提出了智慧校園的草圖，以及有助於實現智慧校園的適當措施。智慧校園安全/隱私的主要挑戰仍然需要成熟的解決方案（今天的未來城市建設規劃手冊，2019a），尤其是根基於區塊鏈的解決方案等。打造真正的智慧校園還有許多問題需要解決。例如，目前缺乏全面的互操作性標準，來整合各種設備（今日建設未來城市規劃手冊，2019a）。同樣，在校園中，將安裝數千個物聯網設備，因此不建議手動操作（Alwaer 和 Clements-Croome，2010 年）。因此，物聯網設備的自動化配置將是首選。可以理解的是，與智慧基礎設施相關的好處，伴隨著風險和挑戰，並且因地區而異。例如，在海灣地區，女性遮住自己的臉，人臉辨識解決方案可能不適用。在這方面，應實施替代技術，例如指紋或智慧卡技術將同樣好。
所有現有的智慧校園計劃，都專注於大學的需求，沒有通用模型可被視為智慧校園的草圖。基於當前的研究、行動中的智慧項目、腦力激盪會議和行業支持，我們在這項工作中強調了智慧校園的基本特徵。我們模型的主要組成部分包括實體基礎設施、智慧技術與智慧電網的整合、對收集的數據進行分析，以及基於數據提供服務。值得一提的是，要區分在文獻中可互換使用的智能系統和智慧系統。智能系統不一定是智慧系統。
我們重點介紹了一系列重要措施，我們認為這些措施可以幫助任何學術機構的管理層，使其校園變得智慧。由於智慧校園概念主要側重於基礎設施建設，我們將任務分為最高、中、低優先級。我們擴展了我們的資源分配方法（Min-Allah 等人，2019) 到智慧校園領域，並重點介紹可以完全或部分，協助完成此類項目的行業相應解決方案。
我們理解這項工作彌合了理論模型和實際系統之間的差距，並有可能用於創建智慧校園。與智慧校園相關的潛在計劃數量不計其數，但根據機構的需求從一些計劃開始是完全可以的。例如，對於位於雨水很少和高溫的干旱地區的校園，收集太陽能比創建收集和儲存雨水的基礎設施更具吸引力。對於規模較大的大學，從智慧電網等通用項目開始，可能是一個優先事項，這可能是任何智慧校園的顯著特徵。
其餘論文的結構如下：第2節提供了智慧校園的背景，而第 3 節探討了推動此類舉措的最新進展和趨勢。第4節介紹了智能校園的正式定義，因此得出了智能校園的模型。第5節重點介紹了智能校園的潛在舉措。本文在第6節結束。
2. 背景
「智慧」一詞是為手機引入的，並作為一個流行詞主導了市場。最初，手機被稱為智慧手機，因此任何透過智慧手機控制的設備，都被稱為智慧設備。比如智慧燈、智慧烤麵包機、智慧洗衣機和咖啡機、智慧鎖、智慧鞋、暖氣、音樂等等。智慧城市的概念可以在從單個建築物到城鎮，甚至區域的各個層面上實施（SCOPE，2007））。
在教育背景下，智慧教室、智慧體育場、電子錢包和智慧停車場就是一些例子。在大學裡，今天的學生將多種設備帶到校園，連接到網路並生成大量數據，這些數據可用於為大學管理層提供改進的服務。美國能源部 (DOE) 準備了智慧電網技術的詳細討論和定義（美國能源部，2019 年）。微電網被認為是由可再生能源供電的小型電力系統，可以在連接或斷開主電網的模式下運行（Talei 等人，2017 年）。
隨著智慧城市中智慧技術使用的巨大成長，許多大學正在考慮在其校園中採用智慧城市概念。為了勾畫智慧校園並實施計劃，需要政府、學術界、工業界和使用者的積極參與和參與（Alghamdi & Shetty, 2016 ; Chuling, Xie, & Peng, 2009 ; Hernández-Rojas, Fernández-Caramés , Fraga-Lamas, & Escudero, 2018 ; Liu, Zhang, & Dong, 2014 ; Mattoni 等人, 2016 ; Muhamad, Novianto, & Yazid, 2017 ; Rodriguez, 2018 )。作者在 ( Hernández-Rojas et al., 2018) 注意到數據通常是孤立的和孤立的，分析和決策通常基於單個數據集。( Muhamad et al., 2017 ) 從智慧校園的角度進行了廣泛的研究，作者得出結論，認為不存在對智慧校園的標準理解。( Chuling et al., 2009a ) 中基於智慧校園的定義確定了三種模式，即（i）技術驅動，（ii）基於智慧城市概念，以及（iii）業務流程驅動計劃。許多公司都在智慧城市的保護傘下提供解決方案，如 GE、英特爾、AT&T、微軟、亞馬遜、霍尼韋爾、IBM、谷歌、思科、戴爾、愛立信、高通、華為、Verizon、康普公司和施耐德電氣等（智慧城市市場: 技術，2019）。智慧校園利用數位技術優化實體基礎設施的維護和利用，以降低整體能源消耗。
三、相關工作
數位學習的出現，重新定義和拓寬了受教育的範圍，為全球受眾提供了高品質的資源，並實現了點對點回饋。在過去的三十年左右，傳統校園從紙質校園轉變為數位化校園，這取決於校園的位置和資源。文獻顯示，智慧城市的概念已成為最近的趨勢，智慧城市的核心領域包括政府、學術界和工業界（智慧城市模型，2019；今天的未來城市建設規劃手冊，2019b）。已經開發了許多應用，從醫療保健服務到貨物交付再到監控（Khan 等人，2017 年；Qureshi、Din、Jeon 和 Piccialli，2020 年）; Rathore, Son, Ahmad, Paul 和 Jeon，2018 年；Shi, Wu, Anisetti, Damiani, & Jeon, 2020；智慧城市政府，2019 年；西馬諾維奇，2019）。
例如，一半的美國成年人，將他們的圖像儲存在一個或多個臉部辨識數據庫中，而 FBI 可以訪問 4.12 億張臉部圖像進行搜索，而 Facebook 可以以 98% 的準確率辨識臉部（Symanovich，2019 年）。面部識別系統廣泛用於機場、安檢門、手機、教室等。然而，臉部辨識系統並非 100% 準確，很大程度上取決於攝影機機角度、照明、服裝、髮型、佩戴或不戴眼鏡等因素。
2000 年，智慧校園一詞被創造出來（Kaneko, Sugino, Suzuki, & Ishjjima, 2000），並透過視訊會議設施和相關技術支持該模型。泛在計算、VPN、物聯網設備進一步提升了智慧校園的概念。為智慧校園確定的技術包括 RFID、物聯網、雲端運算、3D 可視化技術（擴增實境）、感測器技術（運動、溫度、光、濕度）、行動技術（包括 NFC、二維碼、GPS）和網路服務（Chuling, Xie, & Peng, 2009）。
各種技術用於連接物聯網設備，如藍牙、LoRa、SigFox、Wi-Fi、Zigbee、4GLTe 等，具有不同的功耗要求和數據速率。其中一些技術提供比其他技術更高的數據速率，但消耗更多功率，而其他技術可能提供更長的連接範圍。例如，WiFi 和 SigFox 的功耗幾乎相同，懸停 SigFox 提供更好的覆蓋範圍，即透過單個基地台連接 3-5 K m 範圍內的設備（Sigfox，2019 年）。
最近，作者在 ( Fernández-Caramés & Fraga-Lamas, 2019a) 從通信的角度，對智慧校園的通信技術進行了綜合研究，並討論了遠端通信的必要性。對於各實體之間的數據交換，Li-Sheng、Jui-Yuan 和 Tsang-Long（2019 年）強調了區塊鏈的優點和缺點。在智慧校園的背景下，物聯網設備有望安裝在建築物、體育場館、公園、街道等處。在此類應用中，功耗和範圍起著非常重要的作用。這些設備通常以千字節為單位生成數據，但累積的數據量可能很大。數據分析的通用概念也適用於智慧校園（今日建設未來城市規劃手冊，2019b）) 我們將這項工作整合到我們提出的智慧校園模型中。
智慧校園被認為是雲端運算和物聯網的整合，有助於大學的管理、教學、研究和其他活動。智慧校園秉承智慧城市理念，應對同樣的挑戰。( Alghamdi & Shetty, 2016 ) 中的作者，進一步將基於物聯網的解決方案，分為智慧大學和智慧校園，其中智慧大學專注於改善基礎設施，和提供學術服務的應用。而智慧校園則適用於教育領域以外的實體，具有經濟和金融的視角。然而，在工業方面，智慧大學和智慧校園可以互換使用，智慧校園已成為一個流行詞（Alotaibi & Alhussaini, 2020 ;楚玲等人，2009b；Fernández-Caramés & Fraga-Lamas，2019a；金子等人，2000 年；Li-Sing 等人，2019 年；西格福克斯，2019 年）。
在智慧校園的背景下，已經提出了各種解決方案，來對透過物聯網和其他設備生成的數據進行操作。例如，Adamk´o & Koll´ar (2014 ) 引入了中央智慧層，用於在應用級別提供服務。在博世等人。（2019 年），開發了諸如社交、四處走動、共享事件、信號問題等服務。這些服務分為三個領域：實踐生活、學術生活和社交生活（Kwok，2015）。特溫特大學 ( The Univ of twente.nl, 2020) 開發了一個系統，來指出現有問題、提交維護請求，並監控維修進度。
微軟有一個類似的解決方案，在收到請求後指出維護地點的位置。系統知道感測器/設備的位置，使用者無需提供此類詳細資訊。同樣，聖路易斯大學已經安裝了 2300 個 Echo Dots 及其應用 app 「SLU」，以提供有關校園新聞和活動的資訊。伯明翰城市大學（聖路易斯大學，2020）分享了將智慧交織進校園的經驗，用於改進業務流程、降低能源消耗、提升乘員體驗和減少碳排放。作品 ( Adamk´o & Koll´ar, 2014 ;聖路易斯大學，2020 年）已經部分討論了智慧校園，因為重點是改進智慧校園的一個或多個方面，但仍然存在建立智慧校園通用模型的需求。智慧校園應該與智慧城市的概念保持一致，因為大學校園在很多方面就像一個小城市。
4.智慧校園模式
透過分析以前的作品（Adamk´o 和 Koll´ar，2014 年；Alwaer 和 Clements-Croome，2010 年；杜克大學校園擴建官方網頁，2019 年；Fortes 等人，2019 年；Kwok，2015 年；紐約大學（紐約大學）微電網（2019 年）；羅德里格斯，2018 年；聖路易斯大學，2020 年；SCOPE，2007 年；史丹佛大學擴展其土地的網頁，2019 年；Talei 等人，2017 年；今天建設未來城市的規劃手冊, 2019a ; twente.nl 大學, 2020 ;美國能源部，2019)，我們提出了智慧校園的通用定義，它利用和整合智慧實體和數位空間來建立響應性、智慧和改進的服務，以創造生產性、創造性和永續的環境。
該定義提供了將實體基礎設施與數位基礎設施相結合的規定。建議的智慧校園模式是校園實體空間和網路空間的結合，以增強校園社區的服務。我們描繪了一個智慧校園，其中技術是一種包容性機制，應用 app 也可以建構在上面。透過嵌入物聯網感測器、執行器等形式的智慧技術，可以使實體方面變得智慧。另一方面，網路空間中的數據是從手機、車輛、和 RFID 或任何其他電子標籤。然後可以收集從兩個空間生成的數據用於分析目的。校園統一視圖的可用性，可以透過利用智慧技術協助管理層，進行決策和策略規劃。
很多大學在智慧運輸交通、智慧教室等部分都啟動了智慧校園相關項目，但智慧校園的整體觀仍然缺失。我們的工作可以成為這方面的促進者，具有可擴展性和複製規定的可能性。此外，突出智慧校園的特色。我們的模型基於大學的通用結構，適用於大多數情況。可以透過讓利益相關者參與，與大學/機構相關的投入，來實現校園特定計劃。
Fortes 等人所做的工作。（2019 年）為我們的工作奠定了基礎，為馬拉加大學提出了一個智慧校園解決方案，該解決方案專注於保護和建設、永續性以及創新技術的應用。他們的主要興趣是對與 ICT、研究、教學和創新相關的服務的整體支持，並在校園附近小規模測試了他們的系統，並有可能擴大到城市層面。今天，我們在多倫多看到了一個碼頭區：谷歌人行道實驗室正在使用物聯網感測器監測空氣品質、城市交通等並自動化相關流程（聖路易斯大學，2020 年））。
儘管有各種解決方案，但沒有一種解決方案可以滿足智慧建築的要求。據觀察，有多種解決方案在一定程度上可以促進智慧校園的發展，但這些技術的整合帶來了互操作性的挑戰。（今日建設明天城市的規劃手冊，2019a）中的作者提出了三種解決互操作性，相關挑戰的解決方案，即（i）堅持開放標準，（ii）整合架構和鬆散耦合接口以實現數據共享和代碼重用。 ，以及 (iii) 優先考慮遺留投資，並儘可能使用現有基礎設施。
透用智慧校園的抽像草圖提供於圖.1 智慧校園可以實現其主要目標。與這些目標相關的好處也反映在 圖.1 為了實現我們的模型，智慧校園下的主要舉措將在後續小節中提供。
4.1。智慧校園與智慧城市概念的結合
受智慧城市概念的啟發，智慧校園是有效利用基礎設施的新興趨勢。一些大學已經創建了數位校園，其中包含許多需要與物聯網和其他設備整合，以實現智慧校園優勢的應用（Peoplesoft ( Oracle, 2019 )、Blackboard ( Behind the Blackboard, 2018 ) 等）。智慧校園以 RFID、IoT等技術設計，支持 LMS、考勤、支付、個性化學習等大學教研流程。在穆薩進行的研究（2016) 指出，現有的智慧校園應用可以分為從個性化學習，到廢棄物管理等各個層次。此外，智慧校園還協助大學管理層，透過數據分析為社區提供更好的服務，同時改進支持的業務流程，包括智慧建築、環境、社交互動等。
在軟體層面，為支持此類服務，數據科學和深度學習適用於集群/霧/雲端運算環境中的分析和訓練目的。在校園裡，高端和低端設備都會生成數據。為了這些設備的順利運行，操作系統也很重要。對於低端設備，流行的操作系統有 Contiki、Tiny、RIOT、Lite、FreeRT、Apache MYnewt 和 ARM Mbed Oss。
我們需要將智慧城市概念，與學術機構所理解的相關術語聯繫起來。擴展在（Alrashed 和 Min-Allah，2020 年；Bibri 和 Krogstie，2017 年；杜克大學校園擴建官方網頁，2019 年；美國環境，研究與政策中心，2019 年；Fortes 等人，2019 年；Kolk , 2004 ; Kolokotsa 等人, 2016 ; Musa, 2016 ; Qin 等人, 2012 ;智能大學, 2018 ; William, Xavier, & Sergio, 2019），我們將智慧校園的概念分為三個主題，即（i）社會永續性（人）（社區），（ii）環境永續性（地球）（校園），以及（iii）經濟永續性（繁榮）（就業能力） )，從校園的角度出發，建立以下子主題。( Fernández-Caramés & Fraga-Lamas, 2019b ; Kwok, 2015 ; World Urbanization Prospects, 2018 )介紹了智慧城市的第四和第五個主題，即 (iv) 治理（管理）和 (v) 傳播（可複制性，革新）。在智慧校園的背景下，我們在城市和校園層面提供了以下主題映射。在表格1，我們在智慧城市和智慧校園的較量中，使用密切相關的術語、主題和子主題。
表格1
城市主題與智慧校園主題的映射。
| 主題 | 智慧城市主題 | 智慧校園主題 | 評論 | |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 社會永續性 | 人們 | 社區/聰明人 | 包括學生、教職員工、教師、家長和其他利益相關者 |
| 2 | 環境的永續性 | 地球 | 校園基礎設施 | 包括大學建築、街道、安全、環境 |
| 3 | 經濟永續性 | 繁榮 | 永續性/就業能力 | 包括工作機會、研究、預算 |
| 4 | 治理 | 治理 | 行政/管理 | 包括策略規劃。 |
| 5 | 傳播 | 傳播 | 可複製性、創新性 | 可擴展性、社會相容性 |
我們為主題和子主題，以及它們與潛在智慧項目領域的關係插入摘要圖。許多倡議可能屬於多個子主題，但我們將這些子主題映射到最合適的子主題。在圖 2,圖 3,圖 4,圖 5,圖 6，我們進一步將相關領域分類為子主題，以獲得智慧校園的統一視圖。為避免對每個子主題進行冗長的討論，我們僅突出顯示圖形的更高層次的細節，並以相關應用立即顯現，並且校園可以根據需要優先考慮它們的方式對其進行勾畫。在所有圖中，虛線表示任何兩個域之間的弱依賴/連接，而實線表示實體與子主題之間，或任何兩個實體之間的強連接。
4.2. 智慧微電網在智慧校園中的作用
智慧電網是智慧校園的主要支柱，在智慧校園的背景下，為眾多的順利營運提供了便利。與物聯網的解決方案的雙向通信，反映了儀表板上即時數據的報告，從而幫助管理人員順利開展校園營運。此外，網格還提供了對校園能源使用模式的洞察。智慧電網的作用如此重要，以至於一些作者認為智慧電網是一個智慧校園（Talei et al., 2017）。它可以在圖 2 智慧微電網集發電和輸送服務於一體。校園通常是低壓配電系統，並提供更多的節能機會。
校園中的大多數設備都經過修改，能夠根據負載以不同的速度運行。這種情況允許系統在工作負載低時，在運行時適應負載並降低處理器速度，並關閉/休眠系統的未使用/不必要的部分。閉環控制系統透過微電網促進此類供應。在圖 2，實線表示連接強的通信通道，而虛線反映子域重疊，並且可以在許多方面做出貢獻。
例如，太陽能有助於製造適應氣候變化的系統。值得注意的是，支持物聯網的服務不斷與智慧電網通信並交換數據，例如智慧停車場產生的電力，及其為停車場中安裝的燈和其他設備供電的使用情況。許多智慧基礎設施（例如智慧停車場）可以在白天收集太陽能，以供安裝在場所內的設備使用，並可以儲存額外的能量，以供夜間使用。通過智慧計量系統，智慧基礎設施與智慧電網儀表板保持持續通信，智慧電網儀表板收集此類統計數據，並相應地分配能源。
有了智慧校園，所有這些子域也更新了主電網的能源使用情況，透過使用人工智慧，我們可以預測未來的需求。隨著海量數據的可用性，我們可以透過深度學習分析可用數據，從而做出更準確的預測。存在各種用於減少碳排放的產品。例如，存在各種用於減少碳排放的產品。例如，Everimpact (2020)用於城市碳排放的智慧監測和貨幣化。也可以在圖 2 監測「噪音水準」並沒有明確受益於微電網，而是隱含地向儀表板提供統計數據，以衡量校園對氣候變化的適應能力。正在監測校園內的噪音水準，當噪音水準超過閾值水準時應發出警報，即一個教室的噪音會影響另一個相鄰教室的講座。
此外，它可以連接到校園，以防發生任何潛在的事故等。例如，當檢測到煙霧或遇到任何其他異常情況時，系統應該能夠立即向居民發出警報。值得一提的是，智慧微電網從資源利用、移動、節能、知情決策、改善服務、和風險緩解的觀點和一些項目，可以在智慧校園的保護傘下啟動。大多數子主題顯示在圖 2 諸如高效回收、更好的廢棄物管理和增加可再生能源等，有助於制訂大學校園的環境永續性政策。對於大型校園，我們鼓勵創建智慧微電網，利用人工智慧和深度學習技術，有效利用可用能源資源，並根據歷史數據預測能源需求。
4.3. 面向社區的服務
透過提供更好的服務，來促進校園社區是智慧校園的重中之重。圖 3 突出了透過實現智慧校園，可以增強的主要服務。透校園智慧卡實現安全的電子交易/電子支付/無現金/電子錢包系統等，龐大的項目已成為當今校園的顯著特點。隨著快速的創新，甚至智慧卡也變得過時，一些校園已經開始使用人臉辨識系統的服務。支持會議室/劇院的現場音訊翻譯，是智慧服務的另一個例子。同樣，可以將即時數據饋送到儀表板，以做出明智的決策。
統計進出人數，不僅有助於確定教室/劇院的使用情況，而且還有助於在緊急情況下，即在發生火災/地震等情況下，了解特定房間內的人數。社交互動和網路應用 app，可以透過校園內生成的適當數據來提供。大學校園的主要目標是提供優質教育，並促進教學和學習，因此任何校園都應該優先考慮智慧和可靠的解決方案，來加強教學和學習。教學和學習工具可以與實體基礎設施相結合，以提供改進的服務。例如，考勤系統可以從教室智慧攝影機讀取數據，並在被安裝在教室中的攝影機辨識時標記學生在場。類似地，可以為教師生成關於學生在課堂上的參與等的報告。所有這些步驟都有助於節省教師用於教學，和實現課程學習成果的時間。
為了即時查找路線，可以在智會建築內使用 BEACON，同時可以向學生發送個性化的帖子/通知，以防日程表有任何更新。透過智慧攝影機可以增強校園的人身安全。對於此類應用，建議可以考慮使用最新技術，來防止數據洩露和尊重個人隱私。為了保護校園社區的隱私，可以利用基於 blokchain 的方法，因為這種技術在智慧城市和校園的背景下越來越受歡迎。中確定的所有子主題圖 3 是全面教育系統的重要組成部分，透過智慧校園計劃獲得的統計數據，也可以幫助管理層進行策略規劃。
交通相關服務，向學生/員工發出有關班車服務時間和更新的警報，此外還提供有關公共汽車使用情況和高峰時間的統計資訊。類似地，學生活動的日常安排的任何變化，都可以及時傳送到學生的手機和橫跨校園的螢幕。智慧出行是智慧校園的主要特徵之一，因此汽車共享、校園車輛或其他交通系統產生的數據，可用於資源分配和交通暢通等。可以建構各種服務，圖 3 例如支付水電費和運送食物或藥品。利益相關者之間的社會互動，也涵蓋在實體和網路空間的這一主題下。使用臉部重燃技術，可以收集有關學生行為的統計數據，並可以對提供給經理/教師儀表板的數據進行分析。不言自明的圖表在圖 3 以智慧校園社區的視角，整合所有必要的實體。
4.4. 智慧校園統一視圖
在我們的模型中，所有智能校園服務，包括饋送到主儀表板和校園管理的微電網，都可以隨時隨地獲得有關校園活動的見解。對儀表板的訪問可以僅限於授權用戶，並且可以為各種管理級別，定義訪問級別。圖 4 提供子主題的概述，並協助管理層進行決策。大學的策略規劃應與社區相關服務緊密聯繫，並相應地納入他們的意見，以確定校園的未來方向。儀表板中顯示的資訊，有助於校園管理決策和設計，確保業務連續性的機制。各種利益相關者可以訪問儀表板，並且可以根據校園政策和標準操作程序，授予對數據的許可/訪問權限。在允許訪問權限的同時，期望保護用戶隱私，並且應該根據需要知道的基礎授予訪問權限。
需要相應地維護適當的日誌，以供任何潛在的審計和未來參考。資源使用情況的清晰視圖，可以幫助校園管理安排資源分配，以提高利用率。在圖 4，許多子主題可能對地方政府和利益相關者感興趣，即透明度。同樣，將向家長發送有關學生出勤和課堂表現等的報告。該框架還將校園系統，與市政府和公共辦公室連接起來。物聯網設備也可用於監測校園居民的壓力水準。可以在校園內監測空氣品質，甚至可以建立預測系統，以在檢測到異常情況時發出警報。許多大學都有教學醫院，物聯網和執行器的使用成為監測耐心健康和及時採取行動的重要方面。例如，隨著最近 Covid-19 的傳播，智慧應用 app，可以幫助追踪感染者，從而減少疾病傳播。
預測分析可用於辨識模式，並使用人工智慧技術評估各個領域以生成報告。在疾病或流行病的情況下，可以使用相同的方法發布社區警報，並且可以相應地採取先發製人的步驟。同樣，庫存管理系統可以使用 RFID 標籤，隨時追踪任何資源。圖書館系統可以向學生發出提醒，要求學生在線上歸還或延長從圖書館借閱的書籍。值得注意的是，此類系統已經到位並且非常成功，但是，可以透過使用從生成的數據中，學習的機器學習技術進行更多分析。這些數據有助於為安全管理人員創建主動系統，並為管理人員創建預測系統，以根據趨勢預測未來需求並提出建議。在大型校園活動期間，體育場/劇院大門，可以根據對人群流動的預測分析來關閉/打開。
同樣，使用人工智慧，可以提前預測交通流量，並有足夠的時間轉移交通，幫助避免交通堵塞。相同的模型可以在城市一級使用。校園管理層可以使用此類報告來製定應急計劃，以確保校園和相關實體各個級別的業務連續性。可以提前預測交通流量，有充足的時間分流，避免交通堵塞。相同的模型可以在城市一級使用。校園管理層可以使用此類報告來制訂應急計劃，以確保校園和相關實體各個級別的業務連續性。可以提前預測交通流量，有充足的時間分流，避免交通堵塞。相同的模型可以在城市一級使用。校園管理層可以使用此類報告來制訂應急計劃，以確保校園和相關實體各個級別的業務連續性。
4.5. 智慧校園下的傳播
智慧校園的成功，在於提供了可以方便地複製到從學術部門，到地方政府到城市政府，甚至城市聯合體的各個層面的模式。許多大學位於分散的建築物中，甚至在偏遠的地理位置設有子校區，因此系統必須促進這些場景的整合。如圖所示圖 5，該模型預計具有可擴展性、可靠性和可複製性。如前幾節所述，數據、基礎設施的安全，以及尊重個人隱私，是與智慧技術相關的挑戰，智慧校園也不例外。應注意創建和保護學生、教職員工等的數位證書。智慧校園模式的目的，是提出一種可以輕鬆與市政府整合的模式，無需/或最小更改。智慧校園必須具備充分的安全協議和加密機制。
模型的複製和可擴展性應該很容易完成，沒有佈署成本或佈署成本最低。由於許多智慧校園計劃，可以在城市層面直接模仿，這種級別的易於佈署，對於智慧校園模式下的這些項目來說是必須的。在城鎮、城市或其他校園等其他地方複製校園模式時，必須尊重用戶的隱私。此外，智慧計劃的佈署成本應該易於理解和計算。當然，在更廣泛的範圍內複製時，與硬體和軟體許可相關的成本將會增加，但需要了解所涉及的潛在成本，以便安排資金在城市層面建設智慧項目。同樣，生成的數據應該是可靠的，並且應該在歸檔和過濾數據之前，驗證來自各種來源的輸入。當佈署在關鍵基礎設施上時，
4.6. 以智慧校園實現長期繁榮
大學的知識生成促進了畢業生的創業和就業能力。中給出的子主題圖 6 直接促進了校園的繁榮。除了各學科知識的進步，大學聲譽的一個關鍵績效指標，是其畢業生的就業能力、研究出版物、專利、創新和創業精神。智慧校園子主題以無縫方式，協調以實現這些指標。將校園產生的想法商業化，需要一個清晰的商業模式。的重點圖 6 正在從校園開始啟用數位經濟，並且可以擴展到更大的頻譜。
由於大多數智慧校園和智慧城市項目都是新項目，許多投資者擔心對此類智慧項目的投資可能不會帶來投資回報。清晰的商業模式，可以為智慧校園項目吸引投資。建議從能夠立即獲得投資回報的項目開始。例如，可以優先考慮付費智慧停車項目。這些措施可以帶來立竿見影的回報，並鼓勵投資者/政府參與其他長期項目。中的子主題圖 6 緊密結合，聘用合格的教師和學生，可以產生高品質的工作，從而在研究出版物、學生的就業能力、創意的產生、創新、商業化，以及最終在國家和國際層面的校園繁榮和知名度方面取得成果。
5. 智慧校園措施
為了支持上一節中建立的智慧校園模型，我們確定了與每個校園主題相關的關鍵措施。表 2 提供有助於智慧校園發展的潛在措施，和服務領域的列表。我們了解這些項目，可以根據利益相關者的需求，和提供的優先順序進行優先級排序，表 2 是一個靈活的項目，其中 ✗ 直接表示沒有貢獻的項目，而 0 反映了一項倡議對資源利用、節能、知情決策、改進服務和風險緩解的貢獻。表 2 是透過腦力激盪會議、研究排名系統、支持倡議的相關技術的可用性、智慧城市文獻，以及社區對大學校園的期望而產生的。
在智慧校園的保護傘下，倡議的數量和類型數不勝數。對於智慧教室，人臉辨識技術可用於標記學生的出勤情況，和監控學生的行為。同樣，可以在教室中監控噪音水準，以避免分散附近教室正在進行的講座。甚至有機會使用最新技術，來增強洗手間管理系統，當有人在室內 30 分鐘左右沒有監測到任何活動時，這些技術可以發出相關警報。這些措施的理由清單可能很長，但由於篇幅限制，我們只強調這些措施可以做出重大貢獻的主要目標。
我們將這些措施與智慧校園的主題相結合，還提供了相應措施的理由。每個計劃都可以成為一個具有特定里程碑、關鍵績效指標和子項目的獨立項目，但為方便起見，我們突出顯示更高級別的計劃。在表 2, 已根據 5 個領域（資源利用、節能、知情決策、改進服務和風險解決）的相關利益，證明了措施是合理的，但是，映射是靈活的，並且可能因機構而異，因為它們之間的界限幾乎不存在. 例如，「人數統計（在教室/建築物中進出）」倡議直接有助於做出明智的決定，但同時，該倡議可用能源資源和預測，可以透過計算在教室中的人數，來幫助減少能源消耗。房間/建築物。同樣的理解也可以應用於其他計劃，因此幾乎任何計劃都可以直接或間接地促進資源利用、節能、明智的決策、改進的服務和降低風險。
表 2
潛在的智慧校園計劃清單。
| S# | 智慧校園計劃 | 理由/影響 | 優先 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 資源利用率 | 節能 | 知情決定 | 改善服務 | 風險緩解 | |||
| 1 | 建設校園智慧微電網 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 高的 |
| 2 | 透過智慧卡記錄學生的出勤情況。 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 3 | 創建人員/對象計數系統 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 4 | 根據人數生成教室/使用情況報告。 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 5 | 透過儀表板為」保全人員提供對攝影機/音訊系統的即時訪問 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 6 | 監控教室的噪音水準並與其他教室整合 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 7 | 透過掃描教室監控空閒椅子（可以將數據饋送到經理的儀表板，事件管理） | 0 | ✗ | 0 | 0 | ✗ | 中等的 |
| 8 | 將人臉辨識技術應用於課堂考勤和行為監控 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 9 | 在校園內提供 100% 的網路連接 | 0 | ✗ | 0 | 0 | ✗ | 中等的 |
| 10 | 為校園建築開發建築資訊系統（BIS）和管理系統（BMS） | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | |
| 11 | 在教室/實驗室/辦公室使用智會鎖/門禁控制，可以在需要時提醒安全人員。 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 12 | 在牆上顯示二維碼以掃描位置。在校園內建造數位看板/資訊站，與建築管理系統 (BMS) 連接 | ✗ | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 13 | 建造智慧草坪/會議室/咖啡廳/大堂（空氣品質/土壤/煙霧/火災敏感、Echo Dots 或 Google home 用於回答查詢、永續、地理標籤、土壤濕度感測器、智慧自動化）並與建築資訊系統/建築物連接管理系統。 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 14 | 為音訊翻譯安裝即時翻譯支持，並監控體育場/劇院/會議室的噪音水準 | 0 | ✗ | 0 | 0 | ✗ | 低的 |
| 15 | 增強校園圖書館功能（NFC 標籤、音訊/視訊講座、AR/VR 資料、安靜區域、與利益相關者分享熱門書籍/使用模式 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 低的 |
| 16 | 開發洗手間管理系統（回饋，需要緊急關注時調用選項，當有人在裡面 30 分鐘 時發出警報）。向維修部門報告漏水/空氣品質，以便立即修復。 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 高的 |
| 17 | 開發具有 AR/VR 設施的智慧實驗室，展示設備使用情況，使用智慧鎖，遵守安全政策並追踪設備。 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 高的 |
| 18 | 確保聯網設備通信的相容性 | 0 | ✗ | ✗ | 0 | ✗ | 高的 |
| 19 | 開發統一儀錶盤 | 0 | 0 | 0 | 0 | ✓ | 中等的 |
| 20 | 獲得物聯網設備批量配置的能力， | ✗ | ✗ | ✗ | 0 | ✗ | 高的 |
| 21 | 確保在社交媒體上及時分享資訊 | ✗ | ✗ | 0 | 0 | 0 | 高的 |
| 22 | 智慧停車（智慧交通標誌/智慧門（RFID、攝影機、溫度、火災/煙霧警報、漏水、緊急照明/視覺或定位汽車，與 BMS 和儀表板介面） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 23 | 智慧街道（照明、信號、水、洼坑辨識、洪水預警等） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 低的 |
| 24 | 建設智慧街道（照明、信號、水、洼坑辨識、洪水預警等） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 低的 |
| 25 | 設計用於健康和福利服務的機器人平台 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 高的 |
| 27 | 異構醫療遙測系統使用即時整合平台 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 高的 |
| 28 | 鼓勵健康提升（人行道、自行車道、感測設備、自行車、發電、空氣品質、飲用水品質、咖啡館的食品品質）。 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 29 | 建設產生能源的智慧道路（環境永續，利用產生的能源為街道上的電線桿供電等）。 | 0 | 0 | 0 | 0 | ✗ | 中等的 |
| 30 | 確保校園安全（人員/車輛計數系統、攝影機、音訊、視訊、警報、與 BMS 接口） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 31 | 創建儀表板服務（統計、緊急服務/查詢/任務跟進、與 BMS 接口、維修、新聞、資產管理、預算等） | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 32 | 預測/預測交通、能源生產/消耗、學生輟學、基於學生註冊的教職員工要求的事先警報、最喜歡的食物、資產管理 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 33 | 提供基於地圖的服務（GIS、顯示學生或訪客到達目的地應遵循的路徑、地理圍欄以接收警報、使用信標） | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 低的 |
| 34 | 為教職工/學生開發公車資訊系統，顯示公車站並向手機發送警報。 | 0 | ✗ | 0 | 0 | ✗ | 高的 |
| 35 | 創建設備追踪（資產管理、供應鏈、智慧鎖）[附加藍牙信標、地理圍欄以生成警報] | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 高的 |
| 36 | 開發學生/教師/員工/校友跟踪（在緊急疏散期間，統計校友工作，位置等）。 | 0 | ✗ | 0 | 0 | ✗ | 中等的 |
| 37 | 實施智慧行動（無人駕駛汽車、校園自行車、班車服務、自行車、產生能源、可以產生數據）[有助於可持續性排名] | 0 | 0 | 0 | 0 | ✗ | 低的 |
| 38 | 使用智慧廢棄物管理（回收、智慧垃圾箱、收集警報、減少廢棄物產生、回收、與服務/維護部門聯繫/自動故障和停電管理）[有助於可持續性排名] | 0 | 0 | 0 | 0 | ✗ | |
| 39 | 直接向校園居民智慧手機提供個性化警報和應用程序 | ✗ | ✗ | 0 | 0 | ✗ | 高的 |
| 40 | 使用智慧室內環境品質控制（空氣、煙霧、溫度感應/用戶移動以減少能源） | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 41 | 再利用雨水/廢水（保護、回收、鼓勵減少用水量、節水器具、水的替代解決方案） | 0 | 0 | 0 | 0 | ✗ | 中等的 |
| 42 | 鼓勵可再生能源發電（綠色能源[太陽能/風能]） | 0 | 0 | 0 | 0 | ✗ | 中等的 |
| 43 | 促進智會行動（無人駕駛汽車、校園自行車、發電） | 0 | 0 | 0 | 0 | ✗ | 低的 |
| 44 | 建造淨零能耗的綠色建築（與 BMS 接口） | ✗ | 0 | 0 | 0 | ✗ | 中等的 |
| 45 | 使用智慧能源管理系統整合（太陽能、風能或必要時切換到電網，減少溫室氣體排放） | 0 | 0 | 0 | 0 | ✗ | 低的 |
| 46 | 使用學習管理系統 | ✗ | ✗ | 0 | 0 | ✗ | 高的 |
| 47 | 透過之前題庫中的音訊/視訊和考試促進學生的自我評估 | ✗ | ✗ | 0 | 0 | ✗ | 中等的 |
| 48 | 使用事件推薦器/日曆（基於用戶資料）。與該地區的當地高中、招聘會、公告、社區整合，並傳遞由用戶接近特定空間觸發的消息。 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
| 49 | 透過校園智會卡實現安全的電子交易/電子支付/無現金/電子錢包系統。 | 0 | ✗ | 0 | 0 | ✗ | 高的 |
| 50 | 鼓勵與智慧校園相關的研究項目 | 0 | 0 | 0 | 0 | ✓ | 中等的 |
| 51 | 促進遠端學習教育 | 0 | ✗ | 0 | 0 | ✗ | 高的 |
| 52 | 實施和使用員工管理系統 | 0 | ✗ | 0 | 0 | ✗ | 高的 |
| 53 | 向維修部門報告水/氣洩漏並監測空氣品質，以便立即修復。 | 0 | ✗ | 0 | ✗ | 0 | 高的 |
| 54 | 開發用於數據可視化的儀表板並提取有關能源消耗等的即時資訊（故障檢測、基於模式的冷卻/加熱/照明、明智的決策） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 高的 |
| 55 | 使用影像分析（攝影機、音訊、視訊、物體檢測、辨識、報警、與 BMS 接口）來提供改進的服務 | 0 | ✗ | 0 | 0 | 0 | 中等的 |
佈署這些措施的潛在成本、智能性和硬件/軟件的可用性在表3，其中提出了各種項目以及支持此類計劃的硬件/軟件要求。建議可以根據大學的需求和戰略目標對倡議列表進行優先排序。從已經存在基礎設施的計劃開始而不是需要從頭開始開發一切的計劃更合適。在前一種情況下，額外成本將是由於在可用基礎設施中集成了智能技術。還存在升級現有基礎設施可能需要大量預算、時間和資源的情況。考慮到這些點，我們理解為智能校園的舉措優先考慮是一個主觀術語，它完全取決於機構的戰略和長期目標。通用優先級順序顯示在表3，其中舉措分為高、中、低優先級。值得一提的是，我們只提供通用模型，其中優先順序和成本是相對術語，取決於校園的位置和資源。同樣，在表3, ✗ 表示缺乏，0 表示可用性，而 P 表示目前業界對硬件/軟件的粒子支持。部分智能意味著存在一些智能，這是由於一組硬編碼規則而不涉及學習。隨著技術的進步和數據的可用性，設備將變得更加智能，並且會隨著時間的推移而學習。目前，大多數設備僅服從基於各種條件的硬編碼命令。這些設備只是遵循一組預定義的指令，而大多數智能設備都缺乏智能，因此建議在可能的情況下結合基於人工智能的解決方案，這些解決方案可以利用大數據的創建來使這些設備更加智能。還迫切需要使用人工智能和深度學習技術來收集大學校園產生的數據以改進服務。此外，為智能校園確定的項目的性質各不相同，據我們所知，目前沒有一家硬件供應商可以協助智能校園實施所有這些項目。考慮到這些問題，在為智能校園保護傘下的項目安排特定供應商的硬件之前，應評估硬件的兼容性，以避免在校園級別集成此類計劃期間可能出現的任何潛在問題。並非所有當前的解決方案都是智能的，因此我們可以將項目分為非智能、智能和智能類別。
表3
智慧校園的產業支撐和現有技術水平。
| S# | 智慧校園計劃 | 現有技術 | 成本 | 可用性 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 聰明的 | 聰明的 | 預算 | 硬件 | 軟件 | ||
| 1 | 建設校園智慧微電網 | ✗ | 0 | 低的 | 0 | 0 |
| 2 | 透過智慧卡記錄學生的出勤情況。 | 磷 | 0 | 低的 | 0 | 0 |
| 3 | 創建人員/對象計數係統 | 磷 | 0 | 低的 | 0 | 0 |
| 4 | 根據人數生成教室/使用情況報告。 | 磷 | 0 | 低的 | 0 | 0 |
| 5 | 透過儀表板為保全人員提供對攝影機/音訊系統的即時訪問 | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 6 | 監控教室的噪音水準並與其他教室整合 | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 7 | 透過掃描教室監控空閒椅子（可以將數據饋送到經理的儀表板，事件管理） | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 8 | 將人臉辨識技術應用於課堂考勤和行為監控 | 磷 | 0 | 高的 | 0 | 0 |
| 9 | 在校園內提供 100% 的網路連接 | ✗ | 0 | 高的 | 0 | 0 |
| 10 | 為校園建築開發建築資訊系統（BIS）和管理系統（BMS） | ✗ | 0 | 取決於基礎設施 | 0 | 0 |
| 11 | 在教室/實驗室/辦公室使用智慧鎖/門禁控制，可以在需要時提醒安全人員。 | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 12 | 在牆上顯示二維碼以掃描位置。在校園內建造數位看板/資訊站，與建築管理系統 (BMS) 連接 | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 13 | 建造智慧草坪/會議室/咖啡廳/大堂（空氣品質/土壤/煙霧/火災敏感、Echo Dots 或 Google home 用於回答查詢、永續、地理標籤、土壤濕度感測器、智慧自動化）並與建築資訊系統/建築物連接管理系統。 | ✗ | 0 | 高的 | 0 | 0 |
| 14 | 為音訊翻譯安裝即時翻譯支持，並監控體育場/劇院/會議室的噪音水準 | 0 | 中等的 | 0 | 0 | |
| 15 | 增強校園圖書館功能（NFC 標籤、音訊/視訊講座、AR/VR 資料、安靜區域、與利益相關者分享熱門書籍/使用模式 | ✗ | 0 | High | 0 | 0 |
| 16 | 開發洗手間管理系統（回饋，需要緊急關注時調用選項，當有人在裡面 30 分 時發出警報）。向維修部門報告漏水/空氣品質，以便立即修復。 | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 17 | 開發具有 AR/VR 設施的智慧實驗室，展示設備使用情況，使用智慧鎖，遵守安全政策並追踪設備。 | ✗ | 0 | 高的 | 0 | 0 |
| 18 | 確保聯網設備通信的相容性 | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 19 | 開發統一儀錶盤 | ✗ | 0 | 低的 | ✗ | 0 |
| 20 | 獲得物聯網設備批量配置的能力， | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 21 | 確保在社交媒體上及時分享資訊 | ✗ | 0 | 低的 | 0 | 0 |
| 22 | 智能停車（智能交通標誌/智能門（RFID、攝像頭、溫度、火災/煙霧警報、漏水、緊急照明/視覺或定位汽車，與 BMS 和儀表板接口） | P | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 23 | 智能街道（照明、信號、水、坑洼識別、洪水預警等） | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 24 | 建設智能街道（照明、信號、水、坑洼識別、洪水預警等） | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 25 | 設計用於健康和福利服務的機器人平台 | ✗ | 0 | 高的 | 0 | 0 |
| 27 | 異構醫療遙測系統使用實時集成平台 | P | 0 | 高的 | 0 | 0 |
| 28 | 鼓勵健康提升（人行道、自行車道、傳感設備、自行車、發電、空氣質量、飲用水品質、咖啡館的食品品質）。 | P | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 29 | 建設產生能源的智能道路（環境可持續，利用產生的能源為街道上的電線桿供電等）。 | ✗ | 0 | 高的 | 0 | 0 |
| 30 | 確保校園安全（人員/車輛計數系統、攝像頭、音頻、視頻、警報、與 BMS 接口） | P | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 31 | 創建儀表板服務（統計、緊急服務/查詢/任務跟進、與 BMS 接口、維修、新聞、資產管理、預算等） | ✗ | 0 | 低的 | ✗ | 0 |
| 32 | 預測/預測交通、能源生產/消耗、學生輟學、基於學生註冊的教職員工要求的事先警報、最喜歡的食物、資產管理 | ✗ | 0 | 低的 | ✗ | 0 |
| 33 | 提供基於地圖的服務（GIS、顯示學生或訪客到達目的地應遵循的路徑、地理圍欄以接收警報、使用信標） | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 34 | 為教職工/學生開發公交車信息系統，顯示公交車站並向手機發送警報。 | ✗ | 0 | 低的 | 0 | 0 |
| 35 | 創建設備跟踪（資產管理、供應鏈、智能鎖）[附加藍牙信標、地理圍欄以生成警報] | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 36 | 開發學生/教師/員工/校友跟踪（在緊急疏散期間，統計校友工作，位置等）。 | ✗ | 0 | 低的 | ✗ | 0 |
| 37 | 實施智能移動（無人駕駛汽車、校園自行車、班車服務、自行車、產生能源、可以產生數據）[有助於可持續性排名] | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 38 | 使用智能廢物管理（回收、智能垃圾箱、收集警報、減少廢物產生、回收、與服務/維護部門聯繫/自動故障和停電管理）[有助於可持續性排名] | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 39 | 直接向校園居民智能手機提供個性化警報和應用程序 | ✗ | 0 | 低的 | ✗ | 0 |
| 40 | 使用智能室內環境質量控制（空氣、煙霧、溫度感應/用戶移動以減少能源） | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 41 | 再利用雨水/廢水（保護、回收、鼓勵減少用水量、節水器具、水的替代解決方案） | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 42 | 鼓勵可再生能源發電（綠色能源[太陽能/風能]） | ✗ | 0 | 高的 | 0 | 0 |
| 43 | 促進智能移動（無人駕駛汽車、校園自行車、發電） | ✗ | 0 | 高的 | 0 | 0 |
| 44 | 建造淨零能耗的綠色建築（與BMS接口） | ✗ | 0 | 高的 | 0 | 0 |
| 45 | 使用智能能源管理系統集成（太陽能、風能或必要時切換到電網，減少溫室氣體排放） | P | 0 | 高的 | 0 | 0 |
| 46 | 使用學習管理系統 | ✗ | 0 | 低的 | 0 | 0 |
| 47 | 通過之前題庫中的音頻/視頻和考試促進學生的自我評估 | ✗ | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 48 | 使用事件推薦器/日曆（基於用戶資料）。與該地區的當地高中、招聘會、公告、社區集成，並傳遞由用戶接近特定空間觸發的消息。 | P | 0 | 低的 | ✗ | 0 |
| 49 | 透過校園智慧卡實現安全的電子交易/電子支付/無現金/電子錢包系統。 | 磷 | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
| 50 | 鼓勵與智慧校園相關的研究項目 | ✗ | 0 | 低的 | 0 | 0 |
| 51 | 促進遠端學習教育 | ✗ | 0 | 低的 | 0 | 0 |
| 52 | 實施和使用員工管理系統 | ✗ | 0 | 低的 | ✗ | 0 |
| 53 | 向維修部門報告水/氣洩漏並監測空氣品質，以便立即修復。 | |||||
| 54 | 開發用於數據可視化的儀表板並提取有關能源消耗等的即時資訊（故障檢測、基於模式的冷卻/加熱/照明、明智的決策） | ✗ | 0 | 中等的 | ✗ | 0 |
| 55 | 使用影像分析（攝影機、音訊、視訊、物體檢測、辨識、報警、與 BMS 介面）來提供改進的服務 | 磷 | 0 | 中等的 | 0 | 0 |
6. 結論和建議
智慧校園主題源於智慧城市的概念。強調了微電網在智慧校園背景下的作用。建立了智慧城市和智慧校園之間的映射，並確定了一系列潛在舉措。據觀察，目前沒有一個供應商可以開發智慧校園傘下的所有項目，因此設備和協議可能不相容。相關挑戰顯示，需要一個全球組織來製訂標準，並統一與智慧校園相關的努力，例如 IEEE 智慧城市社區。得出的結論是，為吸引項目投資並鼓勵潛在投資者，應優先考慮具有明顯商業回報的小型項目。有人指出，在節能、便利、透過利用人工智慧技術，在校園內生成數據來降低成本。作為未來的工作，制定一個關鍵績效指標列表，來評估校園基礎設施的智慧性，和/或進行案例研究將很有趣。