★ 智慧校園 —— 將智慧城市和智慧家庭合併為數位原住民提供教育

人工智慧——智慧城市、智慧家庭和智慧學校

不只是縮時，還有粉塵、噪音、位移偵測

dot magazine

是什麼讓大學或學院適合數位千年？ Ruckus 的 Rich Nedwich 向 dotmagazine 解釋了智慧校園的概念。

DOTMAGAZINE：什麼是「智慧校園」，它與傳統學習環境有什麼不同？

RICH NEDWICH：好問題。特別是因為「傳統」學習環境本身在跳轉到智慧校園之前，正在轉變為數位學習環境。

一代人以前的大學生活，可能會讓人聯想到一個教授，在一張網格的書桌上，向滿是學生的班級講課，在教室和實驗室裡個人追求知識，睡在小宿舍裡，學習使用良好的書籍並交學期論文。但今天，數位原住民更關心社交網路、行動和保持聯絡 —— 與朋友、家人、教授、數位課程、錄音或遠端現場講座等。

這種轉變創造了我們的一些客戶所謂的「生活方式軍備競賽」 —— 重新思考學生體驗、學生如何學習、學習方式和生活方式 —— 以吸引和留住學生。

尋求這種校園生活的準新生期待著一次偉大的大學或大學體驗。

進入智慧校園。

究竟，是什麼讓校園變得「聰智」？在最高層次上，智慧校園將裝置、應用和人員聯絡起來，以實現新的體驗或服務，並提高營運效率。

DOT：數位學習可以以哪些方式豐富教育方法，以及哪些類型的教育機構可以應用它？

NEDWICH：我們 21 世紀的世界，正在透過許多方式被快速的技術變革所重塑，創新機構正在問自己如何才能做得更多。我們如何創造更靈活的學習環境，以更好地適應課程材料？我們如何改變被動學習，與積極研究和合作之間的平衡？我們如何從世界各地的頂尖教師，和其他思想領袖那裡引進新的聲音？我們如何向更多學生提供我們最受歡迎的課程？我們如何讓學生能夠在更多時間、更多地方、更個性化、更有效的方式學習和學習？智慧校園技術可以改變學生的學習方式。當大學連線感測器、建築系統和其他裝置時（再次透過相同的通用基礎設施，實現數位學習模式和靈活的工作區），他們可以開始從整個校園的各種來源收集資料。校園營運團隊可以收集、儲存、訪問和使用所有這些資料，以實現物聯網實施的共同目標：降低能源消耗和電力成本，完善校園服務，使其更加方便和有效，以及更多。

然而，這些資料和分析也可以直接傳輸到教室。參加各種課程的學生 —— 公共政策、統計學、環境研究、心理學、數學、電腦科學 —— 現在擁有豐富的現實世界資料，這些資料來自他們自己的校園環境，可以學習並應用於他們的專案。例如，「如何將校園的能源消耗減少 20%？」或「如何將平均停車時間從星期二上午 20 分鐘減少到 15 分鐘？」突然間，過去主要以抽象方式進行的課程工作變得有趣和吸引人 —— 這是數位原生學習的關鍵。

在德國，免費大學學費導致了國際學生入學目標成功，但免費學費導致了其他挑戰 —— 例如缺乏資助新研究的收入。智慧校園可以透過降低校園的營運成本，來幫助解決這個問題，同時為教師和學生提供一個成熟的創新平台。

對於今天尚未開始遷移到智慧校園的機構來說，使用網路運算技術，來推進或增強學習仍然有很多好處：

新的學習模式

透過使用網路運算技術，正在出現新的學習模式，這些模式適合數位原生的生活方式。當每個學生都能不間斷地訪問音訊和視訊會議工具時，他們可以在幾秒鐘內啟動或加入協作工作會議。透過訪問從個人裝置（如 Google Docs、Office 365、Box 等）進行螢幕投射，以及檔案和應用共享等功能，多個學生可以在同一專案上協作工作，而不必在同一實體位置。

數位入口網站

大多數學院和大學已經採用了 Blackboard 和 Instructure 等數位學習管理系統（LMS）。藉助校園行動應用程式或第三方整合 API，學生可以隨時從任何個人裝置輕鬆訪問這些入口網站。成績、作業、提交作業，甚至線上評估 —— 無論學生是在宿舍裡學習，還是在草地上享受陽光，一切都觸手可及。

虛擬實驗室

學習現代科學、工程和電腦科學學科的學生，需要獲得重量級運算資源。過去，這意味著為專案在實驗室保留專用時間。在數位校園裡，那個實驗室不一定是一個固定的位置。相反，大學幾乎可以旋轉雲資源，並將其交付給學生，並在不再使用時再次旋轉它們。目前為專用運算資源保留的空間，可以重新用於其他用途。

遠端學習

在數位校園中，學生、教師和行政人員，不再需要擔心空間限制、位置或天氣。這些機構現在使用影像和協作工具，向更多學生開放課程和講座，而不必將他們全部擠進一個演講廳。當學生生病時，當惡劣的天氣使去校園變得困難時，仍然可以繼續上課。學生可以從電腦登入現場講座，參與討論，下載課程材料，並遠端提交作業。

DOT：在智慧校園中如何處理安全和網路安全等主題？

NEDWICH：隨著創新機構接受物聯網技術，他們發現支援數位學習和連線體驗的同一平臺可以實現應用程式，使每個在那裡生活、學習或工作的每個人都更安全、更安全。

例如，透過採用智慧照明來提高能源效率，IT部門正在將戶外 LED 照明，連線到他們的網路。這可能需要梯子或電梯進入桿頂來連線燈。透過這樣做，許多 IT 團隊藉此機會添加了戶外 Wi-Fi 和監控攝影機，這些攝影機執行 Wi-Fi 接入點提供的乙太網供電（POE）。

透過整合由運動感測器，或遙控器控制的更明亮的照明，與閉路電視攝影機相結合，同時擴充與 Wi-Fi 的連線，這是實現更安全的智慧校園的高效方式。校園內安全訪問的幾類將包括：

影像監控

傳統的閉路安全攝影機，需要與交換機進行實體連線 —— 這使得佈署費用昂貴，在某些戶外區域幾乎是不可能的。在智慧校園中，無論你在什麼地方有電源，你都可以佈署智慧 IP 攝影機，並使用無線網格來連線它。

智慧鎖和門禁控制

Wi-Fi 或有線鎖，可以輕鬆控制誰可以進入校園內的數百棟建築。將它們與其他智慧校園系統 —— 智慧身份證讀卡器、影像監控、周邊控制 —— 你現在可以隨時密切監控每個來往往的人。

追蹤資產

將無處不在的無線覆蓋，與基於位置的服務相結合，以追蹤任何穿越校園的東西。將藍牙信標連線到投影儀、電視螢幕、實驗室裝置和車輛上，並確定它們在校園的位置。如果資產移動到給定區域之外，請使用地理圍欄接收警報。

例如，智慧校園如何迴應晚上試圖闖入宿舍的人？

運動探測器辨識一個不應該在的人應該去的地方和時間的運動，
Wi-Fi 鎖可以辨識，有人在未經適當授權的情況下嘗試進入，
連線的燈亮起，照亮了入口，
智慧監控攝影機自動平移/傾斜/縮放和捕獲影像，
如果入侵者是持有智慧校園身份證的學生或員工，系統會立即辨識他是誰，
向校園安全部門傳送警報，其中包含所有相關資訊和即時影像提要，以便他們能夠適當響應。

雖然實體安全在校園中非常重要，但 IT 團隊也必須關注網路安全。

總體而言，高等教育面臨的資訊安全挑戰包括：惡意軟體、資料庫系統和伺服器中的漏洞、網路釣魚攻擊、網站和伺服器中的漏洞，以及裝置管理。

為什麼高等教育是駭客的目標？

認為攻擊比其他部門更容易（即「開放與安全」）
數百萬條記錄儲存了大量個人身份資訊
寶貴的研究和智慧財產權商店
可以向更安全的組織提供橫向訪問
高速網路和巨大的運算能力，使大學成為攻擊他人的絕佳平台
大多數教育機構都營運高度分散的 IT 環境

當 IT 團隊調查向智慧校園的遷移時，重要的是要考慮物聯網基礎設施的風險。在美國，透過物聯網 DDoS 攻擊，對大型商業目標進行了非常明顯的攻擊。大多數專家都同意，降低這種風險的一種方法，是更改每個已佈署裝置上的預設密碼。智慧校園使用動態 PSK 金鑰保護物聯網，或者更好的是，使用證書管理系統在物聯網裝置上安裝證書。

更廣泛地說，為了保護高等教育機構免受網路攻擊，IT 部門應該考慮每個房間或每個學生的動態 VLAN，這會建立小型安全域。這有好處，使校園極具駭客攻擊性（針對哪個網路？）以及提供「個人學生網路」，以受控的方式管理學生裝置的共享。

DOT：當學校和大學轉變為智慧校園時，最大的挑戰是什麼？

NEDWICH：這是一個特別有趣和具有挑戰性的問題。在我看來，根據幾十次資訊長的採訪，我想說「願景」是最大的挑戰。換句話說，確定你的智慧校園在五年內應該是什麼樣子，然後從現在開始努力確定實現這一點的步驟。這些積木是可靠且無處不在的有線和無線網路。除此之外，還有一個物聯網接入網路來收集校園資料，以分析能源使用、交通、安全等。因此，要實現這一程度，需要一些遺留系統的遷移，並投資於新的基礎設施。

起點是下一個障礙 —— 如何開始？

我建議第一步是安全管理平台（入職、訪問管理、策略管理），以提供兩件事：從遺留網路到新網路的常見學生體驗，以及用於策略管理和安全入職的通用 IT 工具。隨著時間的推移，隨著校園 IT 遷移有線和無線網路，學生體驗相同的入職流程和訪問許可權，而 IT 部門對有線/無線訪問，使用相同的策略管理。供應商或產品系列可能會隨著時間的推移而改變，但對學生和 IT 的中斷被最小化了。

最後，如何最好地利用你的智慧校園？你會簡單地將其視為降低營運費用的能源效率，還是尋求更豐富的學生體驗，透過提供新的服務和體驗，透過智慧生活、智慧學習和智慧安全，來吸引和吸引數位原住民？

我很高興能幫助學院和大學開始他們的智慧校園之旅。

Richard Nedwish 自 2000 年以來一直在無線行業工作，包括在摩託羅拉、Meru Networks、Fortinet 和 Ruckus 擔任產品和行銷管理職務。作為一名思想領袖，理查德在過去 10 年裡一直是全球 K-20 教育技術和 Wi-Fi 的公開演講者和博主。