本文档属于类型b(综述类论文)。以下是针对《Pathway to a Smart Campus Framework: A Review and Case Study》的学术报告:
作者及机构
本论文由Wenxing Hong(厦门大学自动化系)、Zhenfeng Huang(厦门大学自动化系)、Jihan Zhang(香港中文大学机械与自动化工程系,通讯作者)、Xi Chen(香港中文大学)和Ben M. Chen(香港中文大学)合作完成,发表于2024年IEEE第18届控制与自动化国际会议(ICCA),并获得厦门大学信息网络服务中心与思源餐厅的部分支持。
论文主题
本文围绕“智慧校园框架”(Smart Campus Framework)展开系统性综述,结合案例研究提出了一种以人为中心的智慧校园模型,旨在解决当前智慧校园建设中用户体验差、平台整合不足、数据治理缺失等核心问题。
论文指出,“智慧校园”在不同领域存在定义差异,但其核心是通过物理空间(physical space)、网络空间(cyber space)和社会空间(social space)的智能化整合提升校园服务效率。例如:
- 理论依据:引用Tikhomirov的观点,强调教育流程现代化是智慧校园的基础[8];Min-Allah的研究则提出智慧技术需与基础设施融合以支持决策和可持续性[5]。
- 问题现状:现有研究多聚焦单一维度(如物联网设备升级),缺乏对三空间协同的全面探讨。本文提出“以人为中心”的框架,将三空间智能化的核心目标定位为“人文关怀”(humanistic care)的实现。
作者提出的框架包含以下维度:
- 物理空间:作为基础设施层,包括感知设备(如IoT传感器)、执行设备(如智能空调)和通信网络。案例中引用Harry等人的研究,展示通过窗帘控制系统、人流计数系统优化教室能耗与舒适度[9][10]。
- 网络空间:承担数据分析与决策功能,集成算法、应用平台(如个性化选课系统)和数据中台。例如Thota等设计的“Campus Info”平台整合了实时水质监测、智能食堂管理等服务[27]。
- 社会空间:聚焦人际交互与流程优化,如通过信息化门户简化入学注册流程[40]。研究引用Peralta-Abarca的“石川图”(Ishikawa diagram)分析,证明流程再造可减少行政冗余[40]。
数据支持:论文通过表I-III系统梳理了近五年文献,归纳各空间的研究重点(如物理空间的环境监控[15-17]、网络空间的决策支持系统[34-37]等)。
为验证框架可行性,作者以厦门大学食堂为场景实施项目:
- 物理层:通过刷卡终端采集人流数据;
- 网络层:使用LSTM(长短期记忆网络)预测客流峰值,结果推送至移动端小程序;
- 社会层:学生根据预测调整就餐时间,管理者优化备餐量。
效果:该案例解决了传统食堂拥挤问题,提升了空间利用率与服务体验(见图6)。
论文指出当前智慧校园研究的两大局限:
- 前沿技术(如AIoT)整合不足;
- 缺乏统一的物联网中枢(IoT hub)管理平台。
作者计划扩展设备管理范围,进一步优化以人为中心的服务设计。
学术价值:
应用价值:
亮点:
- 方法论创新:结合文献综述与实证研究,通过案例验证理论模型。
- 跨学科整合:融合自动化技术(厦门大学团队)与管理优化(香港中文大学团队)的交叉视角。
其他有价值内容
论文附录详细列出了82篇参考文献,涵盖智慧校园的技术实现(如区块链停车管理[14])、社会空间优化(如精益办公流程[40])等细分领域,为后续研究提供重要资源索引。