《Advanced Engineering Informatics》期刊于2025年发表的综述论文《Integrating Advanced Technologies for Sustainable Smart Campus Development: A Comprehensive Survey of Recent Studies》由阿拉伯联合酋长国沙迦大学的多学科团队完成。第一作者Menatalla Haggag来自该校科研工程研究院（RISE），合作者涵盖计算机科学、建筑工程、土木环境工程等领域的学者，包括Adel Oulefki、Abbes Amira等9位研究者。论文系统梳理了2020-2024年间122篇Scopus索引文献，构建了智能校园（Smart Campus, SC）技术集成的多维框架。
在全球高等教育机构加速数字化转型的背景下，智能校园作为”工业4.0”理念在教育领域的延伸，通过物联网（IoT）、人工智能（AI）、数字孪生（Digital Twin, DT）等先进技术实现可持续发展。研究指出，尽管这些技术能提升运营效率（如节能40%-70%）和学习体验，但存在隐私安全、系统集成和初始投资等关键挑战。论文旨在填补三个研究空白：①技术协同效应的系统评估；②实施障碍的实证分析；③可持续发展目标的量化路径。
通过VOSviewer文献计量分析（图3），研究揭示了智能校园研究的七大技术集群： - 物联网基础设施：分层架构（图8）包含传感层（环境/行为监测）、边缘计算层（实时处理）和云平台（数据分析）。案例显示，LoRa无线技术应用于校园巴士跟踪系统可使候车时间缩短35%（Mohd Shabli等,2023），而基于FIWARE的能源管理系统（Martins等,2023）实现用电量下降28%。 - 人工智能应用：从早期浅层模型（如支持向量机用于烟雾检测，准确率89.97%）发展到时空Transformer（异常行为识别Top-5准确率97.16%）。值得注意的是，LSTM网络在空间占用预测中达到100%准确率（Hussaini等,2023），但面临计算能耗高的争议。 - 元宇宙教育界面：AR导航系统（Anbaroğlu等,2021）相比纸质地图减少寻路时间42%，VR实验平台（Fei,2023）使远程实验室参与率提升60%。 - 区块链安全体系：去中心化身份认证（DIDs）和智能合约可降低学术记录篡改风险，但吞吐量限制在200TPS以下（Alkhammash等,2024）。
通过分类学分析（图5-6），研究归纳出六大应用场景： - 能源管理：数字孪生优化HVAC系统（Costa等,2023）结合光伏发电（Abdulmouti等,2022）实现63.7%用电削减 - 社区福祉：AI机器人（Nguyen等,2022）使行政工作效率提升40%，ML助学金模型（Yu等,2022）精准度达96% - 交通物流：5G边缘计算（Chen等,2023）将视频分析延迟控制在8ms内，自主配送机器人降低人力成本55% - 环境治理：IoT空气质量监测（Zhang等,2020）结合DSAP聚类算法（Ivari等,2023）实现污染源实时定位 - 数据架构：混合区块链（Gill等,2022）使IoT数据完整性提升至99.2% - 健康服务：疫情响应系统（Savaglio等,2022）通过边缘AI将应急响应速度提高3倍
研究识别出三类关键障碍（图7）： - 技术层面：54%案例报告系统互操作性不足，特别是传统BMS（楼宇管理系统）与新型DT的集成 - 经济层面：初始投资回报周期平均达5.7年（Ahmed等,2023调查数据） - 伦理层面：面部识别应用引发70%受访学生隐私担忧（Mustafa等,2024）
本研究构建了首个智能校园技术-应用-评估三维矩阵（图11），其创新性体现在： 1. 方法论突破：结合文献计量（187篇初筛文献）与实证分析（32个案例研究），提出MIF-SC（多维创新框架） 2. 技术融合范式：揭示AIoT（AI+IoT）在能耗管理中的乘数效应，如LSTM预测使空调能耗降低50%（Méndez等,2021） 3. 可持续发展路径：量化指标显示，技术集成可使校园碳足迹减少38-72%（p<0.01）
论文建议重点突破： - 弹性架构设计：开发轻量化AI模型（参数量<1M）以降低边缘设备能耗 - 标准体系建设：建立ISO/TC268兼容的智能校园评估指标 - 人机协作机制：探索HRC（人机协作）在实验室管理中的应用阈值
该综述为教育机构提供技术选型路线图，其提出的”数字孪生成熟度模型”已被沙迦大学智能校园项目采用，预计2026年实现全设施覆盖。研究数据可通过Elsevier的Mendeley Data平台获取（DOI:10.1016/j.aei.2025.103412）。