5G 时代下基于城市信息模型(CIM)的智慧校园建设模式研
究
摘要:在教育信息化 2.0 与智慧城市建设的双时代背景下,探讨 CIM 的特征与实
质,以及在 5G 时代 CIM 平台的物联网感知关键技术,提出基于 CIM 的智慧校园
总体建设模式,旨在进一步推进智慧校园的服务能力,构建符合高校园区特色的
平台化系统整合。
关键词:CIM,智慧校园,物联网,5G
一、研究背景
高校园区的日常工作和数据管理涉及高校各部门管理系统,以及众多外部管
理部门。以往的智慧校园平台建设,采用各自采购专业智能化系统、建设独立系
统的模式,因重复采集、交叉维护造成数据条目的规范性和实用性差,跨系统、
跨部门数据流通与工作流程不一致等问题,严重影响信息化效益的发挥。
此外,高校园区现有和正在建设的平台多种多样,专题数据量也十分庞大,
如何集成这些平台和数据,丰富三维空间数据的属性内容,增强三维平台的功能
集合活跃度,扩展应用领域,满足校园日常运营管理和应急保障服务需求,新型
智慧校园平台建设势在必行。
二、CIM 及应用
CIM 是对建筑信息模型(BIM)、地理信息系统(GIS)、物联网(IOT)等新
一代信息技术的集成和提升(耿丹,2017)。CIM 既可以存储城市规模的海量信
息,又可以作为云平台提供协同工作与数据调阅功能;同时和物联网、大数据挖
掘、云计算等技术结合,还能提供满足城市发展需求的集成性管理系统(ESRI,
2019)。
CIM 的构成是以 GIS 作为所有数据的承载,作为所有数据融合的功能性平台,
同时,还会加入新的内涵;BIM 数据,就是城市单体、城市细胞的数据。
由 BIM 到 CIM,扩展成为智慧城市的底板,包含建筑物、构筑物、道路、地
下管线、地址、水体和地表等 7 类基础数据资源,共同构成城市公共治理的物质
底板。
2013 年,我国设立了第一批智慧城市试点,引爆智慧城市在中国的落地进程。
截至 2017 年 3 月,我国 95%的副省级城市、83%的地级城市,总计超过 500 座城
市,均明确提出或正在建设智慧城市。从数字模型的角度分析,目前 BIM 软件通
用由 Building SMART 联盟提出的 IFC 标准,其几何表达方式有三种:边界几何
(B-Rep,Boundary Representation),扫描体(Swept Solid)和构造实体
(Constructive Solid Geometry,CSG)。同时 IFC 存储了建筑物及其所有构件的多
种语义信息,如所有者信息,模型修改历史记录,以及建筑构件的成本和施工时
间表等内容。
2017 年,中国信息通信研究院提出“以数字孪生城市推进新型智慧城市建设”
的创新理念。有学者提出:城市信息模型是智慧城市的操作系统,用 3D 可视化
的管理系统提升城市决策与管理,类似于从 DOS 时代升级至 Windows 时代,城
市实现管理透明化和决策科学化。
三、5G 时代下 CIM 技术趋势
5G 带来的高速率、大容量、低延迟,实现互动性、实时性、场景化更强的三
维直播/视频/通话应用,已经拉开了三维通讯社交的序幕。技术演进与需求升级
驱动了数字孪生城市这一新型智慧城市建设发展的新理念、新途径、新思路。
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