基于云计算移动教育综合服务系统研发及产业化项目建设投资可行性研究报告.doc

可研报告 项目名称：基于云的移动教育综合服务系统研发及产业化 申报时间：2016-2-20目录1、企业简介31.1企业简介31.2生产经营情况及“十二五”发展目标规划42、项目简介62.1项目名称62.2项目资金构成62.3项目建设内容及实施进度72.3.1项目建设内容72.3.2实施进度442.4项目建设目标462.4.1项目功能目标462.4.1投产后计算水平和规模水平472.4.3主要产品市场占有率、行业排名472.4.4项目社会、经济效益471、企业简介1.1企业简介略本项目具备先进的科研设备包括服务器、网络设备及相关终端计算机等。本项目可以借助集团所有的相关配套措施，比如100兆规模的光纤宽带电信（网通）接口，大型的数字化报告厅等，对开展科研活动具有非常大的基础优势。公司十分注重技术研发的硬件环境投入，在研发大楼内初步搭建了软件研发与测试平台试验环境。组建了一个稳定的局域网，采用了高速大容量交换系统。在公司内部还建立了高档服务器集群，以及配套的网络设备、网络测试仪等，安装了各种测试软件，为技术研发的各个阶段提供了很好的测试手段。面向未来，追求长远可持续发展的目标下，公司在拥有一大批长期致力于教育领域的专家、学者和技术人员等人才的基础上，集团本着“理解教育、服务教育”的理念，逐步实现向基于移动互联网的无线增值服务为主的战略升级规划。公司敏锐地看到移动教育产业发展的广阔前景，在国内率先整体挺进移动教育产业，在手移动教育领域进行了积极探索，力争发展成为移动教育领域领跑者。1.2生产经营情况及“十二五”发展目标规划公司自成立以来一直保证了良好的财务状况，是中国农行认定的AAA级信用企业，公司2015年度实现销售收入X亿，利润XXXX万元，税收XXXX万元。 经过成立初期的艰苦积累，公司目前已具备了一定的基础与实力，进入稳步快速发展的道路，要在日益激烈的市场竞争中不断发展壮大，未来5年对公司至关重要。随着移动教育需求的不断膨胀，移动教育市场需求量将日趋扩大，对于公司而言无疑是一个巨大的机遇。结合公司的实际情况，以及行业的发展趋势，未来5年的定位及发展计划具体如下：1）公司定位我公司是一家专业从事移动教育、文化产业、移动电子商务的高新技术企业。公司在项目产品开发中坚持遵循CMMI等国际标准，引入国际上大型企业先进的开发思想、开发管理模式、组织国内资深的软件工程专家、教育专家共同研究开发符合中国企业实际需要的系列教育软件产品。公司将坚持“团结、奉献、创造”的精神，为成为中国最大、最强的移动教育服务提供商之一而奋斗。2）公司发展战略公司坚持以市场为导向，以创新为动力，以品牌经营为核心，以资本运营为手段，将公司建设成为技术领先、管理领先、规模领先、效益领先，具有较强竞争力、可持续发展的高新技术企业。以市场为导向、坚持以市场需求为出发点，发挥项目产品的功能优势，大力拓展相关市场，不断提高市场占有率。以创新为动力、坚持观念创新、技术创新、管理创新和营销创新，大力发展核心技术和核心产品，不断提高企业科技水平和项目、产品质量水平，巩固和保持在行业的技术领先地位，推动企业发展。以品牌经营为核心、坚持品牌经营，实施名牌战略，培育企业文化，塑造具有较强竞争力的国内知名品牌，先做强后做大，从而实现企业规模的跨越式发展。3）公司发展目标为促进教育均衡发展，借助移动互联网等新媒体渠道，公司搭建了一个多向互动、 IT信息与传统教育结合的移动教育平台，作为现有教育体系的有益补充，并立志打造中国最大的移动教育服务平台。公司移动教育业务在全国全面拓展，各类互联网、移动互联网教育增值产品先后开发并投入运营，目前业务已覆盖全国十多个省市，总用户突破600万，学校10000所。公司力争通过3-5年的时间，建立起融互联网、移动互联网和实体培训学校于一体的XX教育平台，成为中国最大、最强的移动教育服务提供商。2、项目简介2.1项目名称基于云的移动教育综合服务系统研发及产业化2.2项目资金构成表：经费来源项目总投资额1200.00万元企业自筹1000.00万元银行贷款0.00万元地方财政贷款申请经信委XX省“四千工程”重点技术改造项目专项资金200.00万元其他0.00万元本项目总投资1200万元，费用按固定资产投资、其他费用,二大类来划分。计划分二年投入，第一年投入695万元，第二年投入505万元。具体投资预算如下表所示： 表：投资估算表 （单位：万元）序号类别投资金额第一年度 第二年度专项经费一固定资产投资3502501002001硬件设备采购350250100200二其他费用85039535501研发费用50030020002差旅费1957512003文献发表和专利申请费50504培训及专家咨询费100505005管理费5020300合计12006955052002.3项目建设内容及实施进度2.3.1项目建设内容本项目旨在建设一个基于云架构的移动教育综合服务平台，自底向上可分为三个层次化的组件：云架构、移动教育综合服务平台和移动教育综合门户。1）云架构该层组件也称为云计算基础服务平台，该平台在企业自有研究成果的基础上，整合了资源发现、资源聚合、资源搜索等面向领域的服务，为上层移动教育综合服务平台提供基础设施支撑。2）基于云架构的移动教育综合服务平台该平台由两部分组成：第一部分是面向移动教育的综合服务平台，重点提炼面向移动教育的业务特点，突破包括资源描述、分类服务、交互式应用的关键技术难点，并引入校讯通服务，拓展服务范畴和渠道；第二部分是基于云架构的移动教育应用服务平台，该平台主要解决云基础服务平台、移动教育综合服务平台的应用技术，包括统一用户管理服务、运营管理服务和第三方应用接入服务等，在移动教育云计算服务与应用产品之间搭建桥梁。3）移动教育综合门户该层组件也称为移动教育综合资源管理平台，是基于云架构的移动综合服务平台的典型应用示范，描述了应用模式和服务模式创新，重点梳理了移动教育业务分类，开辟了移动教育内容引入渠道，探索盈利模式。2.3.1.1基于云架构的移动教育综合服务平台总体框架1）基于云架构的移动教育综合服务平台软件体系结构图3.1 基于云架构的移动教育综合服务平台软件体系结构图2） 基于云架构的移动教育综合服务平台网络拓扑结构图2.2 基于云架构的移动教育综合服务平台网络拓扑结构图2.3.1.2云计算基础服务平台2.3.1.2.1 云计算资源发现服务在基于云架构的移动教育综合服务平台的建设过程中，从云计算环境中发现教育资源，并和某一具体的应用需求相匹配找到相应的有效资源是云计算系统中非常重要而又非常基础的内容。云计算平台本质上是一个基础设施，它的网络环境是由具有地理上广域分布的、系统异构的、动态变化的多种资源组成，如果当特定的任务请求出现时，我们希望根据任务的要求、限制条件和虚拟组织的实际资源情况匹配相应的资源。云计算平台它允许位置无关的资源和服务获取，这些资源和服务是由地理上分布的机器和网络提供的，支持这种位置无关计算的一个基本操作就是资源发现。资源发现功能的强弱直接决定和影响本平台的使用效率和友好程度。因此，我们引用MDS的监控和发现服务组件技术来完成对云计算平台中教育资源的发现功能，它包含两个基本元素：信息提供者和聚合目录服务，信息提供者提供有关平台中各教育资源的信息，而聚合目录服务则提供与虚拟组织相关的资源特定视图。信息提供者通过资源注册协议向聚合目录注册，聚合目录并以资源索引协议主动搜集信息，这样MDS就构建了层次化的资源发现服务。分别从资源提供者、资源组织发布者两个方面和集中式资源、分布式资源两种结构上给出资源的发现和实现。2.3.1.2.2 云计算资源聚合服务云计算资源聚合是指在将互联网上的海量信息与资源（如教学课件、教学音/视频文件等）进行人工或机器的内容挑选、分析、分类基础上，为用户提供有用的、更具针对性的信息。资源的聚合过程需要我们先对云计算平台中的发现的教育资源进行统一的转换，并对资源进行聚类分析，然后在资源聚类分析的基础上进行资源的聚合工作。1）基于SOA的资源转换信息资源是数据的集合，是提供附加的形式、基本关系、语法和语义上下文的基本逻辑，信息资源也是数据的扩展，它向和域（语法和语义）上下文一致的行为模型提供映射或关联数据、定义逻辑的能力。信息资源基于数据，需要数据。换句话说，信息表示封装了状态（数据）和行为（逻辑）的实体（主体，对象）。而SOA能对数据进行有效的建模和管理，因此我们的资源转换着重于SOA的资源转换技术上。分几个步骤来基于SOA的资源转换。（1）确定资源的依赖关系矩阵根据在云架构中发现的教育资源来确定资源的依赖关系矩阵，找到在现有资源向SOA构建块转换的过程中进行简化和重用的可能，并在构建块中定义使用什么样的标准、规格和版本的服务定义，如WSDL、SOAP、UDDI、WS-Security、WS-I Basic Profile、WS-Addressing、XML和XSD之中的某一个的特定版本，确定数据和信息访问资源采用与基本SOA构建块定义一致的格式。（2）建立基线度量SLA由于每个编目好的教育资源已经以某种方式存在，所以应该具有预测的或者实际的产品使用统计信息，使用信息也很好地表明了业务和IT的价值和优先权。这个基线信息用来定义一组度量，这组度量将构成服务级别协议（SLA）并允许目标定义和历史跟踪。度量和SLA定义约定的要求和规则，这些要求和规则影响每个资源的价值、目标和规模的基础。跟踪并重用基线度量、SLA，建立一个成本和效益模型。资源向SOA构建块转换时，使用上述的所有信息能够建立、记录和跟踪每个资源的“当前使用”快照。（3）设置资源优先级优先权分配的目的是帮助识别在应用上最重要的资源和所支持的业务功能的价值。应该设计一组度量和定义来根据经验比较和评价每个资源，以确定其优先级。（4）数据建模用不同的工具和技术映射现有的数据和信息访问资源到物理数据层，定义与特殊要求和服务定义一致的逻辑服务模型。使用从数据信息访问资源向SOA构建块（数据服务）转换的实现技术，为SOA参考架构提供了基于标准的、面向服务的数据服务层。（5）逻辑建模逻辑建模的目标是抽象、集成、规范和管理一个或多个物理数据服务的集合，将这些操作抽象到两个层上：逻辑数据标准化层和逻辑数据集成层，引用一组可用的规则：管理规则、数据规则、集成规则和业务规则。逻辑数据标准化层可以重新构建而不必强制改变物理数据层。逻辑数据服务的目标是提供一个高级共享服务和消费应用程序更加易于使用的、更加易懂的和更加可重用的服务模型。（6）信息规则规则和规则的处理决定了数据是怎样变成信息的。它们在数据服务层提供了关系、语义和行为。规则分为以下几类：n 管理规则给出利用物理数据层的系统和数据资源的各种要求和/或限制。这可能包括安全性、访问窗口（日期/时间）、缓存，元数据、事务和各种副作用或需要执行的辅助操作（例如，登录和审计）；n 数据规则提供验证、一致性、反复确认和其它与数据准确性和一致性相关的规则。它们也能在物理模型或逻辑模型中提供缓存管理和其它的副作用。数据规则可作用于表级别、行级别、列级别或字段级别；n 集成规则提供跨逻辑数据层和物理数据层的映射和一致性。集成映射更高一级的抽象到对应的逻辑层或物理层。例如，一个位于更高一级的抽象的用户ID是新的规范的数据模型的一部分，这个模型转换自/被转换到几个底层的来自若干用户数据库和/或后端系统的本地格式。集成规则位于系统和/或数据库层；n 业务规则提供有意义的业务关系和一些业务逻辑，即行为。面向对象编程考虑的是封装在模型对象中的状态和行为。在数据服务中，业务规则扮演一个类似行为的角色。业务规则在数据模型层捕捉业务处理逻辑。这个逻辑是业务实体的恰当定义的基础，也是这个业务实体与其他业务实体的关系的基础，这些实体的关系是跨所有应用的业务实体固有的，例如，在一个企业级的或至少一个部门级的范围里。在这些规则中，有些是在规范的模型中定义的，而另外一些是在应用程序规范模型中定义的。（7）应用程序专门化一旦完成了逻辑模型，就能有效地定义一个规范的信息模型。这个模型的定义将完成信息模型的初始设计，就意味着可以有效地开始将数据变成信息。还有最后一步，就是进一步改进信息模型：应用程序规范。应用程序规范为消费应用程序提供一个抽象层来定义它们自己的特定于其自身需求的逻辑模型。应用程序规范封装了消费应用程序需要的额外的信息模型状态和行为，简化了消费应用程序对规范的信息模型资源的使用。2）基于相似度分析的资源模糊聚类资源聚类是根据一定的规则，按照资源某些属性合理的划分给定的未分类资源的聚合，得到确定资源分类的过程。通过聚类得到的资源类，同一类中的资源之间具有较高的相似度或相关度。由于现实的分类过程往往伴随着模糊性，所以用模糊数学的方法来进行聚类分析会显得更自然、更符合客观实际。资源模糊聚类分析是以相似性为基础，主要用于研究样本的分类问题。随着近年来计算技术的发展，聚类分析越来越多地用于大量未知类别数据的分类。在资源模糊聚类分析中，我们首先利用层次分析方法确定各个指标的权系数，在此基础上引入了加权相似系数和加权距离系数，根据加权相似系数和加权距离系数，提出一种既能考虑到资源样本之间的值贴近，又能考虑到资源样本之间的形贴近的新的统计量-相似度，由此得到用于模糊聚类分析的想似度矩阵，进而给出一类改进的模糊聚类分析方法，并将其应用到云计算平台中的教育资源数据的聚类分析中。3）基于用户驱动的资源聚合聚合是获取、汇聚、组织资源特征信息的过程。对已转换的平台中的教育资源，基于相似度分析的资源模糊聚类分析方法，找到相似度比较的高特征信息资源进行集中组织。面对云计算平台中服务资源飞速增长的同时，用户对资源的发现和使用去越来越困难，因此，我们在现有SOA的基础上，有必要从用户需求出发，完成对相关资源的汇聚、组织和管理，实现资源的透明化、一体化共享，进而提高虚拟计算环境的用户友好性。因此，我们提供以用户驱动的资源聚合方法并实现相应的支撑框架。（1）基于资源池的SOA模型扩展基于资源池机制，扩展现有的SOA模型，扩展模型的特点是：用户提交功能性和非功能性需求，资源池由此动态创建，根据用户需求自动进行QoS协商，返回最佳的资源和资源组合。（2）用户驱动的资源聚合过程当用户提交资源搜索请求后，得到一组结果不会直接返回给用户备选，而是对结果进行处理，通过相似度匹配和领域分类，过滤相关度不大的资源，生成资源池，并根据一系列的QoS协商机制，从资源池中取得用户满意度最高的资源和资源组合。2.3.1.2.3 云计算资源搜索服务云计算资源搜索是大规模分布式应用的基础性关键技术之一。随着互联网的飞速发展，互联网资源的规模巨大和动态性强等特点给资源搜索带来了巨大的挑战。本项目基于DHT检索技术，实施云架构下教育资源的搜索，其具有可扩展、延迟低、可靠性高等优点。资源搜索通常可分为资源发布和资源查找两个阶段。假设在一个DHT 系统中，节点A 具有资源X 并想共享给其他节点，节点B 需要查找资源X，典型的资源发布和查找过程如图3.3所示。图3.3 资源发布和查找过程示例图（1）节点A 首先通过某种哈希算法把资源X 映射到key 空间，即K = Hash(X)，然后通过DHT 层发出一个目标为K 的消息，DHT 层把该消息路由至系统中负责K 的唯一节点（假设为节点C）；（2）节点C 把自己的IP 地址返回给节点A；（3）节点A 进而把资源X（或X 的资源信息）发布到节点C；（4）与上面的资源发布过程类似，节点B 通过哈希算法得到资源X 的key：K = Hash(X)，然后通过DHT 层发出一个目标为K 的消息，DHT 层把该消息路由至系统中负责K 的唯一节点C；（5）节点C 把资源X（或X 的资源信息）返回给节点B。2.3.1.2.4 云计算安全服务1）统一身份认证统一身份认证平台上的身份认证分为两部分：CA身份认证、应用系统身份认证。（1）CA身份认证：统一认证，对用户进行身份认证，以验证用户是否是合法的CA用户。这部分由卡端和CA系统中心联合完成。（2）应用系统身份认证：验证用户是否属于应用系统的访问用户。这部分由应用系统验证在本地完成，应用系统会对用户的身份进行核实，以判断该用户是否有权限访问本应用系统的模块，待身份核实后，应用系统会根据用户所属的角色分配访问资源，达到访问控制的目的。身份认证平台对来自客户端的请求进行合法性认证。对于合法的请求，会提交到应用系统进行业务处理。对于非法的请求则直接拒绝。 2）统一权限管理应用系统管理员在权限管理平台上集中统一授权。应用系统管理员根据应用系统的业务规则制定角色集，并为角色集指派访问资源。同时，为用户指派所属角色集。这些操作在权限管理平台上统一完成。（1）管理访问资源：统一管理需要整合到权限管理平台上的应用系统的受控资源，包括对资源的定义、导入等。资源分为两类：功能资源和信息资源。功能资源是指应用系统中的每个最细粒度的执行单元；信息资源是指类似电子档案的信息；（2）角色管理：角色的定义、修改等基本功能，还包括对角色的授权，即某个角色可以访问哪些资源；（3）授权管理：用户授权是指为用户分配角色的过程，分配角色后用户自动就会拥有访问该角色所包含资源的访问权限，用户授权是指对所有用户分配角色。图3.4 统一授权管理示意图（4）授权管理细度权限管理授权管理的粒度以“满足最小应用”为原则。既能管理到应用系统能否访问，也能管理到应用系统模块是否能访问，同时也能管理到模块中的控件是否能访问，是否能读写、是否可见细粒度的应用。移动教育业务中的权限粒度比较细且权限管理比较复杂，采用角色映射的方式解决。具体做法：在权限管理中建立角色库，并为权限管理平台中的用户完成角色集的指派，与业务系统中已有的角色库进行映射配置。（5）权限管理的分布式处理权限管理采用“集中授权、分布处理”方式。分布处理的方式是在本地完成两个动作：身份认证、权限校验。n 用户在访问应用系统时，应用系统对访问者进行身份审查，以验证用户是否具有访问本系统的权限；用户在访问教育平台中心时，教育平台中心对访问者和应用系统同时进行身份审查，以验证卡端用户、应用系统用户的权限；n 对用户的权限校验，金融中心/应用系统对用户所属的角色集进行整合，以判断用户拥有哪些资源，应用系统根据角色集的信息为用户制定访问控制界面。数据交换平台将应用系统所需的权限系统信息交换到应用系统的本地数据库，应用系统只需要在本地完成验证即可，这样可以充分提高身份认证、权限验证的效率。（6）密钥管理使用专用设备管理移动支付业务中涉及的所有公/私钥、对称加密密钥，其中卡端公钥作为支付认证处理时的认证数据源，CA中心公/私钥对作为信任根。针对密钥管理的几个关键环节，我们将从技术上采取有效的措施：n 利用主密钥原理，实施多级密钥管理，简化密钥保存、备份和恢复过程。多级密钥管理的基本思路是：将主密钥保存在加密卡中，不允许以任何方式读取，二级密钥（例如表密钥）使用和存储时受主密钥及其派生的主密钥变量加密保护，三级密钥（例如数据项加密密钥）临时生成，在使用时受二级密钥加密保护。多级密钥管理体制的优点在于，只需要将主密钥保存在加密卡的保密区域内，数量较多的二级密钥用主密钥变量加密可以保存在硬盘中，数量更多的三级密钥都是在数据加解密的时候动态生成的，不需要保存。n 遵循“密钥密用”的原则，即任何情况下，在加密卡外不暴露明的密钥,明的密钥在加密卡外受加密保护，引入到加密卡内才解密出来使用。n 针对用户设计不同的磁盘加密密钥：为了增强磁盘加密系统的安全性，每一个进行数据交换的用户，对产生不同的磁盘加密密钥，保证用户之间互相使用不同的加密密钥。n 密钥历史档案全部备份：为了防止加密密钥丢失，导致硬盘设备加密后无法解密导致数据信息的丢失，对于系统中所有使用的历史密钥档案，都必须进行可靠的备份，以便于在用户丢失密钥的情况下，系统有能力帮助用户解密恢复他们使用的数据。（7）数据安全解密金融中心、应用系统、客户端、卡端应用加密的支付关键数据；验证数据机密性、完整性、不可否认性。（8）安全审计管理安全审计管理的主要功能是审计管理员和用户在移动支付业务支撑平台、移动支付业务安全服务平台上的操作。加强统一身份认证和权限管理平台的安全性。安全审计将系统发生的事件分为安全事件和一般事件。凡是涉及到系统安全的操作就是安全事件，例如用户登录、用户权限的配置等安全操作，这类操作的审计被直接记录在服务器上。普通的业务访问是一般事件，对于一般事件我们设计审计开关，可以设定对特定用户访问特定的对象进行审计。对于移动支付这样一个特殊的行业行为，我们可以采用分级审计。在金融中心安装一级审计中心，在应用系统所在管理子域和承载卡端的管理子域安装二级审计中心；各级审计中心/代理除了负责本级安全域的策略制定和安全审计之外，还负责执行和下达上级的策略，同时对下级审计中心进行管理，收集下级审计中心的审计信息和报告并进行上报。2.3.1.3 面向移动教育的综合服务平台2.3.1.3.1 移动教育资源描述标准本技术研究在整合现有教育信息化技术的基础上引入人机/人际交互式移动教育的理念，并将定义为等多资源的融合。在移动教育过程中，可由用户自行切换资源、选择资源。本研究在基础教育教学资源元数据规范 CELTS-42基础上扩展为TW-CELTS-42（Talkweb-CELTS-42），从而实现教育资源的有效组织与控制，将相互独立的教育资源组成教育资源集，并将教育资源串/并连成一个网状的学习资源。（1）将相互独立的教育资源组成教育资源集在交互式网络教育中，每个教育资源由一个相应的xml文件所定义，即由该xml文件中全部元素和属性的值精确地指明该教育资源中所有“角色”出场/退场的时间、地点以及和其它角色的配合。实现本项功能的主要难点在于TW-CELTS-42并不限定“角色”的多寡、出场的先后，但必须保证他们协调地“演出”。相当于组织运动会开幕式的一个片断，其难度可想而知。引入“群”(Cluster)的概念。用“群”来分类存储媒体；建立群内的包含/迭代关系；界定群的播放顺序；然后按照群的合理类型组合和时序，构建成完整的xml文件。在每个资源的制作中，可以所见即所得地、动态地加载/卸载各种媒体文件，动态地组合它们的播放关系。（2）将教育资源集串/并连成一个网状的学习资源要在web上实现学习资源的流程定制，实际上就是一个小规模的工作流管理系统。其难度主要是：首先，在web页面上不易实现流程定制的灵活性；其次，有效地描述并管理好资源树/网中各结点间的上下文关系。通过扩展TW-CELTS-42可实现对学习资源中任一资源的拖拽、增、删、转向等人性化操作；不仅能有效地管理好资源树/网中的结点，而且还可实现学习资源的目录管理（根据用户权限实行学习资源的分类、各学习资源的名称、简介、团队、类型等描述信息的增、删、查、改等）。2.3.1.3.2 移动教育资源分类服务1）分类的维度我们依据认识学习资源概念的三类视角来厘定学习资源库分类的维度。（1）对象性视角分类视角类型对象性视角知识资源库智慧资源库工具资源库素材资源库（2）结构性视角分类视角分类原则类型结构性视角依据从学习资源与新型方式学习活动所依托的站点之间的空间物理关系实库：具体学习资源单体存放在资源单元的物理内部虚库：资源单元存放的是具体学习资源的网络链接依据学习资源所含信息的组织特点专题库综合库依据学习资源原始数据的数量特征大型库中型库小型库微型库（3）关系性视角分类视角类型关系性视角嵌入式资源库独立式资源库2）表征方法图3.5 移动教育资源分类表征方法示意图例如：中型独立式专题知识资源实库、微型嵌入式专题知识资源虚库、大型独立式综合虚库等。其中对象性特征如果跟在综合后面，则可加可不加。具体的类型在理论上有42242128种，另外在虚实、独立嵌入等维度还可能存在一些变式。但在实际生活中并不是每一种类型都存在，可能仅仅存在有限的几种类型。2.3.1.3.3 交互式移动教育服务交互式移动教育和交互式手机动漫在操作特性上基本一致，因此我们可以借鉴在交互式手机动漫技术研究的基础上，研究交互式移动教育，重点突破技术难点，形成移动教育的交互式应用。我们旨在形成一种新型网络教育，它既保持着网络教和学的风格，又创造性地融入游戏的人机/人际交互手法，从而使网络学习更具趣味性和自主性。1）学习资源点播响应和交互控制（1）学习资源点播响应策略为了更合理地使用服务器系统资源，教育资源服务器接收到新的服务请求时必须调用准入控制模块，以确定是否为该请求提供服务。如果对新请求的服务会导致现有流服务的服务质量下降，那么就应该暂时拒绝新的服务请求，否则就可以为新请求提供服务。在最简单的准入控制机制下，服务器总是考虑资源使用的最坏情况:也就是说，当接收到新的服务请求，服务器在预计它将消耗的系统资源时，总是以该请求可能到达的最大资源消耗为准。这种保守的做法可以确定性地保障每个流的质量，但是常常会导致大量系统资源的闲置，因为在大多数情况下，服务请求所消耗的资源比它的最大资源消耗要小很多。因此，准入控制需要比较准确地估计服务请求的资源消耗，从而以现有资源满足尽可能多的并发请求。（2）交互控制交互控制包括两项内容：n 发送速率控制。根据用户当前占用系统资源情况对视频数据流的码率、帧率进行合理的调整；n 根据学习资源中的交互内容，切换后续播放内容，或智力竞猜、有奖问答，收集用户答题情况，转送奖品管理模块发送奖品。2）云架构下基于用户体验的交互式移动教育资源服务交互式信息服务过程存在不确定性，因此交互系统的任务就是协调信息传递者、系统设计者和信息用户的认知结构，共同满足用户当前的信息需求。理想的交互式信息服务系统，是在用户基于其知识结构进行信息获取过程中给予适宜的辅助和支持，实现四种知识结构（信源知识结构、标引人员知识结构、公共知识结构和用户知识结构）的和谐匹配。交互式信息服务系统要重视对用户信息需求的理解和把握，以实现双方在认知层面而非物理层面的交互，因此，对交互过程中涉及的用户体验进行分析有助于进一步揭示信息交互的规律。随着计算机网络技术的进步，各种信息服务系统在不断地完善交互功能。实践中，交互已经成为众多服务系统的重要特征。互联网信息发展迅速，用户需求越来越多样化、个人化、即时化，用户越来越不满足于传统内容提供商按部就班推送的内容。同时，用户对互联网的参与意识增强，他们不仅希望自己成为互联网内容的阅读者，也希望成为内容的创作者，这都促使用户原创内容占据越来越重要的地位。在综合分析各种信息检索交互模型的基础上，结合网络环境中信息服务自身特征，构建出如下图所示的交互式信息服务模型。图3.6 基于用户体验的交互式信息服务模型图在网络环境中，交互式信息服务系统基于交互界面，推动用户实现人-机、人-人的交互。一方面，系统为用户提供个性化服务；另一方面，用户群也可以源源不断地向系统提交其交流的信息和创新的知识成果，这也是交互式信息服务系统有别于传统信息服务系统的重要特征。（1）人机交互通过系统提供的交互界面，用户对服务系统有了基本认识，用户应用知识与经验以及感知、思维、判断等来获取交互界面上的信息并进行相应的操作，系统处理用户提交的查询命令和数据等，并向用户回送响应信息和输出结果，从而完成人机交互过程。系统在与用户的交互过程中，通过观察用户或者用户的操作，了解用户的反应特征，推导出用户的个体特征。然后在此基础上，为用户组织适应性的资源，并在恰当的时间、以恰当的方式提供给用户。此外，系统将定期或不定期提供新的刺激，以维持用户的注意力，包括：为不同的用户需求制定不同等级的知识转化策略；提供简单易懂、生动活泼的使用指南和模拟演示；通过信息查询、知识地图、知识导航、信息检索、文献传递等服务功能，使用户能够顺利利用系统各种资源。同时，通过制作友好和简洁的用户界面，建立用户退出界面的反馈机制。（2）人际交互交互界面将提供有利于用户交流的各种环境和情境，利用智能化的资源匹配和用户知识供需匹配机制以及营造良好的交流氛围，促进灵活多样的用户交流服务，包括与服务提供者、专家及用户群其他成员的交流，搭建系统和用户群的桥梁，建立基于用户需求内容和方法的学习和交流方式。传统的信息服务系统主要是基于数据和业务逻辑处理，对用户交互方面的支持非常有限，而交互式信息服务系统通过提供RSS、BBS讨论区等信息交流和传递功能,推动用户群交互。系统提供用户自组织功能和协作工具，让每个用户可以自主地建立特定的兴趣小组，或自主地选择加入别人创建的小组，根据用户参与情况，系统依据聚类算法给不同用户提供其最可能感兴趣的信息，从而集成用户智慧,帮助用户之间协同分享经验，减轻用户的智力负担。交互式服务系统基于信息交互，通过分析用户记录，对用户和信息进行聚类，近需求的用户能借鉴彼此的经验，完成信息内容的选择和推荐，从而激发新的需求和信息行为。该模型充分考虑到环境、用户与系统之间的相互关系，不仅考虑了用户的认知因素，如用户的背景知识、关注点和工作记忆等，对用户的信息偏爱（包括信息内容偏爱和信息表达偏爱）、情感、个性或动机等非认知因素也进行了考虑。不仅如此，好的交互系统还需同时具有催化和激发机制，这样才能更好地适应当前用户和当前任务。总之，交互式信息服务模型强调人机交互过程中对用户动态的反映，注重认知和非认知因素的结合，旨在构建支持对用户自适应的用户模型，以“理解”并在必要的时候“激发”用户。2.3.1.3.4 校讯通服务校讯通服务是面向移动教育领域的一个重要行业应用，是学校教育资源与手机短信载体的有机结合，能够为学校教育、管理工作提供无线网络延伸服务，提供多层次的家校互动服务，是对传统教育及管理方式的有益补充。校讯通服务主要通过校讯通统一平台来组织实现，其主要架构如下图所示。图3.7 校讯通统一平台架构图校讯通统一平台架构的主要网元功能描述如下：1）校讯通统一平台n 提供校讯通业务的应用功能实现，包括家校互动、亲情电话、考勤短信、移动校务、网站服务、高效社团服务；n 提供业务开展所需要的业务管理功能，包括接受MISC同步过来的订制关系管理、用户资料及组织架构管理、统计分析、流量监测；n 与客服系统同步校讯通客诉提供客服管理功能2）梦网网关n 梦网网关提供通信能力，包括短信， IVR等，校讯通系统通过梦网网关接入到移动通信网络中，获得通信能力；n 梦网网关根据业务订购关系进行短信发送鉴权。确保订购了相关业务的用户才能接收短信。3） MISC平台n 提供正向，反向的业务订购关系同步接口。校讯通按照misc提供的协议与misc完成对接，实现正向，反向的业务定制与取消；n 提供业务配置功能：按照各个代理商的需求对校讯通资费进行添加，配置；并能实现各个代理商采用不同的分成结算方式；n 扣费：根据保存的业务订购关系，每月进行扣费处理，并生成相应的话单。4）支撑系统n 客户数据由MISC负责维护、同时接受业务处理移动，10086等可以进行订购关系操作。MISC负责同步给校讯通统一平台。n 计费信息由MISC平台产生；n 客服系统与校讯通配合，完成面向代理商的直接客服功能。2.3.1.4 基于云架构的移动教育应用服务平台2.3.1.4.1 统一用户管理平台建立一个统一的用户库。用户的信息来源：CA中心证书资源。其中CA证书只存放用户不发生变化的信息：用户ID（加密的HASH值）、用户姓名与用户的身份证号。其他用户信息：用户所属单位、用户联系方式等存放到用户信息附属表中。用户CA证书表与用户附属信息表组成用户资源库。用户信息采集由CA中心统一完成。当用户申请KEY的时候，向CA中心递交用户的基本信息，由CA中心进行审核后，录入到CA系统中，其中用户ID号由CA系统自动生成HASH值，作为用户ID应用。权限管理平台通过数据交换平台与CA中心用户库进行实时交换。当CA中心的用户发生新增、修改、撤销等状态时，权限管理平台的用户库必须发生相应的变动。应用系统如果需要访问用户库资源，则根据应用系统的业务需求向权限管理中心递交用户应用需求表，指定需求用户范围、用户数量、用户的身份等；由相关责任单位审核后，将应用系统所需的用户通过数据交换平台交换给应用系统，并保持实时更新。2.3.1.4.2 运营平台移动教育运营服务平台通过建立包括CP信息管理, 内容管理，订购关系管理，计费结算管理，业务统计分析、深度营销、渠道管理等内容，以建设一个支撑移动教育业务发展的较完善运营平台，优化、构建全程化的移动教育业务运营服务支撑体系。1）平台体系结构平台体系功能结构图如下图所示。图3.8 运营平台功能结构图2）平台功能移动教育运营服务平台功能如上图所示，其中创新了营销管理与渠道管理两大功能：渠道管理支持和管理多种渠道的接入、营销、统计分析，以保证移动教育运营服务平台可以充分利用各种营销渠道资源。由于移动教育业务产品具有广泛的应用资源，平台将充分考虑电信企业拥有的巨大用户基数和已运营业务等特点。（1）CP管理服务该功能包括对CP的申请注册，信息变更等管理，可以将CP的企业信息通过该功能加入到系统。（2）内容管理服务该功能分为业务信息管理功能、业务使用管理功能、业务定制分析功能。对每个CP业务的使用情况进行跟踪管理，维护每项业务变更。（3）订购关系管理服务该功能分为包月用户订购关系管理功能，包括业务定制用户数管理、业务使用类型管理。便于CP查询服务。（4）统计分析管理该功能是以客户为导向的、通过对客户业务使用的类别、喜爱等的深度挖掘、不断创新产品，提高客户的使用满意率、使用率为目标，提升平台的运营管理平台，创造良好的经济效益。（5）计费结算服务该功能分为费用结算管理功能、对帐管理功能。根据拟定的资费规则管理每月与CP的结算信息，包括信息费、代收劳务费，信息费以每个CP的业务项为单位汇总结算。（6）营销服务营销服务管理是根据运营商的约定、依据产品的特点面向消费者，通过有奖鼓励等方式直接服务于用户，并按照用户群体的特殊要求通过产品设计创新、服务提升等整合经营效率，实现了市场的有效推广。 n 线上渠道：包括门户访问、短信、彩信和PUSH推送、邮件、飞信的引导等等。通过对目标人群精确定位，采用包括有奖体验、问卷调查、博客传播，邮件通知等方式进行产品营销；n 互联网渠道：通过和互联网上有影响力的运营商合作，通过资源互换的方式把互联网用户引导到教育平台上来；n