基于教育信息化的泛在校园无线网络应用
信I ■与足1B China  Computer  & Communication 信息化毅育2021年第2期
基于教育信息化的泛在校园无线网络应用
毛志伟
(浙江特殊教育职业学院，浙江杭州310023 )
摘 要：随着教育信息化的快速发展，人工智能变革教育已成为全球共识.未来校园无线网络已经不再单纯满足网 络接入的要求，将朝着可感知的智慧型网络方向发展.本文主要从移动教学、校园管理、辅助定位导航、大数据应用等 方面入手，以需求为动力，以应用为导向，推动无线网络建设，挖掘校园无线网络在教育信息化应用的潜力.
关键词：校园无线网络；教育信息化应用；建设
中图分类号：G434 文献标识码：A  文章编号：1003-9767 (2021) 02-238-03Application  of  Ubiquitous  Campus  Wireless  Network  Based  on  Educational
Informatization MAO  Zhiwei
(Zhejiang  Vocational  College  of  Special  Education, Hangzhou  Zhejiang  310023, China)
Abstract: With  the  development  of  education  informatization , it  has  become  a  global  consensus  that  artificial  intelligence  transforms  education. In  the  future, the  campus  wireless  network  no  longer  only  meets  the  requirements  of  network  access, but  will  develop  towards  the  perceptible  intelligent  network. This  paper  mainly  from  the  mobile  teaching, campus  management, auxiliary  positioning  and  navigation, big  data  applications  and  other  aspects, with  the  demand  as  the  driving  force  and  the  application  as  the  guide, promote  the  construction  of  wireless  network, and  tap  the  potential  of  campus  wireless  network  in  the  application  of  education  informatization.
Keywords ： campus  wireless  network; education  information  application; construction
0引言随着移动互联网的发展，移动智能终端得到迅速普及， 人们对无线网络的需求进一步升级。在“互联网+教育”的 背景下，无线网络早已渗透到教育领域，给办公和教学带来 极大的便利［1-5］o 国内少数高校从2000年开始尝试覆盖校园 无线网络，2013年以后，由于MOOC 等在线教育需求的推动， 我国校园无线网络进入大规模建设阶段。由于各种原因，部 分高校无线网络建设推进缓慢，存在教育信息化基础设施短 板。在2020年疫情期间，大规模的互联网教育活动凸显了校 园无线网络的重要性，不论是外部环境还是内部需求，建设 能随时随地提供智能无线网络接入服务的泛在校园无线网络 势在必行。1无线局域网简介无线局域网技术起源于1997年，全球第一个无线局域 网标准IEEE8
02.il 是由国际电工电子工程学会(IEEE  )发 布的，经过多年改进和更新，相继发布了 IEEE802.il a,
IEEE802.11b 、IEEE802.11g 、IEEE802.11n 、IEEE802.11ac  和 IEEE802.11ax o 传输速率已从最初的不到2 Mbit/s 发展到如 今的超过9 Gbit/s 。可以说，无线局域网是近年来发展更新 速度最快的网络技术之一，如表］所示。表1 IEEE802.11系列标准参数对比
保湿化妆水排行榜802.11802.11b 802.11a 802.11g 802.1 In 802.11ac 802.11ax 发布时间1997 年1999 年1999 年2003 年2009 年2013 年2019 年频段范围/
GHZ    2.4  2.45  2.4  2.45  2.4/5农业项目有哪些
频谱带宽/MHz 20202020/4020、
40、80 20、40、或 160 80 或 160
信道数量14241414/242424调制编码DBPSK/
DQPSK 64QAM QPSK 64QAM 256QAM 1024QAM
最高速率2Mbps 11Mbps  54Mbps 54Mbps 600Mbps    6.9Gbps 9.6Gbps
2校园无线网络的优势近年来，校园无线网络受到广泛关注，迅速成为校园重 基金项目：浙江特殊教育职业学院课题“泛在校园无线网络下的教育信息化应用研究”(项目编号：XKY-13)。 作者简介：毛志伟(1984-)，男，浙江杭州人，硕士研究生，工程师。研究方向：计算机网络、教育信息化。
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要基础设施之一，与传统的有线网络相比，无论在部署上还是在使用上都具有明显的优势。
2.1安装维护便捷
无线网络施工相对简便，单AP支持多用户接入，大大减少了接入网电缆的使用量，省去大量开槽、成端、测试等综合布线的工作量，由于可以采用无线控制集中转发用户数据，逻辑拓扑简单，数据故障节点大大减少。统一管理平台可以检测所有无线AP的工作状态，及时发现故障，提高运维效率。
2.2使用灵活
传统有线网络受接口数量限制，使用时还需要连接线路，活动空间受限，特别是随着校园内笔记本电脑和手机等移动终端的普及，广大师生对随时随地接入网络的需求强烈。无线网络很好地解决了这个问题，为用户带来极大的便利。
2.3成本低廉
随着无线局域网技术的普及，无线设备价格不再居高不下，在用户密度较大的场景中，校园无线网络的建设成本已经低于有线网络。随着劳动力成本不断上升，有线网络建设综合布线的施工费用将进一步增加，无线网络建设的成本优势将逐步显现。
中国立冬吃什么食物3泛在无线网络建设的思路
3.1网络规划
统一规划、分步实施是校园无线网络建设的基本思路，在充分了解现状的前提下进行无线网络规划能更好地确定建设规模和技术方案。无线网络规划应遵循先进性、经济性、可扩展、可维护的原则。
3.1.1网络建设高起点
随着无线终端和移动应用在教育领域的进一步普及，校园无线网络已经从校园有线网络的补充发展成
校园网的重要组成部分，而且发展势头迅猛，未来无线网络必定成为校园网的主要接入方式。在网络规划阶段必须考虑未来5~10年的发展需要，充分预判校园无线网络需求增长的速度。无线网络建设技术方案应尽可能采用较先进的技术标准，以符合教育信息化发展的需要。
3.1.2网络结构先进可靠
目前，无线局域网普遍采用无线控制器（AC）结合瘦接入点（FitAP）的统一管理模式。其优势是可以实现统一部署、统一管理，提高业务管理的效率和精度，业务数据通过capwap隧道封装，在提高管理效率的同时也简化了交换机配置。
3.1.3VLAN和子网划分合理
无线局域网IP主要分为管理地址和用户地址，管理地址通常指隧道地址，根据AP数量划分一个或多个地址段。用户地址根据用户规模、管理精度和应用场景划分子网，用户子网可以根据位置划分，例如楼层、教室、会场等，也可以根据用途划分，例如一卡通、门禁、LED等。IP地址规划应该为潜在需求预留足够的空间，同时考虑子网的灵活调度能力。
3.2网络建设
中学生调查报告3.2.1场景化信号覆盖
无线信号覆盖是校园无线网络建设的关键环节，会直接影响用户的体验。影响无线网络接入能力的因素有很多，主要考虑信号强度、用户密度以及同频干扰。一般来说，校园中人流较少的区域应重点考虑信号强度，人流密度集中的区域重点考虑无线终端接入能力。安装AP的位置应根据无线地勘数据进行确定，为保证高速接入，覆盖区域的无线信号强度不能低于-65dB o对于布线困难的场所，可采用无线Mesh技术进行应急覆盖，如图1所示。
校园无线网络的施工规范和质量决定了运行可靠性和可维护性。高校应加强项目管理，严格按图施工，并制订进度计划。在调试过程中要注重现场测试，主要测试内容包括信号强度测试、终端关联、切换测试、信噪比测试和传输性能测试等。
3.3认证及安全
网络系统的设计必须遵循安全性原则，对用户接入采取授权、认证、控制以及审计等安全措施，防止用户非法访问网络资源。无线网络建设需要考虑安全性，对非授权用户要采用入侵检测、攻击防护等技术手段进行防御。根据有关规定，校园无线必须采取实名认证措施。对于授权用户，安全和便利性永远是一对矛盾，在规范用户网络行为的同时，应该充分考虑用户体验，根据不同的用户权限提供多种认证方式，对于特定用户，可提供无感知MAC认证，实现自动绑定认证。
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4高校无线网络的应用场景
信息化基础设施是将信息通信技术整合应用在教育系统中，是实现教育信息化必须具备的基本条件之一。校园无线网络作为重要的信息化基础设施，已充分融入各类教育信息化应用场景中。
4.1移动教学
泛在校园无线网络随时随地接入的优势在移动教学中展现得淋漓尽致，相对其他应用场景，移动教学对无线网络的性能提出更高的要求。第一，要保证持续强负载的稳定性，网络架构、信道规划、无线技术需要达到最优组合。第二，在教学方面，提供各类个性化服务，如无线投屏、跨楼宇的快速子网组建。
4.2校园管理
校园管理活动内容非常多，随着数字化终端的不断发展，校园管理对校园网络的依赖日益增强。移动办公、移动打印、远程会议、会务接待等都需要泛在无线网络支持，完善的无线网络能提高校内信息
推送的效率，提高局域网数据的访问效率，助推“最多跑一次”落地。无线网络还能使校园管理变得更加智能化，通过物联网技术将水电管理、门禁管理接入无线网络进行远程监测和管理。无线网络在校园管理中的应用，可充分结合物联网技术实现人、网、物自动互联，达到提高管理效率的目的。
4.3辅助定位导航
WiFi定位技术已较为成熟，主要通过AP接收的终端强度来确定AP和终端的距离。采用多个AP进行三角定位的方法，可进一步确定终端的方位，提高定位的精度。基于WiFi技术的定位精度在2m左右，能满足大部分场景的定位需求，且能够利用现有设施。但用于室内导航，特别是针对视障体的导航，精度至少要达到0.5m，单纯采用WiFi定位很难实现。配合RFID、UWB和蓝牙等定位技术，可以提高定位精度，加上语音提示、手机导航软件可以形成完整的校园室内外导航系统。
4.4大数据应用
无线网络运行过程中能产生大量有价值的数据，如用户上网时长统计、用户活动轨迹、网络访问行为等。将数据收集到数据中心，与教学、后勤等数据进行多维度分析，可以对学生学业、生活状况进行预警分析，为决策者提供大量的信息依据。未来，大数据应用充满无限可能，是教育变革的“催化剂”。信息技术日新月异，需求也在不断变化，信息化建设要回归教学，优先考虑当前和未来可预知的教学场景。
5结语
泛在无线网络不仅能够为校园网迈入无线时代奠定坚实的基础，还能补齐信息化基础网络的短板。无线网络在教育信息化中的各类应用，实现了资源和数据的移动端共享，真正实现“数据跟人走”，为教育信息化提供了更大的发展空间。通过研究校园无线网络的应用场景，能够指导无线网络建设，最大限度发挥无线网络在教育信息化中的价值。总之，校园 无线网络建设应以服务和推动教育信息化发展为目标。
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