無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用

宋鵬

摘 要：在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，校園的管理模式從數(shù)字校園發(fā)展到智慧校園，隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，大量新興的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在校園中應(yīng)用，當(dāng)前校園網(wǎng)絡(luò)訪問量大、覆蓋廣，傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)已無法滿足用戶的需求，如何對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行整合優(yōu)化已成為目前智慧校園急需解決的問題。文章對無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的實際應(yīng)用進(jìn)行分析，首先對傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的不足與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行論述，其次探討了目前無線局域網(wǎng)的組成及傳輸原理，最后對無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用做了詳細(xì)的探討。

關(guān)鍵詞：無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；智慧校園；建設(shè)

智慧校園中的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用是數(shù)字化校園發(fā)展的一種趨勢，是現(xiàn)有傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)升級和優(yōu)化的方向，也是滿足廣大學(xué)生、教師對網(wǎng)絡(luò)使用需求體現(xiàn)，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得智慧校園中的數(shù)字化應(yīng)用更加方便、快捷，更好地為廣大校師生的工作、學(xué)習(xí)與生活提供便利。如何通過無線技術(shù)提升智慧校園中的應(yīng)用效果，是當(dāng)今智慧校園信息化建設(shè)中急需解決的重要問題。

1 無線局域網(wǎng)的概念

無線局域網(wǎng)是由計算機(jī)技術(shù)和無線通信技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的一種新的技術(shù)，它的網(wǎng)絡(luò)訪問形式是通過無線發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。它可以在普通局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上通過無線Hub、無線網(wǎng)橋、無線Modem或者無線網(wǎng)卡等來實現(xiàn)。無線局域網(wǎng)中經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)是IEEE制定的802.11標(biāo)準(zhǔn)，它包括802.11a、802.11b、802.11g和IEEE802.11n，另外，經(jīng)常采用的標(biāo)準(zhǔn)還有藍(lán)牙、HiperLAN以及HomeRF等[1]。

2 傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的不足

2.1 有線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本高

有線網(wǎng)絡(luò)布線工程量大，隨著用戶、帶寬不斷地增加，布線變得越來越多，工作量大。由于有線網(wǎng)絡(luò)采用實體線，在安裝使用中，線路容易損壞，特別是室外線路更加難以維護(hù)。其次，在施工布線完成后，各節(jié)點不易移動。當(dāng)遇到要把距離較遠(yuǎn)的兩個節(jié)點聯(lián)結(jié)起來時，需在固定的距離增加信號橋接設(shè)備，施工難度大，費(fèi)時費(fèi)力。

2.2 不能滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)信息接入點的需求

在校園公共教學(xué)樓、圖書館、實訓(xùn)樓、學(xué)生宿舍樓內(nèi)，師生的數(shù)量多而密集，大量用戶要求接入校園網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)接口就變得供不應(yīng)求，不能滿足廣大用戶接入網(wǎng)絡(luò)的需求，于是很多宿舍學(xué)生自己買了交換機(jī)與之相連，導(dǎo)致宿舍的網(wǎng)線錯綜復(fù)雜，不易管理，造成很大的安全隱患。

2.3 接入靈活性差

傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的接入需要設(shè)備之間使用實體線連接，移動性低，不可隨意移動，有一定距離極限性，超過一百米必須連接交換機(jī)或路由來維持信號，在校園內(nèi)的開闊地點，如操場、食堂、學(xué)術(shù)報告廳、學(xué)生創(chuàng)業(yè)中心等，師生在休息的時候想接入校園網(wǎng)，但卻找不到網(wǎng)絡(luò)信息接入點[2]。

3 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點

隨著移動PC的普及以及無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，用戶終端接入逐步從有線接入轉(zhuǎn)換為無線接入，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實際應(yīng)用中具備以下幾個優(yōu)勢[3]。

3.1 安裝方法快捷

無線網(wǎng)傳輸系統(tǒng)在實際安裝的過程上對技術(shù)人員的操作水準(zhǔn)要求不是很高，最為重要的一點，無線網(wǎng)絡(luò)在實際的安裝過程中基本不涉及管道與布線工作，這意味著人力與物力上的節(jié)約。

3.2 使用靈活

隨著無線技術(shù)的發(fā)展成熟，讓無線設(shè)備的位置與安裝過程變得更加靈活，很多有限網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的區(qū)域，都可以通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進(jìn)行覆蓋，師生隨時隨地都可方便地接入智慧校園網(wǎng)絡(luò)。

3.3 成本低廉

因為無線網(wǎng)絡(luò)基于現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行架構(gòu)，采用無線信號覆蓋，無需大范圍地施工布線，加上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡化，無線硬件設(shè)備相比有線設(shè)備便宜，因此，布線與設(shè)備建設(shè)上占用的資金可以得到較大限度的節(jié)約。

3.4 便于擴(kuò)展、維護(hù)簡單

無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容工作適應(yīng)性強(qiáng)，可以支持在現(xiàn)有局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級擴(kuò)容。無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本采用遠(yuǎn)程維護(hù)，工作量少，效率高。

4 無線局域網(wǎng)的組成及傳輸原理

根據(jù)無線接入點的不同功用，可實現(xiàn)不同的組網(wǎng)方式。目前有點對點模式、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模式、多AP模式、無線網(wǎng)橋模式、無線中繼器模式和AP客戶端模式等組網(wǎng)方式。當(dāng)今大多數(shù)校園無線網(wǎng)絡(luò)主要使用802.11g標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行架構(gòu)，無線網(wǎng)絡(luò)主要由無線AP、無線網(wǎng)卡、PC以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備構(gòu)成，在組網(wǎng)過程中根據(jù)無線覆蓋范圍的大小，將無線局域網(wǎng)系統(tǒng)分割成不同的單元，每一個單元叫作基本服務(wù)組（Basic Service Set，BSS）。一個無線局域網(wǎng)可以由一個單元構(gòu)成，也可以由多個單元構(gòu)成，但是通常情況下，是包含多個單元的，其中，無線AP主要是將WLAN與LAN連接起來，從而實現(xiàn)各個單元的無縫連接。當(dāng)無線局域網(wǎng)中的每個單元通過AP與有線局域網(wǎng)連接在一起的時候，也就是將所有的基本服務(wù)組組合起來，就形成了擴(kuò)展服務(wù)組（Extended Service Set，ESS），目前的ESS的覆蓋范圍比較廣，可達(dá)到幾千米。

目前使用的無線局域網(wǎng)的傳輸模式主要有兩種，即紅外線方式和無線電波方式。由于紅外線不受無線電波的影響，因此它的應(yīng)用范圍比較廣，但是當(dāng)傳輸距離增大時，傳輸質(zhì)量會明顯下降，而且遇到非透明物質(zhì)時，穿透性也比較差。而無線電波的發(fā)射端主要是通過擴(kuò)展頻譜的方式或者窄帶調(diào)制的方式將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化成電磁波信號進(jìn)行發(fā)射，接收端接收到電磁波信號后再轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)信號，這樣就完成了信號的發(fā)射與接收[4]。

5 無線網(wǎng)絡(luò)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用

隨著無線網(wǎng)絡(luò)在智慧校園中的廣泛應(yīng)用，它彌補(bǔ)了有線網(wǎng)絡(luò)在時間和空間上的不足，極大地提高了師生的工作、學(xué)習(xí)、生活效率。具體落實在以下幾個方面[5]。

5.1 教學(xué)網(wǎng)絡(luò)

利用無線網(wǎng)線技術(shù)，為師生在智慧校園中提供一個方便快捷訪問校園網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境，為個性化學(xué)習(xí)的開展提供強(qiáng)有力的支持。師生可以通過電腦、手機(jī)、移動終端等隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)、交流，可以滿足不同學(xué)生的不同需求。只要有無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，學(xué)生可以在課外時間利用網(wǎng)絡(luò)與老師或者同學(xué)進(jìn)行遠(yuǎn)程互動。無線網(wǎng)絡(luò)在校園中的全面覆蓋，不僅滿足了教師工作的資源需求，也讓學(xué)生在學(xué)習(xí)內(nèi)容獲取渠道擴(kuò)展上得到了技術(shù)輔助。

5.2 數(shù)字資源網(wǎng)絡(luò)

通過無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個校園的所有區(qū)域，師生可以在操場、教室、學(xué)生活動中心等非固定場所通過移動終端連接無線網(wǎng)絡(luò)查閱學(xué)校的數(shù)字資源網(wǎng)。

5.3 校園一卡通網(wǎng)絡(luò)

利用無線網(wǎng)技術(shù)，學(xué)生在手機(jī)上安裝校園一卡通APP，通過APP虛擬卡，逐步取代借書證、門禁卡、餐飲卡等校內(nèi)證件，實現(xiàn)師生在校園內(nèi)食堂、超市、書店、圖書館、復(fù)印中心、體育館、水控、電控等各類場所的無線APP應(yīng)用。

5.4 行政辦公網(wǎng)絡(luò)

利用無線網(wǎng)覆蓋學(xué)校的各辦公樓和行政辦公區(qū)，教師通過校園無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)隨時隨地方便快捷接入校園網(wǎng)絡(luò)，滿足了教職工移動辦公、教學(xué)的需求，提高了各職能部門的工作效率，提升了各職能部門的服務(wù)質(zhì)量。

5.5 學(xué)生宿舍網(wǎng)絡(luò)

宿舍學(xué)生上網(wǎng)的數(shù)量多而密，學(xué)生大部分采用移動PC上網(wǎng)，通過對宿舍的無線網(wǎng)無線覆蓋，解決了學(xué)生私接網(wǎng)線雜亂無序的問題，滿足學(xué)生上網(wǎng)的需求，改善了學(xué)生的上網(wǎng)環(huán)境。

5.6 無線臨時網(wǎng)絡(luò)

學(xué)校臨時的活動較多，如大型學(xué)生社團(tuán)活動、學(xué)術(shù)講座、新生報道、畢業(yè)生招聘會等場所對網(wǎng)絡(luò)的需求越來越多。在這樣的臨時場所，上網(wǎng)用戶數(shù)多的情況下，可以通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為用戶提供臨時性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)的需求。

6 結(jié)語

無線網(wǎng)絡(luò)在智慧校園中的應(yīng)用，為學(xué)校的老師、學(xué)生帶來了巨大的便捷，不論師生在校園的哪個角落，只要有無線網(wǎng)覆蓋的區(qū)域，都能夠隨時訪問校園網(wǎng)，上網(wǎng)查詢學(xué)習(xí)資料，讓很多傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境受限的問題得到了良好解決，為老師提高教學(xué)質(zhì)量，提升科研水平帶來了更多的便捷。當(dāng)然，由于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展還不夠成熟，安全性能方面還有待提高，因此，校園無線網(wǎng)的建立還不夠完善，但是隨著科技的不斷發(fā)達(dá)，校園無線網(wǎng)絡(luò)會獲得更大的發(fā)展，更有利于提升其在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用。

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