校園無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

計算機技術(shù)的突飛猛進，使無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)悄然走入我們的生活。雖然目前大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)仍是有線的架構(gòu)，但是近年來無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用卻日漸增加，特別是當無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與Internet相結(jié)合時，發(fā)揮了其巨大的優(yōu)勢。從最早的紅外線技術(shù)到被給予厚望的藍牙，乃至今日最熱門的IEEE 802.11（Wi-Fi），無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一步步走向成熟。它的出現(xiàn)，使網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳播擺脫了對傳統(tǒng)線纜的依賴，在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域得到迅速普及，形成了令人不可低估的用戶群體。

在此影響下，數(shù)字化校園建設(shè)開始興起，目前大部分學(xué)校的有線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建已基本完成，并在不斷完善中。在校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的進一步拓展升級中，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以其方便快捷優(yōu)勢，更受廣大師生的青睞，從而成為人們翹首以盼的校園新寵。

一、無線網(wǎng)絡(luò)的定義及特點

無線網(wǎng)絡(luò)，其英文全稱為Wireless network。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)涵蓋的范圍非常廣泛，既包括允許其用戶建立遠距離無線連接的語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，也包括為近距離無線連接進行優(yōu)化的紅外線技術(shù)以及射頻技術(shù)。無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)用途基本類似，它們最大的不同在于傳輸介質(zhì)的不同。無線網(wǎng)絡(luò)利用無線電技術(shù)取代網(wǎng)線，可以和有線網(wǎng)絡(luò)互為補充。它是一種短程無線傳輸技術(shù)，能夠在數(shù)百英尺范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號。

隨著技術(shù)的發(fā)展，以及IEEE 802.11a及IEEE 802.11g等標準的出現(xiàn)，現(xiàn)在IEEE 802.11這個標準已被統(tǒng)稱作Wi-Fi。從應(yīng)用層面來說，要使用Wi-Fi，用戶首先要有Wi-Fi兼容的用戶端裝置。在硬件設(shè)備完備并順利運行的情況下，無線網(wǎng)絡(luò)能夠使得任何人隨心所欲的在任意時間、地點以任何方式和設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)并進行彼此間的有效溝通。幫助用戶訪問電子郵件、Web和流式媒體的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，它為用戶提供了無線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問。同時，它也是在家里、辦公室或在旅途中上網(wǎng)的快速、便捷的途徑。能夠訪問Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的地方被稱為熱點。通常能夠接入無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備包括智能手機、平板電腦、筆記本電腦、MP5等等。無線網(wǎng)絡(luò)的類型基本分為無線廣域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、和無線個人網(wǎng)。

學(xué)校無線網(wǎng)絡(luò)可以說是無線局域網(wǎng)的具體應(yīng)用實例，其主要適用于以下三種情況：有大量需要使用移動網(wǎng)絡(luò)的用戶和設(shè)備；由于某些不可逆轉(zhuǎn)因素的限制導(dǎo)致有線網(wǎng)絡(luò)無法架構(gòu)；需要在有線網(wǎng)絡(luò)之外的建設(shè)備用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

二、校園有線網(wǎng)絡(luò)的不足

在網(wǎng)絡(luò)覆蓋率不斷增加的今天，校園網(wǎng)無疑已經(jīng)成為學(xué)校生活的重要組成部分。無論是教學(xué)管理還是師生生活都越來越離不開網(wǎng)絡(luò)。正如網(wǎng)絡(luò)對其他行業(yè)的幫助一樣，互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用極大的提高了學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，提升了行政人員的工作效率，在教育系統(tǒng)中占有愈發(fā)重要的地位。即使我們承認有線網(wǎng)絡(luò)尚能滿足大部分電腦用戶的上網(wǎng)需求，但面對日益龐大的智能手機用戶，有線網(wǎng)絡(luò)實在已經(jīng)是無法滿足他們的上網(wǎng)需求。增加固定而有限的網(wǎng)絡(luò)信息點固然可以在一定程度上緩和師生的這種需要。但利用交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷在辦公大廳和學(xué)校宿舍樓內(nèi)擴展網(wǎng)絡(luò)接入點，無疑會使得本就擁擠網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加復(fù)雜，增加了網(wǎng)絡(luò)運行負載量，給網(wǎng)絡(luò)安全帶來了不少的隱患。

1.網(wǎng)絡(luò)接入端口不足

在教學(xué)樓、宿舍樓、圖書館等人流涌動區(qū)域，學(xué)生教師們對方便快捷地接入網(wǎng)絡(luò)有較大的需求。然而，相對有限的有線網(wǎng)絡(luò)接入點無疑是無法滿足師生們?nèi)找嬖黾拥倪@種需求。出于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)安全，以及學(xué)校經(jīng)費等種種方面的考慮，試圖利用交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷擴展網(wǎng)絡(luò)接入點從而解決這一矛盾的做法，顯然也是不切實際的。

2.網(wǎng)絡(luò)接入受地點限制

即使是在能夠自由使用網(wǎng)絡(luò)端口情況下，有線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)線亦完全將渴望自由上網(wǎng)的師生們綁在幾米至多十幾米的方寸之地。例如在會議或者演講以及各種活動中，主持人或者主講人也許需要通過網(wǎng)絡(luò)來與受眾進行即時交流，然而有線網(wǎng)絡(luò)使得他們只能固定于臺式電腦前，而不能隨心所欲的在任何位置以網(wǎng)絡(luò)與各類受眾進行交流。在教室中，特別是小班教學(xué)中，老師更希望與學(xué)生有著近距離的接觸，然而在絕大部分多媒體教室中，電腦的位置都是固定的，使得老師只能在電腦后面隔著投影儀與同學(xué)們交流。

三、校園無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢

實際上，無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的最大不同在于無線網(wǎng)絡(luò)并不需要網(wǎng)線作為其傳輸介質(zhì)，這使得無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)相比更具超時空特質(zhì)。而這一重要特質(zhì)運用在學(xué)校中，無疑可以更好更快的實現(xiàn)全方位教學(xué)。在空間上說，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可以使得學(xué)生和教師在除教室以外的地方進行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。從時間上來說，無線網(wǎng)絡(luò)更好的延展了有線網(wǎng)絡(luò)的超時間性，比如如果我們想要查閱電子閱覽室的某些資料，不必等到規(guī)定的時間進入閱覽室查閱，而是可以拿著自己的筆記本電腦自由地接入電子閱覽系統(tǒng)隨時隨地進行課外學(xué)習(xí)。所以，無線網(wǎng)絡(luò)在學(xué)校中的主要應(yīng)用首先在擴展原有的有線網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)和管理中的作用，突破有線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用局限，從而取長補短成為有線網(wǎng)絡(luò)的有力補充和后備力量，甚至可以完全取代有線網(wǎng)絡(luò)，真正實現(xiàn)全方位的數(shù)字化校園系統(tǒng)。

1.以最小化成本實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入最大化

相比起升級已有的有線網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)架新的無線網(wǎng)絡(luò)，無疑是最能夠節(jié)省教育經(jīng)費的。首先，有線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的前期網(wǎng)絡(luò)布線工程，不僅施工周期長，而且對周邊環(huán)境破壞極大的。在施工過程中，往往需要破墻掘地、穿線架管。而無線網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)無疑是免去或減少了網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，在無線網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)中，一般只要安裝一個或多個接入點AccessPoint（簡稱AP）設(shè)備，就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡(luò)。當然無線網(wǎng)絡(luò)的負荷能力也是有限，不能無限容納網(wǎng)絡(luò)接入，但構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)確實能以較低成本最大限度滿足用戶需求。

2.無線網(wǎng)絡(luò)的拓展性使得不斷增加網(wǎng)絡(luò)接入成為可能

無線網(wǎng)絡(luò)提供多種架構(gòu)組合方式，能夠根據(jù)不同用戶的不同需要，靈活選擇，隨意搭配。從只有區(qū)區(qū)幾個用戶的小型網(wǎng)絡(luò)到動輒上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)的拓展升級，在無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)范圍內(nèi)都是較為簡易的事情。在硬件方面，只需增加接入點設(shè)備。在軟件方面，亦只需進行相應(yīng)的軟件設(shè)置即可。此外，無線網(wǎng)絡(luò)能夠提供很多有線網(wǎng)絡(luò)無法提供的特性，如漫游等等。

3.繼承有線網(wǎng)絡(luò)的便捷化管理

以無線接入的方式來訪問校園網(wǎng)，在安全維護方面并不需要特別投資。并且在管理方面，則可以繼續(xù)沿用有線網(wǎng)絡(luò)的管理方式，即如設(shè)置防火墻，限定除指定IP段以外的用戶訪問，給不同的用戶分配不同的使用權(quán)限。此外，構(gòu)架無線網(wǎng)絡(luò)，并不需要對已有的各類信息系統(tǒng)如教務(wù)管理系統(tǒng)，圖書瀏覽系統(tǒng)等，進行擴充改造。但如有需要，甚至可以開發(fā)各類終端應(yīng)用，如利用手機應(yīng)用來實現(xiàn)點對點的教學(xué)管理。

四、校園無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

目前無線網(wǎng)絡(luò)在校園中的應(yīng)用主要在彌補有線網(wǎng)絡(luò)的不足，如擴大接入點，突破網(wǎng)絡(luò)的地點限制等等。具體來說，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要在于以下場景或情況：

1.基礎(chǔ)無線應(yīng)用。目前，多數(shù)學(xué)校建設(shè)無線網(wǎng)的目的，更主要的是解決難于進行綜合布線的公共區(qū)域（如會議中心、圖書館等）上網(wǎng)問題，無線校園網(wǎng)建成后，除了能滿足校內(nèi)用戶對網(wǎng)絡(luò)的移動性需求外，還能在出現(xiàn)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求的場合（如網(wǎng)上考試報名等），提供臨時性的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。無線信號覆蓋到校園的任何角落，使整個校園變成一個巨大的信息資源空間。

2.移動VoIP應(yīng)用。作為最搶眼無線網(wǎng)應(yīng)用，它已經(jīng)出現(xiàn)在如北京大學(xué)等國內(nèi)知名院校內(nèi)，移動VoIP將價格低廉的VoIP技術(shù)與靈活的無線技術(shù)相結(jié)合，同時結(jié)合了無線網(wǎng)絡(luò)的可移動性、隱蔽性和高擴展性的特點及VoIP的實時性、綜合性特點，可以根據(jù)所傳輸?shù)膱D像質(zhì)量調(diào)節(jié)占用的帶寬。符合目前的低成本需求以及移動性需求的技術(shù)趨勢。通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)低成本VoIP業(yè)務(wù)，將使多媒體會議、遠程教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)電話等應(yīng)用的普及率大幅提高。

3.鏈路的冗余備份。目前，大的校園普遍由多個區(qū)域組成，通常采用租用鏈路的方式將多個區(qū)域互連。我們可以利用無線技術(shù)來解決這個問題，只需在各區(qū)域的建筑物頂上安裝一個無線網(wǎng)橋，架設(shè)高增益天線和放大器后，在幾十千米的范圍內(nèi)仍能保證高速數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)區(qū)域間不同網(wǎng)段的鏈路，最大程度地降低在網(wǎng)絡(luò)改造過程中，由于光纖被挖斷而導(dǎo)致的區(qū)域間斷網(wǎng)情況的影響。

4.無線化教學(xué)和辦公。無線校園網(wǎng)可以對教學(xué)資源進行有效地整合和利用，其中包括已經(jīng)存儲在服務(wù)器中的資料（網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、課件下載中心、綜合教務(wù)系統(tǒng)等），以及正在上的某一節(jié)課，從而改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，解決了很多學(xué)校學(xué)生多機器少，排課困難的問題。而且可以為學(xué)生復(fù)習(xí)提供第一手資料，可以有更多的交互性，學(xué)校精品課程、優(yōu)秀教師的課堂錄像資料等可以通過VOD視頻點播、AOD音頻點播學(xué)生可以分享優(yōu)秀教學(xué)資源外提高了學(xué)習(xí)的效率和質(zhì)量。同時，將無線網(wǎng)覆蓋至學(xué)校的各學(xué)院主要辦公樓或主要辦公區(qū)域，通過對主要辦公區(qū)域提供無線網(wǎng)絡(luò)，使得行政人員的工作地點更為自由，從而提高廣大教職工的辦公效率。

然而，無線網(wǎng)絡(luò)在繼承有線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點的同時，也存在著信息安全問題。互聯(lián)網(wǎng)最具破壞性的影響是通過盜竊身份證明，拒絕服務(wù)攻擊，侵犯隱私，刺探以及缺乏相應(yīng)的信任手段對用戶造成的傷害，移動網(wǎng)絡(luò)使這一情況變得更糟，如果用戶信任當前打開的Wi-Fi連接，有可能使他們遭受毀滅性的風險。IEEE最近批準了802.11w標準，它保護無線管理幀，使無線鏈路更好地工作，Networks公司首席分析師Matthew Gast說：“Wi-Fi客戶端現(xiàn)在可以接收和采用‘落地網(wǎng)絡(luò)’信息，在此之前這個信息可能是由攻破訪問點的黑客利用MAC地址偽造的，11w標準切斷了這種攻擊”。

同時，由于采用無線電波作為傳輸介質(zhì)，無線網(wǎng)絡(luò)無疑非常容易受到外來信號的干擾和沖擊。高大的樹木、來往的車輛、成片的建筑物，這些都能夠阻礙電磁波的傳輸，影響網(wǎng)絡(luò)的性能。此外，無線網(wǎng)絡(luò)在凸顯其便捷優(yōu)勢背后，也隱藏著傳輸速率偏低的問題。但隨著技術(shù)的發(fā)展和進步，這些問題都將逐步得到解決，而無線網(wǎng)絡(luò)未來必將在數(shù)字化校園的建設(shè)中占有愈發(fā)重要的地位，便于校園內(nèi)的教學(xué)交流和學(xué)術(shù)交流等各方面業(yè)務(wù)的開展。