高職院校無線大數(shù)據(jù)建設(shè)與應(yīng)用探究

摘要：隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，各高校都已建設(shè)了校園無線網(wǎng)絡(luò)，并積累了大量無線數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)成為學(xué)校無形的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，如何讓這些數(shù)據(jù)發(fā)揮最大的作用已成為各高校探索的一個(gè)重要方向。本文以許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，介紹了無線大數(shù)據(jù)的建設(shè)基礎(chǔ)，研究了無線大數(shù)據(jù)在學(xué)校師生工作、學(xué)習(xí)、生活等方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智慧校園;無線網(wǎng)絡(luò);大數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：G434 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?論文編號(hào)：1674-2117（2021）23-0104-03

近年來，隨著智慧校園建設(shè)的不斷推進(jìn)及大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，校園智慧終端、手機(jī)應(yīng)用等不斷豐富，無線網(wǎng)絡(luò)與師生的工作、學(xué)習(xí)、生活聯(lián)系越來越緊密。如何利用校園無線網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合更好地為廣大師生提供服務(wù)，以及為學(xué)校管理層提供更好的決策依據(jù)，已經(jīng)成為校園無線網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展的趨勢(shì)所在。[1]下面，筆者以許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院無線大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)為例，探討高職院校建設(shè)無線大數(shù)據(jù)平臺(tái)的相關(guān)研究與應(yīng)用。

本文無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)現(xiàn)狀

許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)有在校師生約23000人，目前學(xué)校已建設(shè)完成校園無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了校園內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，全校師生通過工號(hào)或?qū)W號(hào)可免費(fèi)接入學(xué)校無線網(wǎng)。校園內(nèi)共部署無線AP點(diǎn)位約2800多個(gè)，無線網(wǎng)絡(luò)日常接入終端達(dá)10000個(gè)。學(xué)校無線網(wǎng)絡(luò)已產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，正確合理地對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗使用，會(huì)對(duì)學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、學(xué)生管理等起到極大的促進(jìn)作用。

本文無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)部署

1.校園無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)架構(gòu)

校園無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下頁圖1所示，無線網(wǎng)絡(luò)部署采用二級(jí)扁平結(jié)構(gòu)部署，兩臺(tái)核心交換機(jī)位于學(xué)校中心機(jī)房，宿舍區(qū)和教學(xué)辦公區(qū)部署POE交換機(jī)，下接多類型AP終端，通過Portal認(rèn)證對(duì)接入的無線終端進(jìn)行統(tǒng)一的認(rèn)證管理。

為了保證無線網(wǎng)絡(luò)提供更好的服務(wù)，部署時(shí)要求所有房間（面板AP除外）內(nèi)無線信號(hào)在室內(nèi)任何位置2.4GHz與5GHz頻段無線信號(hào)強(qiáng)度同時(shí)不低于-65dBm，丟包率小于1%，室外環(huán)境不低于-75dBm。同時(shí)，為了達(dá)到信號(hào)穩(wěn)定，同頻率、同信道的干擾信號(hào)強(qiáng)度不得高于-75dB。信號(hào)質(zhì)量要求在目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)95%以上位置，接入終端接收到的下行信號(hào)S/N值>10dB;速率指標(biāo)要求在目標(biāo)覆蓋區(qū)內(nèi)，單用戶接入最大下行業(yè)務(wù)速率≥AP上聯(lián)中繼帶寬的90%;信號(hào)外泄要求室內(nèi)無線信號(hào)泄露到室外10m處的強(qiáng)度不高于-75dBm。同時(shí)，為了避免同頻干擾，盡量避免采用覆蓋區(qū)域內(nèi)已有AP采用的信道，通過無線控制器實(shí)施AP自動(dòng)頻率調(diào)整，指定覆蓋區(qū)域的每個(gè)AP的工作頻率。[2]

2.校園無線網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一認(rèn)證管理

傳統(tǒng)的802.1X、PPPoE上網(wǎng)認(rèn)證方式存在有線與無線不能進(jìn)行統(tǒng)一認(rèn)證、用戶身份容易被仿冒等問題。[3]學(xué)校通過使用SAM+Portal認(rèn)證方式解決了上網(wǎng)認(rèn)證體驗(yàn)和身份安全的雙重問題，簡化管理、部署，提升師生上網(wǎng)體驗(yàn)。SAM+Portal認(rèn)證技術(shù)使用頁面認(rèn)證，不需要部署客戶端，使用方便。終端無線設(shè)備第一次連接無線后，通過終端Web頁面輸入賬號(hào)密碼進(jìn)行身份驗(yàn)證，后續(xù)基于Session級(jí)IPoE實(shí)現(xiàn)無感知認(rèn)證上線，超時(shí)重連等均自動(dòng)認(rèn)證入網(wǎng)，使用人員不會(huì)感知掉線，體驗(yàn)更好。對(duì)于部分沒有Web界面的無線終端，可通過授權(quán)MAC免認(rèn)證進(jìn)行無線接入，從而滿足所有類型終端的上網(wǎng)需求。

認(rèn)證管理系統(tǒng)記錄了接入無線網(wǎng)絡(luò)終端的相關(guān)信息，包括終端登入網(wǎng)絡(luò)的賬號(hào)、時(shí)間、瀏覽日志等信息，通過認(rèn)證管理系統(tǒng)可以隨時(shí)管理接入無線網(wǎng)絡(luò)終端的上網(wǎng)行為。下頁圖2為無線網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證計(jì)費(fèi)管理平臺(tái)頁面。

本文無線大數(shù)據(jù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用

下頁圖3為校園無線大數(shù)據(jù)平臺(tái)界面圖。無線大數(shù)據(jù)平臺(tái)是智慧校園建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它提供了終端品牌統(tǒng)計(jì)、歷史軌跡查詢、實(shí)時(shí)軌跡呈現(xiàn)、區(qū)域熱力圖、失聯(lián)預(yù)警、人流趨勢(shì)預(yù)測(cè)、敏感MAC跟蹤、訪客行為分析、熱度報(bào)表統(tǒng)計(jì)等應(yīng)用模型，平臺(tái)的建設(shè)極大地提高了學(xué)校的無線網(wǎng)絡(luò)管理和師生的工作、學(xué)習(xí)、生活效率，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.提升網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的精準(zhǔn)性

根據(jù)無線大數(shù)據(jù)平臺(tái)所提供的區(qū)域熱力圖、人流趨勢(shì)預(yù)測(cè)，可統(tǒng)計(jì)出某個(gè)區(qū)域一定時(shí)間段的用戶密度，結(jié)合帶寬、流量的實(shí)際情況，分析出當(dāng)前區(qū)域的AP數(shù)量是否能夠承載目標(biāo)人群使用。當(dāng)某個(gè)區(qū)域無線上網(wǎng)出現(xiàn)問題時(shí)，可通過平臺(tái)判斷是不是該區(qū)域上網(wǎng)人數(shù)過多，該區(qū)域部署的AP承載量無法滿足導(dǎo)致，以便于網(wǎng)絡(luò)管理人員有針對(duì)性地調(diào)整該區(qū)域AP數(shù)量，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，以保證該區(qū)域有良好的無線上網(wǎng)體驗(yàn)。

2.提升學(xué)生學(xué)習(xí)的便利性

無線大數(shù)據(jù)平臺(tái)通過對(duì)教室和圖書館自習(xí)室中部署AP的人群密度進(jìn)行分析，結(jié)合教務(wù)系統(tǒng)所提供的課表，可以分析各自習(xí)室在某個(gè)時(shí)段的使用情況。學(xué)生可以通過移動(dòng)門戶微信小程序很直觀地在系統(tǒng)中查看當(dāng)前各教學(xué)樓和自習(xí)室的人員密度，以便選擇合適的自習(xí)室進(jìn)行學(xué)習(xí)。

3.為學(xué)生管理提供新解法

無線大數(shù)據(jù)提供的實(shí)時(shí)和歷史軌跡查詢，可以快速地定位學(xué)生的位置及歷史軌跡，便于教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行查寢、查課等。同時(shí)，教師結(jié)合教務(wù)系統(tǒng)課表，通過分析學(xué)生在教室、宿舍、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、圖書館停留的時(shí)間，結(jié)合學(xué)生歷史運(yùn)動(dòng)軌跡，可以精確判斷學(xué)生逃課、自習(xí)、上課、運(yùn)動(dòng)等情況，從而更有針對(duì)性地對(duì)每位學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化管理。

本文結(jié)語

無線大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)是學(xué)校數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值體現(xiàn)的一種方式，在智慧校園建設(shè)過程中只有讓學(xué)校的無形數(shù)據(jù)資產(chǎn)發(fā)揮作用，才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的智慧校園。目前，很多學(xué)校都在建設(shè)無線大數(shù)據(jù)平臺(tái)，希望本文內(nèi)容能夠?qū)ζ渌盒Ｓ袇⒖純r(jià)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖珊，龔嘯.大數(shù)據(jù)在高校無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2019，37（05）：36-37.

[2]吳明念.大數(shù)據(jù)時(shí)代無線網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用[J].信息與電腦，2015（16）：105-107.

[3]孫旭輝.試論通信大數(shù)據(jù)在無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用[J].通訊世界，2019，26（04）：127-128.

作者信息：馬延立（1987—），男，碩士研究生，工作單位為許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息中心。