2024年3月6日发(作者:逮俊哲)
通过WIFI6技术助推智慧校园建设研究
摘要:随着社会的不断进步,经济的不断发展,智慧课堂已经成为教育的一种新途径,基于网络形式形成了智慧课堂教学,其主要是将教学、课堂和师生活动集聚在一起,形成了网络时代下智慧课堂教学。在网络时代的背景下,通过先进的网络技术,实现学校传统教育模式的改变,进一步优化了教学模式,使其教学内容能更好地在学生中得到了解。网络时代下的智慧课堂教学与传统课堂教学相比,智慧课堂教学把核心放到了学生的学习情况上,其目的是促进教师与学生学习的互动,并在课堂之外进行教师辅导。
关键词:WIFI6技术;智慧校园;建设研究
引言
在校园,无线网络环境日益渗入日常教学、管理、学习等各个方面,广大师生基于校园无线网络环境,开展学习、交流、科研等各项工作,可以说,无线网络质量的好坏,对用户的使用体验以及学习、工作效率起到重要影响作用。因此,建设高效、稳定、便捷的无线网络,对校园信息化建设及智慧校园建设,起到重要作用。
1技术基本简介
在当今时代下,人们的日常生活已经无法离开Wi-Fi,Wi-Fi技术充斥着人们生活的每一处角落。Wi-Fi传统技术标准被称为802.11x,由于这个名称过于专业,后来就以数字代替。一直到发展到如今的Wi-Fi6,Wi-Fi6的技术标准也被称为802.11ax,是现如今最先进的Wi-Fi技术,其通信速率在理论上可以达到9.6Gbps。目前市面上也有了很多的Wi-Fi6技术标准的路由器,例如华为路由AX3Pro、小米的RedmiAX6等产品,同时最新款的手机以及计算机也都支持Wi-Fi6技术。Wi-Fi6与传统的Wi-Fi5相比,它拥有更高的数据传输速率、更大的容量、支持多用户同时通信、更低功耗等优点。
Wi-Fi6主要使用了OFDMA、MU-MIMO等技术,MU-MIMO(多用户多人多出)技术允许路由器同时与多台设备进行通信,而不是依次进行通信。MU-MIMO允许路由器一次与4台设备进行通信,Wi-Fi6将允许与多达8台设备通信。Wi-Fi6还利用其他技术,如OFDMA(正交频分多址)和发射波束成形,两者的作用分别是提高效率和网络容量。Wi-Fi6最高速率可达9.6Gbps。通过采用以上技术措施,Wi-Fi6在原有技术基础上获得了重大改进,减少了网络堵塞。Wi-Fi6中的一项新技术允许设备规划与路由器的通信,减少了保持天线通电以传输和搜索信号所需的时间,这就意味着减少电池消耗并改善电池续航表现。Wi-Fi6设备要想获得Wi-Fi联盟的认证,则必须使用WPA3,因此一旦认证计划启动,大多数Wi-Fi6设备都会具有更高的安全性。
2校园无线网络的特点
2.1场景丰富,用户密度存在较大差异
无线网络的部署与实际的场景密切相关。校园无线网络的部署涉及场景多样、复杂,包括办公室、学生宿舍、实验室、教室、图书馆、体育场、报告厅等多种。办公室一般人数在10人以下,而且网络应用主要在白天,有线与无线同时并用。学生宿舍一般为4-7人每间,房间结构简单统一,上网的高峰时间为晚上17:00-22:30,用户密度大、对网络质量要求较高。普通教室和实验室,容纳的人数一般在50人以内,对网络速度的要求较高,环境统一空旷。大型会议室和报告厅,空间大,经常适用于举办大型活动,容纳的人数可达300-1000人,人员密集,接入密度大,需要传输大量的音频流、视频流,属于高密应用场景,对网络速度的要求较高。图书馆包括读者阅览区域和书目存放区域,需考虑到书架对无线信号可能造成的干扰。
2.2覆盖范围广,需考虑漫游问题
校园无线网络的覆盖范围广,当无线用户在不同区域内进行移动时,用户的移动终端需要从当前连接的AP切换到信号强度更大的AP上,也就是出现无线信号漫游情况。而不同的AP有可能注册在不同的AC设备下,因此,需规划DHCP地址池,避免不断获取新IP地址,缩短AP的切换时间,不产生业务中断。
2.3考虑多种认证方式,方便用户使用
校园无线网络中存在的移动终端多种多样,需提供多种认证方式,包括:802.1x和Portal认证。Portal认证的优点是使用方便,不需要特殊的客户端软件,只需浏览器即可,对各种终端兼容性较好。但是Portal认证方式对用户来说,需每次输入用户名和密码,效率较低,上网带来一定的不便。为了解决这个问题,目前很多学校采取了无感知认证技术,将用户账户信息与终端MAC进行绑定,当用户首次登录Portal认证成功后,终端MAC在认证服务器上进行记录,以后如果使用同样的终端接入无线网,认证服务器会对该终端直接放行,从而达到用户层面无感知。
2.4网络规划以AC控制器+瘦AP为主
无线校园网建设主要采用无线控制器AC+FitAP的组网方式。无线控制器AC旁挂在现有的有线网络的核心交换机上,可以方便地对整网的无线AP进行统一配置和管理,旁挂的组网方式使无线网络的部署更为灵活。
3高校智慧校园建设中Wi-Fi6技术的应用
3.1Wi-Fi6技术构建高效智慧课堂
构建高校智慧课堂首先是使用Wi-Fi6技术在高校教室搭建无线局域网络,通过有线设备将教室全方位覆盖,构建起了一个智慧课堂网络。高校智慧课堂通过个人终端手机、笔记本计算机、窗门的智能调控设备、环境系统的通风、空调、灯光、人员考勤设备、监控设备、VR或AR设备、互动教学问答器、投影LED等这些现代化智能设备将多场景、多维度的教室信息数据传递给相关的管理者、教师以及学生。为高校创新教学管理模式、教师观察学生课堂情况、学生了解自身学习情况等提供了有力帮助。
3.2Wi-Fi6技术融合校园在线教育
学生在高校期间相比于初中以及高中时期拥有更多的可自由支配的时间,因此学校需要充分利用这个碎片化时间,进行在线教育。Wi-Fi6技术可以使校园Wi-Fi覆盖到校园的每一处地点,在校园中全面覆盖Wi-Fi6之后,学生无论是在
校的咖啡厅、宿舍、图书馆还是自习室都可以使用个人终端设备接收在线教育信息。
相比于Wi-Fi5技术,Wi-Fi6技术的网络通信速率得到了有效提高,下载速度也得到了大幅提高,不会因为下载或载人时间过长而耽误学生的学习。此外,各种超高清画质的精品课程以及存储量的大教学资源都可以使用Wi-Fi6技术进行高速下载或载人,学生既可以下载之后再学习也可以在线学习,学习过程中完全不担心网络延迟、卡顿等现象,为学生和教师带来了极佳的使用体验。
3.3优化高校的一卡通系统
校园一卡通在高校具体非常广泛的用途,其将消费功能、身份控制以及便携式钱包等功能集中在一张卡片之上,是高校的身份识别的主要凭证。一卡通基本覆盖了高校的所有服务,一卡通的信息管理模式也是现如今高校不可缺少的信息化管理模式。学生可以通过一卡通进行各种校园活动,一卡通卡片上详细记录着学生的资源剩余、个人身份等信息。学生在校区内参加活动时使用相关的信息设备读取信息、消耗对应资源以及实时更新信息,比如食堂吃饭时打卡消费,进人图书馆时刷卡进出闸。
结语
网络技术发展日新月异,无线网络的高质量覆盖已经是大势所趋,基于802.11标准的无线网络快速发展,在技术标准快速迭代以及需求场景迅速增长的双重推动下,无线网络已经由最初的“有线网络延伸”,发展为完整、独立的接入骨干。因此,充分采用Wi-Fi6(802.11ax)技术,建设方便、可靠、实用的校园无线校园网络,对智慧校园建设有重要的意义,在使用Wi-Fi6(802.11ax)技术时,同时充分考虑到汇聚层、核心层网络设备的标准更新,不断加快智慧校园基础设施建设,全面支撑大数据、物联网的应用与发展,为校园信息化应用提供强有力保障。
参考文献
[1]杨国震.校园无线网络全覆盖解决方案[J].电脑知识与技术,2017,13(11):46-47.
[2]李锴淞.量化无线网络,提升用户体验[J].中国管理信息化,2020(2):155.
[3]文剑平.大学校园网改造的网络规划与设计研究[J].网络安全技术与应用,2017(3):116-118.
[4]梁浴文.校园大规模无线网络的实施与安全管理[J].网络安全技术与应用,2017(4):139-63.
2024年3月6日发(作者:逮俊哲)
通过WIFI6技术助推智慧校园建设研究
摘要:随着社会的不断进步,经济的不断发展,智慧课堂已经成为教育的一种新途径,基于网络形式形成了智慧课堂教学,其主要是将教学、课堂和师生活动集聚在一起,形成了网络时代下智慧课堂教学。在网络时代的背景下,通过先进的网络技术,实现学校传统教育模式的改变,进一步优化了教学模式,使其教学内容能更好地在学生中得到了解。网络时代下的智慧课堂教学与传统课堂教学相比,智慧课堂教学把核心放到了学生的学习情况上,其目的是促进教师与学生学习的互动,并在课堂之外进行教师辅导。
关键词:WIFI6技术;智慧校园;建设研究
引言
在校园,无线网络环境日益渗入日常教学、管理、学习等各个方面,广大师生基于校园无线网络环境,开展学习、交流、科研等各项工作,可以说,无线网络质量的好坏,对用户的使用体验以及学习、工作效率起到重要影响作用。因此,建设高效、稳定、便捷的无线网络,对校园信息化建设及智慧校园建设,起到重要作用。
1技术基本简介
在当今时代下,人们的日常生活已经无法离开Wi-Fi,Wi-Fi技术充斥着人们生活的每一处角落。Wi-Fi传统技术标准被称为802.11x,由于这个名称过于专业,后来就以数字代替。一直到发展到如今的Wi-Fi6,Wi-Fi6的技术标准也被称为802.11ax,是现如今最先进的Wi-Fi技术,其通信速率在理论上可以达到9.6Gbps。目前市面上也有了很多的Wi-Fi6技术标准的路由器,例如华为路由AX3Pro、小米的RedmiAX6等产品,同时最新款的手机以及计算机也都支持Wi-Fi6技术。Wi-Fi6与传统的Wi-Fi5相比,它拥有更高的数据传输速率、更大的容量、支持多用户同时通信、更低功耗等优点。
Wi-Fi6主要使用了OFDMA、MU-MIMO等技术,MU-MIMO(多用户多人多出)技术允许路由器同时与多台设备进行通信,而不是依次进行通信。MU-MIMO允许路由器一次与4台设备进行通信,Wi-Fi6将允许与多达8台设备通信。Wi-Fi6还利用其他技术,如OFDMA(正交频分多址)和发射波束成形,两者的作用分别是提高效率和网络容量。Wi-Fi6最高速率可达9.6Gbps。通过采用以上技术措施,Wi-Fi6在原有技术基础上获得了重大改进,减少了网络堵塞。Wi-Fi6中的一项新技术允许设备规划与路由器的通信,减少了保持天线通电以传输和搜索信号所需的时间,这就意味着减少电池消耗并改善电池续航表现。Wi-Fi6设备要想获得Wi-Fi联盟的认证,则必须使用WPA3,因此一旦认证计划启动,大多数Wi-Fi6设备都会具有更高的安全性。
2校园无线网络的特点
2.1场景丰富,用户密度存在较大差异
无线网络的部署与实际的场景密切相关。校园无线网络的部署涉及场景多样、复杂,包括办公室、学生宿舍、实验室、教室、图书馆、体育场、报告厅等多种。办公室一般人数在10人以下,而且网络应用主要在白天,有线与无线同时并用。学生宿舍一般为4-7人每间,房间结构简单统一,上网的高峰时间为晚上17:00-22:30,用户密度大、对网络质量要求较高。普通教室和实验室,容纳的人数一般在50人以内,对网络速度的要求较高,环境统一空旷。大型会议室和报告厅,空间大,经常适用于举办大型活动,容纳的人数可达300-1000人,人员密集,接入密度大,需要传输大量的音频流、视频流,属于高密应用场景,对网络速度的要求较高。图书馆包括读者阅览区域和书目存放区域,需考虑到书架对无线信号可能造成的干扰。
2.2覆盖范围广,需考虑漫游问题
校园无线网络的覆盖范围广,当无线用户在不同区域内进行移动时,用户的移动终端需要从当前连接的AP切换到信号强度更大的AP上,也就是出现无线信号漫游情况。而不同的AP有可能注册在不同的AC设备下,因此,需规划DHCP地址池,避免不断获取新IP地址,缩短AP的切换时间,不产生业务中断。
2.3考虑多种认证方式,方便用户使用
校园无线网络中存在的移动终端多种多样,需提供多种认证方式,包括:802.1x和Portal认证。Portal认证的优点是使用方便,不需要特殊的客户端软件,只需浏览器即可,对各种终端兼容性较好。但是Portal认证方式对用户来说,需每次输入用户名和密码,效率较低,上网带来一定的不便。为了解决这个问题,目前很多学校采取了无感知认证技术,将用户账户信息与终端MAC进行绑定,当用户首次登录Portal认证成功后,终端MAC在认证服务器上进行记录,以后如果使用同样的终端接入无线网,认证服务器会对该终端直接放行,从而达到用户层面无感知。
2.4网络规划以AC控制器+瘦AP为主
无线校园网建设主要采用无线控制器AC+FitAP的组网方式。无线控制器AC旁挂在现有的有线网络的核心交换机上,可以方便地对整网的无线AP进行统一配置和管理,旁挂的组网方式使无线网络的部署更为灵活。
3高校智慧校园建设中Wi-Fi6技术的应用
3.1Wi-Fi6技术构建高效智慧课堂
构建高校智慧课堂首先是使用Wi-Fi6技术在高校教室搭建无线局域网络,通过有线设备将教室全方位覆盖,构建起了一个智慧课堂网络。高校智慧课堂通过个人终端手机、笔记本计算机、窗门的智能调控设备、环境系统的通风、空调、灯光、人员考勤设备、监控设备、VR或AR设备、互动教学问答器、投影LED等这些现代化智能设备将多场景、多维度的教室信息数据传递给相关的管理者、教师以及学生。为高校创新教学管理模式、教师观察学生课堂情况、学生了解自身学习情况等提供了有力帮助。
3.2Wi-Fi6技术融合校园在线教育
学生在高校期间相比于初中以及高中时期拥有更多的可自由支配的时间,因此学校需要充分利用这个碎片化时间,进行在线教育。Wi-Fi6技术可以使校园Wi-Fi覆盖到校园的每一处地点,在校园中全面覆盖Wi-Fi6之后,学生无论是在
校的咖啡厅、宿舍、图书馆还是自习室都可以使用个人终端设备接收在线教育信息。
相比于Wi-Fi5技术,Wi-Fi6技术的网络通信速率得到了有效提高,下载速度也得到了大幅提高,不会因为下载或载人时间过长而耽误学生的学习。此外,各种超高清画质的精品课程以及存储量的大教学资源都可以使用Wi-Fi6技术进行高速下载或载人,学生既可以下载之后再学习也可以在线学习,学习过程中完全不担心网络延迟、卡顿等现象,为学生和教师带来了极佳的使用体验。
3.3优化高校的一卡通系统
校园一卡通在高校具体非常广泛的用途,其将消费功能、身份控制以及便携式钱包等功能集中在一张卡片之上,是高校的身份识别的主要凭证。一卡通基本覆盖了高校的所有服务,一卡通的信息管理模式也是现如今高校不可缺少的信息化管理模式。学生可以通过一卡通进行各种校园活动,一卡通卡片上详细记录着学生的资源剩余、个人身份等信息。学生在校区内参加活动时使用相关的信息设备读取信息、消耗对应资源以及实时更新信息,比如食堂吃饭时打卡消费,进人图书馆时刷卡进出闸。
结语
网络技术发展日新月异,无线网络的高质量覆盖已经是大势所趋,基于802.11标准的无线网络快速发展,在技术标准快速迭代以及需求场景迅速增长的双重推动下,无线网络已经由最初的“有线网络延伸”,发展为完整、独立的接入骨干。因此,充分采用Wi-Fi6(802.11ax)技术,建设方便、可靠、实用的校园无线校园网络,对智慧校园建设有重要的意义,在使用Wi-Fi6(802.11ax)技术时,同时充分考虑到汇聚层、核心层网络设备的标准更新,不断加快智慧校园基础设施建设,全面支撑大数据、物联网的应用与发展,为校园信息化应用提供强有力保障。
参考文献
[1]杨国震.校园无线网络全覆盖解决方案[J].电脑知识与技术,2017,13(11):46-47.
[2]李锴淞.量化无线网络,提升用户体验[J].中国管理信息化,2020(2):155.
[3]文剑平.大学校园网改造的网络规划与设计研究[J].网络安全技术与应用,2017(3):116-118.
[4]梁浴文.校园大规模无线网络的实施与安全管理[J].网络安全技术与应用,2017(4):139-63.