面向智慧校园的移动情境感知服务模型研究

王凯

450000

   摘要：智慧校园是计算机网络技术高速发展下的必然发展趋势，国内诸多高校也在积极进行智慧校园建设，软硬件设施都需要以无线网络构建为前提，科学高效的无线网络设计是进行智慧校园建设的重要基础。电信供应商提供的无线网络与高校的无线网络需求不符，基础设施投入大、附加使用成本高、无线网络拓扑结构单一、无线网络信号覆盖率低、信号传输质量差等问题都使智慧校园建设存在局限。本文针对一种面向智慧校园建设的高效无线网络设计问题进行探讨，分析智慧校园背景下的高效无线校园网组网需求与原则、高效无线校园网组网设计方案，以促进高效无线网络的构建，进而推动智慧校园的建设步伐。

关键词：智慧校园；高效；无线网络；设计

一、智慧校园背景下的高效无线校园网组网需求与原则

  智慧校园建设需要以网络信息技术为载体，通过监测、分析、融合与智能响应的方式，对学校各职能部门进行整合，保证教育教学活动与学生的生活活动高度融合，从而为学生提供更高质量的教学服务，促进和谐校园氛围的构建，同时也有助于学校的持续发展。无线网络的应用范围相对较为广泛，能够有效避免有线网络存在机动性较差的问题，能够实现数据的高速传输，当出现设备故障时能够进行准确定位，降低设备网络的维护和管理成本。伴随智能校园建设工作的不断深入，学生对于网络的应用和依赖程度不断提高，迫切需要进行高效的无线校园网建设。

（一）高效无线校园网组网需求

   其一，需要为在校师生提供便利条件，便于进行综合化信息服务平台建设，营造智能感知环境，提供个性化定制的无线网络通信服务；其二，将计算机网络信息服务融合到高校的各应用领域，实现高校教学活动的互联和协作；其三，通过无线校园网建设，为高校提供与校外社会进行信息沟通的途径，感知智能环境，构建信息综合服务平台。伴随移动互联网技术的高速发展，社会生活对于无线网络的应用需求也不断提升，学生在校园环境中进行学习和生活，也需要应用无线网络使校园生活更加智慧化和便捷化。与此同时，现代教育技术的引入，也需要教学活动能够高效便捷的进行网络连接，为教学活动提供网络通信服务，满足师生在校学习和生活对于网络的需要是校园网建设的关键。

（二）高效无线校园网组网原则

  高效无线校园网需要以有线局域网为主干连接，进而组建无线局域网络，高效无线校园网需要保证各种设备的有效连接，并保证设备的高效运行状态，校园网组网构建需要遵循以下原则：其一，高效稳定性原则，网络的高效运行状态是体现无线校园网高效性的关键，进行组网需要选择适合的网络硬件设备，对拓扑结构进行合理设计，对于网络连接和传输中出现的突发事件，要具备应对能力，以保证体现运行状态的稳定性；其二，规范性和标准性原则，进行校园网构建是复杂的过程，网络架构要进行合适的硬件设备选择，重视设备运行实践的便捷性，架构构建要符合国家标准，体现架构设计的与时俱进，能够修改和升级相应的硬件设备；其三，可控性原则，无线校园网络的应用也需要进行后期运维管理，当出现网络故障时，能够及时进行排障技术应用，同时还应当具备网络防护功能，对各设备端口的运行流量进行监控，避免设备长期处于高负荷运行状态，以便延长设备的使用寿命。

二、智慧校园背景下的高效无线校园网组网设计方案

  基于智慧校园的大学无线校园网构建，需要根据校园的实际建筑结构分布情况进行设定，因此需要对校园环境进行实际勘测，并绘制区域图，包含范围需要包括学生宿舍楼、教学楼、体育场馆、食堂区域等，每个区域可以设置AP，应用无线基站对相应区域进行网络覆盖，每个基站可覆盖半径200米的空间范围。

（一）通信方案

1.接入层

  由于高校内部的楼宇分布区域存在较大差异，进行网络的接入设备设定便需要对楼宇的分布情况进行考察，分析地形的高低分布，根据实际情况采用不同覆盖类型设计，以保证不同区域的网络用户都能够顺利接入网络，并能够保证稳定的网络连接状态。通信方案设计可以将高校在空间结构中分成若干分支区域，并针对不同分支区域的实际情况提出网络解决方案，进而将不同区域的网络连接解决方案进行整合。

2.汇聚层

  汇聚层需要将各分支区域的解决方案进行汇聚，因而导致汇聚层的流量也相对较大，更需要保证信道的信号安全性，避免外来因素对各独立信道造成数据信号的干扰，对于应用区域相对较小的信道而言，应当根据整体的信号区域分布规划，将其存储于网络层绵中，设计单独干净的信道，在构建的屋顶设置AP接入点，并将此作为中心点，形成更为广泛的信号覆盖。由于对无线网桥的设置数量有限制，因而需要尽量将AP的设置位置集中与某一建筑结构中，便于无线网络的连接。

2.1网络效率

  由于高校学生的生活作息时间具有相似性特征，根据学生的学习和生活习惯，可以确认高校无线基站的话务高峰值多集中于晚8—11点之间，且用户占用无线网络的时间相对较长，因而需要设计规划足够的硬件基础设施，以满足高峰期的用网需求，提升网络应用效率。移动并发数数量越多，无线网络需要承担的应用荷载也会越大，可以根据移动并发数的数量确定基站数量，基站数量增多能够拓展无线网络的覆盖范围，也能够提升网络应用效率。

  无线校园网络的应用性能实现是无线校园网建设的重要目标，网络传输效率是决定网络应用性能的关键，无线网络架构的方案设计需要保证网络和设备的荷载吞吐能力，进而保证各种形式的数据信息、语音信息以及图像信息都能够保持顺畅的信息传递。基站建设数量需要与网络数据的吞吐量匹配，使话务高峰期的网络应用效率也能够得到保证。

2.2无线网络安全

  高校校园无线校园网构建中，需要保证无线网络的数据安全，因为高校师生应用无线网络包含个人信息、教学信息以及科研信息等诸多内容，电磁信号在不同信道中传输，用户能够通过节点接入校内网络，由于网络接入方式相对开放，容易受到外界不安全因素的影响和干扰，因而需要设定有效的网络安全保障，对IP地址进行筛选和过滤，对认证WEP加密，同时对Wi-Fi保护接入WPA加密，应用多种加密防护方式保护无线网络的安全。

2.3无线网络设备的性价比

  无线网络构建需要以各种设备作为载体，进行校内网网络设计和构建，需要考量系统和设备的成本投入问题，相关设计人员在进行网络架构设定时，要结合网络应用需求进行最优性价比选择，提升网络建设和应用价值。

三、结束语

  智慧校园需要对于无线网络具有一定的依赖性，高效无线网络设计需要结合校园对于无线网络的实际应用需求，坚持网络设计原则，对通信方案、网络效率、无线网络安全、设备性价比等问题给予关注，以提升设计方案的适用性，提升无线网络应用效能，有效的无线网络设计对于推动智慧校园建设具有现实意义。

参考文献

[1]姚登敏,李百寿,陈凤彩, 等.一种面向智慧校园建设的高效无线网络设计[J].中国科技信息,2018,(1):38-40.

[2]邵全义,赵书田.构建智慧校园WiFi无线网络的安全方案[J].无线互联科技,2017,(1):25-26.