□天津科技大學 侯仁平
淺析高等學校中無線網絡的應用
□天津科技大學 侯仁平
隨著現代無線網絡技術的不斷更新與進步,無線局域網作為高校有線網絡應用的一項重要補充,對推動高校信息化建設、構建數字校園的發展起到了重要作用。本文以天津科技大學為例,介紹了無線網絡在高等學校中的應用情況及存在的主要問題。
無線網絡;高等學校;校園應用
無線網絡(Wireless network)技術涵蓋的范圍很廣,既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡,也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術。無線網絡與有線網絡用途類似,最大的不同在于傳輸介質的不同,利用無線電技術取代網線。通常用于無線網絡的設備包括便攜式計算機、臺式計算機、手持計算機、個人數字助理(PDA)、移動電話、筆式計算機和尋呼機。無線網絡的類型分為無線廣域網(WWAN)、無線城域網(WMAN)、無線局域網(WLAN)和無線個人網(WPAN)。高等學校校園無線網絡是無線局域網(WLAN)的具體應用實例,以延伸網絡的應用范圍。綜合來說,高校無線網絡主要適用于以下幾種情況:有需要使用網絡的移動工作者或設備;由于環境因素限制,導致有線網絡無法架設;作為有線網絡之外的備用網絡系統。無線網的最大特點及優點是能夠實現“任何人在任何時間,任何地點以任何方式與任何人通信”的硬性需求,在很大程度上彌補了傳統校園有線網絡存在的缺陷與不足。
在教育信息化快速發展的今天,校園網已經成為高校校園生活的重要組成部分,是教職員工和學生獲取資源和信息的主要途徑。它將學生與從事教學、學術研究、業務活動的大學教師和行政人員緊密地聯系在一起,在教育系統中具有非常重要的作用。目前,越來越多的教師、學生擁有了筆記本電腦,他們具有強烈地在教室、實驗室、圖書館和室外廣場等場地隨時隨地接入互聯網或校園網的需要,以便及時快捷地獲得所需信息。
(1)網絡接入點不足
在高校公共教學樓、宿舍樓、圖書館等校園內學生數量多且密集的區域,學生、教師對方便快捷地接入網絡有非常大的需求,于是,相對有限的有線網絡接入點就不夠用了,雖然很多學校辦公大廳和學生宿舍樓內用交換機等網絡設備擴展網絡接入點,但導致很多辦公樓層和學生宿舍的網線錯綜復雜,且存有較大的安全隱患。
(2)不能隨時隨地上網
在操場、會議室等教室外的一些場所召開一些重要會議時,主講及參會人員需要及時瀏覽網頁、查閱信息、收發郵件;學生們也渴望方便快捷地登錄學校的主頁,查詢各種相關教學教室信息及登錄學校的交互式網站微博等,表達自己的觀點;也有的人希望隨時隨地地在網上查詢、借閱圖書資源,可是,如果沒有無線網絡,則無法實現這些目標。
(3)開放式電子圖書資源訪問受限
運用電子圖書館查閱各種電子圖書及文獻資料,進行自主學習研究是當今的大學生和高校教學科研的主要特征。要在電子數據庫中查閱各種電子圖書文獻資料,必須通過網絡對這些電子圖書資源進行訪問下載,但是,學校機房中有限的有線網絡接入點往往無法保證學生自由流暢地瀏覽電子圖書和文獻,致使圖書館和機房外面學生排著長長的隊伍等待上機的現象時有發生,而無線局域網的應用,無疑可以在很大程度上解決上述問題。
(1)可以充分利用本校已有網絡資源
無線局域網建成后,用戶不再受有線局域網絡線路的限制,并能夠集成高速無線局域網與有線局域網,極大地利用了學校已有的投資。
(2)方便擴容和調試
架設無線局域網,既可解決某些區域物理布線困難的難題,也使擴容和調試變得相對簡單,有利于節省昂貴的維護費用,是目前高校校園網網絡升級、改造的最佳途徑。
(3)解決“信息孤島”的問題
在一些學生活動的主要室外地點,如校園廣場、操場等架設無線網橋路由設備,配備大功率室外天線,對于裝有無線網卡的筆記本電腦用戶和移動智能終端用戶就可以享受各種無線網絡帶來的便利,尤其一些由于有線網絡架設困難而導致無法接入網絡的“信息孤島”,效果尤其明顯。
(4)高效便捷的網絡管理
無線接入方式訪問校園網,可以充分滿足不同用戶的需求,網絡接入方式更加靈活有效。有線局域網與無線局域網并存,使得無線局域網成為有線局域網的有效補充和備用網絡系統。隨著高校教職員工和學生個人購買筆記本和PDA人數的增多,網絡無線應用必將是中國高等學校“十二五”期間的大勢所趨。
在2010年發布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中,將教育信息化建設提到了國家戰略層面。教育信息化以信息技術與教育的深度融合為基本特征,是加強科教結合的重要形式。教育信息化提供信息時代的基本教育環境,有利于促進優質教育資源共享,是實現教育公平與義務教育均衡發展的有力保證。教育信息化已經成為推動教育內容、方法、手段、觀念的全面改革和創新以便提高教育教學質量的有效途徑,也是提升教育管理與決策的效率及水平,提高教育公共服務能力的內在要求。無線網絡作為衡量信息化程度的一個重要組成部分,必將在今后的五到十年間,成為推動教育信息化發展的一項非常關鍵的重要舉措。校園無線網絡的建設無疑是教育信息化、現代化的一個重要組成部分,它將在教育方式、教學方法、資源共享等方面起到非常重要的創新作用。目前,在全世界的各級各類高等學校中,無線網絡都有著非常廣泛和實際地應用。
目前,無線移動網絡已經比較廣泛地在高等學校中得到應用,尤其是在高校教學中的應用越來越普遍。校園無線網絡的建設,不僅可以滿足師生隨時隨地上網的需求,更可以充分發揮無線網絡使用簡單、方便快捷等特點,極大地促進校園多媒體教學工作的開展。
早在上世紀90年代末,美國的卡內基梅隆大學就率先構建了無線校園網,并將其應用到實際教學當中,隨后,哈佛大學、劍橋大學、耶魯大學、麻省理工等世界著名高校,相繼將無線網絡應用到各自的本科與研究生教學中。而在亞洲,很多知名高校,如新加坡南洋科技大學、臺灣大學、香港科技大學等也已實現了無線移動網絡校園內的覆蓋。而在中國大陸,最早由北京大學于2002年啟動了高校無線局域網建設項目,拉開了國內高校無線移動網絡應用的序幕。此后,清華大學、上海交通大學、復旦大學等高校也先后在圖書館、自習室或其它辦公地點建設了無線網絡。
2011年4月8日,中國人民大學校園無線網絡正式啟用,其覆蓋面達到了前所未有的范圍,從而使人民大學的師生可在校園里隨時隨地享受綠色、快捷、安全的網絡環境,該校也率先成為北京市無線網絡覆蓋最密集、最全面的大學校園之一。
目前,天津科技大學的無線網絡由三部分構成,因學校兩地辦學,河西和泰達兩個校區采用的無線供應商分別為中國電信和中國移動,河西校區涵蓋區域包括主教學樓、國際交流中心、圖書館、階梯教室、留學生公寓、各學科實驗室等辦公和教學場所,覆蓋范圍將近50000平方米。在泰達校區,其覆蓋區域包括1至9號樓、生物樓、食品加工工程中心以及部分室外區域,總覆蓋面積約106000平方米,另外,還有學校自籌自建的無線網絡重點覆蓋關鍵性區域。無線局域網的部署,實現了全校有線網絡和無線網絡的一體化。不僅使學校領導和師生能夠方便高效地使用校園網絡,同時促進了教學和科研發展,進一步拓展了研究空間,提升了校園網絡環境、管理水平和效率,極大地提高了校園信息化基礎建設的水平,提高了學生和教職工的學習、工作效率。
在無線網絡建設的過程中,我們也遇到了很多問題和挑戰,例如:WLAN設備和校園網中的現有有線設備不能統一管理,維護工作量巨大;無線網絡不能和有線網絡提供統一的計費客戶端。此外,作為無線網絡的核心,無線控制器一旦出現故障后,網絡影響范圍大,加之由于無線網絡的技術特性,其在安全方面的控制手段比有線網絡更加復雜和困難。
目前,我校無線局域網建設還僅僅處于一、二期階段,無線網絡覆蓋范圍有限,無線網絡通信標準基本都是采用802.11b/802.11g,無線速率最高支持54Mb/s,尚無法實現全校的無縫覆蓋和高速接入。為此,我校已爭取在“十二五”期間,建設成支持802.11n通信標準的無線網絡,將無線網絡接入速率提升到300Mb/s。到“十二五”末,建設完畢我校無線局域網,屆時,我校的網絡無線應用必將邁上一個新的臺階。
教育在國民經濟和社會發展中具有基礎性、全局性、先導性作用,應該也必須率先實現現代化。而教育信息化是教育現代化的重要標志,是實現教育現代化的支撐保障。無線網絡的應用也必將成為教育信息化、現代化實現的重要手段。作為高等學校,應著力進行校園無線網技術的研究和面向實用性的工作,抓住契機,加快建設和發展校園無線網,力求盡早實現校園網無線和有線的雙網覆蓋。這樣,用戶可通過無線方式更加方便快捷地接入校園網,為以后手機終端等移動設備訪問校園網絡打下基礎。我們深信,“十二五”期間高等學校的無線局域網建設不但會極大地推動國家信息化的發展進程,也將為我國信息產業和通信市場步入國際市場創造機會與條件。
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