移動智慧校園建設實踐

北京交通大學信息辦主任 賈卓生

一、北京交通大學無線校園網絡建設

1.無線校園網建設目標

（1）交互式——改變教學模式：從傳統“廣播式”“固定”的教學方式轉向主動、富有創造性、動態的方式；信息傳播（學生—老師；學生—學生；群組）。

（2）無邊界——改變教學對象和場所：脫離傳統教學模式，隨時隨地；更多依靠移動終端、多媒體方式互動；獲取知識的途徑方式更加多樣。

（3）可感知——強化的智慧校園管理：可感知人（終端、應用、位置……）、行為（軌跡、熱度……）、環境（密度、分布……）；基于校園感知實現更為智慧化的管理手段。

（4）差異化——更為個性的校園服務：從傳統的粗放式服務（所有人、共性）轉向個性化的服務（考慮人的角色、屬性）。

其中，群組是多學科、虛擬的，不再關注單一課程，而是某個問題。所謂教學模式就是對教學信息傳播過程的簡化和抽象。信息傳播必須有反饋，傳播者和接收者之間不僅是發布和單向接收關系，而是相互作用和相互依存，傳播的過程不是靜態而是動態的，人在接收和傳播時是主動的、富有創造性的。從傳播學的角度看，教學也是一種信息傳遞或傳播。

需要注意的問題是：下層的IT基礎設施很重要，無縫覆蓋、品質決定上層“建筑”；業務、資源、應用、基礎設施全面整合，無線不僅僅為管道更是探針；管理對象種類繁多，數量眾多，需要一個全面的管理系統；大規模無線覆蓋成倍設備的增加，綠色健康問題將凸顯。

2.宿舍場景的AP部署方案

宿舍用戶多為學生，密集度高。建筑特點為房間多，墻體較厚。兩側為房間，中間為樓道；主要業務為上網、視頻、游戲；部署難點為房間多、信號覆蓋難、安全性差；人群特點為漫游極少，人流分布特征穩定。

總結起來，關鍵問題就是：房間多、人群密度大、信號覆蓋難、漫游少。

AP部署方案為：AP部署在相鄰屋內位置，通過6、11兩個信道進行隔離，避免干擾，1信道留給學生自建；信號只穿一墻，任何情況下終端最多通過一堵墻，解決終端接收信號很差，同時射頻信號折射后對其他設備產生的影響；覆蓋區域和教學區全部實現無感知統一認證。

3.室外場景的部署方案

原則是根據不同區域部署方式有所側重：

（1）終端非固定某位置，滿足漫游連續性要求；

（2）室外使用專用設備以及防雷、定向、全向天線；

（3）校車站、迎新走道特點不同，覆蓋方式不同。

校園室外區域覆蓋一般采用具備一定垂直角的定向板狀天線，通過樓頂、墻面的安裝，通過一定的下傾角進行覆蓋（直線距離150~300米），同時需要避免大樹等障礙物的遮擋。校園室外覆蓋勘測需要和客戶確定好電源、數據線、地線的連接方式以及抱桿、避雷設施的安裝方式等。

不同區域考慮有所側重。總體要求：

（1）AP（或天線）宜布放在高處，減少人員走動等環境變化對信號傳播的影響，改善AP的接收性能；

（2）天線安裝位置需遠離大功率電子設備，以及規避如金屬架、金屬屏風等影響無線信號傳播障礙物；

（3）根據覆蓋區業務需求和地貌，選擇合適的天線類型，確定天線位置時應對要求覆蓋的每一片區域的特點必須有清楚的了解。

迎新走道，需要重點覆蓋“新生報到處”等地方，AP可選擇在附近樓體、路燈以及運營商信號塔上安裝，也可以單獨制作抱桿安裝。天線選擇定向天線，主波瓣朝準目標區域進行覆蓋。

4.室外場景的終端漫游導航

存在的問題：漫游行為終端決定；粘連性導致漫游切換造成的丟包。

端漫游行為由終端自身無線軟件決定，好的終端軟件會及時切換到信號理想的AP保證業務正常；差的終端軟件會有AP粘連現象，因漫游切換不及時而造成丟包嚴重。

應用的現狀：缺乏有效的引導終端漫游切換的手段；暴力踢下線強制切換導致業務中斷；依舊連接信號差的AP。

常見的解決方法是主動將信號不好的客戶端踢下線，強制用戶切換。該方法的弊端是客戶端重新上線時間較長，造成業務中斷。

5.用戶識別管理

校內用戶：無線校園網用戶管理如何平衡易用性和安全性上。無感知認證技術創新采用“一次接入，多次使用”的智能終端無感知認證方案，解決了傳統Peap、Portal認證的終端兼容性和易用性難題。

校外訪客：無線校園網眾多校外訪客，如何能安全、簡單的管理起來。微信認證、二維碼認證等多種方式解決校外訪客問題。

利用校園各個系統與無線系統結合，進行關聯分析創造更多可能。

校園大數據分析系統（后勤數據、教務數據、學籍數據等）、校園無線基礎架構（人、身份信息，終端信息，頻譜信息等）、校園應用展示平臺（學校、合作方等）共同構成了移動智慧校園應用生態圈。

二、北京交通大學展示平臺建設

數據分析展示系統是在傳統信息系統上產生的更高層次的展現分析及決策支持系統，其強大的展現及決策分析功能可以用來幫助我們提高決策能力和管理能力。通過報表、數據多維分析、管理駕駛艙等多樣的數據查詢、統計方式，有效地解決校園信息數據價值的利用問題，尤其可以為領導層提供更為先進、豐富、方便的決策信息，從而充分體現校園信息化投入的重要價值。

IBM Cognos能夠簡化數據操作，允許用戶訪問、瀏覽、分析、格式化數據，并在學校范圍內進行信息共享。其中包含高級分析、查詢、報表設計、數據分析、儀表盤和可視化展現,以及信息架構管理等方面的功能。

圖2 數字化校園結構

圖3 移動智慧校園應用

系統主要功能為：

（1）固定報表。為了方便決策者了解學校的教學及科研狀況，需為其制作直觀、準確反映學校業務狀況的固定報表；

（2）自定義報表。為了方便管理層和業務執行層進行業務分析和工作匯報，需提供自定義報表功能，使用者可根據自己的需要選取字段、設置篩選條件生成所需報表。自定義報表功能要求靈活、便捷，報表生成速度快；

（3）多維分析。通過靈活、便捷的多維分析工具，幫助決策者發現問題，追溯問題根源，預測業務發展趨勢，為制定問題解決方案、改善教學及科研狀況提供依據和支持；

（4）即席查詢。通過即席查詢功能，使得系統使用者無須掌握SQL語言，即可快速實現對重點數據、重點業務的管理和監控；

（5）儀表盤。提供一頁式、重點突出、動態交互及可視化的視圖，幫助決策者快速了解教學及科研狀況，快速了解存在的業務問題，并及時地做出決策。