無線網絡技術在智慧校園建設中的應用

宋鵬

摘 要：在信息技術飛速發展的今天，校園的管理模式從數字校園發展到智慧校園，隨著無線網絡技術的成熟，大量新興的無線網絡技術在校園中應用，當前校園網絡訪問量大、覆蓋廣，傳統的有線網絡已無法滿足用戶的需求，如何對網絡資源進行整合優化已成為目前智慧校園急需解決的問題。文章對無線網絡技術在智慧校園建設中的實際應用進行分析，首先對傳統有線網絡的不足與無線網絡技術優勢進行論述，其次探討了目前無線局域網的組成及傳輸原理，最后對無線網絡技術在智慧校園建設中的應用做了詳細的探討。

關鍵詞：無線網絡技術；智慧校園；建設

智慧校園中的無線網絡技術應用是數字化校園發展的一種趨勢，是現有傳統有線網絡升級和優化的方向，也是滿足廣大學生、教師對網絡使用需求體現，無線網絡技術使得智慧校園中的數字化應用更加方便、快捷，更好地為廣大校師生的工作、學習與生活提供便利。如何通過無線技術提升智慧校園中的應用效果，是當今智慧校園信息化建設中急需解決的重要問題。

1 無線局域網的概念

無線局域網是由計算機技術和無線通信技術相結合產生的一種新的技術，它的網絡訪問形式是通過無線發送和接收數據。它可以在普通局域網的基礎上通過無線Hub、無線網橋、無線Modem或者無線網卡等來實現。無線局域網中經常使用的網絡標準是IEEE制定的802.11標準，它包括802.11a、802.11b、802.11g和IEEE802.11n，另外，經常采用的標準還有藍牙、HiperLAN以及HomeRF等[1]。

2 傳統有線網絡的不足

2.1 有線網絡建設成本高

有線網絡布線工程量大，隨著用戶、帶寬不斷地增加，布線變得越來越多，工作量大。由于有線網絡采用實體線，在安裝使用中，線路容易損壞，特別是室外線路更加難以維護。其次，在施工布線完成后，各節點不易移動。當遇到要把距離較遠的兩個節點聯結起來時，需在固定的距離增加信號橋接設備，施工難度大，費時費力。

2.2 不能滿足用戶對網絡信息接入點的需求

在校園公共教學樓、圖書館、實訓樓、學生宿舍樓內，師生的數量多而密集，大量用戶要求接入校園網絡，傳統的有線網絡接口就變得供不應求，不能滿足廣大用戶接入網絡的需求，于是很多宿舍學生自己買了交換機與之相連，導致宿舍的網線錯綜復雜，不易管理，造成很大的安全隱患。

2.3 接入靈活性差

傳統有線網絡的接入需要設備之間使用實體線連接，移動性低，不可隨意移動，有一定距離極限性，超過一百米必須連接交換機或路由來維持信號，在校園內的開闊地點，如操場、食堂、學術報告廳、學生創業中心等，師生在休息的時候想接入校園網，但卻找不到網絡信息接入點[2]。

3 無線網絡技術應用的優點

隨著移動PC的普及以及無線網絡技術的發展，用戶終端接入逐步從有線接入轉換為無線接入，無線網絡技術在實際應用中具備以下幾個優勢[3]。

3.1 安裝方法快捷

無線網傳輸系統在實際安裝的過程上對技術人員的操作水準要求不是很高，最為重要的一點，無線網絡在實際的安裝過程中基本不涉及管道與布線工作，這意味著人力與物力上的節約。

3.2 使用靈活

隨著無線技術的發展成熟，讓無線設備的位置與安裝過程變得更加靈活，很多有限網絡無法覆蓋的區域，都可以通過無線網絡技術來進行覆蓋，師生隨時隨地都可方便地接入智慧校園網絡。

3.3 成本低廉

因為無線網絡基于現有有線網絡進行架構，采用無線信號覆蓋，無需大范圍地施工布線，加上網絡拓撲結構比較簡化，無線硬件設備相比有線設備便宜，因此，布線與設備建設上占用的資金可以得到較大限度的節約。

3.4 便于擴展、維護簡單

無線網絡設備對現有網絡的拓撲結構以及網絡擴容工作適應性強，可以支持在現有局域網的基礎上進行升級擴容。無線網絡設備基本采用遠程維護，工作量少，效率高。

4 無線局域網的組成及傳輸原理

根據無線接入點的不同功用，可實現不同的組網方式。目前有點對點模式、基礎結構模式、多AP模式、無線網橋模式、無線中繼器模式和AP客戶端模式等組網方式。當今大多數校園無線網絡主要使用802.11g標準進行架構，無線網絡主要由無線AP、無線網卡、PC以及相關網絡安全設備構成，在組網過程中根據無線覆蓋范圍的大小，將無線局域網系統分割成不同的單元，每一個單元叫作基本服務組（Basic Service Set，BSS）。一個無線局域網可以由一個單元構成，也可以由多個單元構成，但是通常情況下，是包含多個單元的，其中，無線AP主要是將WLAN與LAN連接起來，從而實現各個單元的無縫連接。當無線局域網中的每個單元通過AP與有線局域網連接在一起的時候，也就是將所有的基本服務組組合起來，就形成了擴展服務組（Extended Service Set，ESS），目前的ESS的覆蓋范圍比較廣，可達到幾千米。

目前使用的無線局域網的傳輸模式主要有兩種，即紅外線方式和無線電波方式。由于紅外線不受無線電波的影響，因此它的應用范圍比較廣，但是當傳輸距離增大時，傳輸質量會明顯下降，而且遇到非透明物質時，穿透性也比較差。而無線電波的發射端主要是通過擴展頻譜的方式或者窄帶調制的方式將數據信息轉化成電磁波信號進行發射，接收端接收到電磁波信號后再轉化成數據信號，這樣就完成了信號的發射與接收[4]。

5 無線網絡在智慧校園建設中的應用

隨著無線網絡在智慧校園中的廣泛應用，它彌補了有線網絡在時間和空間上的不足，極大地提高了師生的工作、學習、生活效率。具體落實在以下幾個方面[5]。

5.1 教學網絡

利用無線網線技術，為師生在智慧校園中提供一個方便快捷訪問校園網絡的環境，為個性化學習的開展提供強有力的支持。師生可以通過電腦、手機、移動終端等隨時隨地進行學習、交流，可以滿足不同學生的不同需求。只要有無線網絡覆蓋的地方，學生可以在課外時間利用網絡與老師或者同學進行遠程互動。無線網絡在校園中的全面覆蓋，不僅滿足了教師工作的資源需求，也讓學生在學習內容獲取渠道擴展上得到了技術輔助。

5.2 數字資源網絡

通過無線網絡覆蓋整個校園的所有區域，師生可以在操場、教室、學生活動中心等非固定場所通過移動終端連接無線網絡查閱學校的數字資源網。

5.3 校園一卡通網絡

利用無線網技術，學生在手機上安裝校園一卡通APP，通過APP虛擬卡，逐步取代借書證、門禁卡、餐飲卡等校內證件，實現師生在校園內食堂、超市、書店、圖書館、復印中心、體育館、水控、電控等各類場所的無線APP應用。

5.4 行政辦公網絡

利用無線網覆蓋學校的各辦公樓和行政辦公區，教師通過校園無線網絡，實現隨時隨地方便快捷接入校園網絡，滿足了教職工移動辦公、教學的需求，提高了各職能部門的工作效率，提升了各職能部門的服務質量。

5.5 學生宿舍網絡

宿舍學生上網的數量多而密，學生大部分采用移動PC上網，通過對宿舍的無線網無線覆蓋，解決了學生私接網線雜亂無序的問題，滿足學生上網的需求，改善了學生的上網環境。

5.6 無線臨時網絡

學校臨時的活動較多，如大型學生社團活動、學術講座、新生報道、畢業生招聘會等場所對網絡的需求越來越多。在這樣的臨時場所，上網用戶數多的情況下，可以通過無線網絡技術為用戶提供臨時性的網絡服務，滿足用戶對網絡的需求。

6 結語

無線網絡在智慧校園中的應用，為學校的老師、學生帶來了巨大的便捷，不論師生在校園的哪個角落，只要有無線網覆蓋的區域，都能夠隨時訪問校園網，上網查詢學習資料，讓很多傳統網絡環境受限的問題得到了良好解決，為老師提高教學質量，提升科研水平帶來了更多的便捷。當然，由于無線網絡技術的發展還不夠成熟，安全性能方面還有待提高，因此，校園無線網的建立還不夠完善，但是隨著科技的不斷發達，校園無線網絡會獲得更大的發展，更有利于提升其在智慧校園建設中的應用。

[參考文獻]

[1]吳宇玲.大數據時代智慧校園中的教學改革[J].中國管理信息化，2017（3）：235-236.

[2]鄭丹腸，李海濤.校園網建設中無線局域網技術的應用[J].無線互聯科技，2017（14）：19-20.

[3]孟慶偉，張玉.無線校園網的設計與實現[J].電腦編程技巧與維護，2014（14）：68-69.

[4]佟宏偉.無線網絡技術在校園網建設中的應用[J].科學技術創新，2018（8）：26-27.

[5]劉日堯.無線網絡技術在校園網中的應用分析[J].科技視界，2015（10）：71-72.