无线网络技术在智慧校园建设中的应用

宋鹏

摘 要：在信息技术飞速发展的今天，校园的管理模式从数字校园发展到智慧校园，随着无线网络技术的成熟，大量新兴的无线网络技术在校园中应用，当前校园网络访问量大、覆盖广，传统的有线网络已无法满足用户的需求，如何对网络资源进行整合优化已成为目前智慧校园急需解决的问题。文章对无线网络技术在智慧校园建设中的实际应用进行分析，首先对传统有线网络的不足与无线网络技术优势进行论述，其次探讨了目前无线局域网的组成及传输原理，最后对无线网络技术在智慧校园建设中的应用做了详细的探讨。

关键词：无线网络技术；智慧校园；建设

智慧校园中的无線网络技术应用是数字化校园发展的一种趋势，是现有传统有线网络升级和优化的方向，也是满足广大学生、教师对网络使用需求体现，无线网络技术使得智慧校园中的数字化应用更加方便、快捷，更好地为广大校师生的工作、学习与生活提供便利。如何通过无线技术提升智慧校园中的应用效果，是当今智慧校园信息化建设中急需解决的重要问题。

1 无线局域网的概念

无线局域网是由计算机技术和无线通信技术相结合产生的一种新的技术，它的网络访问形式是通过无线发送和接收数据。它可以在普通局域网的基础上通过无线Hub、无线网桥、无线Modem或者无线网卡等来实现。无线局域网中经常使用的网络标准是IEEE制定的802.11标准，它包括802.11a、802.11b、802.11g和IEEE802.11n，另外，经常采用的标准还有蓝牙、HiperLAN以及HomeRF等[1]。

2 传统有线网络的不足

2.1 有线网络建设成本高

有线网络布线工程量大，随着用户、带宽不断地增加，布线变得越来越多，工作量大。由于有线网络采用实体线，在安装使用中，线路容易损坏，特别是室外线路更加难以维护。其次，在施工布线完成后，各节点不易移动。当遇到要把距离较远的两个节点联结起来时，需在固定的距离增加信号桥接设备，施工难度大，费时费力。

2.2 不能满足用户对网络信息接入点的需求

在校园公共教学楼、图书馆、实训楼、学生宿舍楼内，师生的数量多而密集，大量用户要求接入校园网络，传统的有线网络接口就变得供不应求，不能满足广大用户接入网络的需求，于是很多宿舍学生自己买了交换机与之相连，导致宿舍的网线错综复杂，不易管理，造成很大的安全隐患。

2.3 接入灵活性差

传统有线网络的接入需要设备之间使用实体线连接，移动性低，不可随意移动，有一定距离极限性，超过一百米必须连接交换机或路由来维持信号，在校园内的开阔地点，如操场、食堂、学术报告厅、学生创业中心等，师生在休息的时候想接入校园网，但却找不到网络信息接入点[2]。

3 无线网络技术应用的优点

随着移动PC的普及以及无线网络技术的发展，用户终端接入逐步从有线接入转换为无线接入，无线网络技术在实际应用中具备以下几个优势[3]。

3.1 安装方法快捷

无线网传输系统在实际安装的过程上对技术人员的操作水准要求不是很高，最为重要的一点，无线网络在实际的安装过程中基本不涉及管道与布线工作，这意味着人力与物力上的节约。

3.2 使用灵活

随着无线技术的发展成熟，让无线设备的位置与安装过程变得更加灵活，很多有限网络无法覆盖的区域，都可以通过无线网络技术来进行覆盖，师生随时随地都可方便地接入智慧校园网络。

3.3 成本低廉

因为无线网络基于现有有线网络进行架构，采用无线信号覆盖，无需大范围地施工布线，加上网络拓扑结构比较简化，无线硬件设备相比有线设备便宜，因此，布线与设备建设上占用的资金可以得到较大限度的节约。

3.4 便于扩展、维护简单

无线网络设备对现有网络的拓扑结构以及网络扩容工作适应性强，可以支持在现有局域网的基础上进行升级扩容。无线网络设备基本采用远程维护，工作量少，效率高。

4 无线局域网的组成及传输原理

根据无线接入点的不同功用，可实现不同的组网方式。目前有点对点模式、基础结构模式、多AP模式、无线网桥模式、无线中继器模式和AP客户端模式等组网方式。当今大多数校园无线网络主要使用802.11g标准进行架构，无线网络主要由无线AP、无线网卡、PC以及相关网络安全设备构成，在组网过程中根据无线覆盖范围的大小，将无线局域网系统分割成不同的单元，每一个单元叫作基本服务组（Basic Service Set，BSS）。一个无线局域网可以由一个单元构成，也可以由多个单元构成，但是通常情况下，是包含多个单元的，其中，无线AP主要是将WLAN与LAN连接起来，从而实现各个单元的无缝连接。当无线局域网中的每个单元通过AP与有线局域网连接在一起的时候，也就是将所有的基本服务组组合起来，就形成了扩展服务组（Extended Service Set，ESS），目前的ESS的覆盖范围比较广，可达到几千米。

目前使用的无线局域网的传输模式主要有两种，即红外线方式和无线电波方式。由于红外线不受无线电波的影响，因此它的应用范围比较广，但是当传输距离增大时，传输质量会明显下降，而且遇到非透明物质时，穿透性也比较差。而无线电波的发射端主要是通过扩展频谱的方式或者窄带调制的方式将数据信息转化成电磁波信号进行发射，接收端接收到电磁波信号后再转化成数据信号，这样就完成了信号的发射与接收[4]。

5 无线网络在智慧校园建设中的应用

随着无线网络在智慧校园中的广泛应用，它弥补了有线网络在时间和空间上的不足，极大地提高了师生的工作、学习、生活效率。具体落实在以下几个方面[5]。

5.1 教学网络

利用无线网线技术，为师生在智慧校园中提供一个方便快捷访问校园网络的环境，为个性化学习的开展提供强有力的支持。师生可以通过电脑、手机、移动终端等随时随地进行学习、交流，可以满足不同学生的不同需求。只要有无线网络覆盖的地方，学生可以在课外时间利用网络与老师或者同学进行远程互动。无线网络在校园中的全面覆盖，不仅满足了教师工作的资源需求，也让学生在学习内容获取渠道扩展上得到了技术辅助。

5.2 数字资源网络

通过无线网络覆盖整个校园的所有区域，师生可以在操场、教室、学生活动中心等非固定场所通过移动终端连接无线网络查阅学校的数字资源网。

5.3 校园一卡通网络

利用无线网技术，学生在手机上安装校园一卡通APP，通过APP虚拟卡，逐步取代借书证、门禁卡、餐饮卡等校内证件，实现师生在校园内食堂、超市、书店、图书馆、复印中心、体育馆、水控、电控等各类场所的无线APP应用。

5.4 行政办公网络

利用无线网覆盖学校的各办公楼和行政办公区，教师通过校园无线网络，实现随时随地方便快捷接入校园网络，满足了教职工移动办公、教学的需求，提高了各职能部门的工作效率，提升了各职能部门的服务质量。

5.5 学生宿舍网络

宿舍学生上网的数量多而密，学生大部分采用移动PC上网，通过对宿舍的无线网无线覆盖，解决了学生私接网线杂乱无序的问题，满足学生上网的需求，改善了学生的上网环境。

5.6 无线临时网络

学校临时的活动较多，如大型学生社团活动、学术讲座、新生报道、毕业生招聘会等场所对网络的需求越来越多。在這样的临时场所，上网用户数多的情况下，可以通过无线网络技术为用户提供临时性的网络服务，满足用户对网络的需求。

6 结语

无线网络在智慧校园中的应用，为学校的老师、学生带来了巨大的便捷，不论师生在校园的哪个角落，只要有无线网覆盖的区域，都能够随时访问校园网，上网查询学习资料，让很多传统网络环境受限的问题得到了良好解决，为老师提高教学质量，提升科研水平带来了更多的便捷。当然，由于无线网络技术的发展还不够成熟，安全性能方面还有待提高，因此，校园无线网的建立还不够完善，但是随着科技的不断发达，校园无线网络会获得更大的发展，更有利于提升其在智慧校园建设中的应用。

[参考文献]

[1]吴宇玲.大数据时代智慧校园中的教学改革[J].中国管理信息化，2017（3）：235-236.

[2]郑丹肠，李海涛.校园网建设中无线局域网技术的应用[J].无线互联科技，2017（14）：19-20.

[3]孟庆伟，张玉.无线校园网的设计与实现[J].电脑编程技巧与维护，2014（14）：68-69.

[4]佟宏伟.无线网络技术在校园网建设中的应用[J].科学技术创新，2018（8）：26-27.

[5]刘日尧.无线网络技术在校园网中的应用分析[J].科技视界，2015（10）：71-72.