5G在智慧校园建设领域的研究

文/章翔飞，沈勇，王兵，周君仪，薛云霞

随着互联网技术的不断发展，我国在5G（第五代移动通信技术）领域的研究已经走在世界前列，但是在5G应用方面尚未达到预期目标。理论上，在原有框架结构上加入5G元素能够促使相关产业的飞速发展。本文基于我国5G的发展形势，以期探究出该技术在智慧校园建设中的重要作用。

随着科学技术的快速发展，教育和信息技术得以深度融合，智慧教育、智慧校园等概念相继提出，在教育信息化时代背景下引发智慧校园建设的新浪潮。智慧校园是借助5G、人工智能、云计算、大数据等信息技术打造的智能化、感知化、泛在化的新型教育模式，涵盖教学、科研、校园建设、管理、服务等多个方面。智慧校园的建设离不开互联网技术的支持，其借助信息技术的革新不断提高校园工作的便捷性。简单来说，5G的融入能够加快智慧校园的建设速度，提高各方面的办公效率，助力校园更好地建设和推广智慧教育，进而提高人才培养质量，进一步丰富和完善5G在智慧校园建设中的应用。

一、我国5G的发展形势

网络时代的到来明显提高了人们生活的便利性。从最开始的2G到现在的5G，变化的不仅是信息的传输速度，信息传输的稳定性也获得显著提升。当前，在国家和高新技术人才的通力协作下，我国在5G领域的研究已经走在世界前列。与此同时，以美国为首的西方国家开始针对中国5G的发展进行打压，这也是我国掌握5G核心技术却无法迅速走向世界的主要原因。

二、智慧校园建设需求

以最常见的线上教学为例，教学资料的高速传输是其对网络信息技术提出的最基本的考验。就当前实际来看，5G的传输速率远超4G和Wi-Fi。此外，教学过程中使用的视频、PPT以及最后的课程回放等，都是线上教学必不可少的资源，这些资源的传输同样需要传输速率高且稳定的网络环境。

实时、全面掌握校内教育教学资源是智慧校园建设的另一重要内容。例如，高校举办的各类中小型活动大多集中在教室，因此，实时掌握教室的占用情况能够为此类活动的顺利举办提供保障。在这种情况下，5G在实时统计和查看教室占用情况等方面的优势越发突出。

及时准确地记录学生的各项学习数据也是智慧校园建设的重点内容之一。

当前，高校学子的综合成绩通常由平时分和卷面成绩共同组成，其中，考勤和平时成绩可以由教师通过网络平台进行统计。这种考勤方式在提高统计效率的同时，还能确保相关学习数据的准确性、全面性。除此之外，5G与智慧校园建设的结合还有助于教师在学期末计算学生的平时分，及时了解及掌握学生的学习情况。

三、5G在智慧校园建设中的应用

（一）5G智慧化管理

受新冠肺炎疫情的影响，全国高校不断提高对师生出入管理的重视程度。传统的凭借校园卡进出校园的管理方式已经无法有效识别出入校园人员的基本情况，学生外借校园卡的行为更是屡有发生。为此，国内高校普遍引入面部识别和健康码数据对接相结合的智慧化管理方式，以有效遏制非本校师生随意出入校园的情况发生。在具体操作过程中，高校管理人员只需要将在校师生的信息统一录入智能平台，并同步到门禁处安装的面部识别系统即可。同时，本校师生面部识别成功后，该系统还将同步校验其健康码是否为绿码状态。“双重”校验通过后，本校师生方能自由出入校园。为避免传统面部识别和健康码校验系统的识别速度慢、准确性低等问题，不少高校将5G引入该系统，以提高在校师生信息录入的准确性和及时性。5G强大的信息传输性能即时进行人脸识别和绿码校验检测，大幅缩减了出入人员的通行时间。

（二）5G无边界课堂

（1）5G远程直播互动教学。该类教学以5G为载体，是在不同校区间实现的跨校区实时直播远程互动教学。参与教学的师生可以跨越空间限制，与其他校区的师生进行实时互动，高校也能实现互联、互通、互教、互学的开放式教学目标。

（2）5G+远程巡课系统。5G+远程巡课系统同样依托于5G的高速传播，其本质是利用数字化手段实时监督教师和学生的课堂行为，随时随地巡课。教研室负责人、教学督导以及学校管理者均可以通过该系统来实时查看本校教师的授课情况，从而提高课程教学管理效率，营造更加安全、开放的教学环境。

（三）5G虚拟实验（训）室

为了加快智慧校园的建设，不少高校开始在校内建设VR/AR实验平台，通过校园网和5G专网连接各类终端；在校外架设数据采集终端，通过5G主干网实时回传数据，以同步异地数据。5G虚拟实验（训）室技术架构如图1所示。

（四）5G智慧评教系统

5G智慧评教系统是根据高校评教的实际需求，结合系统性能要求，采用标准三层架构模式，以实现广大师生实时在线评教为最终目的的网络系统。该系统的技术架构如图2所示。

（五）5G无人机巡查

5G无人机巡查的运行原理是：通过远距离传输技术将无人机拍摄到的图像实时传输到地面基站，无人机通过数传技术将各项飞行数据传输到地面基站，以便技术人员通过一体式遥控器来手动调控航点、航线等。同时，指挥中心人员也可以通过大屏、电视墙、客户端和电脑查看无人机传输回来的实时图像，以便结合现场情况及时、准确地发出指令。

四、结语

综上所述，5G引入智慧校园建设已是大势所趋。虽然当前5G尚未实现全面普及，但是在不远的将来，5G必然会成为信息领域的主流。届时，基于5G及相关技术建设而成的智慧校园也必将成为时代发展的主流，助力教育业实现飞速、可持续发展。