淺析計算機網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字校園中應(yīng)用

黃宏彬 西安交通工程學院

引言

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要一個數(shù)字化的校園環(huán)境。數(shù)字化校園環(huán)境建設(shè)的基礎(chǔ)是IT，而IT的發(fā)展有賴于持續(xù)的、無止境網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。因此，網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的發(fā)展會給數(shù)字化校園網(wǎng)創(chuàng)新性環(huán)境建設(shè)注入新的活力，從而為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供一個不斷變化發(fā)展的環(huán)境。

校園網(wǎng)建設(shè)中出現(xiàn)的新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

1 問題提出

1.1 問題導入

一個復雜的計算機應(yīng)用系統(tǒng)——物聯(lián)網(wǎng)走近校園網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)的完整定義是：指通過傳感器、射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。其目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識別、管理和控制。物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合，利用云計算、模式識別等各種智能技術(shù)，擴充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同用戶的不同需求，發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。目前，物聯(lián)網(wǎng)已用于校園網(wǎng)的安防管理，著手建立基于校園網(wǎng)的信息管理平臺。然而，隨著傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在學校的應(yīng)用也將進一步深入。將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于專業(yè)教學和建設(shè)，為相關(guān)專業(yè)建立真正意義上的模擬實訓基地提供技術(shù)保障成為可能。

1.2 新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——三網(wǎng)融合應(yīng)用于校園,所謂三網(wǎng)融合是指電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、和互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資源融合。其目的是通過優(yōu)化現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)配置、綜合利用、整合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源、采用全數(shù)字化連接、寬帶數(shù)據(jù)交換與傳輸、高度集成業(yè)務(wù)、簡化終端接口、智能化管理與控制等方式改造多媒體信息網(wǎng)絡(luò)，向用戶提供視頻、數(shù)據(jù)、語音等多媒體信息服務(wù)。

“三網(wǎng)融合”利用原有的電視設(shè)備對其進行改造，形成數(shù)字化電視網(wǎng)，實現(xiàn)寬帶接入、程序下載、多應(yīng)用多業(yè)務(wù)等功能。在此基礎(chǔ)上電視網(wǎng)、電信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，相互補充，實現(xiàn)基于“三網(wǎng)融合”技術(shù)的校園網(wǎng)由光纖以太網(wǎng)、閉路電視網(wǎng)升級的HFC雙向網(wǎng)絡(luò)組成，即電視與廣播子網(wǎng)采用數(shù)字技術(shù)與數(shù)字廣播技術(shù)，把電視信號與廣播信號轉(zhuǎn)為IP包，在局域網(wǎng)內(nèi)廣播，形成校內(nèi)的廣播與電視臺，網(wǎng)內(nèi)任何一臺電腦終端都可接收。

1.3 無線局域網(wǎng)與3G入住校園

無線局域網(wǎng)絡(luò)（WirelessLocalAreaNetworks，WLAN）是相當便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，它利用射頻（RadioFrequency，RF）的技術(shù)，取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線（Coaxial）所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，使得無線局域網(wǎng)絡(luò)能利用簡單的存取架構(gòu)讓用戶透過它，達到“信息隨身化，便利走天下”的理想境界。目前，無線網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用于高校校園分布較遠的校區(qū)之間、分布不規(guī)則的校園建筑物和建筑物內(nèi)部、會議廳、校園公共休息場所、教工宿舍樓及各學校與教研網(wǎng)中心的接入和互聯(lián)。

2 展望

新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——云計算探索校園，狹義云計算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的資源；廣義云計算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的服務(wù)。它是網(wǎng)絡(luò)中協(xié)同工作的一組虛擬的服務(wù)器群，通過網(wǎng)絡(luò)強大支持，使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務(wù)器中，提供基礎(chǔ)設(shè)施、平臺和軟件應(yīng)用服務(wù)來實現(xiàn)特定連接后在網(wǎng)絡(luò)中的分布式數(shù)據(jù)處理[3]。它是一種基礎(chǔ)架構(gòu)管理方法論：把大量的高度虛擬化的資源管理起來，組成一個大的資源池，用來統(tǒng)一提供服務(wù)（IBM）以公開的標準和服務(wù)為基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)為中心，提供安全、快速、便捷的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)計算服務(wù)（Google）統(tǒng)一的特征。

2.1 云計算

應(yīng)用于校園網(wǎng)需要其提供IT基礎(chǔ)架構(gòu)，而不需購買昂貴的硬件設(shè)備。可以在信息傳輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)上實現(xiàn)覆蓋全面化、性能最優(yōu)化、規(guī)模最大化、費用最低化，同時還能滿足教育網(wǎng)絡(luò)所需的實用性、穩(wěn)定性、安全技術(shù)先進性等多方面需求。校園網(wǎng)中新技術(shù)對創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)的影響在教育創(chuàng)新與創(chuàng)新教育的大背景下，需要建立創(chuàng)新教育環(huán)境，特別是學校創(chuàng)新環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)應(yīng)用于校園網(wǎng)的建設(shè)，改變了原有的校園教學、學習、生活環(huán)境，利用系統(tǒng)設(shè)計的思想將新技術(shù)運用于校園的創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)成為可能。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)智能化教學

創(chuàng)新環(huán)境首先是課堂環(huán)境的創(chuàng)新。利用物聯(lián)網(wǎng)對傳統(tǒng)課堂和虛擬實驗進行拓展：可以利用智能標簽識別需要學習的對象，并且根據(jù)學生的學習行為記錄，調(diào)整學習內(nèi)容；建立泛在學習環(huán)境；在空間上和交互環(huán)節(jié)上，通過實地考察和實踐，增強學生的體驗。例如，實驗教學中需要學生運用各種實驗器材，可以為每種實驗器材粘貼帶有二維碼的標簽，學生看到這種器材后，除了可以知道它的名字，還可以用手機識別二維碼從教學平臺上獲得其相關(guān)擴展內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)還解決校園網(wǎng)的安全認證問題，創(chuàng)新性環(huán)境建設(shè)需要一個開放的網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)，然而開放必然會引發(fā)不安全因素。而網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)提供了校園安全認證。

2.3 三網(wǎng)合一創(chuàng)建全面的資源利用平臺

三網(wǎng)融合進入校園是信息發(fā)展的必然趨勢和推進信息化戰(zhàn)略的必然選擇。它充分利用已有的網(wǎng)絡(luò)資源，在原有的視頻網(wǎng)基礎(chǔ)上采用數(shù)字技術(shù)改造，使其適應(yīng)于IP網(wǎng)絡(luò)。通過改造電視網(wǎng)絡(luò)或終端，與電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)重新組成一個新的系統(tǒng)。新網(wǎng)絡(luò)可以承載更多的業(yè)務(wù)、實現(xiàn)更多的功能，可以充分利用電視、廣播、網(wǎng)上資源，通過各種方式得到最前沿的知識、技術(shù)，從而影響改變?nèi)说乃季S。創(chuàng)新環(huán)境的建設(shè)首先是教師和學生的思維觀念的轉(zhuǎn)變，三網(wǎng)融合實現(xiàn)了多種途徑、方式獲取知識。而且三網(wǎng)融合可以更充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展遠程教育，發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教育資源的作用。

3 結(jié)束語

置身于最尖端的環(huán)境才能更好地創(chuàng)新。新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在不斷地發(fā)展，在校園網(wǎng)中的應(yīng)用也在不斷地深入。技術(shù)重在應(yīng)用，隨著網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)更好地發(fā)展，如何能更好的應(yīng)用校園網(wǎng)創(chuàng)建校園的創(chuàng)新性環(huán)境值仍需要我們努力。