黃宏彬 西安交通工程學(xué)院

引言

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要一個(gè)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(wú)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(huì)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(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供一個(gè)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(wèn)題提出

1.1 問(wèn)題導(dǎo)入

一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)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(guò)傳感器、射頻識(shí)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(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)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(shí)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(shí)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(jì)算、模式識(shí)別等各種智能技術(shù)，擴(kuò)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(tái)。然而，隨著傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)校的應(yīng)用也將進(jìn)一步深入。將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于專業(yè)教學(xué)和建設(shè)，為相關(guān)專業(yè)建立真正意義上的模擬實(shí)訓(xùn)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(guò)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(jiǎn)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(yǔ)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(duì)其進(jìn)行改造，形成數(shù)字化電視網(wǎng)，實(shí)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(bǔ)充，實(shí)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(jí)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(hào)與廣播信號(hào)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(tái)，網(wǎng)內(nèi)任何一臺(tái)電腦終端都可接收。

1.3 無(wú)線局域網(wǎng)與3G入住校園

無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)（WirelessLocalAreaNetworks，WLAN）是相當(dāng)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(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)能利用簡(jiǎn)單的存取架構(gòu)讓用戶透過(guò)它，達(dá)到“信息隨身化，便利走天下”的理想境界。目前，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用于高校校園分布較遠(yuǎn)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(huì)議廳、校園公共休息場(chǎng)所、教工宿舍樓及各學(xué)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(jì)算探索校園，狹義云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源；廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)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(guò)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大支持，使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，提供基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)和軟件應(yīng)用服務(wù)來(lái)實(shí)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(lái)，組成一個(gè)大的資源池，用來(lái)統(tǒng)一提供服務(wù)（IBM）以公開(kāi)的標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)（Google）統(tǒng)一的特征。

2.1 云計(jì)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(gòu)買昂貴的硬件設(shè)備?？梢栽谛畔鬏?shù)幕A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)上實(shí)現(xiàn)覆蓋全面化、性能最優(yōu)化、規(guī)模最大化、費(fèi)用最低化，同時(shí)還能滿足教育網(wǎng)絡(luò)所需的實(shí)用性、穩(wěn)定性、安全技術(shù)先進(jìn)性等多方面需求。校園網(wǎng)中新技術(shù)對(duì)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(xué)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(xué)、學(xué)習(xí)、生活環(huán)境，利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想將新技術(shù)運(yùn)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(xué)

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(duì)傳統(tǒng)課堂和虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展：可以利用智能標(biāo)簽識(shí)別需要學(xué)習(xí)的對(duì)象，并且根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為記錄，調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容；建立泛在學(xué)習(xí)環(huán)境；在空間上和交互環(huán)節(jié)上，通過(guò)實(shí)地考察和實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)。例如，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要學(xué)生運(yùn)用各種實(shí)驗(yàn)器材，可以為每種實(shí)驗(yàn)器材粘貼帶有二維碼的標(biāo)簽，學(xué)生看到這種器材后，除了可以知道它的名字，還可以用手機(jī)識(shí)別二維碼從教學(xué)平臺(tái)上獲得其相關(guān)擴(kuò)展內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)還解決校園網(wǎng)的安全認(rèn)證問(wèn)題，創(chuàng)新性環(huán)境建設(shè)需要一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)，然而開(kāi)放必然會(huì)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(rèn)證。

2.3 三網(wǎng)合一創(chuàng)建全面的資源利用平臺(tái)

三網(wǎng)融合進(jìn)入校園是信息發(fā)展的必然趨勢(shì)和推進(jìn)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(guò)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(gè)新的系統(tǒng)。新網(wǎng)絡(luò)可以承載更多的業(yè)務(wù)、實(shí)現(xiàn)更多的功能，可以充分利用電視、廣播、網(wǎng)上資源，通過(guò)各種方式得到最前沿的知識(shí)、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(xué)生的思維觀念的轉(zhuǎn)變，三網(wǎng)融合實(shí)現(xiàn)了多種途徑、方式獲取知識(shí)。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(kāi)展遠(yuǎn)程教育，發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教育資源的作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

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。