移動智慧校園建設實踐

北京交通大學信息辦主任 賈卓生

一、北京交通大學無線校園網(wǎng)絡建設

1.無線校園網(wǎng)建設目標

（1）交互式——改變教學模式：從傳統(tǒng)“廣播式”“固定”的教學方式轉(zhuǎn)向主動、富有創(chuàng)造性、動態(tài)的方式；信息傳播（學生—老師；學生—學生；群組）。

（2）無邊界——改變教學對象和場所：脫離傳統(tǒng)教學模式，隨時隨地；更多依靠移動終端、多媒體方式互動；獲取知識的途徑方式更加多樣。

（3）可感知——強化的智慧校園管理：可感知人（終端、應用、位置……）、行為（軌跡、熱度……）、環(huán)境（密度、分布……）；基于校園感知實現(xiàn)更為智慧化的管理手段。

（4）差異化——更為個性的校園服務：從傳統(tǒng)的粗放式服務（所有人、共性）轉(zhuǎn)向個性化的服務（考慮人的角色、屬性）。

其中，群組是多學科、虛擬的，不再關注單一課程，而是某個問題。所謂教學模式就是對教學信息傳播過程的簡化和抽象。信息傳播必須有反饋，傳播者和接收者之間不僅是發(fā)布和單向接收關系，而是相互作用和相互依存，傳播的過程不是靜態(tài)而是動態(tài)的，人在接收和傳播時是主動的、富有創(chuàng)造性的。從傳播學的角度看，教學也是一種信息傳遞或傳播。

需要注意的問題是：下層的IT基礎設施很重要，無縫覆蓋、品質(zhì)決定上層“建筑”；業(yè)務、資源、應用、基礎設施全面整合，無線不僅僅為管道更是探針；管理對象種類繁多，數(shù)量眾多，需要一個全面的管理系統(tǒng)；大規(guī)模無線覆蓋成倍設備的增加，綠色健康問題將凸顯。

2.宿舍場景的AP部署方案

宿舍用戶多為學生，密集度高。建筑特點為房間多，墻體較厚。兩側為房間，中間為樓道；主要業(yè)務為上網(wǎng)、視頻、游戲；部署難點為房間多、信號覆蓋難、安全性差；人群特點為漫游極少，人流分布特征穩(wěn)定。

總結起來，關鍵問題就是：房間多、人群密度大、信號覆蓋難、漫游少。

AP部署方案為：AP部署在相鄰屋內(nèi)位置，通過6、11兩個信道進行隔離，避免干擾，1信道留給學生自建；信號只穿一墻，任何情況下終端最多通過一堵墻，解決終端接收信號很差，同時射頻信號折射后對其他設備產(chǎn)生的影響；覆蓋區(qū)域和教學區(qū)全部實現(xiàn)無感知統(tǒng)一認證。

3.室外場景的部署方案

原則是根據(jù)不同區(qū)域部署方式有所側重：

（1）終端非固定某位置，滿足漫游連續(xù)性要求；

（2）室外使用專用設備以及防雷、定向、全向天線；

（3）校車站、迎新走道特點不同，覆蓋方式不同。

校園室外區(qū)域覆蓋一般采用具備一定垂直角的定向板狀天線，通過樓頂、墻面的安裝，通過一定的下傾角進行覆蓋（直線距離150~300米），同時需要避免大樹等障礙物的遮擋。校園室外覆蓋勘測需要和客戶確定好電源、數(shù)據(jù)線、地線的連接方式以及抱桿、避雷設施的安裝方式等。

不同區(qū)域考慮有所側重?？傮w要求：

（1）AP（或天線）宜布放在高處，減少人員走動等環(huán)境變化對信號傳播的影響，改善AP的接收性能；

（2）天線安裝位置需遠離大功率電子設備，以及規(guī)避如金屬架、金屬屏風等影響無線信號傳播障礙物；

（3）根據(jù)覆蓋區(qū)業(yè)務需求和地貌，選擇合適的天線類型，確定天線位置時應對要求覆蓋的每一片區(qū)域的特點必須有清楚的了解。

迎新走道，需要重點覆蓋“新生報到處”等地方，AP可選擇在附近樓體、路燈以及運營商信號塔上安裝，也可以單獨制作抱桿安裝。天線選擇定向天線，主波瓣朝準目標區(qū)域進行覆蓋。

4.室外場景的終端漫游導航

存在的問題：漫游行為終端決定；粘連性導致漫游切換造成的丟包。

端漫游行為由終端自身無線軟件決定，好的終端軟件會及時切換到信號理想的AP保證業(yè)務正常；差的終端軟件會有AP粘連現(xiàn)象，因漫游切換不及時而造成丟包嚴重。

應用的現(xiàn)狀：缺乏有效的引導終端漫游切換的手段；暴力踢下線強制切換導致業(yè)務中斷；依舊連接信號差的AP。

常見的解決方法是主動將信號不好的客戶端踢下線，強制用戶切換。該方法的弊端是客戶端重新上線時間較長，造成業(yè)務中斷。

5.用戶識別管理

校內(nèi)用戶：無線校園網(wǎng)用戶管理如何平衡易用性和安全性上。無感知認證技術創(chuàng)新采用“一次接入，多次使用”的智能終端無感知認證方案，解決了傳統(tǒng)Peap、Portal認證的終端兼容性和易用性難題。

校外訪客：無線校園網(wǎng)眾多校外訪客，如何能安全、簡單的管理起來。微信認證、二維碼認證等多種方式解決校外訪客問題。

利用校園各個系統(tǒng)與無線系統(tǒng)結合，進行關聯(lián)分析創(chuàng)造更多可能。

校園大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)（后勤數(shù)據(jù)、教務數(shù)據(jù)、學籍數(shù)據(jù)等）、校園無線基礎架構（人、身份信息，終端信息，頻譜信息等）、校園應用展示平臺（學校、合作方等）共同構成了移動智慧校園應用生態(tài)圈。

二、北京交通大學展示平臺建設

數(shù)據(jù)分析展示系統(tǒng)是在傳統(tǒng)信息系統(tǒng)上產(chǎn)生的更高層次的展現(xiàn)分析及決策支持系統(tǒng)，其強大的展現(xiàn)及決策分析功能可以用來幫助我們提高決策能力和管理能力。通過報表、數(shù)據(jù)多維分析、管理駕駛艙等多樣的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計方式，有效地解決校園信息數(shù)據(jù)價值的利用問題，尤其可以為領導層提供更為先進、豐富、方便的決策信息，從而充分體現(xiàn)校園信息化投入的重要價值。

IBM Cognos能夠簡化數(shù)據(jù)操作，允許用戶訪問、瀏覽、分析、格式化數(shù)據(jù)，并在學校范圍內(nèi)進行信息共享。其中包含高級分析、查詢、報表設計、數(shù)據(jù)分析、儀表盤和可視化展現(xiàn),以及信息架構管理等方面的功能。

圖2 數(shù)字化校園結構

圖3 移動智慧校園應用

系統(tǒng)主要功能為：

（1）固定報表。為了方便決策者了解學校的教學及科研狀況，需為其制作直觀、準確反映學校業(yè)務狀況的固定報表；

（2）自定義報表。為了方便管理層和業(yè)務執(zhí)行層進行業(yè)務分析和工作匯報，需提供自定義報表功能，使用者可根據(jù)自己的需要選取字段、設置篩選條件生成所需報表。自定義報表功能要求靈活、便捷，報表生成速度快；

（3）多維分析。通過靈活、便捷的多維分析工具，幫助決策者發(fā)現(xiàn)問題，追溯問題根源，預測業(yè)務發(fā)展趨勢，為制定問題解決方案、改善教學及科研狀況提供依據(jù)和支持；

（4）即席查詢。通過即席查詢功能，使得系統(tǒng)使用者無須掌握SQL語言，即可快速實現(xiàn)對重點數(shù)據(jù)、重點業(yè)務的管理和監(jiān)控；

（5）儀表盤。提供一頁式、重點突出、動態(tài)交互及可視化的視圖，幫助決策者快速了解教學及科研狀況，快速了解存在的業(yè)務問題，并及時地做出決策。