無線你的課堂

劉憶冰

“粉筆+黑板”是傳統(tǒng)課堂的必備工具，而隨著教育手段的不斷升級，我國許多中小學(xué)課堂的教學(xué)硬件已經(jīng)脫胎換骨，邁入高度電子化時代。一段時間以來，“有線局域網(wǎng)+臺式PC+電子教室軟件”是常規(guī)中小學(xué)電子教室的主力搭配模式，但隨著以手機(jī)、平板、筆記本電腦等更便攜、低功耗、易維護(hù)的智能終端不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)已經(jīng)難以適應(yīng)新的教學(xué)終端，一款無線化的教學(xué)支點(diǎn)硬件顯得很有必要——與傳統(tǒng)教師端PC相比，它可以擺脫“教師上傳資源經(jīng)學(xué)校服務(wù)器中轉(zhuǎn)至學(xué)生端”這固有一模式，在每個教室實(shí)現(xiàn)輕量化的私有云架構(gòu)。不僅如此，依托電子書包軟件，包括屏幕廣播、學(xué)生演示、共享白板、分組教學(xué)、隨堂小考、成績管理等多樣化師生互動也能依托教室云得以實(shí)現(xiàn)。

大勢所趨：課堂互動新模式

“互聯(lián)網(wǎng)+”的潮流正在滲透到人們工作、生活、學(xué)習(xí)、娛樂等各個領(lǐng)域。教育領(lǐng)域也不例外。教育部辦公廳在《2016年教育信息化工作要點(diǎn)》的通知中，明確指出了2016年教育信息化的核心目標(biāo)之一就是：實(shí)現(xiàn)全國中小學(xué)互聯(lián)網(wǎng)接入率達(dá)到95%，學(xué)校普通教室全部配備多媒體教學(xué)設(shè)備的城鎮(zhèn)和農(nóng)村中小學(xué)比例分別達(dá)到80%和50%。數(shù)字時代新的呼喚推動教育模式的變革，在網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學(xué)設(shè)備全面普及后，教育工作者需要更深層次地應(yīng)用信息化手段來提升課堂互動和教學(xué)質(zhì)量，形成示范效應(yīng)，縮小數(shù)字鴻溝，進(jìn)一步帶動更多的學(xué)校、孩子和老師從信息化的大潮流中受益。企業(yè)在其中承擔(dān)的責(zé)任就是開發(fā)好基礎(chǔ)性的數(shù)字教育資源，提供更優(yōu)的系統(tǒng)解決方案，支持?jǐn)?shù)字教育資源持續(xù)開發(fā)應(yīng)用的新機(jī)制的建立?？v觀目前現(xiàn)有的中小學(xué)互動課堂解決方案，除在理念或模式方面還待不斷探索，在實(shí)際應(yīng)用中遇到的如傳輸不流暢、無線連接能力差、支持的終端數(shù)不夠等“基建”問題仍然容易給課堂教學(xué)帶來困擾。因而，高速穩(wěn)定的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、兼容各類操作系統(tǒng)的跨平臺應(yīng)用模式及豐富的多媒體學(xué)習(xí)資源等等，是讓互動課堂更多落地和普及的“真功夫”。

如何解決教學(xué)應(yīng)用中使用無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時穩(wěn)定性得不到保障、頻繁掉線、數(shù)據(jù)傳輸錯誤等常見問題，提升課堂的效率？由此，一些傳統(tǒng)的電子教室軟件廠商便有了推出自家品牌軟硬件一體式方案的想法，比如極域與Marvell聯(lián)合推出的極域教室云盒。

從“芯”開始，互動課堂插上“云翅膀”

極域教室云盒可以看作一款可以內(nèi)置硬盤的無線AP，它采用了一整套Marvell高性能Wi-Fi企業(yè)級無線解決方案，可以提供2.4G和5G兩種工作頻段，最高1900Mbps的無線吞吐能力。該方案包含一顆雙核1.6GHz的Armada 385處理器、一顆業(yè)界首款802.11ac 4×4 Wi-Fi芯片88W8864、以及一顆四端口千兆以太網(wǎng)收發(fā)器Alaska 88E1543等。Marvell的方案此前已在思科企業(yè)云以及Linksys等高端路由器中被廣泛采用，應(yīng)對教室這類人數(shù)為50至60人使用的場景并無壓力。Marvell Armada 385處理器，為極域教室云的大容量文件的接收、推送提供了強(qiáng)而有力的保障，同時，該CPU還支持豐富的接口，可以直接通過SATA 3.0接口連接硬盤，從而使教室云盒可支持的內(nèi)置硬盤容量達(dá)8TB。在一些網(wǎng)絡(luò)條件不好的學(xué)-校，教師可以在課前將課件等資源上傳至教室云的內(nèi)置硬盤中，上課時直接調(diào)用。學(xué)生就可以方便地享受到多媒體教學(xué)資源，有效解決了無法上網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)帶寬不足的問題。而文件收發(fā)、布置作業(yè)以及教學(xué)資源即時推送等功能由于有了極域教室云的支持，不用通過校園服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，真正實(shí)現(xiàn)了教師端設(shè)備和學(xué)生端設(shè)備間的全實(shí)時互聯(lián)。

對于中小學(xué)教室里的學(xué)生及老師而言，網(wǎng)絡(luò)設(shè)施首先要能提供能滿足數(shù)十人需求的穩(wěn)定性和帶寬；沒有這一“基石”的支撐，云課堂便無從談起。極域教室云盒搭載了Marvell 802.11ac 4X4無線芯片88W8864，在硬件層面有助提升帶寬利用率，并使數(shù)據(jù)傳輸能力和可靠性較普通家用路由器、AP增強(qiáng)不少，為無線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)下各種多媒體文件的傳輸提供了值得信賴的網(wǎng)絡(luò)支撐，從而確保了無線教學(xué)環(huán)境下課堂互動的穩(wěn)定進(jìn)行。它的突出表現(xiàn)之一就是授課老師在課堂上利用無線網(wǎng)絡(luò)播放高清視頻（8Mbps）時，即使是60臺以上的不同操作系統(tǒng)的移動終端設(shè)備也可以低延遲完全同步穩(wěn)定觀看。同時，授課老師再也不用擔(dān)心使用屏幕廣播進(jìn)行PPT展示、3D圖形建模演示時出現(xiàn)屏幕卡頓的問題。以及，老師在教學(xué)過程中常用到的分組教學(xué)、共享白板、發(fā)起討論搶答和調(diào)查、組織測評等互動功能，以往碰到的不流暢、掉線現(xiàn)象也可以得到較好的解決。除此之外，以太網(wǎng)收發(fā)芯片88E15433為極域教室云盒提供了穩(wěn)定可靠的千兆LAN連接，電源管理芯片88PG877為極域教室云提供了一個穩(wěn)定的電壓工作環(huán)境，同時還可以支持靈活的供電方式：本地AC和802.3atPOE以太網(wǎng)線供電。不僅如此，這款教室云盒利用其獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)式卡盤設(shè)計，可以非常方便地安裝在教室的墻壁或天花板上。

在硬件上，像極域教室云盒這樣的產(chǎn)品除了具備較好的無線連接能力，同時也為教室進(jìn)行了“減負(fù)”，對于普通中小學(xué)而言以往的有線交換機(jī)、文件服務(wù)器等硬件可以直接被這個“小盒子”取而代之。那么實(shí)際用戶對體驗(yàn)后感受如何呢？據(jù)實(shí)際用戶表示，利用教室云這一硬件在班級電子書包課堂教學(xué)中同時連接40臺、50臺、60臺平板電腦，沒有出現(xiàn)連接困難、掉線等現(xiàn)象?！捌聊粡V播和網(wǎng)絡(luò)影院的同步性都很高，上課體驗(yàn)比以往舒暢不少。它自帶的硬盤功能也非常實(shí)用，對于教學(xué)課件的存儲十分便捷。”用戶說。

小結(jié)

極域教室云盒這樣的產(chǎn)品的出現(xiàn)，在硬件層面可以說優(yōu)化了目前中小學(xué)電子教室的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了Windows版電子教室客戶端、安卓、iOS等版本客戶端之間的互聯(lián)互通。更多企業(yè)的“軟+硬”合作，將在電子教室乃至整個教育領(lǐng)域內(nèi)引發(fā)哪些新的波瀾？我們拭目以待。而類似Armada385這樣活躍在自身專業(yè)領(lǐng)域的SoC其實(shí)不勝枚舉，除了略顯“不好玩”的電子教室領(lǐng)域，在AI計算、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)等各個好玩領(lǐng)域的應(yīng)用，MC“智能學(xué)堂”也將保持關(guān)注。

TIPS知識拓展

①88W8864 4×4無線芯片

隨著WI-FI網(wǎng)絡(luò)的普及，設(shè)備需要更快、更高效和可靠的無線功能來完成快速和無縫連接。業(yè)界首款802.11ac 4×4解決方案——Marvell Avastar 88W8864無線局域網(wǎng)系統(tǒng)芯片應(yīng)運(yùn)而生，該芯片提高了企業(yè)和零售接入點(diǎn)（APs）的數(shù)據(jù)吞吐量和無線視頻傳輸?shù)姆€(wěn)定性。眾所周知，相比之前的802.11n標(biāo)準(zhǔn)，802.11ac在處理高速負(fù)載時能提供高達(dá)3信的WI-FI吞吐量和2信以上的電源效率。802.11ac標(biāo)準(zhǔn)顯著增加了Wi-Fi鏈路的可用帶寬以及人員密集環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)容量，助力實(shí)現(xiàn)實(shí)時視頻流和無線備份。憑借802.11ac，88W8864芯片可提供高達(dá)1300Mbps的吞吐量。而另一特性波束成形技術(shù)可極大提升鏈路穩(wěn)定性和無線性能支持，例如，在之前設(shè)備僅能保持最小網(wǎng)絡(luò)連接的地方實(shí)現(xiàn)無縫的高清視頻流。

②802.11ac Wave2

Armada 385處理器滿足有線和無線802.11ac Wave 2路由器及接入點(diǎn)目前和未來帶寬需求，并能確保服務(wù)質(zhì)量（QoS）。ARMADA 385 ADP軟件模塊可以實(shí)現(xiàn)CPU低負(fù)載和全線速。802.11ac Wave 2在802.11ac Wave 1基礎(chǔ)上引入了MU-MIMO技術(shù)，而且相比于802.11ac Wave 1所使用的3×3 MIMO，目前偏向于工業(yè)、專業(yè)用途的802.11ac Wave 2路由器、AP往往更進(jìn)一步地加入了4x4 MIMO的支持，單頻段的理論網(wǎng)絡(luò)最高速率達(dá)到了1766Mbps。