4G通信技术与物联网在智慧校园中的应用研究

2018-12-20马千驹南京贝龙通信科技有限公司

数码世界 2018年11期

马千驹南京贝龙通信科技有限公司

通过在校园中实现4G通信技术与物联网的应用，让学校对于学生的管理更加的可视化，并且能够让老师的教学活动更加的智能化，让原本枯燥的课堂更加生动起来。提高学生们对于知识探索的兴趣，增添学生与老师之间的交流途径。

1.4 G通信技术与物联网的概念

物联网是信息化时代发展的重要产物，从表面意思我们可以理解为它是将物与物相连的网站，针对全球不同的地区，物联网的具体含义也有所差别，我国目前将物联网定义为是通过射频识别技术、传感器、定位系统等一起组成的网络平台。根据已有规定每个人都可以将自己的物品与互联网连接起来。

4G通信技术是人们对于第四代移动通信技术的简称。通过3G与WLAN联合在一起，达到对数据、视频、图像等信息快速传输的目的。而且4G通信技术最大传输速度可以达到100Mbps，最重要的是它能够提供无线服务，为智能校园建设提供便利。

2.构建智能校园应用框架

在智能校园建设中使用4G通信技术与物联网，主要应用的是物联网的感知层、运输层、应用层等，方便快捷的为学生提供校园信息服务、应用服务、信息融合、通信网络融合等，想要将应用框架搭建的合理，少不了对学校信息标准系统和安全保障系统的建设。

2.1 建立校园信息服务

建立校园信息服务的目的是为了区别不同身份的用户，因为在智能校园中，学生、家长、老师、领导等都需要进行系统的登录，所以需要通过校园信息服务业务界面来将其区分。通过为用户提供Web门户服务和WAP移动门户服务的选择，来对用户的目的进行归类，看看用户是想要进行学习，还是教学、生活等。

2.2 建立应用服务

在智能校园的建立中，应用服务必不可少，4G通信技术与物联网主要可以为用户提供以下几种服务：1.用户权限管理。因为不同身份用户的需求各不相同，所以对其进行权限设置，既可以让操作界面干净简单，还能防止别人恶意篡改。2.校园消费管理。通过智能校园的建立，学生老师们不用再像以前那样需要进行现金消费，可以通过物联网等的消费平台进行费用的充值，方便、安全。3.校园手机信息通知服务。由于老师、学生的校园生活事情比较繁杂，通过提供手机信息通知服务，帮助提醒重要事情，防止错过或遗忘。

2.3 建立信息融合

由于智能校园信息种类繁多，因此对于各类资源及信息需要进行有效的融合，比如用户信息、应用信息、教学内容等。这样可以帮助每个人的各类信息进行共享，不再需要拥有多个账户而增添麻烦。

2.4 建立通信网络融合层

通信网络融合层是智能校园实施的关键，因为它可以将智能校园中各个网络进行融合，将学校的各类管理工作进行统一处理，提高了校园智能化管理，并且学校还可以将这些网络统一用开放式接口，方便用户进行网络服务访问。

3. 4G通信技术与物联网智能校园设计

3.1 校园网络设计

4G通信技术与物联网模式的智能校园主要由三种网络构成：校园网、无线局域网、4G 通信网。其中校园网是占主导地位，并且担负校园网络信息中最大的一部分，校园网通常采用FDDI高速网络，再加上以太网的帮助，共同为学校提供各类设备的网络使用平台。无线局域网主要提供学生等用户在外界环境中进行信息的传输和浏览，而4G通信网主要是通过网关设备，能够满足对信息的接入控制和使用控制，满足学校管理人员对于3GPP技术的演进需求。4G通信网维护简单，传输速度快。通过三种网络的协同合作为校园各个区域提供通讯支持。

3.2 网络拓扑结构的设计

进行智能校园网络拓扑结构设计过程中，一定要保证符合校园的实际情况，比如校园规模、各建筑分布等，通过对这方面的了解，搭建出最为合适的校园网方式。目前在校园中应用最多的结构是物理总线型、逻辑星型拓扑结构，不过根据学校的具体需求，工作人员也可以选择星型、树形、网状等结构，星型与树形结构拥有清晰的逻辑层次，不过却拥有单一的通讯路径，无法保证校园通讯的可靠性运行。如果学习想拥有更为可靠的拓扑结构，使用网状结构是一个不错的选择，其能够让用户的通讯更加的灵活。如果学校在进行网络建设中需要存在的节点较多，那么网络拓扑结构是一个不错的选择。另外，由于学校面积较大，建筑分布较复杂，工作人员在进行校园无线网络的构建过程中可以适当的增加一些传感器节点数量以提高信息传输速率，帮助之后在投入使用中信息传输流畅、稳定。