5G在高校智慧校园中应用研究

谭登国

【摘要】    近几年来，我国科技处于一个高速的发展阶段。在科技飞速发展的背景之下，涌现出一批又一批先进的技术。网络技术的应用就是科技高速发展之下的产物。在短短的几年内，网络技术已经来到了5G时代。今天就5G网络技术在建设智慧校园中的应运展开讨论。并根据5G技术在智慧校园办公系统、师生的卫生与健康检测系统、物联网与校园追踪系统的实际应用中进行系统的阐述。让读者对于5G网络技术有一个系统的认识。

【关键词】    5G网络技术     智慧校园的建设    物聯网技术

一、5G网络技术的现状

其实早在2013年发达国家就开始着手研究5G网络技术了，那时候国内刚开始使用3G网络。我国经历了3G网络技术随后又进入4G网络技术，一直持续至今。我国从2017年开始接触5G网络技术，但是由于技术上的限制，至今为止在国内还有实现5G网络的普及，仍然是以4G网络为主的网络技术。由此可见，我国与发达国家还存在一定的差距。

1.1 5G网络技术的简述

所谓5G就是继2G、3G、4G网络技术之后出现的第五代移动通信技术，简称为5G网络技术。5G网络技术的本质与2G、3G、4G移动网络都一样，都是数字蜂窝技术。随着科学技术的告诉发展，网络技术也抓住了时代发展的潮流，在最近的几年内不断的更新换代。在短短的几年内，网络技术已经从功能单一的2G移动网络发展到功能齐全的现代化5G网络技术，网络技术的发展速度可谓之快。

1.2 5G网络技术的特点

根据我国的实际情况来看，我国使用4G移动网络已经持续了比较长的一段时间。其实4G移动网络已经可以满足人们的日常需求了。5G时代的到来确实是时代发展之下的产物。5G网络技术与4G相比，具有很大的优势。从数据传输速率方面来讲，5G网络技术远超4G网络，比4G蜂窝网络快将近100倍。另一方面，5G网络技术有着较低的时延，使用起来更加的流畅。最重要的一点是，由于5G具有超高的数据传输速率，而且在使用的时候时延也比较低，所以未来的5G网络技术将不仅仅用于手机移动网络，有机会成为各行各业的网络提供商，与有线网络竞争。

5G网络技术与有线网络的竞争不是空穴来风，是有科学依据的。在当今科技高速的发展之下，5G网络的数据传输速率在将来很有可能达到Gbit/s的标准，以满足虚拟现实等大数据的传输。空中接口时延水平需要1ms左右，这样就可以达到自动驾驶的网络要求。超大的网络容量，同时提供多个端口供设备的链接，可以满足物联网通信的需求。5G移动网络与有线网络相比还有一个有点就是5G网络的便携性，5G网络是可以随身携带的。而有线网络则不同，有线网络的使用具有空间的局限性，所以在未来5G网络拥有着良好的发展前景。

二、5G网络技术下的智慧校园

在网络技术没有普及的时代，学校的运营管理模式一直采用的是传统的校园管理模式。传统的校园管理模式无非就是利用人工来进行日常的管理工作。这种传统的管理模式太过于单一、呆板了，而且由于管理方法的不当，校园的工作效率也是较为低下，随着时代的发展已经不能满足现实中的需求了。

当今是科技高速发展的时代。我国自改革开放之后，经济发展已经进入到了一个全新的模式。尤其是进入21世纪以来，在经济全球化的背景之下，我国成功的走出了国门，并在21世纪初成功的加入了世界贸易组织。基于这样的背景之下，各种高端的科学技术在我国涌现出来。网络技术就是当今高端科学技术之一，如今网路技术已经渗透到了各个行业。智慧校园正是在网络技术发展之际抓住了时代发展的潮流，成功的将网络技术引领到校园的管理之中。

人们对于智慧校园这个名词可能比较陌生，很多人没有听说过智慧校园这种说法。智慧校园，目前人类将其定义为：以物联网为基础的智能化的校园环境。智慧校园是集校园工作、学习、生活于一体的管理模式。在这个一体化的管理模式之下，将教学、科研、管理和校园生活融为一体。早在4G网络技术时代，学校已经将网络技术引入到了日常的校园工作中。4G网络已经能够满足学校的大部分需求了，在4G网络技术的支持下，已经给在校师生带来了很大的便利。

时代总是在发展的，人类对于高端科学技术的追求也是永无止境的。在校园中，对于教学工作者来说，4G网络已经可以满足教师的大部分教学工作了。但是网络速率的提升，会在一定程度上优化教师的上课方式，很有可能还会创新出新型的上课模式，这在一定程度上可以提升教师的授课质量。对于高校的大学生来讲，4G网络技术时代激发了许多大学生的兴趣，使得大学生对于网络技术的发开有着浓厚的兴趣，但是由于自身原因和国内技术的局限性限制了当代大学生的许多创新方法。

5G时代的到来，无疑是给予了有为青年希望，在5G时代的背景之下可以满足朝气蓬勃的年轻人创新、便捷、高效率、远距离的追求，为当代奋发向上的大学生提供了一个可以创新的机会。当5G网络技术在校园中普及时，就是年轻人去追求5G、玩转5G、深入了解5G的时代。

三、5G网络技术在智慧校园中的应用

3.1 5G网络可以优化校园的办公系统

4G网络时代，校园已经实现了对于学校的网络化管理。在校园的日常工作中，尤其是在学生服务这一模块，已经大部分实现了线上办公。利用4G网络在日常的维护工作中一般不会出现问题。但是在高校中，每逢查询选课或是查询成绩的时段，学校的教务系统由于同时访问任务过多会出现卡顿的现象，严重的时候还会出现教务系统崩溃的情况，以至于学生不能登录学校的教务系统。这就是4G网络的弊端所在，能满足日常的维护工作。这种情况不仅仅出现在校园之中，在人口密集的地方，也会由于同时多人上网造成网络卡顿、网络速率过慢的情况发生。

5G网络技术的出现可以弥补4G移动网络的缺陷。截止到目前为止，5G网络的网速是4G网速的100倍。随着时间的推移，时代也在发展，在不久的将来，在技术人员的不断开发下，5G网络技术可以达到更快的速率。在5G网络这个强有力的支撑之下，智慧校园的建设一定会大有改观，一定可以解决校园在网络技术方面的难题，在一定程度上优化了校园的办公系统。

3.2 5G网路技术可以监测师生的卫生与健康

任何事情都有双面性，高端的网络技术也不例外。在网络技术流行的时代，熬夜已经成为当代人们的一种生活方式。俗话说“身体是革命的本钱”，教师与学生的健康问题也是当下需要关注的问题。5G网络技术的背景之下，可以在一定程度上监测学校师生的健康问题。说到这里你可能不信，人工技术虽然是一种高端的智能化技术，但是人工智能可以监测人类的身体健康是不是有点夸大其词呢。

事實上，5G网络技术真的可以实现对学校师生的健康监测工作。利用网络技术可以对学校的生活环境进行实时的定时的智能化监测，能够更好的预防疾病的发生和感染。实施个体化服务工作，建立个人的健康档案。在5G网络技术的支持下，利用传感器等高端科技仪器对食堂、教室、图书馆、学校的每一个角落进行无死角的探测，能够在一定上排除安全隐患。

除此之外，还可以借助传感器对学校的教室、图书馆等学习区智能化的调节温度、湿度、含氧量以及有害气体的监测等等。由于5G网络技术的更加的多样化与智能化，还可以对学生的睡眠、运动、情绪等进行记录。将记录的数据传输到学校的卫生中心，针对数据不合格的学生进行个体化的交流，给出相关的建议。利用5G网络时代的物联网，可以保证学校师生的健康与安全。

3.3 5G网络在建设智慧校园中的优势

5G网络除了可以优化学校的办公系统和对学校的师生健康与安全起到监测作用之外，还可以根据自身的优势所在更好的建设智慧校园。

3.3.1超高的网络速率

网络技术走过了2G、3G、4G的网络时代，从2G到4G的更迭没有多大的变化。4G网络虽然可以满足人类的日常需要，也没有太快的网络速率，如果多人同时使用网络的话，还会造成网络的卡顿、网速过慢的情况发生。5G网络的出现不同于以前的更新换代，5G时代的到来可以说是具有时代性的更迭。从数据传输速率方面来讲，4G网络的传输速率在理想状态下可以达到100MB bps，也就是说4G网络在理想状态下可以达到12.5MB的传输速率，但是在实际的运行中，由于种种环境的影响，4G网络不可能实现理想状态下的网速，实际上4G网速不会达到12.5MB。但是5G网络的网络速率能达到多少呢？5G的网络速率的理论峰值可以达到20G bps，但是在实际的运行中是不会达到这么快的运行速率的。一般情况下5G网络的运行速率可以达到1G bps。5G网络的日常运行速率可以达到4G网络录像速率的100倍。如此高效的速率，可以说是“前无古人”式的更新换代，在如此快的速率下，对于教学资料的下载和网络教学等方面带来的快速体验是空前的，这将大大的提升教学的效率。

3.3.2超低的时延

5G网络的时延要求是毫秒级别的，理想状态下的峰值可以达到10m左右。相比较于4G网络而言，5G网络的时延缩短至十分之一。时延的缩短，不仅可以优化智慧校园的办公效率，还会对现在的无人驾驶提供坚实的理论基础。

3.3.3 3DMIMO技术

3DMIMO技术对于很多人来讲比较陌生，没有听说过这种技术。3DMIMO技术采用的大规模阵列天线，采用传统的波束赋形算法为基础，并结合了SDMA技术实现多场景覆盖。3DMIMO技术中新天线和新技术的引入对于现有网络中天线技术的应用场景实现了成功给的突破，可以实现高楼覆盖、热点宏覆盖。体育场覆盖等多种场景的室外宏覆盖。

四、结语

在当今各种高端科学技术高速发展的背景之下，网络技术的发展可谓是抓住了时代发展的潮流。在我国的网络技术的发展之中，从2G技术问世到5G时代的到来，用了不到20年的时间。5G时代的到来，可以说是具有时代意义的更新换代。无论从哪个角度来讲，5G时代对于人类的发展都发挥着不可替代的作用。如今网络技术已经渗透到了我国各大领域之中，近几年来，在教育事业中也有所体现。4G的网络技术已经基本可以实现学校的管理工作。那么5G网络技术普及之后，一定可以为智慧校园的建设贡献出非凡的绩效。5G的应用将大大的改变人类的生活方式和网络体验，会影响到众多行业的个性化发展。那么教育行业也不例外，抓住5G网络技术发展的机遇，智慧校园的建设将会更加的智慧。

参考文献

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