智慧校园全景图及网络建设目标

第一节中小学智慧校园业务全景图 1一、中小学智慧教育ICT基础设施全景图 1二、中小学智慧校园全景图 2第二节智慧校园典型业务分析 4一、教学类业务分析 6二、教研类业务分析 8三、教务/办公类业务分析 11四、服务类业务分析 13第三节智慧校园网建设目标 16一、无处不在，高速联网 16二、极简管理，稳定可靠 16三、增值服务，应用优化 16四、主动安全，联动处置 17第一节中小学智慧校园业务全景图一、中小学智慧教育ICT基础设施全景图中小学智慧教育在“三通两平台”的基础上，以促进信息技术与教育教学的深度融合为核心，从针对区域教育主管机构的教育云、针对学校的智慧校园、肩负新式教学探索的全流程教学平台、以及家校沟通平台这四个方面构建现代教育信息化综合服务体系。建设基于互联网、物联网、大数据、云计算的智慧教育云、智慧校园、智慧教室、智慧课堂等智慧教育环境。当前，随着三通两平台的建设，各地市纷纷建立了教育云和教育城域网等教育信息化基础设施，实现了学校与上级教育管理部门、学校和学校之间的互联，为进一步的教育资源共享，教育信息管理奠定了坚实的基础。二、中小学智慧校园全景图普教园区的业务全景图着眼于当前普教园区中硬件、软件、教师/学生三种实体之间的互动关系，展现信息化业务的预期业务效果。普教信息化业务由信息化硬件设备和网络设施提供硬件资源和网络连接，由软件提供用户界面和业务逻辑，为教师/学生为主的用户提供信息化业务体验。业务全景图会随着时间，地域，技术条件等因素动态调整，这里的全景图展示的典型场景，具体项目中可根据实际情况进行调整。对于每个学校的信息化应用场景来说，从上向下可分为三个层次：第一层为网络出口和校内IT资源。网络出口区对接教育城域网，提供教育云上的业务出口和安全管控。校内IT资源部署在学校机房，提供校内信息化应用所需的服务器和存储资源。第二层为校内网络。由于校内物联、安防系统的建设时间和技术选择不同，导致校内存在校园网，物联网，视频监控网等多张网络。随着技术的发展和成熟，以IP协议为基础的数据通信技术已经被物联网、视频监控等产品广泛采用，成为事实标准，因此在校内具备了建立一张IP数据通信网统一承载多种业务的技术基础。第三层为校内信息化业务场景。普教园区业务集中在教学、教研、办公和教务场景，随着感知校园、平安校园的建设，校园物联业务和校园安防业务获得普及。第二节智慧校园典型业务分析业务类型典型业务系统业务特点教学类课联网：将不同物理位置的课堂紧密联接成为一个整体，将优秀的课堂带到千万学子身旁。课程的接入方式丰富多样，支撑多终端接入，使用手机、PAD、笔记本都可以实时的接入课堂云课堂：在校园桌面云系统的基础上，集成教学管理软件与模拟试验软件，课堂管理系统软件，实现了多媒体网络课堂教学互动、教学管理、教学测评和课下备课的高度整合与优化电子书包：采用高性能平板电脑，定制专业教育教学软件，集成课堂管理软件、教学资源平台于一体，全面支撑课堂教学与学生自主学习，覆盖课前、课中、课后的学习环境，构建立体化、网络后、便携式“移动数字化学堂”1.教室中提供有线+无线网络环境2.多用户经常并发访问同一业务，容易突发拥塞3.互动频繁，要求业务响应时间<200ms4.大量视频点播和直播，通过wifi连接，需满足60+用户同时在线视频观看教研类电子备课听/讲示范课办公OA远程视频研讨1.同时访问教育城域网和互联网，进行安全管控2.每教师保证至少2M的带宽3.视频应用多，不允许丢包造成的卡顿，花屏等现象教务类教务管理系统学籍管理系统教学质量测评1.数据库应用系统为主，流量较小2.数据价值高，不允许丢包3.具有一定安全需求（认证、审计）4.安全性要求高，省级门户网站要求等保三级（适用于中国市场）服务类校园物联：校园广播，电子时钟，一卡通，照明管理，空调管理等1.终端类型繁多，接入复杂2.传感协议需要转换为IP校园安防：高清视频监控，一键报警，门禁系统1.7*24小时在线，高可靠性2.视频流高并发，带宽不收敛下面对每种业务类型的业务流和网络需求进行分析：一、教学类业务分析教学类的业务包括：课联网，云课堂，电子书包等。其中细分场景包含微课录制，电子白板，阅卷系统，名师课堂，网络课堂等。对于部署在本校内的应用，如电子备课、电子白板、课程录制等业务，业务流在校内即可完成交互。例如部署在本校内的电子备课系统，老师通过电脑终端登录系统，访问位于校园机房的电子备课服务器，进行相关操作。如下图红色业务流。对于部署在教育云的应用，如云课堂，教学云盘，名师课堂等业务，业务流需要在教育云和教师之间交互。业务流通过网络出口进入教育城域网，访问教育云相关应用界面，进行相关操作。如下图绿色业务流。图教学类业务数据流向典型场景和网络需求：典型业务场景使用流程网络需求备注电子书包：教师备课/上课1.教师通过PC端登录教学中心，进行备课，创建课例包。2.教师在PAD端登录教学中心，点击开始授课，PC和PAD端正常授课带宽需求：1.学生单用户的下行容量2M，上行容量1M2.教师单用户的下行容量2M，上行容量1M覆盖需求：1.单AP覆盖一个教室，提供双5G射频的Wi-Fi覆盖1.为满足60个用户同时进行交互体验，需AP支持801.11acwave2第一种教室面积为：长×宽＝10m×6m；第二种教室面积为：长×宽＝5m×6m；第三种教室面积为：长×宽＝12m×4m。电子书包：课堂授课/互动1.教师通过PAD发起抢答/投票，学生通过PAD进行抢答/投票2.教师对学生PAD进行控制，实现某一学生端与教师端同步翻书/视频推送等操作3.教师对学生PAD进行控制，实现教师端屏幕广播至所有学生端二、教研类业务分析教研类业务包括：教学云盘，办公OA，语音电话，家校互动等。业务流走向：办公类业务的应用场景主要在办公室，教师使用各类终端通过有线或者无线的方式接入校园网，访问办公所需的业务系统。如访问部署在校内的系统，如电子邮箱，文档处理等，业务流如下图红色所示。如访问部署在校外的系统，如上级教育主管机构的门户网站，访问互联网等，业务流需要通过校园网出口进入教育城域网，进而访问相关的服务器，进行业务交互。业务流如下图绿色所示。教研类业务数据流向典型业务场景使用流程网络需求备注课联网：远程授课，远程听课，名师课堂1.同屏教学：自动跟踪图像、智能导播课件或板书，精准捕捉课堂细节，使同屏教学更生动精彩。2.板书互动：教学过程在实现音视频互动的情况下，更可进行板书内容的互动，学生参与度更高。3.名师课堂：自动录制名师上课焦点细节，无需操作，不干扰名师正常上课，降低录制难度及成本。4.家校互动：学生在家随时点播学习名师课堂内容。家长随时与学校互动，掌握学生在校学习情况固定带宽需求：1080p互动直播主讲教室上下行出口带宽不低于8M，接收教室上下行出口带宽不低于4M。视频点播服务器，要求不低于200M上下行出口带宽。网络延时和可靠性要求：视频业务不允许卡顿或中断，导致业务不可用。三、教务/办公类业务分析教务/办公类业务流：教育门户，视频会议，教育测评，考勤管理，档案管理等业务流走向：教务/办公类业务数据流向典型业务场景使用流程网络需求备注老师办公：1.访问教育资源平台/教育管理平台2.浏览网页，观看教学视频，下载学习资料3.电话业务1.办公：电脑->校园网络->核心交换机->Internet/校内教学资源/区县教育局教学资源；2.无线上网：手机/PAD->AP->校园网络->核心交换机->Internet/校内教学资源/区县教育局教学资源；3.传统电话业务：电话->校园网络->PBX1.有线网络：每个教师工位提供1~2个FE/GE自适应电口，1个POTS口2.无线网络：要求Wi-Fi网络覆盖目标区域95％以上的位置，接收信号电平≥-75dBm，教学楼内办公室均能搜索到无线网络。用户并发率60%，无阻塞卡顿现象。每个办公室部署一台放装式AP，或者在走廊吸顶部署一台AP，覆盖1~2个办公室，通过POE交换机进行供电。四、服务类业务分析校园物联业务流：学生健康管理，电子签到，校园视频监控等业务流走向：服务类业务数据流向典型业务场景使用流程网络需求备注学生健康管理学生佩戴无线手环，通过无线网络收集学生手环采集的信息传到大数据平台中，经过数据分析后，提供给老师和学生做健康、体质等方面的参考。实现学生健康数据采集监测，如心跳、脉搏。学生运动数据统计，如计步、速度和节奏等活动感应等。1.物联网AP内置ANT插卡或RFID插卡2.ANT终端或RFID终端收集学生的身高、体重、血压等信息3.AP采集ANT端或RFID终端信息传递给通信网关，ANT网关对数据进行解封和分析，上送到应用服务器统一处理。ANT+是在ANT传输协议上的超低功耗版本，应用于健康、医疗、训练和运动中，其具有极低功耗和抗干扰能力的特点，可以实现速度感应、跑动感应，心率带和功率计等人员管理学生佩戴RFID胸卡，当学生进出校门时，物联网AP上的RFID读卡器，能自动识别学生的身份信息，将学生身份和当前所处的位置信息发送给后端的应用系统处理。后端应用系统可以实现对学生出勤的统计，学生出入校监控等。1.物联网AP内置RFID插卡2.自动感知并读取一定范围内的RFID卡信息，并进行封装转发给后台服务器高清视频监控部署在校园各处的高清视频监控摄像头，实时采集视频数据通过校园网络传回学校机房的视频监控后台服务器，支持实时视频查看，摄像头遥控，视频存储，历史视频调阅等操作并支持智能视频分析功能。1.提供有线网络FE/GE电口连接部署在各处的摄像头，并提供足够带宽能力2.提供POE+/POE++能力，可驱动枪机，球机，半球机等各种支持POE供电的摄像头3.7*24小时高可用性，出现摄像头离线等问题支持自动定位4.可实现公安机关的平台对接一路1080P码流按照8Mbps带宽预算并发率100%第三节智慧校园网建设目标为了推进教学科研与信息技术的深度融合，驱动校务管理创新，营造健康安全的校园环境，XX公司通过技术创新，为普教园区建设统一智能的网络基础平台。实现泛在接入各种终端和传感器，统一承载全业务流量，简化整网运维管理，实现网络状态智能分析，提供主动安全防御等网络服务能力，为普教园区内各种角色提供差异化网络服务和高品质网络体验。智慧校园网建设目标：一、无处不在，高速联网中小学无线校园实现高速无线网络在课堂、办公室、场馆等位置的全覆盖。学生随时随地访问电子书包的各类资源，播放视频顺畅无卡顿。老师实现校园内、校区间无感知漫游，提供“即开即用”的网络体验。二、极简管理，稳定可靠随着智慧校园业务类型不断增加，网络中的设备和业务流量随之不断变化，网络管理面临技术和人力的双重压力。通过网络云管理平台，大幅降低运维复杂度。基于实时上报的网络状态数据，运用AI分析算法，实现故障事前预警，事后回溯，闭环管理。同时部署上网行为管理功能，满足教师，学生上网的合规合理上网需求。三、增值服务，应用优化基于wifi网络使用情况进行用户