F5G时代，精品园区专线打造智慧教育的网络基石

互推小编 2024-03-31

文/黄海峰

今年初爆发的疫情，让教育数字化、智能化加速发展。我们看到国家在大力推动教育数字化。中国规划2022年实现教育信息化2.0全面升级，全国超51万个学校的超700万教室和超1300万宿舍，均要接入到网络，以推动在线教育、人脸识别、数字图书馆以及智能安防等多种教育场景应用发展。

预计教育信息化市场规模2000 亿，年增长率达到24%。发展教育信息化和在线教育等，需要构建智慧教育园区。这样的智慧化园区，不只实现连上网络的“从无到有”的问题，还应该保证学生和老师的上课时高品质、高可靠的数字化体验，即“从有到好”。

我们应该靠什么样的中小学校园网络，为智慧教育多种应用保驾护航？

智慧教育园区迎来发展机遇

我国学生人数众多，教育信息化需求旺盛。据“十三五”规划，2020年我国九年义务教育阶段在校生人数为1.5亿人、高中阶段在校生人数将达到4130万人，总人数达到1.91亿。

教育与网络的缘分并非只在疫情爆发后才出现。早在2017年，国家发布的《国家教育事业发展“十三五”规划》中，已经提出“互联网+教育”——“要大力推进教育信息化，推动‘互联网+教育’新业态发展。

2019年，国务院办公室印发的《加快推进教育现代化实施方案(2018-2022年)》中也明确提出推动以互联网等信息化手段服务教育教学全过程。

为此我们看到，各地中小学教育园区如雨后春笋般，不断出现在人们的视野中。比如2019年10月，浙江萧山区智慧教育大数据项目校园子项目完成；今年3月，兰州市公共资源交易中心发布榆中县教育园区建设公告；今年5月，陕西省教育厅办公室发布中小学智慧校园示范校创建工作通知。

如今智慧教育正在从引入互联网技术到引入AI技术。在去年5月的国际人工智能与教育大会上，我国教育部部长陈宝生表示，在2020年底前，我国将启动建设10个以上“智慧教育示范区”，优先开展人工智能与教育融合创新发展的实践探索。

与此同时，我们看到在线教育需求旺盛。据相关数据机构调查，2018年我国在线教育用户已经达到了1.72亿人。未来几年，在线教育用户规模将保持15%左右的速度继续增长，到2024年预计突破4亿人，总体市场规模将突破4500亿元，2025年在线教育将首次超过线下。

如今全球依然处于疫情肆虐中，一些地方疫情还在反复。广大中小学学校想要保证日常教学，需要建设好在线教育系统，除了应急疫情这种突发挑战，也是一种高效的教学模式，更是解决各地教育资源鸿沟问题的关键。

丰富智慧教育应用呼唤高品质连接

我们知道，智慧教育是通过互联网、物联网、云、AI、大数据及区块链等先进技术，推动传统教育模式与内容实现平台化、数字化发展过程。

但现实是很多学校信息化很初级。比如在教室场景，笔者调查得知，传统教室终端是电视和广播，靠CAT5 网线实现覆盖，不智能。

而新一代数字化教室终端丰富多样，包括了电视、广播、Wi-Fi、监控以及电子白板等，靠全光智能专线网络实现覆盖，还能支撑人脸识别、数字图书馆以及智能安防等多种应用。

为何许多地区智慧教育园区发展比较缓慢？除了投入和重视度的问题，还有一个关键问题，就是忽视了校园园区网络这个智慧教育最重要的基石。校园网络能力不足，就无法支撑多样化终端、多样化应用可靠运行。

首先，网络性能要求更高。目前学校班级人数往往多达四五十人，需要同时接入网络。同时网络教学已不再是简单的教师只讲，学生只听的传统模式。学生可以随时向教师提问，进行实时课堂互动。学校园区门口和教室等部署高清联网摄像头，并进行实时智能分析，可尽可能保障校园师生安全……

这些需求对校园园区网络带宽、时延提出了更高的要求。如果想要达到良好的体验效果，每个课堂需要独享20~50Mbps优质稳定的网络带宽。通过对学校在线教学掉线、卡顿的原因分析，我们发现90%问题是来自光纤宽带“最后一公里”问题。

其次，多网络并存，信息难共享。我们看到建设智慧教育园区时，往往采用有线网、Wi-Fi、校园网、物联网、电视网等不同网络形式，以支撑行政管理、教师办公、学校论坛等日常活动。这使得网络建设、维护难度增大。而且，学校也希望合理使用校园网络资源，尽可能节省管理成本，并能够快速解决故障问题。

最后，教学资源和学生信息需要保障安全，且学生上网动作需守护。中小学生身体和心理还不成熟，意志力较差，对各类诱惑缺乏免疫力、生活阅历肤浅、缺乏美丑善恶的判断力等特征，所以中小学生上网，需要老师能实时看护。

高品质的智慧教育，需要高品质的园区网络。什么样的网络才能以强悍的、全面的性能，保障教育园区日常的运转和各类智慧终端应用使用呢？

我们分析后可知，学校需要将网络由百兆到校进一步推进到百兆到班，实现优质教育资源班班通；推动Wi-Fi 6大并发，支持80个以上学生同时接入并收发数据，互相不影响；支持智能运营管理和维护；实现安全管控，绿色上网。

精品园区专线四大能力赋能智慧教育

纵观当前的各类网络服务，我们看到，只有采用10G PON+Wi-Fi 6技术的精品园区专线所拥有的性能，符合智慧教育园区对网络性能的需求。具体来看，精品园区专线在教育领域拥有四大能力，在运行、维护等方面表现出色。

能力一：提供高带宽、更低时延的强大连接。

在稳定高带宽方面，目前一些学校总体网络带宽大都只有200M。但智慧学校的每个班级，包括电子白板、录播系统、电子班牌、超级课桌、电子书包、多媒体讲台、全息投影、VR／AR超级教室、教育机器人等硬件设备。

面对这些设备正常运行时对网络的要求，全校200M的带宽显然有些捉襟见肘。精品园区专线可以将百兆到校，延伸到百兆到班级，让每个班级教室的带宽实时达到100M，保障多样终端的正常上网运行。

智慧教育园区在线课堂，往往需要访问云服务器上的教课系统，当前300M互联网专线带宽，无法保障4K高品质视频对网络的要求。精品园区专线可支持高达10Gbit/s的对称网络速率，提供千兆专线接入能力，让课堂互动不再卡顿。

在低时延方面，随着教育发展，VR课堂将成为未来课堂的主要形式。精品园区专线可以AR/VR/全息技术对带宽、时延的需求，从而改善学习体验，提升了教学的参与性与互动性。

能力二：稳定支持更多并发连接，人人可轻松上网。

目前班级学生人数往往比较多，如果上课时每位学生都需要将平板等终端联接到网络，就会导致网络拥塞，一些学生连不上网，上课体验得不到保障。此时，精品园区专线可以实现的Wi-Fi 6，具有大并发的能力，通过业界率先支持软件定义射频技术，在并发接入用户数提升50%。据悉，Wi-Fi 6在智慧校园应用中，可支持80名以上学生同时接入并收发数据，互相不影响。

业界已经推出了首款支持Wi-Fi 6的OptiXstar系列教育网关，实现更高速率、更大并发。

能力三：提供智能调整和智能运维功能，让学校低成本管理，不再惧怕网络故障。

如果在学生上课时，网络出现故障，传统的教育专线网络恢复往往需要24小时以上，学校的正常教学难以得到保障。精品园区专线从终端、线路、局端、再到承载网，端到端采用多种保护机制，任何一个环节出现故障，都能自动找到备份逃生路径，确保专线链路高可用性。此外，线路支持Type B保护，一旦光纤中断，可以在50毫秒内倒换到保护路径，用户完全无感知。

能力四：可保证学校信息和数据安全，加速信息“孤岛”打破，还能做学生上网的守护者。

教育园区提供丰富便捷服务，就要实现各种信息的共享，必须把不同业务运行在云端。基于10G PON技术的精品园区专线，实现与普通上网流量相互隔离，保障业务体验，杜绝了非法用户接入网络的可能。同时针对多种应用和千万级的URL，精品园区专线能够有效的规范学生的上网行为，实现绿色上网。

据悉，业界推出的教育网关，已经内置硬件防火墙，能进行URL过滤，访问控制，防止黑客攻击等能力，有效保护学生网络空间绿色安全。

观察：精品园区专线是智慧教育园区发展基石

从以上分析可得，相比通过公网连接的教育网络，精品园区专线一方面满足学校日常教学对网络带宽的需求，另一方面为学校逐步应用的高频视频、VR/AR教育提供了强有力的网络保障。

而电信运营商加大对精品园区专线建设力度，可以拥抱千亿元的教育信息化市场。在教育行业数字化大趋势下，各个学校管理者，需对精品园区专线重视起来。可以预见，在F5G全光网普及的时代，精品园区专线网络，将成为智慧教育发展的基石，助力教育向智慧时代前行。

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