中小学普教无线网络建设技术建议书Word格式.docx

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3.3智慧校园方案设计17

3.3.1智慧课堂17

3.3.2智慧办公18

3.3.3智慧消息推送19

3.4稳定快速的无线网络设计20

3.4.1精细的流量管控20

3.4.2无线性能的优化21

3.4.3无线射频的优化21

3.4.4电子书包场景优化21

3.5校园创新物联网设计22

3.5.1智能能耗管理解决方案22

3.5.2智能烟感与广播解决方案25

3.6校园网运维管理方案设计25

3.6.1图形化管理后台，可视化操作25

3.6.2高可靠性、扁平化设计，减少运维工作27

3.6.3移动APP，随时随地进行网络管理27

3.6.4分级分权多管理员共同管理教育局网络28

3.7稳定可靠性方案设计29

3.7.1异地冗余灾备29

3.7.2AC1+1冗余30

3.7.3AP灾备冗余30

3.7.4认证服务器冗余31

四、信锐校园解决方案优势32

4.1完善的解决方案32

4.2强劲的自主研发能力32

4.3“一站式”极简方案32

4.4完善的售后服务体系33

五、典型案例及售后服务34

5.1普教典型案例34

5.1.1肥西县教育局无线城域网建设34

5.1.2蜀山教育局无线建设35

5.1.3瑶海区教育局无线建设36

5.1.4新站区教育局无线建设37

5.2售后服务承诺38

一、概述

一.1项目概述

2015年3月23日安徽省政府第46次常务会议上审议通过了《安徽省教育信息化发展规划（2015-2020年）》。

教育信息化工作指导思想是坚持育人为本，以教育理念创新为先导，以优质教育资源和信息化环境建设为基础，以信息技术与教育教学深度融合为核心，以建设、完善“三通两平台”为抓手，以体制、机制和队伍建设为保障，以促进教育公平、推进教育均衡、提高教育质量为目标，坚持应用导向，实施机制创新，依托“智慧安徽”建设“智慧教育”，利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面，深化我省教育教学改革，推动教育管理信息化、教育现代化和学习型社会建设，为建设提供坚实支撑。

规划要求合肥市到2020年，校园无线网络全覆盖学校超过50%，城区学校无线网络全覆盖。

芜湖市作为安徽第二大城市，而作为芜湖市经济强县，在教育信息化建设方面一直处于前列，近些年更是加大了对教育信息化的投入。

但是随着无线时代的来临，越来越多的教学手段需要依托于无线网络而存在。

例如实现各种数字终端接入校园网络，快速访问校校通或教育城域网，并访问因特网，以及家校沟通等活动。

为丰富教学手段，借助先进的信息化技术推动转变传统教学思路，同时也为了方便各类移动终端的快捷接入，需要配套建设用于教学的无线网络。

一.2项目需求

⏹无线网络无缝覆盖

各中小学网络建设目前还处于较为落后的阶段，课堂、机房大多还是采用有线网络，无线网络也只是简单的用于办公室给老师办公。

近年来，中小学希望推进无线校园网络建设，每间普通教室、专用教室、教室办公室实现无线网络覆盖。

无线热点覆盖主要教学场所，为移动学习提供环境支撑。

创新实验室要建设便于学生开展创新体验、实践、探究和互动的实验环境和无线网络环境。

⏹无线网络上网认证丰富

各中小学目前还没有大规模普及创新的教学应用，而校内的云课堂等资源相对有限，前期的无线网络首要的还是满足教职工的使用。

因此本项目首先要考虑到上网认证的问题。

教师教学以及办公需要方便简洁的接入无线网，而学生除了用于教学外是不能接入无线网络，甚至在使用无线终端教学时也只能够访问教学的应用。

⏹上网行为管理

传统的校园无线网络无法做到对于上网人员的权限进行管控，在学校建设普教无线网的过程中，也急需要一些手段对学生的上网行为管理，保障学生学习的效果，同时对于教师的上网行为进行管理，保证教师的教学效率。

⏹无线上网安全有保证

应上级要求各个院校开展重要信息系统的等级保护工作，继续做好网络与信息安全技术保障工作。

无论是国家还是各个院校，都希望校园网络有全面的安全保障，防止因重教学资料外泄或者丢失，而造成严重的教学事故。

⏹运营维护便捷

传统的中小学信息化建设普遍落后，设备老化、管理困难、维护成本高，学校在推动信息化建设的过程中，急需要简化网络结构，最大程度上降低了建设成本、运维成本。

⏹电子书包场景建设

信息技术与教育教学过程深度融合以及传统教育模式的改革，促使移动化的学习终端、学习平台、电子书包逐渐进入人们视线，目前电子书包在全国各地频繁开展试点，针对中小学教育领域，电子书包几经完善，目前已经日趋成熟；

终端PAD的移动特性，对普教校园无线建设提出了迫切需求。

⏹后期网络建设可扩展

无线网络的建设只是教育信息化的一个基础架构，为了能够应对今后普教行业对于无线网络的更多的需求，比如响应公安部安全建设号召，实现校园的监控覆盖；

拓展网络空间进行学习等等，这需要我们保证在当前实际以及可见的未来发展的基础上建设高性价比的WLAN，为了保证无线网络的可扩展性，保护学校的投资，需要在方案构架、产品选型、系统容量与处理能力方面能升级换代，这样不仅能充分保护原有资源，而且具有较高的性价比。

一.3校园无线建设难度分析

⏹设备要求

普教WLAN的覆盖主要是在教学区、办公区、大礼堂、校园园区的无线网络覆盖，教学区要求AP具有高性能，能满足40-50人左右电子书包场景的无线使用，保证电子书包使用的快捷的稳定；

办公区场景要求稳定快速上网的同时，为乐提升办公效率，还要满足对于办公人员上网权限的控制；

大礼堂属于高密场景，需要保证其接入人员正常带宽吞吐和上网速度；

校园园区属于室外场景，对于设备要求室外AP能很好的支持防水、防潮、防雷、防尘以及防火、防晒等。

综上所述，需要降低建设运营成本，集无线控制器、消息推送、上网行为管理、流量控制、上网行为审计、防火墙、网络管理等多功能于一体的无线设备。

⏹施工难度

此项目涉及到下属22所学校共26个教学校区以及每个校园不同各个区域，包括办公楼、教学楼、室外等不同区域的无线网络覆盖，其工程覆盖范围大、工程量大、场景需求多、建设规划急等等，这也是我们目前面对的一大挑战。

⏹多个校园统一集中管理

由于建设的校园园区数量多，且相对分散，不易对所有学校进行统一集中管理，这也是在教育局集中建设中遇到的一个很大的难题。

二、设计方案

二.1设计原则

⏹良好的体验性

随着中小学无线网络建设进程的推进，无线终端、电子书包使用的普及，用户对于上网的要求越来越苛刻，校园部署的无线网络，必须从多方面考虑用户的体验性，不仅需要在上网过程中提供稳定、快速的互联网访问服务，保障师生使用无线网络上网时不掉线、不卡顿，满足日常上网应用，还需要在老师、学生员工无线接入时提供简单安全的认证方式，为师生带来良好的上网体验。

⏹安全性

满足校园内上网的同时还需要满足无线网络使用的安全性，我们从用户从接入、信息传递、数据管理三方面出发，全面保证了校园用户上网的安全性，存储数据的安全性，同时上网行为审计功能满足公安部颁发的第82号令，可以实现记录并留存用户注册信息、记录并留存用户登录和退出时间、主叫号码、账号、互联网地址或域名、系统维护日志的技术措施以及记录、跟踪网络运行状态，监测、记录网络安全事件等安全审计功能。

此外为了避免日益猖狂的虚假钓鱼WIFI，防止犯罪分子通过架设一个与校园WiFi热点同名的WiFi网络，吸引用户通过移动设备接入该网络，窃取用户的资料、银行账户、网络支付账户密码等，信锐AP拥有防钓鱼系统，可以对非法热点进行反制，保证校内用户使用网络的安全。

⏹管理便捷性

通过一站式部署解决方案，实现对下面所有中小学网络的统一认证、统一集中管理，使维护管理更加便捷；

冗余灾备、异地多级托管，让无线部署可靠性提升；

分级分权管理，减轻网络运维工作。

⏹可扩展性

基础无线网络推动着教育信息化的发展，伴随着电子书包的出现，电子白板、在线课堂、数字化实验室、电子阅卷、一卡通等基于无线网络的应用的需求也越来越多；

公安部对未来校园安全的要求越来越大，校园监控数量要求也会加大，方便布线解约成本的无线监控将会成为未来保障校园安全的校园卫士；

所以我们在设计校园基础无线网络时，为了保证无线网络的可扩展性，保护学校单位的投资，需要在方案构架、产品选型、系统容量与处理能力方面能升级换代，这样不仅能充分保护原有资源，而且具有较高的性价比。

二.2教育局“一站式”网络架构设计

信锐“集结号”一站式部署无线解决方案是为教育局（多分支学校）场景的中大型无线网络建设量身打造的新一代无线解决方案。

由教育局指挥控制AC实现对各个校园网络执行AC的直接统一集中管理，针对实际情况为下属学校选择合适的执行AC，大大简化了设备的管理、运维，节约成本，为教育局量身打造方便快捷的管理模式。

无线AP主要负责接入网络部分，将AP部署在所需无线覆盖区域内，物理分布在办公区、电子书包教师，各覆盖区域内AP通过有线连接至POE交换机。

POE交换机主要负责网络中的数据交换以及为AP提供电源输入，部署在楼层弱电间。

二.3校园无线网络架构图

校园无线网络架构图，由一台执行AC实现对校园所有AP的管理，，满足校园上网的日常需求。

图1：

下属某学校无线网络拓扑图

无线控制器

三、无线校园网解决方案

三.1安全的无线网络设计

三.1.1无线接入前的安全认证

三.1.1.1教师接入认证

⏹Portal账号密码认证

采用Portal账号密码认证，老师接入时即需要认证，登录的账号可以为教师姓名、手机号、工号等具有唯一性信息，实现一人一账号自行登录。

图2：

教师无线接入操作图

⏹账号自注册认证

选择账号自注册认证，预先导入手机号码，用户在首次登陆时选择账号激活，并自己设置账号和密码，激活后输入账号密码登陆即可。

同时，账号首次登陆时绑定手机号，当账号在新终端登陆时，需要输入短信验证码，解决用户web认证的安全问题，绑定手机号码的用户（包括账号自注册以及账号与手机号绑定）以及绑定邮箱的用户，可以自助修改密码或找回密码，无需通过IT管理员。

图3：

三.1.1.2访客接入认证

校园经常会有来访人员或者上级领导视察工作，这部分人员经常有手机端和电脑端无线上网的需求，在无线校园网络设计的时候，需要充分考虑访客无线接入的便利性以及安全性，不是每一个访客过来都是问“这里的wifi密码多少”。

⏹微信认证

通过关注“XX学校”官方微信即可免费上网，学校通过微信平台发布教育信息、便民信息、在线查询、公众参与等；

通过学校无线实现微信信息推送，可以根据用户所处的位置、时间段、上网时长等进行推送。

图4：

访客通过微信方式接入无线操作图

⏹二维码认证

学校访客人员可以通过二维码名片认证，来访连接wifi时手机会弹出二维码，学校工作人员对来访人员通过微信、QQ、信锐云助手等方式扫一下访客二维码，即可对其通过无线审核。

同时，可以指定访客使用无线时长，并实现无线网络审计。

图5：

访客通过二维码方式接入无线操作图

⏹短信认证

短信认证只需要在连接wifi后，通过访客手机接收验证码，输入即可获取上网权限。

图6：

访客通过短信方式接入无线操作图

三.1.2使用无线时的安全教学办公

随着互联网的快速发展，如今的互联网资源安全隐患多，看似正常的访问网站，可能在访问反动、色情、赌博等非法网站；

因此，上网管理的目标应该是：

让上网可视可控。

即使是建设无线校园网络，同样需要对师生上网管控措施，限制用户浏览非法、暴力、黄色等不健康网站，并对相关访问做出拦截提示，禁止访问不良网络，防止触犯法律法规。

在校园无线网内部，老师和学生通过无线访问网络，有可能会出现非法网络的情况，给学习带来安全隐患。

信锐技术采用基于应用的访问控制、基于服务的访问控制、URL网页过滤对访问权限进行控制，同时无线控制器内置全国最大的应用识别库和URL库，拥有多达2300多种应用和3000万条URL，并且每周定时更新，能自动识别危险应用和URL，我们可针对这些危险应用和URL进行封堵和控制，从而提高网络的安全性。

图7：

无线网络上网行为管控效果图

三.1.3安全合规的上网安全审计

目前，校园网络舆论缺乏管制，看似正常的访问论坛，可能是在诽谤造谣中伤他人；

看似正常的发送邮件，可能携带着内部核心资料；

需要对师生以及来访访客网络行为审计，对老师以及访客的上网行为进行记录存储备案，包括用户名、IP、时间、链接、内容等，满足《公安部82号令》的安全要求，并且该功能实现无需再搭配第三方专业设备，大大节省校园IT建设成本。

图8：

上网行为审计效果图

三.1.4客观环境下的安全防护

在校园无线网络里，无论是在连接无线前、使用无线时以及断开无线的时候，都存在无线安全隐患，例如DHCPSnooping、非法钓鱼AP、DDos攻击、ARP欺骗、扫描攻击等安全隐患类型。

通过自带的WIPS无线入侵防御系统以及WIDS无线入侵检测系统的双重保险，对上述常见危险攻击进行安全防护，并通过后台可视化页面直观显示，无线网络安全状况一目了然。

图9：

防钓鱼wifi效果图

图10：

后台安全防护展示页面

三.2校园多场景无线网络覆盖设计

三.2.1办公区设计

传统办公区场景大多数是隔开的办公室，一个办公室容纳10个左右老师，移动终端大约在10-20个左右，考虑到办公室之间墙壁太厚，对信号干扰严重，同时又为了节约成本并且又能够满足办公室老师日常上网的需求，我们推荐使用信锐NAP-2800-P对每一个办公室安装一个入墙式面板AP，既美观、便捷、节约成本，又能满足老师日常上网办公。

图11：

86面板AP安装效果图

三.2.2电子课堂设计

教学区一般分为普通上课教室和专用教室（音乐、美术、实验、科学教室等），此场景多数为电子书包场景，需要考虑电子书包场景的应用和无线覆盖。

电子书包场景下，接入终端数目多一个教室大约在40-60人，且流量高并发，所有终端同时进行数据传输。

信锐技术特别推出一款电子书包变频AP产品：

NAP-3620，代号“智多星”。

该款AP是信锐技术自主研发的新一代802.11ac电子书包专用AP。

其支持射频的自定义切换，每路射频卡可在2.4G+5G、2.4G+2.4G、5G+5G三种模式下任意切换。

高达1167Mbps的传输能够轻松满足各种无线业务的承载使用，电子教室场景毫无压力。

NAP-3620定位就是专门为普教电子书包的高密场景设计的变频产品，就好像总能在危难时刻想到解决办法的军师一样，为师生服务，提升学习效率和智慧。

图12：

电子书包实际安装效果图

三.2.3报告厅、会议室设计

大礼堂场景属于高密场景，此场景下我们通过无线性能优化和无线速度优化，提高频带利用率，增强无线使用性能，保证了无线网络使用的可靠性和稳定性，保证了高并发高密场景下无线网使用的流畅性。

三.2.4校园园区设计

随着中小学无线网络的需求增加，老师移动办公、学生移动学习、移动BYOD、数据漫游的需求也日益增加，普教室外无线网络建设解决了园区内无线办公、移动上网的需求，同时也提高了师生的上网体验。

室外园区环境恶劣，部署的设备经常被风吹雨晒，要求室外设备必须防护能力高、防水防雷、安装维护简单等，利用室外专用AP对园区室外区域进行无线覆盖，专业级防护能力，支持全封闭防水、防潮、防尘以及防火、防晒等，在极端恶劣的室外环境中仍可正常使用，可有效避免室外恶劣天气和环境影响，不管是在潮湿的南方还是寒冷的北方都适用。

图13：

室外场景覆盖框架图

三.3智慧校园方案设计

无线基础网络的建设促进着教育公共平台的建设，信息发布平台、家校互动平台、师生信息平台、数字图书馆等教育公共服务应用逐渐走向一体化、智能化，基于无线网络智慧校园的应用场景也越来越多。

三.3.1智慧课堂

智慧课堂是一种翻转教学，与传统填鸭式教学不同可以提高学生的兴趣，知识传递效率达到大约70%，智慧课堂彻底变革了传统填鸭式教育增强了课堂的互动性，学生集体的参与性与趣味性，结合网上教学系统、错题分析系统、成绩查询系统等让老师、家长实时了解学生掌握知识情况。

基于无线的智慧课堂，不仅给教育模式带来了巨大改变，也对老师的小学方式带来了革命性的改变。

老师可以在上课前对学生发起课前测试以及课前预习任务，让学生自主完成，后台系统对其数据进行存储与分析，老师可以提前了解到知识薄弱点，以及预习情况，为上课做针对性的准备；

电子书包现在授课，解决了学生看不到黑板的难题的同时，还为老师提供了新型的授课方式，让传统的填鸭式枯燥无味的教学模式，变为了老师和学生互动的、有趣的教学，提高了知识传递的效率；

不同于传统作业，学生可以通过在线作业的便捷方式，提交课后作业；

老师通过后台数据了解学生知识点掌握情况，总结复习方案实时发送给学生，有助于卡漏补缺促进学生更全面的掌握知识。

智慧课堂的是使用，改变了传统的授课方式，由学生被动接受知识，变为主动接受；

教学模式从时间和空间上都提高了教学的效率。

图14：

电子书包互动课堂示意图

三.3.2智慧办公

在无线网络的建设下，老师的办公模式也有所改变，智慧办公颠覆传统的办公模式，智慧校园下的智慧办公将会解放老师的时间和双手，实现随时随地办公，随时随地教学，随时随地处理学生事物的智慧化办公。

老师不再受限于面对面的信息传送，通过移动终端，即可做到布置作业、审批作业、下达任务、难题答疑、实时关注学生动态信息，掌握学生知识掌握程度，让教学办公变的更佳简单，更佳便捷。

根据我们实际的校园调查，目前已经越来越多的学校采用纯无线办公，但教职员工的笔记本电脑普遍硬件配置较低，其中电脑网卡为2.4G。

此时，即使学校拥有再大的带宽以及高性能AP，老师的无线上网速度仍旧不能得到根本解决。

而且，在无线办公也存在无线安全隐患。

信锐推出智能安全网卡，该网卡为802.11ac双频网卡，有效提高老师的上网速度。

同时，智能安全网卡内置证书颁发中心，将智能网卡插到笔记本和台式机中，安装驱动程序，即安全网卡将数字证书写入PC端，安装完成后用户输入PIN码即可直接链接公司无线网络。

图15：

“天启”安全网卡助力校园移动办公效果图

三.3.3智慧消息推送

伴随着教育信息化的发展，无线终端的普及使用，学习、生活不再像之前划分的那么细致，知识的来源也不仅仅局限于课本，校园智慧消息的推送可以根据时间、位置、学生搜索行为，定向的向学生推送与学习有关的知识，充分利用课余时间补充知识，强化记忆。

信锐技术营销平台可以结合作业审批系统、师生信息平台、成绩管理后台，对接入的中小学移动终端进行数据记录与分析，分析学生的知识薄弱点、未掌握知识点、易错点、兴趣点进行大数据分析，并选取相应内容推送给学生，让学生能够在第一时间，查缺补漏完善知识点；

同时老师也能够根据后台数据了解学生的知识漏洞，让老师了解学生需求并更改教学方案，提升教学质量；

家长关注学校的微信公众号后，公众号定时向家长推送有关孩子生活和学习的相关信息。

图16：

通过无线进行信息推送效果图

三.4稳定快速的无线网络设计

三.4.1精细的流量管控

信锐无线对校园园区有线无线网络不同用户及应用的网络流量进行管理和划分，完成带宽保证和带宽限制功能。

通过基于权限的带宽管理、基于区域位置的带宽管理、基于时间的带宽管理、基于应用的带宽管理等方式合理分配带宽权限，保证无线网络的流畅使用。

三.4.2无线性能的优化

信锐技术通过终端时间公平调度、无线空中QoS、802.11e/WMM技术、智能广播优化、快速漫游等无线性能优化方式，提高AP整体无线性能。

三.4.3无线射频的优化

信锐技术无线射频优化，通过智能负载均衡、智能射频优化、无线射频定时开关闭等，功能有效解决无线网络由于干扰导致的无线传输速率低、丢包等网络质量问题，将无线网络的传输速度就能够提升1.5至4倍。

三.4.4电子书包场景优化

普教电子书包越来越流行，电子书包成为移动数字教学的重要载体，那么普教教室无线覆盖又是重中之重，然而，在无线电子书包的覆盖建设中，客户面临当接入的电子书包终端稍微多点时（现在一个教室学生至少30个以上），就会出现延迟大甚至卡顿的现象，学生上课利用电子书包学习的体验效果并不理想。

多播优化很好的解决电子书包场景由于接入终端并发数量多的问题，进行多播报文发送速率优化，多播通道带宽权重的设置，同时结合最新的电子书包设备NAP-3620，能大幅度提高电子书包场景用户的上网速度，提升电子书包终端的体验效果。

图17：

电子书包实地拍摄图

三.5校园创新物联网设计

三.5.1智能能耗管理解决方案

对于学校来讲，用电开支和用电安全一直是学校面临的最困难的问题，一方面，学校每个月承受着巨额电费开支，想倡导节能省电，却纸上谈兵，无从下手，即使是规定教师下班关电脑，但还是有教师只关显示器，不关主机，同时很多教室彻夜通明，安排人力巡逻检查又会增加人力成本。

类似还有空调、风扇、饮水机等等，以上问题导致用电的开支的增加；

另一方面，线路老化、违规用电以及停电后突发性来电，导致学校机房服务器、或者是用电火灾。

为了能够有效的对用电情况进行检测和管理，同时增强用电安全，防止出现用电火灾，为学校在用电方面提供安全的用电保障，我司在能耗管理系统中推出了企业级的物联网智能插座，为用户节省用电开支、杜绝用电火灾的出现。

⏹组网架构

信锐智能插座支持无线链路和物联网lora协议联路数据回传，通过信锐云物联平台对插座进行统一配置、管理。

插座在初始配置时需要选择公有云还是私有云以及企业账号，选用公有云，则插座通过域名（），通过私有云则通过IP寻址（私有云服务器地址）到信锐物联平台，然后在根据学校账号将插座与指定建立起数据通信连接。

图18：

智能插座组网示意图

⏹用电统计及数据分析

信锐智能插座能够将用电情况以及用电数据通过Wi-Fi／lora链路回传到信锐云物联平台上进行统一的用电统计和数据分析，管理员能够在云平台上查看实时功率、用电、电费，插座通电、断电、离线状态一目了然。

并且可以通过图新和数据报表的形势，分析出一周、一个月内用点情况的变化，通过各种横向纵向的电量电费对比统计报表，实时功率、耗电统计，各个数据情况，一目了然。

图19：

物联平台用电量展示图

⏹自动／远程控制开关

对于学校办公室以及教室场景等，师生使用电器设备后离开，有时忘记关闭设备，从而导致用电浪费，同时人工巡查又增加了人工成本；

针对此问题，智能插座可以预先配置自动开关时间策略，比如饮水机每天下班即关闭，上班即自动开启。

对于晚上忘记关闭电脑，可以远程关闭。

图20：

物联平台控制策