完美互联网+智慧校园技术方案建议书解决方案.docx

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完美互联网+智慧校园技术方案建议书解决方案

互联网+智慧校园

技术方案解决方案

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图目录

表目录

1背景和需求

1.1概述

校园信息化历经了计算机房、校园网、数字化校园网几个发展阶段，根据当前的信息化的形势，又形成了新的需求。

支持区域化教学，将学校融入区域教育云；

需要建设高速、可运营、有线无线一体化的校园网，支持向IPv6的平滑升级；

利用RFID、视频监控等感知技术，实现校园环境管理的数字化，通过校园应用平台，提供丰富的信息化服务；

提供融入学校各个领域的、丰富的服务应用，实现应用服务与智能感知网络、以及IT业务与CT业务之间的即时协同与深度融合。

作为新世纪新型的学校模式，数字校园是校园信息化和安全建设的高级阶段。

是以数字化的方式来体现我们的工作、学习、交流与管理的校园生活，是一种全新的生活学习和管理模式。

因此需要一种新型的网络化安放系统，实现学生管理、校园监控、消费管理和教学管理的无缝融合。

同时校园存在面积大、场地分散、管理人员少、校内人数多、学生安全防范意识差等特点，学校中的教学楼、食堂、运动场、实验室等公共场合都存在着不同程度的安全隐患。

由此可见，传统的学生入校管理、校园监控和应急方式难以适应新形势下校园建设的需求，因此需要建设一种基于网络方式的、紧密贴合校园教学管理需求的校园综合系统。

1.2校园信息化需求演进

1.2.1安全需求

2010年4月28日下午3时左右，广东省湛江市下辖雷州市雷城第一小学发生凶杀案。

一名男子冲进校园，凶手持刀砍伤18名学生和1名教师。

2010年4月29日上午9时40分，江苏泰兴市泰兴镇中心幼儿园发生一起伤人事件，一名男子持刀冲入校园，砍伤31人，包括28名幼儿、2名教师、1名保安，其中5人伤势较重，有生命危险，

2010年4月30日上午7点40分，山东潍坊一男子闯入校园打伤5名学生后自焚，山东省潍坊市坊子区九龙街道尚庄村村民王永来强行闯入尚庄小学，用铁锤打伤5名学前班学生，然后点燃汽油自焚。

王永来被当场烧死，5名受伤学生目前无生命危险。

频发的校园血案，令国家机器迅速动员起来，校园安全由社会问题甚至上升至政治层面。

从目前屡次发生的校园血案来看，校园安全建设尚不完善，亟待加强。

神探李昌钰在提到校园安全问题时曾说过，在美国枪支泛滥，几乎每年都有校园枪击案发生，美国对校园安全防范措施，首先在硬件上，有很多监控摄像头，还有很多的电子大屏幕，并且各个学校之间是互相联网的，如果一个学生发生意外，大屏幕会显示出来，校内的手机上也会收到警告，其他学校也会马上知道而做出防范，就能避免凶手造成更大伤害。

1.2.2承载基础

稳固的承载网络基础是整个学校信息化建设的基础，决定了学校未来信息化建设的档次。

为保证保证高可靠性和校园信息化模范效应的前提下，必须具备5年左右的前瞻先进性，硬件支撑平台需要实现7x24x365持续不间断运行，主要体现在以下方面：

极高的可靠性--：

生活、教学、管理均全面依赖于信息化，网络故障，其经济损失、社会影响不可估量。

系统稳定可靠性--至少需达到99.999%以上，同时具备极短的故障恢复。

普通网络自愈能力均在秒级，但几秒故障中断，会造成整个信息化业务系统全面重启，对各类高实时性业务有重要影响。

接入可靠性：

随着无线校园能够为现代化教学、联合办公等提供条件，校园WLAN覆盖成为热点建设并且规模不断扩大，和校园的有线承载网络结合，保证接入终端的网络高可用性

故障恢复--故障恢复时间需控制在100ms以内，故障恢复不能影响各业务系统正常运行，不影响用户的直接体验。

校园基础网络平台要具备稳定可高的特点，包括：

高可用的核心平台、安全的网络出口、安全接入、有线无线一体化网络，通过打造高性能安全的网络才能提供用户高效的办公环境。

1.2.3简易管理

应用的发展、网络的扩充都带来了管理内容的增加，但是校园网络管理人员并没有相应的大规模扩充，因此对设备进行统一管理、在管理流程上简化操作、易操作的管理平台是中小学管理人员的需要。

1.2.4小结

校园的信息化网络需要网络架构平滑演进，得益于校园网二、三层分离的组网架构，可轻松实现有线/无线一体化组网、统一认证，软件支持向IPv6平滑升级，从而避免了网络升级换代带来的重复建设和高成本投资。

同时，新一代校园网络建设需要融合IT与CT、整合云计算与物联网等技术。

基于区域化教育云平台，客户可以快速地实施各种校园应用系统的部署，并实现跨系统间的信息共享与即时协同，为用户提供方便、快捷、融合的综合信息服务。

随着云计算、物联网等新技术的迅速发展与日益成熟，通讯根据校园信息化的迫切需求，提出了“智慧校园”解决方案。

2智慧校园信息化系统简介

2.1智慧校园承载网络

在建设智慧校园的同时校园网络基础平台能否满足今后的应用呢？

网络基础平台的稳定性如何，是否能够顺畅保证各种业务的正常运行？

我们的网络基础平台应该怎么建设和完善？

要使基础网络平台在满足业务系统的应用，在建设基础平台的过程中我们需要考虑如下几点：

办公区域、计算机教室、电子阅览室、多媒体录播教室需要什么样的设备支撑？

 录播系统、视频会议、网上阅卷系统、行政办公、视频监控系统需要什么样的网络支撑？

 有线网络、无线网络、远程安全访问在校园网中应该如何设计？

2.1.1网络承载方案

承载网络采用双星型三层结构，提高网络可靠性和易扩展性。

核心层由两台高性能路由器构成，负载分担，总出口容量为4GE。

汇聚层由多台三层汇聚交换机组成，与核心层两台路由器GE相联。

接入层由覆盖校园的多台以太网交换机组成，采用GE上联汇聚交换机，向下提供GE接入。

网络出口设计 

流量控制---为保证用户正常上网办公、学习等，网络出口通过多合一安全网关设备ZXSECUS系列安全网关，进行对出口流量控制，保障视频教学、电子政务等关键应用带宽，通过制定访问策略，有效控制师生访问与其无关的网站以及下载，如：

QQ农场、网页游戏、迅雷等。

内部接入智能安全，防范内网病毒/攻击，通过接入安全策略限制病毒流量的全网广播，避免内部网络广播风暴所造成的链路拥塞，保障网络顺畅使用。

上网审计---通过ZXSECUS安全网关设备对内部用户访问internet流量进行URL过滤，完全限制用户访问非法网站；审计进出内容，杜绝信息泄密、网上非法言论。

日志记录---ZXSECUS安全网关设备具有根据URL、NAT日志记录功能，并可根据日志记录进行对上网人员的定位，确保满足公安/网监审查要求。

网络核心层设计

核心交换平区部署两台基于十万兆ZXR108905平台设计的核心交换机，两台核心交换机通过L3层VRRP协议互为热备，此时汇聚到核心双链路上联，设备间采用通讯的ZESS协议，实现负载均衡和50ms级故障切换，同时要求核心设备关键硬件实现冗余。

汇聚层设计

汇聚设备部署通讯千兆路由交换机ZXR105950-28TM，通过与核心设备结合使用ZSEE技术，使汇聚到核心的链路负载和冗余；同时汇聚设备需要完全支持VLAN、ACL、QOS、路由策略等。

接入区设计

接入设备部署通讯千兆安全接入交换机ZXR102950-28C和ZXR102950-52TC，主要是负责本校区内信息结点的接入，为各个信息点提供layer2层接数据转发，需要支持802.1X、WEB认证、VLAN、ACL等级技术，可以进行统一管理和与身份认证的完美结合。

无线覆盖方案

采用AC+AP的组网方案，ACZXV10W901V2旁挂在核心路由器上，采用本地转发的形式，校园覆盖灵活采用室内型ZXV10W812N，室外型APZXR10W615，AP下挂在接入交换机上，在取电困难的情况下可以采用POE供电。

当AC故障时，AP自动切换到“胖”AP的工作模式下，其配置信息为先前的AC下发的信息； AP按照，先前的配置策略信息继续工作，对用户的业务不影响； 工作在此状态下的AP，继续探测AC的状态，当AC恢复正常，AP和AC回复建立正常连接； AP恢复到原有的智能瘦AP的工作模式下。

2.2一卡通管理系统

2.2.1门禁系统

门禁系统，主要应用于重要部门的入口。

用户采用非接触感应卡出入大门，通过电脑编程在控制主机上进行开门/关门的设定，系统可以任意对卡片的使用时间、使用地点进行设定，对门户的状态包括门的打开/关闭、什么人、什么时间、什么地点等都被记录在电脑之中。

系统还可以通过硬件触电联接或通过网关与闭路监控，防盗及消防报警实现系统间协调联动。

2.2.2消费系统

“校园一卡通”即在学校内，凡有现金、票证或需要识别身份的场合均采用卡来完成。

此种管理模式代替了传统的消费管理模式，为学校的管理带来了高效、方便与安全。

一卡通系统是数字化校园建设的重要组成部分，是为校园信息化提供信息采集的基础工程之一，具有学校管理决策支持系统的部分功能。

2.2.3图书管理系统

采用“第三方代理软件”与图书管理系统的客户端对接，用校园卡作为图书证，增加通用读卡器，通过校园卡来检索读者的各种信息。

2.2.4水控系统

学校澡堂或学生宿舍通过刷卡来计时或计量用水，节水控制器通过和一卡通结合，形成一个有效的节水系统。

2.3迎新管理系统

迎新管理系统是一个涉及新生入学各个环节，面向学校各部门、全体新生及家长的综合管理信息系统。

在系统运行过程中将学校招生时产生的数据转换为新生数据加入学籍数据库，实现了新生数据与学籍数据的无缝连接，实现了“一站式”的新生入学服务。

2.4RFID出入校门记录系统

物联网中非常重要的技术是RFID技术。

RFID技术（RadioFrequencyIdentification，射频识别技术），是一种由雷达技术衍生的，利用射频信号实现的非接触自动识别技术。

它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。

电子标签、阅读器和天线是RFID系统的三个基本要素，电子标签是射频识别系统的核心，又称为射频标签，其英文名为TAG或LABEL。

电子标签是RFID系统的数据载体，由耦合元件及芯片组成，标签附着在物体上标识目标对象，存储相关信息。

阅读器是读取或者更新电子标签内部信息的装置，可设计为手持式或固定式。

天线在标签和阅读器间传递射频信号。

RFID系统基本工作原理为：

阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息被读取器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理。

RFID技术作为一种自动识别技术具有识别效果好、识别速度快、识别距离远、环境适应性强、容量大、寿命长、可重复使用等特点，以及可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。

2.5自动识别学生平安短信服务系统

自动识别学生平安短信系统，能够及时帮助家长了解孩子到校、离校的时间信息，包括孩子的考试成绩、作业点评、近期表现以及学校的各种通知、活动信息也可以及时送到家长手上，家长可以第一时间了解孩子的在校情况。

校门外加装红外探头。

2.6视频监控系统

监控系统，可作为校园安全的保安监控，在学校主要通道、重要场所（如实验所、计算机中心、财务处等）、围墙、各建筑物出入口等地方设置分布点。

●红外探头

●视频监控系统

校园视频监控系统的建设主要是为了预防、控制和减少校园犯罪，提高学校处置突发事件的应急指挥能力，最大限度的减少意外事故给学校师生造成的影响和损失，切实保护师生的人身财产安全，为学校的改革与发展提供强有力的安全保障。

校园视频监控系统主要涉及校区的校园周界、校园出入口、校区主要路口、广场和重点要害部位周边等场所。

●视频监控网络：

视频监控系统由视频监控业务支撑平台（一般