今年初爆發(fā)的疫情，讓教育數(shù)字化、智能化加速發(fā)展。我們看到國家在大力推動教育數(shù)字化。中國規(guī)劃 2022 年實現(xiàn)教育信息化 2.0 全面升級，全國超 51 萬個學校的超 700 萬教室和超 1300 萬宿舍，均要接入到網(wǎng)絡，以推動在線教育、人臉識別、數(shù)字圖書館以及智能安防等多種教育場景應用發(fā)展。

預計教育信息化市場規(guī)模 2000 億，年增長率達到 24%。發(fā)展教育信息化和在線教育等，需要構建智慧教育園區(qū)。這樣的智慧化園區(qū)，不只實現(xiàn)連上網(wǎng)絡的“從無到有”的問題，還應該保證學生和老師的上課時高品質(zhì)、高可靠的數(shù)字化體驗，即“從有到好”。

我們應該靠什么樣的中小學校園網(wǎng)絡，為智慧教育多種應用保駕護航？

01. 智慧教育園區(qū)迎來發(fā)展機遇

我國學生人數(shù)眾多，教育信息化需求旺盛。據(jù)“十三五”規(guī)劃，2020 年我國九年義務教育階段在校生人數(shù)為 1.5 億人、高中階段在校生人數(shù)將達到 4130 萬人，總人數(shù)達到 1.91 億。

教育與網(wǎng)絡的緣分并非只在疫情爆發(fā)后才出現(xiàn)。早在 2017 年，國家發(fā)布的《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，已經(jīng)提出“互聯(lián)網(wǎng)+教育”——“要大力推進教育信息化，推動‘互聯(lián)網(wǎng)+教育’新業(yè)態(tài)發(fā)展。

2019 年，國務院辦公室印發(fā)的《加快推進教育現(xiàn)代化實施方案（2018-2022 年）》中也明確提出推動以互聯(lián)網(wǎng)等信息化手段服務教育教學全過程。

為此我們看到，各地中小學教育園區(qū)如雨后春筍般，不斷出現(xiàn)在人們的視野中。

比如 2019 年 10 月，浙江蕭山區(qū)智慧教育大數(shù)據(jù)項目校園子項目完成；

今年 3 月，蘭州市公共資源交易中心發(fā)布榆中縣教育園區(qū)建設公告；

今年 5 月，陜西省教育廳辦公室發(fā)布中小學智慧校園示范校創(chuàng)建工作通知。

如今智慧教育正在從引入互聯(lián)網(wǎng)技術到引入 AI 技術。在去年 5 月的國際人工智能與教育大會上，我國教育部部長陳寶生表示，在 2020 年底前，我國將啟動建設 10 個以上“智慧教育示范區(qū)”，優(yōu)先開展人工智能與教育融合創(chuàng)新發(fā)展的實踐探索。

與此同時，我們看到在線教育需求旺盛。據(jù)相關數(shù)據(jù)機構調(diào)查，2018 年我國在線教育用戶已經(jīng)達到了 1.72 億人。未來幾年，在線教育用戶規(guī)模將保持 15%左右的速度繼續(xù)增長，到 2024 年預計突破 4 億人，總體市場規(guī)模將突破 4500 億元，2025 年在線教育將首次超過線下。

如今全球依然處于疫情肆虐中，一些地方疫情還在反復。廣大中小學學校想要保證日常教學，需要建設好在線教育系統(tǒng)，除了應急疫情這種突發(fā)挑戰(zhàn)，也是一種高效的教學模式，更是解決各地教育資源鴻溝問題的關鍵。

02. 豐富智慧教育應用呼喚高品質(zhì)連接

我們知道，智慧教育是通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云、AI、大數(shù)據(jù)及區(qū)塊鏈等先進技術，推動傳統(tǒng)教育模式與內(nèi)容實現(xiàn)平臺化、數(shù)字化的發(fā)展過程。

但現(xiàn)實是很多學校信息化很初級。比如在教室場景，筆者調(diào)查得知，傳統(tǒng)教室終端是電視和廣播，靠 CAT5 網(wǎng)線實現(xiàn)覆蓋，不智能。

而新一代數(shù)字化教室終端豐富多樣，包括了電視、廣播、Wi-Fi、監(jiān)控以及電子白板等，靠全光智能專線網(wǎng)絡實現(xiàn)覆蓋，還能支撐人臉識別、數(shù)字圖書館以及智能安防等多種應用。

為何許多地區(qū)智慧教育園區(qū)發(fā)展比較緩慢？除了投入和重視度的問題，還有一個關鍵問題，就是忽視了校園園區(qū)網(wǎng)絡這個智慧教育最重要的基石。校園網(wǎng)絡能力不足，就無法支撐多樣化終端、多樣化應用可靠運行。

首先，網(wǎng)絡性能要求更高。目前學校班級人數(shù)往往多達四五十人，需要同時接入網(wǎng)絡。同時網(wǎng)絡教學已不再是簡單的教師只講，學生只聽的傳統(tǒng)模式。學生可以隨時向教師提問，進行實時課堂互動。學校園區(qū)門口和教室等部署高清聯(lián)網(wǎng)攝像頭，并進行實時智能分析，可盡可能保障校園師生安全……

這些需求對校園園區(qū)網(wǎng)絡帶寬、時延提出了更高的要求。如果想要達到良好的體驗效果，每個課堂需要獨享 20~50Mbps 優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的網(wǎng)絡帶寬。通過對學校在線教學掉線、卡頓的原因分析，我們發(fā)現(xiàn) 90%問題是來自光纖寬帶“最后一公里”問題。

其次，多網(wǎng)絡并存，信息難共享。我們看到建設智慧教育園區(qū)時，往往采用有線網(wǎng)、Wi-Fi、校園網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電視網(wǎng)等不同網(wǎng)絡形式，以支撐行政管理、教師辦公、學校論壇等日?；顒?。這使得網(wǎng)絡建設、維護難度增大。而且，學校也希望合理使用校園網(wǎng)絡資源，盡可能節(jié)省管理成本，并能夠快速解決故障問題。

最后，教學資源和學生信息需要保障安全，且學生上網(wǎng)動作需守護。中小學生身體和心理還不成熟，意志力較差，對各類誘惑缺乏免疫力、生活閱歷膚淺、缺乏美丑善惡的判斷力等特征，所以中小學生上網(wǎng)，需要老師能實時看護。

高品質(zhì)的智慧教育，需要高品質(zhì)的園區(qū)網(wǎng)絡。什么樣的網(wǎng)絡才能以強悍的、全面的性能，保障教育園區(qū)日常的運轉(zhuǎn)和各類智慧終端應用使用呢？

我們分析后可知，學校需要將網(wǎng)絡由百兆到校進一步推進到百兆到班，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源班班通；推動 Wi-Fi 6 大并發(fā)，支持 80 個以上學生同時接入并收發(fā)數(shù)據(jù)，互相不影響；支持智能運營管理和維護；實現(xiàn)安全管控，綠色上網(wǎng)。

03. 精品園區(qū)專線四大能力賦能智慧教育

縱觀當前的各類網(wǎng)絡服務，我們看到，只有采用 10G PON+Wi-Fi 6 技術的精品園區(qū)專線所擁有的性能，符合智慧教育園區(qū)對網(wǎng)絡性能的需求。具體來看，精品園區(qū)專線在教育領域擁有四大能力，在運行、維護等方面表現(xiàn)出色。

能力一：提供高帶寬、更低時延的強大連接。

在穩(wěn)定高帶寬方面，目前一些學?？傮w網(wǎng)絡帶寬大都只有 200M。但智慧學校的每個班級，包括電子白板、錄播系統(tǒng)、電子班牌、超級課桌、電子書包、多媒體講臺、全息投影、VR／AR 超級教室、教育機器人等硬件設備。

面對這些設備正常運行時對網(wǎng)絡的要求，全校 200M 的帶寬顯然有些捉襟見肘。精品園區(qū)專線可以將百兆到校，延伸到百兆到班級，讓每個班級教室的帶寬實時達到 100M，保障多樣終端的正常上網(wǎng)運行。

智慧教育園區(qū)在線課堂，往往需要訪問云服務器上的教課系統(tǒng)，當前 300M 互聯(lián)網(wǎng)專線帶寬，無法保障 4K 高品質(zhì)視頻對網(wǎng)絡的要求。精品園區(qū)專線可支持高達 10Gbit/s 的對稱網(wǎng)絡速率，提供千兆專線接入能力，讓課堂互動不再卡頓。

在低時延方面，隨著教育發(fā)展，VR 課堂將成為未來課堂的主要形式。精品園區(qū)專線可以 AR/VR/ 全息技術對帶寬、時延的需求，從而改善學習體驗，提升了教學的參與性與互動性。

能力二：穩(wěn)定支持更多并發(fā)連接，人人可輕松上網(wǎng)。

目前班級學生人數(shù)往往比較多，如果上課時每位學生都需要將平板等終端聯(lián)接到網(wǎng)絡，就會導致網(wǎng)絡擁塞，一些學生連不上網(wǎng)，上課體驗得不到保障。此時，精品園區(qū)專線可以實現(xiàn)的 Wi-Fi 6，具有大并發(fā)的能力，通過業(yè)界率先支持軟件定義射頻技術，并發(fā)接入用戶數(shù)提升 50%。據(jù)悉，Wi-Fi 6 在智慧校園應用中，可支持 80 名以上學生同時接入并收發(fā)數(shù)據(jù)，互相不影響。

業(yè)界已經(jīng)推出了首款支持 Wi-Fi 6 的 OptiXstar 系列教育網(wǎng)關，實現(xiàn)更高速率、更大并發(fā)。

能力三：提供智能調(diào)整和智能運維功能，讓學校低成本管理，不再懼怕網(wǎng)絡故障。

如果在學生上課時，網(wǎng)絡出現(xiàn)故障，傳統(tǒng)的教育專線網(wǎng)絡恢復往往需要 24 小時以上，學校的正常教學難以得到保障。精品園區(qū)專線從終端、線路、局端、再到承載網(wǎng)，端到端采用多種保護機制，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都能自動找到備份逃生路徑，確保專線鏈路高可用性。此外，線路支持 Type B 保護，一旦光纖中斷，可以在 50 毫秒內(nèi)倒換到保護路徑，用戶完全無感知。

能力四：可保證學校信息和數(shù)據(jù)安全，加速信息“孤島”打破，還能做學生上網(wǎng)的守護者。

教育園區(qū)提供豐富便捷服務，就要實現(xiàn)各種信息的共享，必須把不同業(yè)務運行在云端?；?10G PON 技術的精品園區(qū)專線，實現(xiàn)與普通上網(wǎng)流量相互隔離，保障業(yè)務體驗，杜絕了非法用戶接入網(wǎng)絡的可能。同時針對多種應用和千萬級的 URL，精品園區(qū)專線能夠有效的規(guī)范學生的上網(wǎng)行為，實現(xiàn)綠色上網(wǎng)。

據(jù)悉，業(yè)界推出的教育網(wǎng)關，已經(jīng)內(nèi)置硬件防火墻，能進行 URL 過濾，訪問控制，防止黑客攻擊等能力，有效保護學生網(wǎng)絡空間綠色安全。

觀察：

精品園區(qū)專線，是智慧教育園區(qū)發(fā)展基石

從以上分析可得，相比通過公網(wǎng)連接的教育網(wǎng)絡，精品園區(qū)專線一方面滿足學校日常教學對網(wǎng)絡帶寬的需求，另一方面為學校逐步應用的高清視頻、VR/AR 教育提供了強有力的網(wǎng)絡保障。

而電信運營商加大對精品園區(qū)專線建設力度，可以擁抱千億元的教育信息化市場。在教育行業(yè)數(shù)字化大趨勢下，各個學校管理者，需對精品園區(qū)專線重視起來?？梢灶A見，在 F5G 全光網(wǎng)普及的時代，精品園區(qū)專線網(wǎng)絡，將成為智慧教育發(fā)展的基石，助力教育向智慧時代前行。
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