智能化校园网络设备状态检测决策支持系统分析

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:黄生
[导读] 摘要:实际在智能化校园建设中,需要利用网络系统设备为办公网络、电话、监控、广播等网络的覆盖提供支持。
        (上海仪电鑫森科技发展有限公司)
        摘要:实际在智能化校园建设中,需要利用网络系统设备为办公网络、电话、监控、广播等网络的覆盖提供支持。基于此,本文结合网络系统部署需求,对网络设备状态检测决策支持系统工作原理和系统结构展开了分析,然后提出了系统建设方案,希望通过合理进行网络设备部署满足校园智能化管理需求。
        关键词:智能化校园;网络设备部署;状态检测
        引言:在信息时代全面到来的社会发展背景下,网络技术在各领域得到了应用。而智能化校园的建设同样需要以网络技术为基础,对科研、教学、学生管理等进行融合,从而形成一体化管理环境。建设网络设备状态检测决策支持系统,能够对环境进行智能感知,通过数据共享和协作提供综合信息服务,满足校园智能化建设需求。因此,还应加强系统建设分析,合理进行系统网络设备部署,从而推动智能化校园的建设发展。
        1智能化校园建设中网络系统部署需求
        在智能化校园建设中,需要完成各种传感器、执行器的部署,用于对校园内的照明、电力、通信、给排水、空调等各种设备进行集中感知和状态检测,以实现智能感知和控制,为师生创造良好环境条件。而智能感知和控制的基础上,是保证各种设备之间能够实现数据传输,才能使多种目标数据得到采集和集中处理,为各种管理决策制定提供依据。从总体上来看,智能化校园网络系统建立在电话网、无线网等各种网络的基础上,需要对校园全部网络设备进行统一规划部署,保证一次性建设到位,以便形成统一数据标准和应用平台,避免出现“信息孤岛”的问题,促使系统数据能够得到及时交换,继而为系统功能实现提供网络技术支撑[1]。因此在网络设备状态检测决策支持系统建设中,需要提出与之配套的网络部署方案,为系统建设和运营提供保障。
        2智能化校园网络设备状态检测决策支持系统建设
        2.1系统工作原理
        建设智能化校园网络设备状态检测决策支持系统,可以利用系统网络全覆盖优势完成数据管理平台的搭建,对学校科研、教学、学生等各项管理工作数据进行实时整合与分析,开展事件预警、舆情管理等各项工作,通过及时干预保证事故得到防范,为教学教务管理等管理决策制定提供数据指导,促使各方面的管理成本得到降低。从各种网络设备运行状态中,系统能够对各种信息系统运行状况、网络流量、各种用户日志等数据信息进行汇总、分析和筛选,掌握校园网络状态与变化趋势。利用特定算法对这些多源、异构状态数据展开分析和预测,系统可以从网络全局出发提出管理决策。在网络中包含各种安全设备,可以产生报警、用户行为等各种信息,在系统分析和处理下可以提供有用信息,为人员开展管理工作提供协助。从总体上来看,系统实际不需要参与到具体的设备检测和防护中,只需对各种设备信息进行获取、分析、感知和预测,并通过集中展示满足校园智能化管理需求。因为系统在感知过程中,不是针对单一设备进行感知,而是需要对全部设备进行关联分析和感知。但由于系统功能实现基础是建立全覆盖校园网络体系,因此需要对网络链路设备、服务器等各种设备进行部署,依靠基础设备获得各种数据信息,最终达成感知预警的目标。
        2.2系统体系架构分析
        从系统功能架构上来看,主要包含基础网络、感知分析和决策支持三部分。其中,基础网络模块为系统感知和决策功能实现的基础,需要通过部署各种网络保证各种数据能够得收集和存储。感知分析模块需要对各种人工智能分析算法进行调用,可以利用数学模型、神经网络、知识推理等方法进行各种设备状态信息的分析与处理,可以根据系统数据应用需求完成适合模型和方法寻找,完成日志分析、行为分析等各种分析过程。决策支持模块能够面向管理者展示分析结果,可以将结果以图形、数字等不同方式展示,根据预先设定数值发出报警,并为管理决策的制定提供支持。为对各模块功能进行实现,还要完成系统通信网络架构设计,包含核心层、汇聚层、接入层和网络层。其中,核心层能够实现网络数据交换,需要配置吞吐量高的万兆分布式交换机,与各区汇聚层交换机连接,构成骨干网,形成链路备份,保证负载均衡[2]。汇聚层为网络中间层,根据地理位置和功能进行分区,各区汇聚交换机能够对同一区域IP和路由进行汇聚,实现数据转发。接入层位于各区域,保持相互独立,能够将设备接入交换机,保证数据得到采集。网络层对服务器群进行了部署,能够实现通信同一管理,通过与核心层交换机连接对设备进行统一监控管理,保证网络稳定运行。
        2.3系统网络部署方案
        实际在系统建设过程中,感知部分和决策支持部分可以通过新建完成,所以能否实现基础网络部分统一规划部署成为系统功能实现的关键。在现实生活中,校园网络建设时间较早,已经无法承载系统海量数据。

从逻辑上将校园网络划分成办公网、广播网等多个网段,还要重新进行各种网络的部署,从而满足智能化校园建设发展要求。
        2.3.1办公网络建设
        在校园办公网络需要实现全覆盖,为校园管理、校园服务和教学资源等多个智能化校园应用体系提供支撑。利用API接口进行云平台数据获取,使网络通过核心交换机和互联网连接,完成网络安全防护设备的部署,实现宽带上网业务。利用宽带网络将数据上传至云平台,完成数据快速提取、转换等操作,能够为校园各种智慧应用提供支撑,保证应用数据得到及时传送。实际在网络建设中,考虑到办公网具有较高安全防护要求,还要完成网络安全体系建设,利用校园内部网络进行数据通信,并加强安全防护设备配置,使网络达到GB/T22239-2019标准中的安全等级要求。
        2.3.2电话网络建设
        在校园电话业务开展方面,还要在端口汇聚层进行电话网络的接入。实际在汇聚层,还要对各种网络端口进行汇聚,从而实现业务数据接入。在网络建设中,需要对光线路终端设备进行部署,采用双主控板,借助不同板卡实现ONU连接。而该种端口可以实现双机热备,保持较高容灾能力。利用ONU的模拟电话业务接口,可以实现电话业务接入。为保证网络安全,需要在出口设置防火墙,保证在与外部网络对接时能够防止外部入侵行为的发生。
        2.3.3广播网络建设
        在广播网络部署方面,需要对多媒体、一卡通等各种业务进行承载。结合网络建设要求,还要采用教室内ONU设备提供以太网接口,对不同终端进行接入。从网络设备运行的过程中,如果利用两层广播域进行全部业务流量承载,容易发生网络故障,导致数据出现丢失等情况,给网络安全带来威胁。因此在网络部署中,需要完成虚拟局域网的建设,使广播域得到隔离。根据虚拟ID,可以对各种业务进行区分。在虚拟局域网规划过程中,还要充分考虑业务类型、接入设备数量等各种信息,促使各种业务处于固定范围内,避免因终端过多引起广播风暴。在各业务系统间,可以利用核心交换机的2层路由实现VLAN访问。
        2.3.4监控网络建设
        在监控网络建设方面,需要利用ONU的POE接口对各种监控终端网络进行接入,并利用该接口供电,保证终端监控数据能够及时通过核心交换机和私有云平台完成转发和存储,与服务器保持相互连通,继而为数据的调用提供支持。结合智能化校园监控管理需求,还要完成不同类型ONU设备选取,为教学楼、大门、校内道路、食堂等不同区域的不同监控业务终端网络接入提供支持,继而使校园环境得到全面监控和管理。
        2.3.5无线网络建设
        相较于宽带接入,无线网络将成为智能化校园网络建设重点。因为在校园内的智能终端和物联终端数量不断增加的情况下,还要使无线网络对校园空间进行全覆盖,以便使办公室、图书馆等高密场景和室外场景的无线接入需求得到满足。通过ONU的POE接口,能够实现无线AP终端的网络接入,利用交换机和AC设备互通完成业务认证,保证用户WLAN业务能够顺利接入。实际在无线网络建设过程中,还要保证网络设备支持最新802.11ax协议标准,并且具备丰富物联网接入能力,能够为ZigBee、RFID等标准协议提供支持[3]。在网络覆盖区域较大时,可以采用多个AP进行覆盖,超高密场所还应使用5G频段提升信道容量,促使网络整体性能得到提高。而AP作为物联网融合网关,各项技术指标应当满足行业技术标准要求,能够使无线网络具备感知能力,数据流可以由AC处理,数据转发由AP处理,使设备组网压力得到减轻的同时,使网络数据传输延迟得到减少。
        结论:综上所述,建设校园网络设备状态检测决策支持系统对校园环境进行感知,为校园各项管理决策制定提供支持,还要合理进行网络设备部署,保证各种网络系统能够实现校园全覆盖,满足校园智能化管理需求。实际在系统建设期间,还要提出办公网络、电话系统、监控系统、无线网络等各种网络系统建设方案,保证网络布局合理,继而使系统各项功能得以顺利实现。
        参考文献:
        [1]韩昆.打造云端悦家园 共建网络智校园——“互联网+”背景下小学智慧校园建设应用研究[J].中小学信息技术教育,2020(Z1):42-44.
        [2]薛力群.关于智慧校园中通信网络架构的研究[J].数字通信世界,2019(12):76-77.
        [3]刘贵锋,杨勇.新时代背景下高校智慧校园网络安全研究[J].农家参谋,2019(21):276.
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