智慧教室中的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究.pdf

1、智慧教室也被稱作是未來教室或智能教室，是一種新型的多功能教室。智慧教室不僅能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的多媒體教室與數(shù)字教室的各種功能，同時(shí)還具有感知學(xué)習(xí)情景、監(jiān)測物理環(huán)境、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)、促進(jìn)課堂互動(dòng)以及更便利的獲取學(xué)習(xí)資源等功能，是未來課堂教育發(fā)展的趨勢。
　　無線網(wǎng)絡(luò)在智慧教室中起著關(guān)鍵的作用，無線網(wǎng)絡(luò)的性能決定并制約著智慧教室功能的實(shí)現(xiàn)。一般來說，在智慧教室中存在無線局域網(wǎng)(WEAN)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)兩種網(wǎng)絡(luò)。無線局域網(wǎng)主要負(fù)責(zé)

2、高速的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)頻繁的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。
　　本文首先介紹了智慧教室的概念和特征，總結(jié)了ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)，闡述了如何使用網(wǎng)絡(luò)仿真工具OPNET對(duì)ZigBee傳感器網(wǎng)絡(luò)和無線局域網(wǎng)建模，并以智慧教室為背景進(jìn)一步研究了在較小的室內(nèi)場景中ZigBee網(wǎng)絡(luò)與無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題。對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的研究是本文的核心內(nèi)容，主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)水平、節(jié)點(diǎn)設(shè)備比例、設(shè)備發(fā)射功率等方面進(jìn)行考察，研究這些因素對(duì)

3、ZigBee網(wǎng)絡(luò)性能與成本的影響，并進(jìn)一步結(jié)合智慧教室的需求提出合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建議。同時(shí)也研究了WLAN的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及它與ZigBee網(wǎng)絡(luò)的干擾問題。
　　通過對(duì)不同場景ZigBee網(wǎng)絡(luò)仿真結(jié)果的分析，可以得出以下結(jié)論:在以智慧教室為背景的小型室內(nèi)場景中，星形結(jié)構(gòu)的傳感器網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出更好的性能并有更低的成本，網(wǎng)格形網(wǎng)絡(luò)在較大業(yè)務(wù)水平與部分協(xié)調(diào)器失效的情況下有更好的適應(yīng)能力;當(dāng)擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模時(shí)網(wǎng)格形網(wǎng)絡(luò)需要更多的路由器設(shè)備，從而會(huì)進(jìn)一步