智慧教室中的無線網(wǎng)絡規(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。智慧教室不僅能實現(xiàn)傳統(tǒng)的多媒體教室與數(shù)字教室的各種功能，同時還具有感知學習情景、監(jiān)測物理環(huán)境、優(yōu)化教學內(nèi)容呈現(xiàn)、促進課堂互動以及更便利的獲取學習資源等功能，是未來課堂教育發(fā)展的趨勢。
　　無線網(wǎng)絡在智慧教室中起著關(guān)鍵的作用，無線網(wǎng)絡的性能決定并制約著智慧教室功能的實現(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(WSN)兩種網(wǎng)絡。無線局域網(wǎng)主要負責

2、高速的網(wǎng)絡業(yè)務，而無線傳感器網(wǎng)絡主要負責頻繁的實時數(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，闡述了如何使用網(wǎng)絡仿真工具OPNET對ZigBee傳感器網(wǎng)絡和無線局域網(wǎng)建模，并以智慧教室為背景進一步研究了在較小的室內(nèi)場景中ZigBee網(wǎng)絡與無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡規(guī)劃問題。對ZigBee網(wǎng)絡規(guī)劃的研究是本文的核心內(nèi)容，主要對網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、業(yè)務水平、節(jié)點設備比例、設備發(fā)射功率等方面進行考察，研究這些因素對

3、ZigBee網(wǎng)絡性能與成本的影響，并進一步結(jié)合智慧教室的需求提出合理的網(wǎng)絡規(guī)劃建議。同時也研究了WLAN的網(wǎng)絡規(guī)劃以及它與ZigBee網(wǎng)絡的干擾問題。
　　通過對不同場景ZigBee網(wǎng)絡仿真結(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)絡表現(xiàn)出更好的性能并有更低的成本，網(wǎng)格形網(wǎng)絡在較大業(yè)務水平與部分協(xié)調(diào)器失效的情況下有更好的適應能力;當擴大網(wǎng)絡規(guī)模時網(wǎng)格形網(wǎng)絡需要更多的路由器設備，從而會進一步