学校互动课堂教室网络优化建议

遥遥无期

先简单了解一点网络知识

互动课堂作为创新课堂教育手段，其实用环境属于密集型大数据量快速交互，对无线网络的要求相对较高，那么无线网络因为又存在看不到的网络“干扰”情况，这对于需要快速响应互动教学存在了一些不稳定性的可能，在这个问题上，我们既要解决软件同屏的同步性和画质清晰度，还要保证同时使用的学生端数量达到80台，在软件的技术上可以说是已经优化网络占用带宽达到符合标准的最小要求了。而无线网络在不同地方，其实干扰情况都是不一样的，我们为此也测试非常多款不同的路由器以及AP，最后找到一款可以针对互动课堂使用专门定制用的路由器，它主要优点是在密集型场景下wifi抗干扰，可以大幅度提升教学过程的稳定性。下面主要以“互动课堂专用路由器”做为使用互动课堂环境的网络说明。

下表主要针对互动课堂网络区分优劣势 由此可见，在同一个网络下面，密集型使用wifi的互动课堂最佳适用网络是带5G频段的路由器，它能最大程度满足一般教室场景使用。而只有2.4G网络的路由器，在一般情况下普遍存在信道干扰，而且一般平板设备连接2.4G速率相比5G速率网络的要慢好几倍。
局域网传输速度，理论上在没有任何干扰情况下2.4G的速度是：72Mbps/8=9M/s，也就是9000k/s；5G的速度是：433Mbps/8=54M/s，也就是55000k/s。实际情况其数值会受到多方面影响，如信道干扰、电脑（移动设备）配置情况、网线质量、路由器处理能力、教室的空间结构等。

路由器信道介绍

不同的无线网络的信号干扰会使无线网络的性能受影响。
虽然信道数量很多，但是这并不意味着你可以随便设置。网络质量除了客户机无线网卡或无线路由器的质量问题，有一个不容忽视的要素，就是不同的无线网络的信号干扰，使无线网络的性能受影响。这个问题的罪魁祸首就是无线网络和另外两个无线网络使用了相同的信道，或者使用了能够相互干扰的某些信道。比如下面这个图

2.4Gwifi

这些密密麻麻的弧线就是在某个地方的信道情况，其中每条弧线都表示一个路由器的2.4Gwifi，粗略计算大概这个区域就有50台路由器在运行，如果信道重叠的话并不是一件好事，糟糕的是它会直接影响我们无线网络的吞吐量。吞吐量被其他信道占用时，即使你认为你的路由器wifi只有你一个人在用，但实际上你的路由器信道的吞吐量已经被隔壁的路由器占用了。

5Gwifi

5Gwifi属于高频段，支持中国这边使用不多，一般路由器的范围在34-48，是低频段信道；另一种是高频段信道，范围在149-165。这个路由器在低频段多开到了64比一般路由器多了几个信道。为区分他们，专业软件会以5.2G和5.8G 来区分他们，一般我们统称5Gwifi就可以。下图是两种信道的示意图

5.2GWiFi

5.8GWiFi

因为5G的特性“穿墙性能弱”、“信道多”，由上图可见，目前使用5G路由器的并不是很多，而我们目的是要信号只要覆盖整个班级就可以，不需要信号的穿墙能力。所以每个班级的信道只要交叉设置确保临近班级wifi不互相干扰就可以到达最优效果了。
上面用的软件是“wifi魔盒”，可以看本地wifi干扰情况，辅助调试人员设置路由器最优信道。

教室网络搭建

比如，教室有大屏一体机在讲台上，那么路由器可以挂在靠近一体机的那面墙，一体机与路由器用网线连接
为什么？因为：
wifi通信双方通信方式是半双工的通信方式；而有线网络可以是全双工。
半双工是指在通信过程的任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能有一个方向上的传输存在，因此会有延迟，但因为处理速度非常非常快，在网络正常情况下可以忽略不计。
全双工是指在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。

所以如果教室有30个学生以上的学生端，那一体机最好是用网线连接到路由器，这样减轻了wifi吞吐量问题，就能保证了稳定性。
教室网络搭建示意图如下

然后是路由器的设置
比如五年级（1）班的5G信道是36和149，那么在五年级（1）班前后两个班级信道可以设置为44和157，最终结果就是要求在wifi魔盒看干扰中，尽量少的看到弧线有重合的即可。比如上面的5.2G示意图
网络拓扑示意图：

网络优化

使用wifi魔盒查看所在区域wifi干扰情况：

手机下载wifi魔盒（只支持Android），打开软件进入【魔盒】。

点击上图【看干扰】，然后左右滑动屏幕可以看到使用5.2g各个信道上的各个干扰数，在图片可以看到使用48信道的数量是2，其他的信道是0或者是1。我们为了排除网络上干扰可以把路由器的信道进行优化

进入路由器后台修改信道优化

1、 登录到路由器的后台，一般路由器的后台登录地址都有写在路由器的背面，如果没有，可以看电脑本地连接的默认网关是多少，就是路由器的后台登录地址

这里以我现有的路由器作为示范

在浏览器地址栏IP（192.168.88.1）

输入密码后进入路由器后台，点击【系统状态】-【多频列表】进入多频列表页面，如下图

在该页面可以对信道、信道带宽进行配置。具体要更改那个信道，根据现场的网络环境调整。互动课堂专用路由器默认信道带宽是VHT40。

保存后再点击对应后面的【修改】，再这个页面修改【无线电功率】根据教室大小，把路由器发射功率调低，刚好覆盖整个班级即可，这样也可以减少相邻班级的wifi穿墙干扰更多的班级

若是用其他只有一个5GWiFi模块的路由器，班级人数超过30人以上的，可以把信道带宽设置为VHT80.（越大表示通道越大，速度更快，但也更容易掉线） 2.4GWiFi在公共场所，人聚集的地方几乎是不可用状态，建议关闭，节约路由器性能

结语

路由器的WiFi是具备了5.2GWiFi和5.8GWiFi，同时也要求选择的学生平板设备WiFi模块也要能支持这两个频段的才行，否则可能所有的平板设备只会连接到路由器的某一个WiFi而已，那就和一般的路由器没什么区别了。

教师大屏电脑一定要是网线连接，修改学校隔壁班级的wifi信道，带宽，功率，合理的去优化，减少干扰,软件同屏帧率调低，这些都是优化网络的办法。

学校若是2.4Gwifi干扰很大，则一定要停用2.4Gwifi。统一连接5G。
但凡是时而掉线、上线，连接不上的问题，百分之八十都是网络出了异常。