5G智慧校园解决方案

教育信息化正从1.0走向2.0时代，快速发展将实现新的跨越新时代的教育信息化，正在从1.0迈向2.0，1.0时代是以“三通两平台”为主要标志，2.0时代是实现“三全两高一大”为基本目标，中国教育信息化事业取得了前所未有的快速发展。教育信息化1.0取得的重大进展以“三全两高一大”为基本目标的教育信息化2我国是教育大国，城乡差异明显，教育信息化前景广阔全国总人口数（亿人）总和生育率中国网民规模移动网民规模中国网民规模移动网民规模幼儿小学初中高中职中高校2012年2013年2014年2015年2016年2017年9.0%8.5%8.0%8.0%8.0%8.5%9.0%8.5%8.0%8.0%8.0%386331323381313225302731253023382002.61565.41225.41010.4846.2705.23新基建政策引导、疫情形势催生智慧教育新需求45G智慧校园整体规划依托5G网络超大宽带、超低时延、超大连接三大特性，针对教学质量提升、资源优质共享、校园智慧管理三大核心目标，基于网络切片、边缘计算、大规模天线技术、AI融合四大关键5G技术，推出5G智慧教育综合解决方案。通过一张5G教育云网、一个数据中心、五大创新空间，打造覆盖幼儿、K12、高校、职业教育全生命周期的终身教育体系，打造学校下一代端、网、云相结合的新型ICT中心与开放式的校园SaaS生态。55G智慧教育关键场景5G5G教育云网介绍中心平台介绍核心场景介绍65G教育云网：打造教育领域的“网络即服务NAAS”1.5G教育云网，目标就是实现集团正在推进的“5G定制化网络（即5G云网）”针对教育行业定制化需求的解决方案2.目标方案涵盖eMBB,uRLLC,以及mMTC三大场景，提供5G为中心的，融合AICDE的泛在校园智能基础设施行业云网管理平台教育行业云网网关v承载网核心网教育切片教育用户轻量级MEC（私有云平台）CSMF切片管理平台边缘计算融合AICDE校园终端无线网7行业云网管理平台教育行业云网网关v承载网核心网教育切片教育用户轻量级MEC（私有云平台）CSMF切片管理平台边缘计算融合AICDE校园终端无线网75G教育云网：打造教育领域的“网络即服务NAAS”5G教育云网建设演进路线1.考虑到现有4G网络与5G网络的融合，网络场景，建设和运维成本，安全性等因素，教育云网建设应该逐步演进至目标方案2.教育云网演进路线可以按照“专服务”（L2云网）→“专资源”（L3云网）→“专频率”（L4云网）的路线，提供教育行业用户构建适合自身要求的教育云网业务场景无线传输核心网专频率专频率885G教育云网：打造教育领域的“网络即服务NAAS”5G教育云网建设第一阶段L2及L3等级云网产品解决方案1.在具备5G覆盖的区域，通过部署“校园网关”以及“校园边缘计算平台”产品，可以实现基础校园云网的快速搭建，并通过“网络即服务”，获得一系列“开箱即可用”的教育行业应用2.通过边缘计算平台提供的AICDE能力中台，获得快速开发定制化教育行业应用的能力3.L2和L3等级5G教育云网在校园侧的产品部署方案相同，区别在于核心网组网方式有最初的NSA混合组网过渡至SA独立组网（校园侧无需升级）光纤专线接入校园侧 L2&L3等级教育云网提供的增值服务关键业务时延保障服务光纤专线接入校园侧交换机校园云网网关CPE交换机校园云网网关CPE□AICDE能力，例如5G+VR智慧课堂校园边缘计算平台及控制5G+VR智慧课堂校园边缘计算平台及控制终端设备95G教育云网：打造教育领域的“网络即服务NAAS”5G教育云网建设第二阶段L4等级云网产品解决方案1.借助中国移动在5G网络中针对教育云网进行的升级，第二阶段L4等级教育云网在校园侧的部署将会变得异常简单2.随着教育行业云网网关和教育边缘计算平台成为5G网络的一部分，校园侧将真正享受通过“网络即服务”的方式快速搭建校园5G云网教育云网教育云网网教育云网教育云网网基础设施 L4等级教育云网提供的增值服务带宽保障服务关键业务时延保障服务数据不出场服务AICDE能力，例如：校园普通网关（带5G模组）校园普通网关（带5G模组）各种无终端设各种无终端设校园侧校园侧有线终端设备有线终端设备5G教育云网：打造教育领域的“网络即服务NAAS” 关键场景1:5G接入⚫2.6GHz5G网络+校园网关+MEC打造校园虚拟云网，覆盖普通教学科研；未来4.9GHz5G网络成熟后，还可以打造校园物理云网，为高安全性应用保驾护航。数据平台1：打造教育领域的“网络即服务NAAS”智慧校园平台智慧校园平台⚫通过5G网络+MEC技术，打通校园分散独立的信息孤岛，实现统一门户，统一认证，统一服务，统一数据管理，构建校园IT中心。数据平台2：CloudXR云平台，实现5G+教育应用发展输速度可达每秒数十很大程度上解决眩晕感、分辨率低等问题。政策⚫国家相关部委及各省市政府从政策方面积极推进AR/VR产业布局，已有十余地市相继发布针对虚拟现实领域的专项政策。⚫工信部正式发布《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》，为虚拟现实产业发展划定时间表和路线图，推动虚拟现实产业快速健康有序发展。中国AR/VR市场支出规模将达到652.1亿美元，较2019年的预测（65.3亿美元）有显著增长。产业行业投融资主要集中在硬件以及VR+行业应用领域。化部署方式，使用PCVR进行部署，每个头显连接一台高性能PC，导致成本较高。使用管理不便，内容应用的更新维护和终端管理不方便；本地化部署导致使用局限性较大，只能在固定场所使用。数据平台2：CloudXR云平台，实现5G+教育应用发展解决方案解决方案⚫基于5G网络的大带宽特性，面向政府相关部门、K12学校、职业院校、高等院校，为学生、老师提供虚拟实验室训练等场景的VR/AR应用平台。依托CloudXR云平台，对接海量优质的XR内容和各形态终端设备，实现云端渲染、编辑和控制，可设计出多种交互式的XR教学产品，延展出丰富的教学教育场景。政府K12学校教育机构CloudXRCloudXR平台学生、老师、家长P：合作伙伴终端设备厂商……数据平台2：CloudXR云平台，实现5G+教育应用发展示范应用示范应用⚫助力国家科技馆：中科馆希望借助5G、VR等新技术，能够跨越时空的限制，为更多的游客、学校提供服务。目前已与中科馆达成初步合作意向，通过成研院研开发的CloudXR科普教育平台面向全国打造虚拟科展馆体系。⚫整个平台将在今年9月的国家科普日上正式发布，全面落地推广各省市科普教育馆。未来5G世界云VR/未来5G世界教学空间：AR/VR实验室⚫为了解决传统实验室实验器材成本高、实验过程危险有毒等问题，AR/VR实验室通过依托CloudXR云平台，让学生通过佩戴轻量级的AR眼镜终端进行虚拟实验课程学习，与此同时，云端强大的计算能力实现AR应用的运行、渲染、展现和控制，通过5G网络实时将AR影像传送到终端，从而完成虚拟实验操作、物体拆解等学习，培养学生创新精神、动手能力，使课程更加生动有趣。实验室硬件配套教学空间：AR/VR实验室⚫通过“实验+评分系统+中控平台+实验引擎”的模式，老师可基于实验引擎自定义实验内容，并通过中控平台控制学生实验内容，实验完成后，系统自动生成实验成绩。教学空间：VR心理辅导⚫引入生物监测设备，获取精确生理数据，使心理咨询师可根据客观报告实时调整心理干预的层级，进而有效完成心理咨询辅导。VR放松系统VR放松系统VRVR情绪管理系统呐喊宣泄VR人际能力提升系统VRVR情绪管理系统呐喊宣泄VR人际能力提升系统VR积极心理能力建设系统据正念冥想肌肉放松呼吸放松音乐放松空椅技术心理情景剧归因方式职人际亲疏测评人际能力提升人际交往技巧学业兴趣测试 别VR积极心理能力建设系统据正念冥想肌肉放松呼吸放松音乐放松空椅技术心理情景剧归因方式职人际亲疏测评人际能力提升人际交往技巧学业兴趣测试 别自我认知/求职压力公共演讲训练工作面试训练考试训练会议发言训练素质能力提升素质能力提升焦虑焦虑/抑郁教学空间：VR智慧教室⚫VR智慧教室是将虚拟现实技术与教学情景相融合，将抽象的概念理论和老师难以用语言讲解的知识点，直观形象的展现在学生面前，为学生打造高度仿真、沉浸式、可交互虚拟互动学习场景的一体化解决方案，提高学习效率。⚫沉浸式互动学习：虚拟影像逼真的投射在真实环境中，学习者通过视线、手势、语音与影像进行交互；⚫多人在线协作：虚拟影像与真实环境结合，支持团队多点协作互操作。教学空间：5G+VR双师课堂低时延产业规模逐年上升，但其渗透率较低，17年仅为4.84%，预计2022年也只能达到15.74%。主要原因是缺乏线上线下结合的双师课堂模式提升课程的沉浸感和互动性。双师课堂在在线教育产业链中举足轻重。政策⚫教育部发布《教育信息化2.0行动计划》，其中提到落实精准扶智、名师课堂、教育资源均衡配置。⚫偏远地区自然条件恶劣，交通困难。⚫⚫偏远地区自然条件恶劣，交通困难。⚫学校“教材无、器材无、课程无、教师无”⚫教育公平问题亟待解决构双师课堂在全国布局达到5000+间，学生体量超20万人，市场年收入预计可达12亿元左右；而在未来5年内，双师课堂将覆盖全国所有一至六线城市，课堂布局将达50万间，学员数量可达3000万左右，行业市场年收入将超过2000亿。教学空间：5G+VR双师课堂解决方案解决方案⚫基于5G网络大带宽、低时延的特性，实现线上名师远程教学高清音视频实时传输+线下本地助教现场指导，以及远端学生与近端老师的沉浸式低时延互动。打破地域鸿沟，实现优质教育资源下沉。根据学校情况，也可选择录播视频教学方式，教学内容随时回看、暂停。授课端开始前进行中结束后授课端教学空间：5G+VR双师课堂关键场景关键场景1：定点帮扶⚫通过运用“5G+VR”，实现成都市泡桐树小学与凉山昭觉解放乡小学、成都天府第七中学与凉山州昭觉县万达爱心学校同上一堂课。⚫实现了体验式、互动式、沉浸式、实践式的创新教学方式，有效解决贫困地区教育资源不均衡的问题。⚫5G植入VR，创新远程教育解决方案，后期将持续在远程教育开展试点。成都市泡桐树小学 5G+VR凉山州昭觉县解放中心小学成都市天府第七中学凉山州昭觉县万达爱心学校实时互动、同步体验课堂教教学空间：5G+VR双师课堂关键场景关键场景2：联合教研⚫多校区：对于有多个校区的学校，可通过5G+VR双师课堂实现校本部与多个异地校区开展联合教研活动，增加沉浸互动体验，提高教研效果。⚫联盟校：类似可应用于联盟校之间的联合教研活动。对于三四线城市教育资源匮乏的学校，通过5G+VR双师课堂的联合教研，有效提升老师教研水平，促进教育公平。云桌面云桌面校本部远程教研VR一体机服务器远程教研VR一体机服务器联盟校云桌面校本部远程教研VR一体机服务器远程教研VR一体机服务器联盟校云桌面A校区B校区教学空间：个性化教育政策政策⚫2017年7月国务院发布《新一代人工智能发展规划》⚫将加快推动新型教育体系、智能校园建设以及开发智能教育助理，助力个性化教育。产业⚫个性化教育产业链的结构内，产品开发吸纳大量资金，前期投产业⚫个性化教育产业链的结构内，产品开发吸纳大量资金，前期投导、语言学习是两大重点应用场景。教育”为特征的个性化教育将带来3000亿的庞大市场规模。 通两平台”建设⚫AI赋能：人工智 能技术的突破， 结合学校积累的 大量数据，能够为个性化教育提 学模式严重阻碍学生创新能力的发展。及时反馈及解决。难以实现规模化个性化教学。教学空间：个性化教育解决方案解决方案⚫以AI大脑为基础，建立精准学情大数据分析平台+高效电子作业，集教材资源、课前导学、同步备课、互动课堂、在线监测、课后作业、学情分析为一体的智慧教学体系。教学空间：个性化教育解决方案解决方案⚫以AI大脑为基础，建立精准学情大数据分析平台+高效电子作业，集教材资源、课前导学、同步备课、互动课堂、在线监测、课后作业、学情分析为一体的智慧教学体系。教学空间：个性化教育⚫基于AI大脑，采集学生学习过程中的各项学习数据，结合知识图谱检测学生当前的学习水平和状态，形成多维度、个性化学情，错题及能力分析等，并相应地调整后面的学习内容和路径，帮助学生提升学习效率。教学空间：个性化教育关键场景关键场景2：泛在学习⚫通过将电子作业融入到学生端教育云手机，学生的学习场景从校园到家庭无缝切换，可实现随时随地接入学习资源，打造校内外泛在学习新模式。云手机只具备资源访问、电子作业、作业上传、习题练习等功能，让智能手机成为纯粹的教育工具，只为教育服务。AI大脑、智能云手机融入教学，重构学习环境教学空间：智慧幼儿园政策政策⚫《中共中央国务院关于学前教育深化改革规范发展的若干意见》的发布，从幼儿园数据、家校共育等方面做出了指导，要求实现学生数据伴随式收集。产业产业度低，行业前20家机构的幼儿园合计仅6500家，市场份额不到3%对幼教学籍信息、办学信息掌握不准确不全面没有精力观察到每个幼儿。无效果技术取得了显著发展：计算机视理、人机自然交互、AR/VR等。解决方案解决方案⚫深度结合5G，完善AI能力，更智能地采集学前教育信息（AI幼教机器人等），同时进行相关智能分析与应用（幼儿和教师的个性化报告等），构建政府学前教育信息管理平台、园所管理平台&APP、家长端APP，满足三端用户的不同需求。关键场景关键场景1：可视化数据监管⚫通过打造智慧幼儿园“学前教育信息管理平台”，政府相关管理部门可实现幼儿学籍信息、幼儿园办学信息、幼儿园教师资质信息的统一管理；园所管理者可落地监管部门要求的学前信息采集工作，并实现幼师从业资格的规范管理；家长可通过本平台及时了解幼儿在园情况，实现家园共育。规范幼师从业资格、从业经历管理。关键场景关键场景2：AI助教⚫AI助教是一款从幼儿园实际应用场景出发打造的幼教伴学机器人，让幼儿管理精细化、教学成果数据化、幼儿发展个性化，全方位满足老师、家长、孩子各方需求。⚫基于5G高速安全网，可以同时提供云端大脑与幼儿园机器人的的能力。5G网络5G网络核心功能二：精彩课题核心功能二：精彩课题核心功能三：数读告校园空间：5G平安校园产业⚫从产业结构看，在安产业⚫从产业结构看，在安防产品市场中，电子安防产品市场规模占比达到86.3%，实体防护及其他产品市场规模为13.7%。⚫现有监控系统清晰 度低、缺乏事前预警、无法形成统一联动指挥⚫校园视频检索采用人工回看，检索效率低⚫基础建设：“三通两平台”建设⚫AI赋能：人工智能技术的突破，为学校视频监控的智能识别、智能分析及预警提供了技术支持。政策⚫国家相关部委发布《中小学幼儿园安全管理办法》、《高等学校内部保卫工作规定》、《高等学校校园秩序管理若干规定》、《学生伤害事故处理办法》，高度重视平安校园建设，对平安校园工作作出专项指导。均增长率约13%占地面积3000~4000亩，在校学生和教职工人数上万人，一般有两个校区以上规模的大学，监控点约有200个，安防各系统所需投入的金额大约是400万元。而全国高校近2000多所，以此粗略推算具有约70多亿元的市场规模。解决方案解决方案⚫⚫围绕5G传输能力、人工智能、边缘计算能力，有效集成门禁、视频监控、AI预警、人脸布控等，打造以校园安保为主，5G平安校园平台为辅的可视化、一体化平安校园整体解决方案，实现学生安全、家长老师学校放心的平安校园环境。校园重点区域InternetInternet家长访问/后台发送智能人脸数据库移动巡逻移动巡逻关键场景1：无感考勤⚫关键场景1：无感考勤⚫借助5G智能摄像头，在学生进入校园大门时、在教室上课时、在乘坐校车时，捕捉学生人脸信息，比对人脸库完成考勤记录，生成考勤报告，整个过程实现无感考勤，降低人工统计费时费力，提升学校基础管理水平。关键场景关键场景2：危险行为预警⚫借助5G智慧摄像头对校园人员密度实时监控，结合人工智能相关行为分析算法，及时预警提醒安保人员勘察控制，避免群体性事件。对于捕捉到的人脸信息，在后台数据库中比对公安系统通缉罪犯信息，一旦发现可疑人员即刻短信触发通知安保人员。warning关键场景关键场景3：移动巡逻⚫移动巡逻机器人以自研机器人本体为载体，借助5G+MEC技术，依托云端智能机器人技术对它的认知能力，具备人脸识别、车辆识别等物体识别能力和自然语言交互能力，在复杂场景下引入人工客服（HARI）进行辅助处理的能力；从而完成包括：室外导航和避障等行走能力，听、说、看方面的音视频交互能力。园区通行器定位感知融合传感园区通行器定位感知融合传感图像识别图像识别火警、热源监测环境监测火警、热源监测环境监测对讲播报知识宣讲温度湿度有毒气体火情报警PM2.5检测温度湿度有毒气体火情报警校园空间：家校互动场景小明的一天区域/行业空间：教育大数据政策政策⚫教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》深化教