智慧校园建设研究的理论基础综述
目录
TOC\o1-3\h\u3750智慧校园建设研究的理论基础综述 1
13421.1基本概念 1
172261.1.15G 1
121921.1.2智慧校园 3
49621.1.3大数据 4
228461.2基本理论 5
127841.1.1用户价值理论 5
286661.1.2系统工程理论 6
为了对5G背景下的智慧校园建设进行有效的分析，明确其中概念，深化理论基础，我们对智慧校园建设中的需要应用基本概念和基本展开了全面的分析。
1.1基本概念
1.1.15G
5G，即是继2G、3G、4G之后的第五代移动通信技术，与早期的2G、3G和4G移动网络一样，是数字蜂窝网络[27]。但与4G相比，5G网络的主要优势在于，数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络，最高可达10Gbit/s，比4GLTE蜂窝网络快100倍。另一方面，它有着较低的时延(低于1毫秒)。由于数据传输更快，5G网络将不仅为手机提供服务，还将成为各行各业的网络提供商，与有线网络竞争[28]。它的峰值速率需要达到Gbit/s的标准，以满足高清视频，虚拟现实等大数据量传输。空中接口时延水平需要在1ms左右，满足自动驾驶，远程医疗等实时应用。超大网络容量，提供千亿设备的连接能力，满足物联网通信。频谱效率要比LTE提升10倍以上。连续广域覆盖和高移动性下，用户体验速率达到100Mbit/s。流量密度和连接数密度大幅度提高，系统协同化，智能化水平提升[29]。
2020年4月20日，国家发改委首次明确了新基建的含义与范围。5G作为“基础”的信息基础设施，是赋能新基建发展和各行各业数字化转型的网络支撑与重要载体。根据工信部数据，截至2020年12月，全国5G基站建设总量已超过70万个，5G终端连接数超1.8亿，良好的基础设施促进了众多基于5G的新应用的产生和成熟。
党的十九届五中全会提出，要“统筹发展和安全，建设更高水平的平安中国”，要“坚持总体国家安全观”“统筹传统安全和非传统安全，把安全发展贯穿国家发展各领域和全过程”。5G作为新基建之首，重视5G安全，提升防护水平，刻不容缓。可以说，5G作为信息基础设施，网络安全已成为其发展的关键核心，没有5G安全，就没有产业的安全。
5G时代让用户在使用通信时获得更快的速度，而且对功耗、时延等提出了更高的要求，一些方面完全超出了人们对传统通信的理解，要把更多的能力整合到5G中。在这三大场景下，5G还拥有完全不同于传统移动通信的特点，有些特点并不包括在三大场景中，但必须要逐渐完善，成为5G体系的特点。5G具有四大基本特点。
1.高速度。每一代移动通信技术的更迭，用户最直接的感受就是速度的提升。3G时代刚到，人们大为惊喜，但几年以后，日益增长的需求已不是3G可以满足的，于是人们开始期待4G。4G时代到来，网速取得重大突破，人们惊叹不已，移动手机上传输文件、观看视频完全不会再卡壳，下载一部高清电影只需几分钟。而5G的速度高达1Gbps，最快可达10Gbps，速度单位已不再以Mb计算，下载一部超清电影只需几秒，甚至1秒不到。网速的大幅提升能保证我们的网络体验品质。在3G时代，我们使用微博等功能的时候，有图片的话都被默认为缩略图，想看的时候需要点击一下才能打开，在4G时代，这些图片就都是默认打开的，这也是网络速度得到大幅提升的结果。
高速度的5G网络将承载增强移动宽带（eMBB）的应用场景，最贴近日常生活的就是在家里用智能电视收看超高清视频。多样终端产品也在积极研发当中，以迎接5G时代带来的超高速度所成就的大流量应用。
1.泛在网。各种业务的大发展对5G网络提出了更高的要求，网络需要无所不包，广泛存在。只有无处不在的网络，才能支撑日趋丰富的业务和复杂的场景。泛在网有两个层面：一个是广泛覆盖，一个是纵深覆盖。微基站，即小型基站。微基站的部署可弥补宏基站的空白，覆盖宏基站无法触及的末梢通信，为泛在网的全面实现提供可能，使得所有的智能终端都能突破时间、地点和空间的限制，在任何角落连接到网络信号。
3.低时延。5G的一个新场景是无人驾驶、工业自动化的高可靠连接。正常情况下，人与人之间进行信息交流，140毫秒的时延是可以接受的，不会影响交流的效果。但对于无人驾驶、工业自动化等场景来说，这种时延是无法接受的。5G对于时延的终极要求是1毫秒，甚至更低，这种要求是十分严苛的，但却是必需的。3G网络时延约100毫秒，4G网络时延约20~80毫秒，到了5G时代，时延将会逐步下降至1~10毫秒。
5G低时延的特点，有望用于比赛实况转播，人们在移动终端上即可看到个性化的体育赛事直播，进行全方位无死角观看。
4.万物互联。移动通信的基本联系方式是蜂窝通信，现在一个