Источник: Інформатика та комп'ютерні технології - 2008 / Збірка матеріалів четвертої міжнародної науково-технічної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених. - Донецьк, ДонНТУ - 2008, с. 55.
Сегодня уже невозможно себе представить школьный класс или аудиторию в ВУЗе без компьютера. Одним из основных способов получения знаний является компьютер и доступ в Интернет или к внутренним информационным ресурсам учебного заведения. Оценка знаний студентов, всевозможные тесты также проводятся не без участия ЭВМ. Но есть несколько недостатков такого рода обучения: во-первых, аудитория и сам учебный корпус закрывается на ночь – а это самое благоприятное время, чтобы учиться студентам; во-вторых, в течении дня в аудиториях проходят занятия, зачастую вообще не требующие использования компьютеров, а другие студенты в это время не могут воспользоваться ими.
Последнее время широкую популярность из-за своей дешевизны и доступности приобрели такие мобильные устройства, как ноутбуки, КПК, смартфоны. Практически все они снабжены блоками для осуществления беспроводной связи – IrDA, Bluetooth, Wi-Fi. Обычно студенты пользуются этими средствами связи очень редко. А что, если применить современные беспроводные технологии для организации учебного процесса? В таблице 1 приведены сравнительные характеристики некоторых параметров беспроводных интерфейсов.
Название интерфейса | Макс. скорость передачи данных | Макс. радиус связи | Помехозащищенность | Шифрование данных | Стоимость оборудования |
IrDA | 16 Мбит/с | 10 м | Низкая | Нет | Низкая |
Bluetooth | 723.2 кбит/с | 100 м | Высокая | Есть | Низкая |
Wi-Fi | 54 Мбит/с | 90 м | Высокая | Есть | Средняя |
WiMAX | 30 Мбит/с | 5 км | Высокая | Есть | Высокая |
ZigBee | 250 кбит/с | 800 м | Высокая | Есть | Низкая |
Особое внимание следует уделить таким перспективным и развивающимся интерфейсам, как WiMAX и ZigBee. WiMAX очень похож на Wi-Fi, но имеет немного иную структуру, у него выше дальность действия средств связи, но пока эта технология достаточно дорогая. А ZigBee – обычно применяется в производстве как недорогое решение для подключения разных датчиков, телеметрии. Недавно начали выпускаться мобильные устройства с ZigBee модулями, поскольку это беспроводное решение является на сегодняшний день самым дешевым с приемлемой скоростью передачи данных и достаточно большим радиусом действия (до 1 км на открытой местности), что достаточно для работы на территории ВУЗа.
Для организации учебного процесса и тестирования знаний необходимо придерживаться клиент-серверной технологии (рис. 1). Особенностью её является то, что существует четкое разграничение информации, ресурсов и прав доступа.
БД с информацией о студентах содержит личные данные студента, его успеваемость. Учебные и информационные ресурсы включают в себя учебники, тесты для проверки знаний, дополнительную информацию. Библиотека функций доступа нужна для работы учебными ресурсами и базой данных студентов. Менеджер разграничения прав доступа – один из важнейших элементов данной архитектуры, так как он управляет распределением информации между людьми разного уровня и статуса, например, даёт возможность декану факультета просмотреть успеваемость студента и его личные данные, а студенту наоборот не разрешает получать доступ к такой информации. Менеджер шифрования данных выполняет кодирование/декодирование информации, которая посылается в эфир с целью, чтобы никто не смог определить, что передается по радиоканалу и изменить эту информацию. Драйвера на оборудование со стороны сервера – это все драйвера под все описанные выше интерфейсы, а со стороны клиента, например для адаптера Wi-Fi. Менеджер тестирования обеспечивает прохождение студентом какого-либо теста или сдачи экзамена. Информационные менеджер позволяет с использованием библиотеки функций доступа считывать и отображать учебные и информационные ресурсы.
Большое внимание следует уделить защите информации при передаче по беспроводным каналам связи. Например, использовать WEP шифрование, 128-битным ключом, алгоритмом RC4. Некоторую информацию, например ответы на тесты, можно кодировать с использованием стеганографии, записывая её в графические или аудиофайлы тех же информационных ресурсов, которые берутся с сервера.
Вывод: Применение беспроводных технологий в учебном процессе очень актуально в наше время. Это позволит улучшить эффективность и качество образования, сделать учебную литературу более доступной и даже сэкономить электроэнергию, потребляемую компьютерами в учебных аудиториях.
Литература: