源达信息研究报告指出,雄安新区超前规划建设数字基础设施,为智慧教育产业发展提供了坚实底座。雄安新区建设城市计算中心、新一代通信网络设施、城市大脑,全面部署城市感知终端,打造数字孪生城市,能够满足智慧教育对数据实时传输、数据汇集、数据分析等方面的需要。随着5G芯片和模组成本持续下降,智能教育终端将迎来新一轮技术升级,雄安新区数字基础设施优势将进一步凸显。
智慧教育技术架构对数字基础设施的要求
以5G为核心的智慧教育技术架构大致可以分为终端层、网络层、平台层和应用层四大层级,四大层级共同构成一个庞大的智慧教育系统,为学生、教师、家长、教育管理人员和终身学习者提供多元的支持和服务。
终端层为与客户交互的入口和媒介,主要为搭载不同功能的设备,能够为客户提供服务和完成数据采集。智能教育终端种类繁多,可大致分为学校机构级(教学平板、智能黑板、高清直播设备、智慧大屏、AI摄像头等)和个人消费级(智能词典笔、扫描笔、教育电子纸、学习机等)两大类。因需支撑教学、考试、学习、评价等众多应用场景,智能教育终端需根据实际需要对硬件、软件及相关教育内容进行集成,涉及语音识别、手势追踪、人脸识别、超高清编解码等多种技术,技术密集型特征明显。
网络传输层为各层之间信息传输的通道,一般以5G技术为依托搭建5G公共网络和5G校园专网,以满足信息实时传输对高速网络的需要。平台层为系统的“大脑”,基于云原生、机器学习等技术对教育数据进行分析、处理和存储,发挥数据汇集、数据分析、终端管控功能。业务应用层下沉到教学、考试、评价、校园管理等不同应用场景,为教师、学生、家长、教育管理者等用户提供个性化、全流程的服务。
打造智慧教育服务体系既需要高速网络的支撑,也需要AI、大数据、云计算等技术的加持。随着智慧教育的发展,教育数据量快速增加,数据维度也渐趋复杂,对算法和算力提出了极高的要求。发展智慧教育,数字基础设施是底座和基石。
雄安新区数字基础设施体系
雄安新区超前规划和建设数字基础设施,建设城市计算中心、新一代通信网络设施、城市大脑、全面部署城市感知终端、打造数字孪生城市等,具备发展智慧教育和数字产业的良好基础。
城市计算中心是雄安新区数字基础设施的核心,为各类智慧应用提供算力支撑。新一代通信网络设施包括5G基站、光纤宽带等,确保教育数据的实时高速传输。城市大脑汇聚城市运行数据,为教育决策提供数据支撑。全面部署的城市感知终端能够采集教育教学过程中的各类数据,为智慧教育应用提供数据来源。
雄安新区着力打造数字产业生态,系统培育以创新驱动数字产业高质量发展的内生动力。数字基础设施的完备性使雄安新区能够支撑大规模、高并发的智慧教育应用场景,如跨校区远程教学、虚拟仿真实验、全息课堂等新型教育模式。
5G+智能教育终端的发展趋势
受限于5G芯片及模组价格相对较高,除平板、AR眼镜等少量终端应用了5G技术外,当前大部分智能教育终端尚无法支持5G的接入。5G eMBB模组成本正呈快速下降趋势,从2019年的约100美元降至2025年预计的约20美元。
考虑支持5G的智能教育终端具备更强大的功能性,且5G芯片和模组的成本呈下降趋势,成本限制对5G+智能教育终端普及的不利影响未来将显著减弱。智能教育终端或将迎来新一轮技术升级,能够支持5G接入的智能教育终端将具备更丰富的功能,实现更流畅的远程互动教学、更高清的在线课堂体验。
雄安新区新一代通信网络设施完善,5G网络覆盖度高,为5G+智能教育终端的应用提供了良好的网络环境。随着5G模组成本下降,雄安新区有望率先实现5G+智能教育终端的规模化应用,形成示范效应。
5G eMBB模组成本下降趋势| 年份 | 5G eMBB模组成本(美元) | 成本变化趋势 |
|---|
| 2019年 | 约100 | 较高 |
| 2020年 | 约80 | 快速下降 |
| 2021年 | 约60 | 快速下降 |
| 2022年 | 约45 | 稳步下降 |
| 2023年 | 约35 | 稳步下降 |
| 2025E | 约20 | 持续下降 |
数字基础设施对智慧教育产业的催化作用
雄安新区完备的数字基础设施对智慧教育产业发展具有多重催化作用。第一,高速网络支撑远程互动教学、虚拟仿真实验等新型教育模式,拓展智慧教育的应用场景;第二,城市大脑和数据平台汇聚教育数据,为教育决策提供数据支撑;第三,城市计算中心提供算力支持,满足AI教育应用对算力的需求;第四,数字孪生城市为智慧教育提供虚实融合的应用环境。
雄安新区数字基础设施的先进性为智慧教育企业提供了优越的测试和应用环境,有望吸引更多智慧教育企业在雄安新区布局研发中心和业务中心,加速产业集聚。随着数字基础设施的不断完善,雄安新区智慧教育产业将获得持续的发展动力。