據《2019中國線上教育行業市場前瞻分析報告》顯示：未來幾年，線上教育使用者規模将保持15%左右的速度繼續增長，到2024年預計突破4億人，總體市場規模将突破4500億元。
相比于傳統線下，線上教育優勢十分明顯，它不受地域的限制，學生可利用網際網路時代的碎片化時間學習，老師不用親臨現場授課，節省多方成本，同時也解決了傳統優質教育資源分布不均的難題。同時，學生可以自主選擇老師，同時結合大資料、人工智能、VR、AR等技術，還可實作教學風格、授課内容、學生需求的高度比對。而相對于錄播形式，線上互動課堂教學期間，師生間更可進行實時、有效的互動溝通，及時答疑，最大幅度還原學生線下學習的模式，學生的學習效果能得到有效提升。
線上互動課堂授課模式已經成為各大傳統線下教育機構與線上教育創業公司的主要陣地。那麼平台面臨會哪些技術挑戰？在這其中邊緣計算又将發揮什麼作用？平台又如何利用雲廠商的能力，實作全面的教育線上化、數字化發展？本文将一一為您解答。
線上互動課堂的技術挑戰
線上互動課堂場景具有大帶寬、長鍊路傳輸、廣覆寫的業務特點，同時因為教學的實時性和互動性，對于網絡的低延時和抗抖動能力也有較高的要求。
假設一個位于上海的老師在給遍布全國各地的學生講課，一旦中間網絡發生抖動，就會出現卡頓、音畫不同步、互動延遲等問題，學生提的問題老師沒有及時回答，學生的積極性也會下降，授課效果必然會大打折扣。
在這背後，線上互動課堂平台主要面臨以下幾個技術挑戰：
第一，網絡延時是互動課堂的核心影響因素之一，該業務場景對網絡丢包敏感，網絡丢包可能直接導緻使用者掉線、視訊卡頓、推流失敗等。
第二，學生遍布各地，基于就近接入原則，平台需要在全國各主要城市部署接入伺服器，理論上城市覆寫數越多，接入效果越好，使用者體驗提升越明顯，但是這會面臨高昂的成本。
第三，在暑期等業務高峰期，流量大幅增長，而傳統IDC機房建設周期為3-6個月，無法及時響應平台在伺服器資源、帶寬資源以及專線資源方面的快速擴容需求，同時大量的資源建設在業務高峰度過之後會面臨閑置，急需利用雲的彈性能力來解決難題。
邊緣計算為線上互動課堂帶來的價值
大帶寬、廣覆寫、強互動、低延時，線上互動課堂與邊緣計算的應用場景天然契合。
首先，邊緣計算可以在更靠近終端的網絡邊緣上提供服務，全域覆寫的節點資源，仿佛打造了一張覆寫全國的高品質、低成本的實時視訊轉發網絡。在K12線上輔導業務場景中，空間距離的縮短可以減少複雜的長鍊路傳輸網絡中，各種路由轉發和網絡裝置處理的延時和傳輸時間，同時可以更好的避免網絡抖動帶來的掉線和卡頓問題，在互動課堂業務場景中整體低延遲時間、強互動體驗提升明顯。
同時，視訊類大流量業務的處理放到邊緣完成，在大型公開課、名師講堂直播等場景下會産生高并發通路，通過分布式的架構分散中心處理的壓力，也能夠有效避免網絡擁塞，同時降低将資料傳回源站的帶寬成本。
之前假設的上海老師給全國學生授課的場景中，上海的老師授課媒體流會推到就近的邊緣節點，在邊緣節點直接進行轉碼，轉碼後的媒體流會分發到CDN邊緣節點，當有使用者通路時直接就近傳回内容。
對于常見的跨國授課來說，阿裡雲邊緣計算也能通過國際高速通道将海外的授課媒體流轉發回國内的雲中心，再通過邊緣雲智能選路系統以及遍布全國的邊緣轉發網絡，将授課内容實時、高品質的呈現在學生面前。
資料顯示，阿裡雲邊緣計算可以大幅度提升傳輸可靠性，端到端延時降低200-300毫秒，一對一線上課程平均完課率從97%提升至99.5%，直接為平台帶來業務收益。
更低成本、更靈活地啟動邊緣計算應用
拓課雲是線上教育行業音視訊技術服務提供商，技術總監陳勇冀先生表示：除了實作全球高效的傳輸網絡之外，阿裡雲邊緣計算也為拓課雲解決了靈活部署、節約成本、高效運維等問題。
他在雲栖大會現場講到：“在接入阿裡雲邊緣節點服務（ENS）後，首先，我們能非常靈活的部署，根據目前的需求來動态的增加伺服器使用的數量，啟動的速度在分鐘級别。後續還能根據大資料做提前預測，做到完全無人值守；其次，如果我們要把流的傳輸品質做到足夠好，除了采用WebRTC和自研的抗丢包算法外，還有一個辦法就是把伺服器部署在家門口，如果按照傳統方法走，我們與不同營運商去溝通，開機房、測試、接入等流程比較複雜，ENS很好的解決了這個問題，為我們省去了很多繁瑣的工作；最後，這也為我們節約了很多運維成本，同時在邊緣節點上部署足夠多的運算能力，在機器和帶寬上也得到足夠的成本降低。”
“邊緣計算應該注重為客戶提供平台能力，我們覆寫全國主流地區和營運商，并且将底層複雜的邊緣設施形态封裝起來，标準化地開放底層的計算/存儲/網絡基礎能力，以及分布式所需的分發、排程、安全等能力，讓客戶能非常友善地搭建自己的邊緣分布式業務架構，進行輕量化的運維，同時十分靈活地按需進行資源動态擴縮容。那些專業的、繁瑣的、耗心力的事情交給阿裡雲來做，客戶隻需要專注于業務本身，這就是我們做邊緣計算的思路。”阿裡雲進階技術專家王廣芳表示。
不久以前，阿裡雲宣布全面更新ENS2.0，實作一鍵部署、一鍵更新、一鍵擴縮容、報警自動響應，上下遊互動保障營運體系的穩健性。同時，在付費模式上做到更加靈活彈性，做到真正的輕資産營運，客戶可以快速部署、按需付費、先用後付。
雲、邊、端一站式互動課堂解決方案
線上互動課堂業務場景中，不僅需要就近的網絡覆寫和實時資料傳輸能力，還需要視訊流的處理以及視訊推流、播放等端上的應用，為了讓客戶能夠更便捷、更迅速地接入服務，阿裡雲提供了面向線上教育行業的一站式互動課堂解決方案。
阿裡雲視訊雲基于音視訊通信RTC的覆寫全球的實時音視訊傳輸網絡，同時整合LMQ、智能存儲等産品，并內建了RTC SDK、推流 SDK、播放器 SDK，實作實時音視訊通話、互動直播、白闆教學、實時聊天、網盤存儲、文檔浏覽等全面的功能全面，提供高品質、一體化互動課堂解決方案。
該方案可全面覆寫線上教育業務場景，有效保障在丢包、抖動網絡下的1V1、小班課互動教學體驗，并通過優質直播平台，覆寫全國大班課直播，為客戶提供高品質、一站式、穩定安全的互動教學體驗。同時通過人工智能對1V1授課進行客觀評價并對内容進行風險控制。
技術賦能，線上教育場景未來發展
伴随國民教育意識的不斷增強，線上教育的市場需求将不斷擴大。而技術革新也會為這個看似傳統的行業注入新鮮的血液。
5G時代的來臨勢必會助燃這個産業發展，其帶來的是一場視訊傳輸的革命，高品質視訊通話使線上互動變得更加觸手可及，能最大限度的還原線下教學的真實感，同時更高清晰度的互動課堂中，教師可以對學生起到更好的觀察和督促作用，使學習效率和效果雙重提升。
如今，人工智能已經開始賦能線上教育行業，比如通過人臉識别技術識别分析學生的微表情，及時回報課堂表現和學習狀态。再比如利用大資料和個性化推薦算法更精準地為學生比對教學風格和知識點、利用人工智能技術為為學生批改作業、答疑解惑等等，AI的融入，可以幫助教師提升教學效率。
線上教育借助網際網路技術，已經突破了線下傳統教育模式的瓶頸，實作跨地域、跨時空的教育資源共享。在未來，借助于雲計算、邊緣計算、實時音視訊通信以及直播平台、人工智能等技術，不管學生在任何地點，隻要有手機或電腦，線上教育平台就可以把最優秀的老師帶來他的身邊。
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