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    教室智能化管理的設(shè)計與實現(xiàn)

    2019-09-10 11:57:40黃孝新黃思樂姜公信
    廣東教學(xué)報·教育綜合 2019年13期
    關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)智能化教室

    黃孝新 黃思樂 姜公信

    【摘要】傳統(tǒng)高校教室設(shè)備復(fù)雜多樣,故障率高,智能化管理存在一定瓶頸。本文以北理工珠海學(xué)院的教室為背景,通過對教室的設(shè)備架構(gòu)和控制模式重新設(shè)計,利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù),實現(xiàn)教室設(shè)備根據(jù)教務(wù)系統(tǒng)的任務(wù)進行智能控制,將使用場景復(fù)雜的教室管理變得智能、簡單。

    【關(guān)鍵詞】多媒體;教室;智能化;物聯(lián)網(wǎng)

    一、研究背景

    高校多媒體教室的多媒體設(shè)備主要由中央控制器、視頻輸入設(shè)備、視頻輸出設(shè)備、音頻輸入設(shè)備、音頻輸出設(shè)備等組成,如圖1:

    隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,部分多媒體設(shè)備控制系統(tǒng)逐漸將多媒體教室內(nèi)的空調(diào)、燈光等強電設(shè)備也集中管理起來,但此部分功能主要是基于原有的多媒體設(shè)備控制系統(tǒng),并無根本改變多媒體設(shè)備的組成結(jié)構(gòu),控制方式也基于原有的中央控制主機功能進行擴展。從多媒體教室的管理和使用來看,傳統(tǒng)多媒體教室設(shè)備組成及控制方式,存在網(wǎng)絡(luò)布線麻煩、設(shè)備部署繁雜、管理不便、用戶體驗不佳、資源浪費嚴(yán)重等諸多弊端,具體如下:

    1.多媒體教室設(shè)備繁多,集成度不高,主要包括計算機、視頻輸入輸出設(shè)備、音頻輸入輸出設(shè)備等傳統(tǒng)多媒體設(shè)備,以及空調(diào)、燈光、風(fēng)扇等設(shè)備。

    2.基于傳統(tǒng)中控系統(tǒng)的設(shè)備連接繁瑣、故障排查難,設(shè)備穩(wěn)定新、可靠性均受影響。

    3.多媒體教室的管理除多媒體設(shè)備集中管理外,空調(diào)、燈光、風(fēng)扇等外設(shè)均主要依靠物業(yè)人員進行人工管理,導(dǎo)致教室管理效率低,人員管理成本高,同時也因管理效率問題,造成大量資源浪費。

    4.因設(shè)備繁雜,導(dǎo)致教學(xué)人員使用設(shè)備較為繁瑣,很多時候需要借助于管理人員;目前主流的手機、平板等移動設(shè)備較難接入多媒體教學(xué)平臺,教學(xué)人員教學(xué)資源暫時受限。

    隨著計算機技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及云計算的發(fā)展,各高校也在積極探索適合自身教學(xué)、管理需求的智慧教室的方案。北京理工大學(xué)珠海學(xué)院結(jié)合自身管理特點,對教室的智能化管理進行了設(shè)計和實現(xiàn)。

    二、教室智能化管理的設(shè)計

    本文主要依托北京理工大學(xué)珠海學(xué)院對教室智能化管理的需求,對教室的多媒體設(shè)備及智能控制進行系統(tǒng)改造設(shè)計。

    (一)設(shè)計原則

    教室智能化管理的設(shè)計須符合北京理工大學(xué)珠海學(xué)院的實際管理情況,具備落地實施的條件。北京理工大學(xué)珠海學(xué)院多媒體教室為一體化管理模式。因此,教室智能化管理的設(shè)計不僅包括多媒體設(shè)備,而且包括教室內(nèi)空調(diào)、燈光、風(fēng)扇等所有設(shè)備。

    1.智能原則

    教室智能化管理設(shè)計須滿足智能化控制原則,改變現(xiàn)有的人工管理和維護的現(xiàn)狀;根據(jù)系統(tǒng)計劃任務(wù),達到教室的智能化管理;利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),把教室全部設(shè)備集中連接、控制。

    2.簡化原則

    利用先進信息技術(shù),增強設(shè)備的集成力度,進一步簡化設(shè)備組成,改變傳統(tǒng)的多媒體教室設(shè)備組成結(jié)構(gòu)。同時,教室應(yīng)優(yōu)化操作界面,簡化教學(xué)人員的使用。

    3.成本原則

    設(shè)備的與設(shè)計,需有利于進一步減低設(shè)備投入成本;其次,教室智能化設(shè)計須考慮管理成本,盡量簡化,易維護,減少管理人員成本支出;同時考慮節(jié)能設(shè)計,避免資源浪費。

    (二)設(shè)計架構(gòu)

    1.教室智能化控制系統(tǒng)設(shè)計

    本系統(tǒng)將教務(wù)系統(tǒng)與教室的控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)對接,以教務(wù)系統(tǒng)的使用,包括課表、借用等任務(wù),作為教室智能化管理和控制的計劃任務(wù),通過計劃任務(wù)實現(xiàn)對教室的投影機、電腦、音響等多媒體設(shè)備及空調(diào)、燈光、風(fēng)扇等設(shè)備進行智能化控制,實現(xiàn)教室的智能化管理,其設(shè)計架構(gòu)如圖2:

    教室智能化管理和控制系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)注以下幾點:

    (1)教室的智能化控制系統(tǒng)是以教務(wù)系統(tǒng)的課表、考試安排、借用等使用任務(wù)作為智能化管理和控制的數(shù)據(jù)依據(jù),實現(xiàn)多媒體教室的智能管理。

    (2)教室的智能化管理和控制充分考慮學(xué)校的管理實際,在以教務(wù)系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)作為智能控制計劃任務(wù)時,增加可提前或延后執(zhí)行任務(wù)的時間設(shè)置,時間可根據(jù)學(xué)校的使用情況設(shè)置。

    (3)充分考慮教室內(nèi)各類設(shè)備特性,設(shè)定智能控制的順序,例如,在計劃任務(wù)結(jié)束時,依次先以正常程序關(guān)閉空調(diào)、投影機、投影幕、電腦等設(shè)備,以免因直接斷電關(guān)閉設(shè)備,影響設(shè)備壽命;待以上設(shè)備正常關(guān)閉后,再執(zhí)行關(guān)閉電源指令,控制教室電源。

    (4)因智能控制主要依托網(wǎng)絡(luò)傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)和指令,因此,本設(shè)計考慮在斷網(wǎng)或服務(wù)器異常的情況下,默認教室電路全為開路,保證教室正常使用,以免影響正常教學(xué)。

    (5)本設(shè)計主要通過系統(tǒng)的計劃任務(wù)來實現(xiàn)教室的智能化管理和控制,因考慮教室使用場景復(fù)雜多樣,須建立教室移動化、集中化控制機制,即管理人員通過互聯(lián)網(wǎng)可隨時隨地管理和控制教室。

    2.多媒體設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計

    傳統(tǒng)的多媒體設(shè)備系統(tǒng)中以傳統(tǒng)中央控制器為核心設(shè)備,其他輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等均通過有線接入中央控制器,以滿足日常教學(xué)需求。多媒體設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計主要以Android系統(tǒng)為核心技術(shù),對傳統(tǒng)中央控制器進行改進設(shè)計;同時,結(jié)合云計算和物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù),組成新的多媒體設(shè)備系統(tǒng)架構(gòu),以滿足日常教學(xué)需求,具體設(shè)計架構(gòu)如圖3:

    多媒體設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計主要關(guān)注以下幾點:

    (1)建立以Android系統(tǒng)為操作系統(tǒng)的、高度集成的、低能耗的智能中央控制設(shè)備為核心的多媒體系統(tǒng),其余教學(xué)設(shè)備通過有線或無線接入至智能中央控制設(shè)備,形成完整的多媒體教學(xué)系統(tǒng),簡化多媒體設(shè)備系統(tǒng)組成。

    (2)結(jié)合云計算技術(shù),在多媒體設(shè)備中接入云桌面;每間教室將分配一個公共云桌面,或教師可直接使用自己的云桌面,直接用于教學(xué);云桌面可集中管理、維護,大大減低教室管理人員的維護難度和復(fù)雜度;教師使用自身的云桌面進行教學(xué),個性化更強,更具針對性。若遇斷網(wǎng),也可直接使用中控的Android系統(tǒng),應(yīng)急用于教學(xué)。

    (3)多媒體的教學(xué)外設(shè),包括投影機、電腦、話筒、音響等,主要通過有線或無線投屏技術(shù)接入中控。平板、手機等外設(shè)可通過無線投屏接入到多媒體設(shè)備系統(tǒng)中,實現(xiàn)教師和學(xué)生的移動設(shè)備可隨時在教室內(nèi)投屏分享,豐富課堂。

    三、教室智能化管理的技術(shù)實現(xiàn)

    (一)多媒體核心設(shè)備-智能中控

    智能中控是一臺帶Android操作系統(tǒng)的硬件設(shè)備,不僅滿足其他輸入、輸出設(shè)備通過有線或無線接入,而且結(jié)合學(xué)校云桌面,形成多媒體計算機,滿足多媒體教室的日常教學(xué)。同時,智能中控集成了傳統(tǒng)多媒體設(shè)備中的功放、無線路由器、多媒體中央控制等硬件功能,大大簡化了多媒體設(shè)備的系統(tǒng)組成,如圖4:

    (二)智能化控制硬件系統(tǒng)

    在不改變教室內(nèi)原強電箱線路的情況下,將空調(diào)、燈光、風(fēng)扇等強電回路接入控制電箱的繼電器模塊,通過控制繼電器模塊實現(xiàn)教室強電的控制功能。后臺控制管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議,與電箱網(wǎng)關(guān)設(shè)備進行通訊,網(wǎng)關(guān)設(shè)備將TCP/IP協(xié)議轉(zhuǎn)換為RS485通信協(xié)議與教室控制模塊進行通信。通信數(shù)據(jù)指令通過串口軟件對教室內(nèi)相應(yīng)設(shè)備進行配置,把教室內(nèi)不同型號的空調(diào)、投影機等控制碼下發(fā)至對應(yīng)教室的控制器內(nèi),實現(xiàn)空調(diào)、投影機的控制功能。其中,空調(diào)通過紅外模塊進行控制,投影機通過232模塊進行控制,燈光、空調(diào)等強電模塊則通過繼電器模塊進行控制??刂齐娤鋬?nèi)預(yù)留了電流檢測模塊,可將實時用電數(shù)據(jù)提供到節(jié)能平臺,方便管理員對用電數(shù)據(jù)進行監(jiān)控分析,如圖5:

    (三)智能化控制軟件平臺

    智能教室控制軟件平臺是基于JAVA語言進行編寫的。為了滿足管理人員隨時隨地管理和控制多媒體教室,我們開發(fā)了基于B/S架構(gòu)的web控制頁面和基于H5技術(shù)開發(fā)的移動控制頁面??刂栖浖⒔淌叶嗝襟w設(shè)備、空調(diào)和燈光、攝像頭等設(shè)備集成在控制終端。通過控制軟件,不僅可以觀察各教室設(shè)備的運行狀態(tài),同時也可以對相關(guān)設(shè)備進行參數(shù)配置,從而實現(xiàn)對相應(yīng)設(shè)備的控制。后臺管理服務(wù)器每分鐘向教室內(nèi)的控制器發(fā)送數(shù)據(jù)包,教室內(nèi)控制器超過三分鐘接收不到后臺服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)包,控制器將不起作用,教室默認處于供電狀態(tài),解決由于斷網(wǎng)或后臺服務(wù)掛死出現(xiàn)大面積無法供電的情況,保證教育教學(xué)的正常秩序。WEB控制端如圖6、手機APP控制端如圖7:

    (四)智能控制系統(tǒng)與教務(wù)系統(tǒng)對接

    智能控制系統(tǒng)與教務(wù)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)庫對接,將教務(wù)系統(tǒng)中的課表、考試安排、借用等任務(wù)列為智能控制系統(tǒng)的計劃任務(wù),從而智能的管理多媒體教室。智能控制系統(tǒng)和教務(wù)系統(tǒng)鏈接的方法是Dblink。 Dblink是一種實現(xiàn)異地數(shù)據(jù)庫和本地數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同步的技術(shù),可以連接到異地數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的表、視圖。該技術(shù)建立同步操作快捷方便,在保證數(shù)據(jù)的自動更新的同時,又可以保證數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)實時一致,從而使教務(wù)系統(tǒng)中課表、借用表等同步到控制系統(tǒng),使控制系統(tǒng)可以根據(jù)課表等控制教室內(nèi)設(shè)備,實現(xiàn)教室智能化控制。

    四、總結(jié)

    本次教室智能化管理的設(shè)計和實現(xiàn)偏向于高校教室的管理,教學(xué)的智能化方面考慮較少。隨著教室智能化的深入使用,技術(shù)的不斷發(fā)展,教室智能化必將朝著教學(xué)智能化發(fā)展,即現(xiàn)在研究的熱點:智慧教室。教室智能化將為教學(xué)積累大量教學(xué)數(shù)據(jù),為課堂大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),推動高校教育教學(xué)改革。

    參考文獻:

    [1]安寧,牛愛芳,齊瑞紅,賈亞剛.高校智慧教室建設(shè)的探索與思考[J].實驗技術(shù)與管理,2017,34(5):247-251.

    [2]欒淼,肖正圣,張祥,丁世豪,雷玉霞.智能教室系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子技術(shù)設(shè)計與應(yīng)用,2016:75-82.

    [3]周恩浩.高校智慧教室物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2018,41(2):30-33.

    [4]王華,孫海生,王連華,蔣飛.基于ZigBee的智能教室系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子技術(shù)設(shè)計與應(yīng)用,2016:84-87.

    [5]戴運籌.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧教室建設(shè)思路[J].科技教育,2016,126-127

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