基于物联网的智能多媒体教室建设方案V2.docx
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基于物联网的智能多媒体教室建设方案V2
基于物联网的智慧教室建设方案
一、智慧教室建设的目的和意义
网络通信技术的快速发展以及相关硬件设备的快速普及，促进了高校多媒体教室的建设步伐，当前各高校建立了不同规模的多媒体教室并通过网络互联互通，实现了远程化、网络化控制。
随着物联网的发展和应用，解决了传统意义上互联网没有解决的物与物互联的问题。
新一代信息技术的发展为智慧教室的实现提供了保障，更加透彻的感知和度量、更加深入的互联互通满足了用户对多媒体教室发展提出的更高要求，实现了人与信息系统的融合、设备与信息系统的融合。
从而转变个人、组织机构、硬件设备的交互方式，进而提升学校管理水平，增加学校核心竞争力。
本文提出一个基于物联网的智慧教室的设计方案，并结合我校多媒体教室的实际情况，论述智慧教室的主要功能及实施方案。
其目的旨在提高多媒体教室的服务和应用的质量与水平，建立一个创新的、智能的、交互的电教应用和管理体系。
二、智慧教室的功能
1.用户评价
通过对现有的多媒体教室中控系统升级，增加服务评价管理体系，实现实时、无纸化的用户评价。
在每个教室的触摸屏上添加“用户服务评价窗口”，教学结束时自动弹出并闪烁，提示老师对智慧教室服务进行评价，评价结果被系统存储并统计，自动生成每个时段的用户评价图表以及月份、学期、年度的服务评价分析，供管理者在考核与决策时使用。
2.资源管理
智慧教室管理系统具备实时、多用户的房间管理。
用户可以监控网络上多达250个房间的所有AV设备；可以监控房间是否被占用，各个设备的状态等。
所有带有网络接口的中控系统以及触摸屏都可以通过网络和管理系统无缝地整合起来，在LAN/WAN上的任何一台PC都可以获得实时、直观的设备状态信息。
系统管理员和技术人员可以通过系统管理AV设备，进行远程系统诊断，远程调出房间控制界面帮助房间使用者控制AV设备。
具体功能如下：
Ø支持多达250间房间；
Ø直观的图标控制显示界面
主界面采用图标直观地反应房间设备状态信息，还可以根据用户的需求定制设备状态图标
Ø获得房间的基本信息
通过系统主界面可以了解到房间的名称、位置、所属组别以及在线离线等房间的基本信息
Ø实时监控房间的设备电源状态信息
Ø房间日程管理安排
系统内置集成了日程安排功能。
只需设定好房间将要执行的设备动作，按照房间的使用情况就可以预先设定好房间系统设备一天甚至一周的动作。
系统会自动检测时间，实现对房间设备的自动控制
Ø及时设备故障提醒
当房间使用者发现设备故障出错时，通过系统可以及时地向管理人员发送提醒信息，以提请管理人员注意
ØE-mail提醒
设备故障或使用者需要帮助时，可以通过系统向联系人员发送求助或提醒邮件
Ø自动记录房间日志信息
系统的房间日志栏自动记录房间的所有操作信息、设备状态信息和出错求助信息，可以以Excel表格的形式导出房间日志。
同时还支持高级的统计报告功能，将日志信息存储到Access数据库，用户可以以统计状态图表或文本报表的方式显示房间里各个设备的使用频繁程度、出错频率，比如投影机的开关频度，投影机的灯泡寿命等。
从而为设备的维护、更换预算提供更为科学的统计数据。
Ø房间单独设备分类管理
通过单击房间名称，可以在一个窗口内分类（开关状态、模拟状态、文本信息）浏览该房间的所有设备状态。
如设备的型号、购买时间、厂家名称及联系人、维修记录等信息。
在设备需要维护或更换时进行提示，以保证管理人员能够及时的维护；以及通过网络摄像机以流媒体的方式对房间进行监控。
结合物联网和感知技术，给每间教室内的设备一个身份标签。
通过感知设备读取每台设备上存储标签的信息确定设备目前所处位置，并将信息通过网络传送到系统中，系统记录并存储设备的位置信息，供管理人员维护时查询使用。
当设备移动到新的位置时，系统将自动感知设备的新位置并在系统中自动更新，这将减轻设备维护人员的工作量，提高工作效率，简化工作流程。
Ø远程诊断功能
房间设备出错时，管理人员可以通过右键菜单中的远程诊断命令，对房间系统设备进行远程诊断
3.三级管理平台
根据不同管理者对信息关注点的不同，智慧教室管理系统提供三级管理平台。
供不同的管理者查看和监督教室的使用情况及相关设备的维护和更新情况。
第一级管理平台：
可以通过终端（电脑、IPAD等）登录系统，查看服务评价满意度图表、校园内教室的使用情况、以及通过网络摄像机查看教室内的上课情况。
第二级管理平台：
除了第一级的权限外，本级增加了设备查看功能，可以查询设备的使用信息，如设备的使用量，耗材的使用量，寿命即将到期的设备统计信息。
为管理人员在采购和更换设备提供依据。
第三级管理平台：
本级管理平台可以查看系统内所有的信息，如教室及设备的使用状态、设备所处位置、使用者的求助信息等。
帮助操作人员及时了解教室内所有信息。
三、智慧教室的技术支撑
1.物联网技术
物联网即通过无线射频识别（RFID）技术、红外感应技术、全球定位技术、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种应用管理概念。
作为国家五大新型战略产业之一的物联网，其示范应用的方向之一就是结合校园管理活动的融合，促进智慧校园、数字化校园的建设工作。
2.数据库
数据库是服务器端的核心，数据库设计的合理与否对系统的功能的实现有着至关重要的影响。
3.开放性网络智能中控设备
现有的基于TCP/IP网络中控为智慧教室的实现提供了可能。
其接口丰富、控制功能齐全，可扩展能力强且编程灵活，可定制个性化的用户界面，将教室内诸多的音视频设备变成一个有机的整体。
通过智能中控采集周边音视频设备的数据并进行控制，实现多媒体教室的网络化、数字化、智能化。
四、智慧教室实施及预算
项目实施原则：
1.坚持为教育改革、教育现代化服务的原则；
2.坚持总体规划、分步实施、重点突破、逐步推广的原则；
3.以资源管理和服务为核心，以提高管理水平为目的，注重实
效的原则。
针对此项目的设计方案和现有设备的状况，此项目分为步骤实施。
1.整合现有硬件和网络资源，升级原有的系统，在系统中增加用户服务评价系统。
2.利用物联网的无线感知技术，将教室内所有音视频设备纳入感知系统中（每个房间需定位设备为5个），通过现有的网络（需提供网络接口）将数据传输到集中控制系统中，以实现设备的定位、追溯、信息管理。
3.通过软件平台对现有的控制系统数据和传感网数据自动生成各种图表，供管理人员随时查看教室的使用情况、服务评价情况、设备的使用状态等。
投入：
软件
序号
软件
价格预算（万元）
备注
1
RoomView
8
集中控制软件
2
SQLserver
2
数据库软件
3
传感网管理软件
20
用于设备管理
4
数据库管理平台
10
定制。
用于对集控系统和传感网络系统数据处理和分析。
5
系统调试费
15
包含新系统调试及现有系统改造。
合计：
55万元
硬件：
序号
名称
单价（万元）
数量
总价（万元）
备注
1
服务器
2
1
2
2
中控主机
1.5
1
1.5
3
Eax-zbw无线模块
0.06
1250
75
提供设备信息
4
Eax-zbp定位模块
0.08
250
20
用于确认位置信息
5
Eax-zbc数传模块
0.1
250
25
接收传感器信息
合计：
123.5万元
实施费用：
15万元
总体投入：
178.5万元（250间教室）
五、智慧教室的意义
«国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）»明确提出高等教育承担这培养高级专门人才、发展科学文化技术、促进社会主义现代化建设的重大任务，是建设高等教育强国的基本要求。
当前，先进的信息化手段与教学的融合，已成为提高教学质量，提高管理服务水品、提升内部管理效率，减员增效的必要手段。
智慧教室的实施标志着我校在电教领域建设的领先地位，对其他高校起到示范性作用，对各高校物联网建设起到推动作用。
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