物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧多媒體教室設(shè)計(jì)探討

趙倩瑩

[摘 要] 大學(xué)教育逐漸進(jìn)入了數(shù)字化建設(shè)階段，各個(gè)高校紛紛建立并完善了多媒體教室，促進(jìn)了大學(xué)教育質(zhì)量的提高。文章結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提出了智慧多媒體教室的設(shè)計(jì)步驟和方法，希望能夠?yàn)楦咝＝逃凸芾硭降陌l(fā)展提供一些理論上的參考。

[關(guān)鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智慧多媒體教室；設(shè)計(jì)方法；完善措施

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 03. 129

[中圖分類號(hào)] G420 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2017）03- 0231- 02

0 前 言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最早應(yīng)用于交通、物流等領(lǐng)域，隨著技術(shù)理念和實(shí)踐的不斷發(fā)展，很多高校都擁有多個(gè)校區(qū)，校區(qū)內(nèi)的教學(xué)點(diǎn)比較分散，而多媒體教室內(nèi)的設(shè)備比較復(fù)雜，容易出現(xiàn)人工性操作失誤等問題，一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)直接影響教學(xué)質(zhì)量和效率。為此，需要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)多媒體教室的設(shè)計(jì)及應(yīng)用方法進(jìn)行分析，以提升多媒體教學(xué)的信息化和自動(dòng)化，發(fā)揮設(shè)備的真正作用。

1 物聯(lián)網(wǎng)的組成及構(gòu)架分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指的是信息獲取、傳輸、存儲(chǔ)、處理及應(yīng)用的過程，主要包括射頻識(shí)別、中間件Savant系統(tǒng)以及Internet系統(tǒng)三個(gè)部分[1]。簡(jiǎn)單來說，射頻識(shí)別指的是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物品、數(shù)據(jù)的跟蹤和交換。中間件Savant系統(tǒng)指的是位于解讀器和Internet系統(tǒng)之間的一個(gè)傳輸物件，它是進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲、監(jiān)控機(jī)傳送的工具。從架構(gòu)上看，物聯(lián)網(wǎng)主要分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個(gè)層，感知層位于系統(tǒng)的最下端，它具有感知現(xiàn)實(shí)世界各種信息的功能，同時(shí)還能夠與局部空間進(jìn)行互動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)層指的是連接無線網(wǎng)絡(luò)、蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)的連接工具，是完成信息融合和遠(yuǎn)距離傳輸?shù)谋貍涔ぞ?。?yīng)用層位于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的最上端，它的主要任務(wù)在于服務(wù)應(yīng)用者，按照他們的只是搜集或處理各類信息。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧多媒體教室的設(shè)計(jì)方法分析

2.1 感知層的設(shè)計(jì)

感知層主要包括傳感器、RFID、GPS、攝像頭、無線通信等部分。首先，需要按照物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)作要求，在高校不同校區(qū)內(nèi)的多媒體教師中安裝RFID系統(tǒng)，此項(xiàng)系統(tǒng)的作用在于識(shí)別使用者的身份，教師或?qū)W生只有通過射頻IC卡確認(rèn)身份后[2]，才能使用教室內(nèi)的各個(gè)設(shè)備。其次，教室內(nèi)需安裝攝像頭，采集多媒體設(shè)備運(yùn)行中教師和學(xué)生的使用狀態(tài)，方便管理人員通過遠(yuǎn)程監(jiān)控來發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，避免出現(xiàn)漏洞。第三，在多媒體設(shè)備中安裝檢測(cè)傳感器，目的在于提供計(jì)算機(jī)、投影儀、電動(dòng)窗簾、電燈、音響及多媒體機(jī)柜等設(shè)備的信息，方便管理人員進(jìn)行監(jiān)控和管理，儲(chǔ)存相應(yīng)的信息。最后，為了防止儀器丟失，需在貴重設(shè)備上安裝GPS定位及防盜報(bào)警系統(tǒng)。

感知層能夠利用攝像頭、傳感器和RFID等，構(gòu)建一個(gè)有效的多媒體教室監(jiān)管體系，并結(jié)合IC卡身份確認(rèn)、攝像頭室內(nèi)監(jiān)視等安全技術(shù)，明確設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及各個(gè)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)過程的全方位、動(dòng)態(tài)性、智慧化的管理，有利于保證設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)維護(hù)教學(xué)過程的安全性。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)層屬于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的中間層，其作用在于將感知層中獲取的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸工具傳輸?shù)较鄳?yīng)的終端設(shè)備中，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)計(jì)算、高校通信的目的。在網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計(jì)中，首先，需要選擇適當(dāng)?shù)耐ㄐ艆f(xié)議，以保障感知信息傳輸過程的安全性，目前，全球通用的協(xié)議為TCP/IP協(xié)議，其核心在于IP，但是IPv4協(xié)議已經(jīng)基本分配完畢，由于用戶眾多，資源消耗嚴(yán)重，很容引起網(wǎng)絡(luò)癱瘓，影響教師和學(xué)生的使用體驗(yàn)。如今，IPv6協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生，其具有空間豐富、安全性高的特點(diǎn)，能夠進(jìn)一步優(yōu)化校園網(wǎng)絡(luò)的使用速度和質(zhì)量，符合智慧多媒體教室建設(shè)的要求。另外，IPv6協(xié)議還可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，其服務(wù)范圍包括了人類和硬件設(shè)備，能夠創(chuàng)造一個(gè)無處不在的寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這是多媒體教室運(yùn)行的有力保障。

現(xiàn)有的通信網(wǎng)主要連接多媒體教室總控制室電話及技術(shù)人員的電話，完善通信網(wǎng)絡(luò)，能夠方便管理人員監(jiān)控和了解多媒體設(shè)備的運(yùn)行狀況，避免出現(xiàn)大的故障，提高維修和保養(yǎng)效率。通信網(wǎng)和無線校園網(wǎng)融合后，能夠進(jìn)一步提高多媒體教室內(nèi)設(shè)備信息的傳輸和交換。

2.3 應(yīng)用層的設(shè)計(jì)

應(yīng)用層的作用在于設(shè)備控制、檢查機(jī)故障處理，由于高校多媒體教室設(shè)備大多比較復(fù)雜，連接的線路比較多，且連續(xù)使用的實(shí)踐很長(zhǎng)，因此應(yīng)用層的設(shè)計(jì)需要結(jié)合云計(jì)算技術(shù)，達(dá)到存儲(chǔ)、服務(wù)、處理資源過程的虛擬化。在云計(jì)算技術(shù)中，用戶可以進(jìn)行軟硬件資源共享，真正將廣闊地域的計(jì)算機(jī)資源整合成為一個(gè)可統(tǒng)一調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)?？偟膩碚f，基于云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用層能夠促進(jìn)資源節(jié)約型多媒體教室的建設(shè)，優(yōu)化教學(xué)環(huán)境，改善教學(xué)資源的利用效率。

云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)在于虛擬化、高安全性、價(jià)格低廉、規(guī)模大、高擴(kuò)展性等，其應(yīng)用于應(yīng)用層中能夠通過各種云技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體教室的管理和數(shù)據(jù)處理，優(yōu)化信息共享、交換的過程，并通過總控制系統(tǒng)對(duì)教室內(nèi)各類設(shè)備的參數(shù)、數(shù)據(jù)、故障等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，有利于提高故障出現(xiàn)后的維修速度，減少對(duì)師生造成的不良影響。

3 結(jié) 語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是21世紀(jì)影響力最大的技術(shù)類型之一，基于該技術(shù)創(chuàng)建的智慧多媒體教室，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)校區(qū)和教學(xué)點(diǎn)的無間隙信息傳輸，提高對(duì)多媒體教室內(nèi)部的監(jiān)控和管理體系，保證教學(xué)過程的順利進(jìn)行，提高故障處理的速度和靈活性。

主要參考文獻(xiàn)

[1]王琴，鄭敏.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧多媒體教室設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2014，33（3）：127-130.

[2]梁柏櫸，謝運(yùn)佳，黃芳明，等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智慧多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的應(yīng)用研究[J].互聯(lián)網(wǎng)天地，2013（6）：71-73.