CN107168420A - 一种多媒体教室智能环境控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于智能教学设备领域，提供一种多媒体教室智能环境控制系统，包括主控模块和与所述主控模块通信连接的教师终端和多个学生终端；其中，教师终端包括：第一通信模块，第一照明控制模块和温湿度控制模块；用于对温湿度调节设备的工作状态进行控制，以调节教室内的温度和湿度；学生终端包括：第二通信模块和第二照明控制模块。本发明通过提供一种包括可以相互通信的教师终端和学生终端的多媒体教室智能环境控制系统，并在教师终端中设置照明控制模块和温湿度控制模块，在学生终端中设置照明控制模块，能够实现教师与学生之间的良好互动，同时还可以对教室照明和温湿度环境进行智能控制，实现了教学设备与教室环境之间的良好融合，功能多样。

Description

一种多媒体教室智能环境控制系统

技术领域

本发明属于智能教学设备领域，尤其涉及一种多媒体教室智能环境控制系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展，各种类型的智能教学设备层出不穷，为营造良好的教学环境、提高教学效率和质量带来了积极效果。

然而，现有的智能教学设备大多偏向于实现教学材料演示，通常是由教师独自操控，学生则没有权限对教学设备进行操控，严重缺乏互动性，并且也无法实现与教室环境的良好融合，功能较为单一。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种多媒体教室智能环境控制系统，以解决现有的智能教学设备大多偏向于实现教学材料演示，通常是由教师独自操控，学生则没有权限对教学设备进行操控，严重缺乏互动性，并且也无法实现与教室环境的良好融合，功能较为单一的问题。

本发明实施例提供了一种多媒体教室智能环境控制系统，其包括主控模块和与所述主控模块通信连接的教师终端和多个学生终端；

其中，所述教师终端包括：

第一通信模块，用于与所述主控模块、所述多个学生终端以及教室内的照明设备和温湿度调节设备通信连接；

与所述第一通信模块通信连接的第一照明控制模块，用于对所述照明设备的工作状态进行控制，以调节教室内的照明强度；

与所述第一通信模块通信连接的温湿度控制模块，用于对所述温湿度调节设备的工作状态进行控制，以调节教室内的温度和湿度；

所述学生终端包括：

第二通信模块，用于与所述主控模块、所述第一通信模块以及教室内的照明设备通信连接；

与所述第二通信模块通信连接的第二照明控制模块，用于对所述照明设备的工作状态进行控制，以调节教室内的照明强度；

所述主控模块用于对所述教师终端和所述多个学生终端的工作状态以及所述教师终端和所述多个学生终端的之间的数据交互进行协调控制。

在一个实施例中，所述教师终端还包括：

与所述第一通信模块通信连接的第一摄像模块，用于采集图像数据，所述图像数据包括图片数据和视频数据；

与所述第一通信模块通信连接的第一对讲模块，用于采集和播放语音数据，以实现对讲功能；

与所述第一通信模块连接的第一触摸显示模块，用于对经由所述第一通信模块传输的各种可视化数据进行显示，并获取通过触摸方式输入的数据；

与所述第一通信模块连接的选择控制模块，用于获取通过所述第一触摸显示模块输入的选择指令，以根据所述选择指令控制所述第一通信模块仅与所述选择指令对应的学生终端之间进行数据交互；

所述学生终端还包括：

与所述第二通信模块通信连接的第二摄像模块，用于采集图像数据，所述图像数据包括图片数据和视频数据；

与所述第二通信模块通信连接的第二对讲模块，用于采集和播放语音数据，以实现对讲功能；

与所述第二通信模块连接的第二触摸显示模块，用于对经由所述第一通信模块传输的各种可视化数据进行显示，并获取通过触摸方式输入的数据。

在一个实施例中，所述选择控制模块用于实现所述教师终端与所述选择指令对应的每个学生终端的一对一数据交互或一对多数据交互，还用于实现所述选择指令对应的所有学生终端之间的两两数据交互。

在一个实施例中，所述学生终端还包括与所述第二通信模块连接的提问模块，用于在接收到提问触发信号时，向所述教师终端发送提问请求。

在一个实施例中，所述学生终端还包括与所述第二通信模块连接的评价模块，用于在接收到评价触发信号时，向所述主控模块发送对教师的教学质量进行评价的评价数据。

在一个实施例中，其特征在于，所述主控模块还用于在接收到启动指令时，批量控制多个所述学生终端开启；在接收到关闭指令时，批量控制多个所述学生终端关闭。

在一个实施例中，所述启动指令和所述关闭指令由所述教师终端发送至所述主控模块或由用户直接输入至所述主控模块。

在一个实施例中，所述主控模块为用于控制教学设备的服务器。

在一个实施例中，所述教师终端和所述学生终端均为移动终端。

在一个实施例中，所述教师终端设置在讲台上，所述学生终端设置在课桌上。

本发明实施例通过提供一种包括可以相互通信的教师终端和学生终端的多媒体教室智能环境控制系统，并在教师终端中设置照明控制模块和温湿度控制模块，在学生终端中设置照明控制模块，能够实现教师与学生之间的良好互动，同时还可以对教室照明和温湿度环境进行智能控制，实现了教学设备与教室环境之间的良好融合，功能多样。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一个实施例提供的多媒体教室智能环境控制系统的结构示意图；

图2是本发明的另一个实施例提供的教师终端的结构示意图；

图3是本发明的另一个实施例提供的学生终端的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1所示，本发明的一个实施例提供一种多媒体教室智能环境控制系统100，其包括主控模块10和与主控模块10通信连接的教师终端20和多个学生终端30；其中，教师终端20包括第一通信模块21、第一照明控制模块22和温湿度控制模块23，学生终端30包括第二通信模块31和第二照明控制模块32。

主控模块10用于对教师终端20和多个学生终端30的工作状态以及教师终端20和多个学生终端30的之间的数据交互进行协调控制。

在具体应用中，主控模块具体可以是PC客户端、用于控制教学设备的服务器等可以直接与用户进行交互的设备，也可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。PC客户端和服务器出了可以控制教师终端、学生终端之外，还可以根据用户需要实现其他功能，例如还可以实现对监控设备、照明设备、温湿度调节设备、电路系统等的控制功能。

在具体应用中，教师终端和学生终端具可以是移动终端，可分别由教师和学生随身携带或放置在任意位置，也可以分别固定设置在讲台和课桌。

第一通信模块21用于与主控模块10、多个学生终端30以及教室内的照明设备201和温湿度调节设备202通信连接。

在具体应用中，第一通信模块可以包括基于WiFi、蓝牙、3G\4G\5G等各种无线通信技术的无线通信芯片、器件或相应电路结构，还可以包括基于有线局域网或广域网技术的有线通信芯片、器件或相应电路结构，例如，以太网芯片，还可以包括通讯总线，用于通过非网络的电信号传输方式传输和接收数据。

在具体应用中，照明设备具体是指各种常规照明灯具、应急照明灯具。

第一照明控制模块22与第一通信模块21通信连接，用于对照明设备201的工作状态进行控制，以调节教室内的照明强度。

在具体应用中，第一照明控制模块具体可以通过第一通信模块与照明设备无线通信或与照明设备的开关有线连接的方式对照明设备进行控制，例如，通过照明设备的开关控制照明设备与市电信号之间的通断，来实现对照明设备的开启和关闭控制，通过控制照明设备的电流大小来实现对照明设备的亮度控制。

在具体应用中，可以通过第一照明控制模块对教室内的照明设备进行开启、关闭、调节亮度等控制，来实现对教室内的照明强度的调节，可以实现对教室内照明设备的单独控制和批量控制。

温湿度控制模块23与第一通信模块21通信连接的，用于对温湿度调节设备的工作状态进行控制，以调节教室内的温度和湿度。

在具体应用中，温湿度控制模块具体可以包括基于红外发射技术的芯片、器件或相应电路结构，用于对温湿度调节设备发送红外控制信号，以实现对温湿度调节设备的无线遥控。还可以通过第一通信模块发送有线网络控制信号、无线网络控制信号或电信号。

在具体应用中，温湿度调节设备具体是指空调、排风扇、加湿器、暖气设备等用于调节温湿度的设备。

第二通信模块31，用于与主控模块10、第一通信模块21以及教室内的照明设备201通信连接。

在具体应用中，第二通信模块与第一通信模块为工作原理相同的同类器件。

第二照明控制模块32与第二通信模块31通信连接，用于对照明设备201的工作状态进行控制，以调节教室内的照明强度。

在具体应用中，第二照明控制模块与第一照明控制模块为工作原理相同的同类器件。

在一个实施例中，主控模块还用于在接收到启动指令时，批量控制多个学生终端开启；在接收到关闭指令时，批量控制多个学生终端关闭。

在具体应用中，每个学生终端上均设置有独立控制开关，可由学生对学生终端的开启和关闭进行单独控制；教师可以通过教师终端有选择性的控制任意数量的学生终端的开启和关闭；相关用户，例如，教学设备管理员，可以通过主控模块对教师终端和学生终端的任意工作状态进行控制。

在一个实施例中，启动指令和关闭指令由教师终端发送至主控模块或由用户直接输入至主控模块。

在具体应用中，用户具体是指有权限对教师终端和学生终端进行控制的用户，例如教室本人或教学设备管理员。

在一个实施例中，教师终端和学生终端均需要输入相应的登录验证信息并验证通过才能够正常登录使用，具有登录权限的管理员可以仅通过主控模块输入登录验证信息并验证通过，就能够实现对所有接入主控模块的教师终端和学生终端进行控制。

可以理解的是，本实施例提供的多媒体教室智能环境控制系统必然还包括用于对各终端进行供电的供电部分，其可以直接连接市电也可以输入和存储直流电，只要能够实现供电功能即可。本实施例中不对供电部分作特别限定。

本实施例通过仅在教师终端设备用于控制温湿度调节设备的温湿度控制模块，可以使得仅有教师终端有权限对温湿度调节设备进行控制，避免学生通过学生终端频繁对温湿度调节设备进行调节，造成温湿度调节设备频繁改变工作状态而发生故障；通过在教师终端和学生终端均设置照明控制模块，使得教师终端和学生终端均有权限对照明设备进行控制，使得教师和学生可以根据自身意愿对其座位范围内的照明设备进行控制，可以满足教师和每个学生对其座位范围内的照明设备的照明强度的差异化需求，实现了教学设备与教室环境之间的良好融合；通过主控模块来实现教师终端和学生终端之间的数据交互控制，能够实现教师与学生之间的良好互动。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，教师终端20还包括第一摄像模块24、第一对讲模块25、第一触摸显示模块26和选择控制模块27。

第一摄像模块24与第一通信模块21通信连接，用于采集图像数据，图像数据包括图片数据和视频数据。

在具体应用中，第一摄像模块为能够实现图像拍摄和处理的任意摄像设备，例如，摄像机。

第一对讲模块25与第一通信模块21通信连接，用于采集和播放语音数据，以实现对讲功能。

在具体应用中，第一对讲模块为包括语音芯片、麦克风、喇叭等器件，能够实现语音采集和播放以实现语音对讲功能的器件、设备或电路结构，例如，对讲机。

第一触摸显示模块26与第一通信模块21连接，用于对经由第一通信模块21传输的各种可视化数据进行显示，并获取通过触摸方式输入的数据。

在具体应用中，第一触摸显示模块为包括触摸显示器件在内的能够实现触摸信号输入和显示功能的器件、设备或电路结构，例如，触摸显示屏，具有触摸输入功能的显示器等。

选择控制模块27与第一通信模块21连接，用于获取通过第一触摸显示模块21输入的选择指令，以根据选择指令控制第一通信模块21仅与选择指令对应的学生终端30之间进行数据交互。

在具体应用中，选择控制模块可以为设置在第一触摸显示模块上的虚拟按键，或设置在教师终端上的实体按键等能够实现通信选择功能的器件，其具体通过阻断没有被选中的学生终端与教师终端之间的语音数据、视频数据或文字数据的交互，来实现教师终端仅与被选中的学生终端之间进行数据交互。

在一个实施例中，选择控制模块用于实现教师终端与选择指令对应的每个学生终端的一对一数据交互或一对多数据交互，还用于实现选择指令对应的所有学生终端之间的两两数据交互。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，学生终端30还包括第二摄像模块33、第二对讲模块34和第二触摸显示模块35。

第二摄像模块33与第二通信模块31通信连接，用于采集图像数据，图像数据包括图片数据和视频数据。

在具体应用中，第二摄像模块与第一摄像模块为工作原理相同的同类器件。

第二对讲模块34与第二通信模块31通信连接，用于采集和播放语音数据，以实现对讲功能。

在具体应用中，第二对讲模块与第一对讲模块为工作原理相同的同类器件。

第二触摸显示模块35与第二通信模块31连接，用于对经由第一通信模块31传输的各种可视化数据进行显示，并获取通过触摸方式输入的数据。

在具体应用中，第二触摸显示模块与第一触摸显示模块为工作原理相同的同类器件。

如图3所示，在本实施例中，学生终端30还包括与第二通信模块31连接的提问模块36，用于在接收到提问触发信号时，向教师终端20发送提问请求。

在具体应用中，提问模块可以为设置在第二触摸显示模块上的虚拟按键，或设置在学生终端上的实体按键等能够发送信号的器件，当教师终端接收到提问请求时，会在第一显示模块上显示该请求并标识出具体是由哪个学生终端发送的，教师可以通过第一显示模块对该提问请求进行响应，选择接受或拒绝该学生终端发送的提问请求，若接受，则会触发选择控制模块接通提问的学生终端与教师终端之间的数据交互，使得教师和学生之间能通过语音、视频、文字等多种方式沟通交流。提问模块也可以将该提问请求设置为私密提问请求或公开提问请求，教师终端在接受该提问请求之后，针对私密提问请求可以触发选择控制模块控制教师终端与提问学生终端单独实现数据交互，针对公开提问请求，可以触发选择控制模块控制教师终端与所有学生终端实现数据交互。

如图3所示，在本实施例中，学生终端30还包括与第二通信模块31连接的评价模块37，用于在接收到评价触发信号时，向主控模块10发送对教师的教学质量进行评价的评价数据。

在具体应用中，评价模块可以为设置在第二触摸显示模块上的虚拟按键，或设置在学生终端上的实体按键等能够发送信号的器件，例如，虚拟键盘或实体键盘，用于学生输入对教师进行数字打分或文字评价的评价数据。也可以为虚拟或实体的教学质量等级按钮，例如，可以包括好、中、差三个等级的评价按钮，按压对应按钮及提交相应的评价数据。

评价数据直接被发送至主控模块，仅有教学设备管理员或授权用户可以查看，以实现学生对教师的匿名评价。主控模块可以对每个教师内的学生终端发送的评价数据进行单独汇总统计，从而得到学生对每位教师的评价。为了防止学生的恶意差评或故意好评，在进行评价数据统计时，可以去掉最高评分和最低评分求平均数的方式得到综合评分。

本实施例通过在教师终端和学生终端上设置摄像模块、对讲模块和显示模块，可以更好的实现教师和学生之间的互动，通过设置评价模块可以对教师的教学质量进行有效监督。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多媒体教室智能环境控制系统，其特征在于，包括主控模块和与所述主控模块通信连接的教师终端和多个学生终端；

其中，所述教师终端包括：

第一通信模块，用于与所述主控模块、所述多个学生终端以及教室内的照明设备和温湿度调节设备通信连接；

与所述第一通信模块通信连接的第一照明控制模块，用于对所述照明设备的工作状态进行控制，以调节教室内的照明强度；

与所述第一通信模块通信连接的温湿度控制模块，用于对所述温湿度调节设备的工作状态进行控制，以调节教室内的温度和湿度；

所述学生终端包括：

第二通信模块，用于与所述主控模块、所述第一通信模块以及教室内的照明设备通信连接；

与所述第二通信模块通信连接的第二照明控制模块，用于对所述照明设备的工作状态进行控制，以调节教室内的照明强度；

所述主控模块用于对所述教师终端和所述多个学生终端的工作状态以及所述教师终端和所述多个学生终端的之间的数据交互进行协调控制。

2.如权利要求1所述的多媒体教室智能环境控制系统，其特征在于，所述教师终端还包括：

与所述第一通信模块通信连接的第一摄像模块，用于采集图像数据，所述图像数据包括图片数据和视频数据；

与所述第一通信模块通信连接的第一对讲模块，用于采集和播放语音数据，以实现对讲功能；

与所述第一通信模块连接的第一触摸显示模块，用于对经由所述第一通信模块传输的各种可视化数据进行显示，并获取通过触摸方式输入的数据；

与所述第一通信模块连接的选择控制模块，用于获取通过所述第一触摸显示模块输入的选择指令，以根据所述选择指令控制所述第一通信模块仅与所述选择指令对应的学生终端之间进行数据交互；

所述学生终端还包括：

与所述第二通信模块通信连接的第二摄像模块，用于采集图像数据，所述图像数据包括图片数据和视频数据；

与所述第二通信模块通信连接的第二对讲模块，用于采集和播放语音数据，以实现对讲功能；

与所述第二通信模块连接的第二触摸显示模块，用于对经由所述第一通信模块传输的各种可视化数据进行显示，并获取通过触摸方式输入的数据。

3.如权利要求2所述的多媒体教室智能环境控制系统，其特征在于，所述选择控制模块用于实现所述教师终端与所述选择指令对应的每个学生终端的一对一数据交互或一对多数据交互，还用于实现所述选择指令对应的所有学生终端之间的两两数据交互。

4.如权利要求2所述的多媒体教室智能环境控制系统，其特征在于，所述学生终端还包括与所述第二通信模块连接的提问模块，用于在接收到提问触发信号时，向所述教师终端发送提问请求。

5.如权利要求1或2所述的多媒体教室智能环境控制系统，其特征在于，所述学生终端还包括与所述第二通信模块连接的评价模块，用于在接收到评价触发信号时，向所述主控模块发送对教师的教学质量进行评价的评价数据。

6.如权利要求1所述的多媒体教室智能环境控制系统，其特征在于，所述主控模块还用于在接收到启动指令时，批量控制多个所述学生终端开启；在接收到关闭指令时，批量控制多个所述学生终端关闭。

7.如权利要求6所述的多媒体教室智能环境控制系统，其特征在于，所述启动指令和所述关闭指令由所述教师终端发送至所述主控模块或由用户直接输入至所述主控模块。

8.如权利要求1所述的多媒体教室智能环境控制系统，其特征在于，所述主控模块为用于控制教学设备的服务器。

9.如权利要求1所述的多媒体教室智能环境控制系统，其特征在于，所述教师终端和所述学生终端均为移动终端。

10.如权利要求1所述的多媒体教室智能环境控制系统，其特征在于，所述教师终端设置在讲台上，所述学生终端设置在课桌上。