CN108600968A - 一种多模式校园公告信息传播系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多模式校园公告信息传播系统及方法，包括设置在校园内各建筑物中的iBeacon无线装置和学生的智能手机或平板电脑，只要学生带着智能手机或平板电脑进入教室时，便会接收到iBeacon所发送出来的封包；APP将iBeacon标识符与学生ID经由因特网传输至信息传播系统的服务器，系统接收到APP请求信息后，从iBeacon标识符得知学生所在的校园内各建筑物例如教室的具体信息；学生所在的教室或者其教学大楼有活动或者是公告信息时，信息传播系统的服务器会将信息传输给在那个区域内的学生们。利用iBeacon完成一个传播技术的应用，由识别iBeacon发送的广播封包可以得知使用者所在教室，根据使用者所在地点和身份传输学校公告、区域广播及通知个人事项，完成信息传播。

Description

一种多模式校园公告信息传播系统及方法

技术领域

本发明涉及校园信息传播技术领域，特别涉及一种多模式校园公告信息传播系统及方 法。

背景技术

Beacon是一种无线通信传输方案，它是利用蓝牙(Bluetooth)4.0的微定位信号发射 器，所进行的动作就如同灯塔般一直不停地将信息发射出去，当移动装置进入接收范围时 就会收到由Beacon所传输的一串代码，而移动装置中的APP收到代码后便会触发一些动作，如室内定位、信息传播等预定要给移动装置用户知道的相关信息。在2013年，苹 果公司(Apple)在全球开发者大会(Worldwide DevelopersConference,WWDC) 上发表了iBeacon，它也是一种在它附近的移动装置能接收到其信号的传输器，Beacon与 iBeacon的差异就只有广播信息频率的差异而已。

在书包重量日益加重的年代，恰巧遇上了个人计算机、智能型手机、平板计算机与网 际网络普及的年代，书籍电子化与教学数字化正如火如荼展开中。然而现今校园e化程度虽然已经比过去完善许多，但在教室中只有教学方式与书籍电子化还不太够。在信息传播方面，学生不一定会主动上学校全球信息网观看学校想要传递给学生们的重要信息，所以希望利用iBeacon的长处来建构一个信息传播系统。

在教育数字化中，老师可以用更多元多变的教学方式将知识教导给学生，然而在学生 端数字化还略显不足，因为学生们取得信息的方式还是以(必须亲自前往在校园中的公布 栏或是上学校全球信息网观看公告)的方式在进行，学校还是无法主动将信息传输到学生 手中。由于学生们必定会到学校上课并且几乎人人都拥有移动装置，说以希望利用iBeacon来实现信息传播功能，替学生们增加个获得学校各种重要信息的渠道，而学校更能将信息传递到学生手中。

学生取得学校信息的方式除了传统的看书面公告方式外，就是通过上网查询学校全球 信息网，但观看学校全球信息网与书面公告都属于被动的信息传递方式，导致信息不一定 会传递到学生手中。由于近年来移动装置与无线网络的渐渐普及在生活中，并且也有越来 越多移动装置支持蓝牙(Bluetooth)4.0，因此本发明希望使用iBeacon实做出传播信息， 当移动装置在教室接收到iBeacon信息后，APP联络将学校信息传至学生的移动装置中。 本发明希望除了要学生自行前往公布栏与学校全球信息网观看公告这种被动式传递信息 的方法外，还有一种能将这些信息主动的传输到学生的移动装置中，方便学生们在学校时 不用特地去看公布栏也能得知信息。

发明内容

为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种多模式校园公告信息传播系统及方 法，利用iBeacon完成一个传播技术的应用，由识别iBeacon发送的广播封包可以得知使用者所在教室，根据使用者所在地点和身份传输学校公告、区域广播及通知个人事项，完成信息传播。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种多模式校园公告信息传播系统，包括设置在校园内各建筑物中的iBeacon无线装 置和学生的智能手机或平板电脑，所述的iBeacon无线装置与校园公告信息服务器形成无 线网络，与学生的智能手机或平板电脑进行数据交互，将校园公告信息发送至学生的智能 手机或平板电脑上。

所述的一种多模式校园公告信息传播系统的学校公告信息的传播方法，包括如下步 骤：

步骤一、将iBeacon放置在校园内各建筑物例如教学楼中，只要学生带着智能手机或 平板电脑进入教室时，或者是学生入座后开启智能手机或平板电脑的蓝牙(Bluetooth)时， 智能手机或平板电脑便会接收到iBeacon所发送出来的封包；

步骤二、之后APP将iBeacon标识符与学生ID经由因特网传输至信息传播系统的服务器，系统接收到APP请求信息后，从iBeacon标识符得知学生所在的校园内各建筑 物例如教室的具体信息；

步骤三、学生所在的教室或者其教学大楼有活动或者是公告信息时，信息传播系统的 服务器会将信息传输给在那个区域内的学生们。

所述的iBeacon标识符包括UUID、Major及Minor 3个字段，将UUID栏作为识别iBeacon所在的校园建筑物如教学楼代号，Major为识别iBeacon所在的建筑物内各单 元如教室的编号，Minor用来识别教室中的个别iBeacon。

所述的学生ID包括学生入学年、所属系所、座号、学号信息。

所述的学校信息传播方法包括三种模式：一、无差别的对在校学生进行全局式传播信 息；二、对特定区域进行传播信息；三、针对特定学生或者是一群人的指定对象传播模式； 全局式传播信息让所有在校学生都可以收到信息；对特定区域进行传播信息在指定的建筑 物内或指定的区域内发送区域广播信息；指定对象传播根据所需通知信息的学生名单中的 ID一一传输。

所述的学校公告信息的传播方法还包括在iBeacon无线装置设置区域以外、接收不到 iBeacon网络的区域中，学生的个人通知信息的发送及接收方法，具体包括如下步骤：

步骤一、在智能手机或平板电脑检测一段时间未发现iBeacon后，学生智能手机或平板电脑相应的APP将传输学生个人ID给远程服务器；

步骤二、服务器根据个人ID进行身份确认，判断是否有该ID的指定信息需要发送给 他；

步骤三、如果有该ID的指定信息需要发送则发送指定的ID信息，如果没有，则将学校的全局公告信息；

步骤四、APP显示接收的内容供用户浏览查阅。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用iBeacon完成一个传播技术的应用，由识别iBeacon发送的广播封包可以得知使用者所在教室，根据使用者所在地点和身份传输学校公告、区域广播及通知个人事项，完成信息传播。

附图说明

图1是本发明的校园公告系统的iBeacon网络设置图；

图2是本发明的多模式校园公告信息传播系统的学校公告信息的传播方法流程图；

图3是智能手机或平板电脑接收iBeacon信息状况图；

图4是教室中iBeacon摆放位置示意图；

图5是智能手机或平板电脑APP接收封包流程图；

图6是包含iBeacon格式的蓝牙(Bluetooth)4.0广播封包格式图；

图7是传播信息流程图；

图8是信息的接收状况图；

图9是智能手机或平板电脑未检测到iBeacon的传播信息流程图；

图10是本发明实施例的不同课程信息接收情况图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，一种多模式校园公告信息传播系统，包括设置在校园内各建筑物中的iBeacon无线装置和学生的智能手机或平板电脑，所述的iBeacon无线装置与校园公告信息服务器形成无线网络，与学生的智能手机或平板电脑进行数据交互，将校园公告信息发送至学生的智能手机或平板电脑上。

如图2所示，所述的一种多模式校园公告信息传播系统的学校公告信息的传播方法， 包括如下步骤：

步骤一、将iBeacon放置在校园内各建筑物例如教学楼中，只要学生带着智能手机或 平板电脑进入教室时，或者是学生入座后开启智能手机或平板电脑的蓝牙(Bluetooth)时， 智能手机或平板电脑便会接收到iBeacon所发送出来的封包；

步骤二、之后APP将iBeacon标识符与学生ID经由因特网传输至信息传播系统的服务器，系统接收到APP请求信息后，从iBeacon标识符得知学生所在的校园内各建筑 物例如教室的具体信息；

步骤三、学生所在的教室或者其教学大楼有活动或者是公告信息时，信息传播系统的 服务器会将信息传输给在那个区域内的学生们。

所述的iBeacon标识符包括UUID、Major及Minor 3个字段，将UUID栏作为识别iBeacon所在的校园建筑物如教学楼代号，Major为识别iBeacon所在的建筑物内各单 元如教室的编号，Minor用来识别教室中的个别iBeacon。

所述的学生ID包括学生入学年、所属系所、座号、学号信息。

所述的学校信息传播方法包括三种模式：一、无差别的对在校学生进行全局式传播信 息；二、对特定区域进行传播信息；三、针对特定学生或者是一群人的指定对象传播模式。

第一种全局式传播信息可以让所有在校学生都可以收到信息，像是学校信息或公告等 这类需要所有人都知道的信息，只要有新信息便会传输。

第二种是对特定区域进行传播信息，可以让在同一栋教学大楼或一些教室发送区域广 播信息，其应用举例来说，某教室将在放学后进行考场布置，希望学生们下课后尽速离开， 一般而言会在教室张贴公告，然而有时公告张贴位置不佳导致信息没有传递至学生手中， 但是使用区域传播可以改善此问题。

最后一种是指定对象传播，学校有信息想要给特定人士或人群可采用这种方式，像是 某单位想请某生尽快缴交文件，发现该学生ID时将信息传给他，又或者只需要同个系的 学生知道该信息时，会根据名单中的ID一一传输。

图1中，将iBeacon无线装置设置在所有学生的上课教学大楼的教室中，如果教室较小将只设置1到2个iBeacon，而有些教室会如图中A教学大楼的A101教室空间 较大，需要设置多个iBeacon以期全教室都能接收到信息。在标识符的接收上，A101教 室的移动智能手机或平板电脑所收到的iBeacon标识符不会与B303教室中的相同，就 是为了让该标识符能代表该教室。而在两栋教学大楼中间的户外场所并未设置iBeacon， 户外区域的移动智能手机或平板电脑将不会收到代表户外的iBeacon标识符。

如图3所示，在某些情况下，智能手机或平板电脑有时候会接收到不只一个iBeacon 发出的封包，因为想要知道使用者所在教室，如果误判可能会传输无用的信息给用户，所 以利用图3来展示使用者接收iBeacon封包可能的情况。图3中，(1)(2)为两个不同区 域的iBeacon，而iBeacon外的圆圈为有效的接收范围，最理想的接收情况是位于B处 的装置，B装置在iBeacon(2)有效接收范围内，可以接收到iBeacon(2)发出的封包，本 发明可以确定使用者目前在iBeacon(2)的周围不远处，如果有指定iBeacon(2)所在地的 信息将传输给用户。另一个情况是装置位于C的位置，由于该地点比较困难甚至无法接 收到iBeacon发出的封包，所以本应用无法得知装置C的确切位置，将无法推送指定给 该地点的信息。最后一种是位于A处，装置A可以接收到两个iBeacon所发出的封包， 如果装置A把两个iBeacon标识符都传输至装置A，可能会传输两个地点的信息给装置 A，使得可能会有一组无用信息给装置A，所以利用装置接收到的iBeacon信息强弱作依 据，装置里的应用程序将以接收到的信息强iBeacon视为使用者所在地，像图中装置A 他将只传输iBeacon(1)的标识符。

如图4所示，由于iBeacon是采用蓝牙(Bluetooth)4.0传输，在无障碍物的环境中有效距离为10公尺，假设一般教室大小为9公尺x 7.5公尺，而图4中上方讲桌位置 处为北方，iBeacon将放在教室南北向长度的1/2处，东西方向长度每1/3处放置一个 iBeacon。当学生进入教室后开启智能手机或平板电脑的蓝牙(Bluetooth)并执行APP后， APP会开始检测有无预先设定好的iBeacon，检测到iBeacon以后接着要解读收到的封包 内容。

如图5所示，是接收与解读iBeacon封包流程，在移动智能手机或平板电脑启动蓝牙(Bluetooth)检测后，APP经由装置与操作系统取得蓝牙(Bluetooth)广播封包，蓝牙(Bluetooth)广播封包由图6所示可以知道iBeacon的蓝牙(Bluetooth)广播封包有这些 字段，而我们所需要的iBeacon标识符是放在Advertising channel PDU里的Data字 段中，所以要识别iBeacon还要在解读Data字段的内容。Data字段里有Prefix、UUID、Major、Minor及MeasuredPower，其中Prefix字段内容为0x02 01 06 1A FF 4C 00 02 15就表示该封包由iBeacon发出，在本发明中UUID字段是用来确认该iBeacon是位在 哪一栋教学大楼中，Major字段是区分iBeacon所在教室的代码，Minor字段作为区分在 同一间教室中的iBeacon，如果智能手机或平板电脑同时接收到多个iBeacon时，由 Measured Power值可以得知使用者距离哪一个iBeacon比较近。所以要辨识出学生所在 的教室可利用UUID、Major及Minor三字段确定封包它是由哪一个iBeacon发送的，再 比较Measured Power值大小确定使用者距离哪一个iBeacon最近，当智能手机或平板 电脑有接收到的所有iBeacon封包中，信息最强的iBeacon表示用户距离该iBeacon 位置最近，以该iBeacon作为接收到信息为代表，根据iBeacon设置表就可以大概知道 学生在哪间教室。最后APP将学生ID与从iBeacon封包中取出的UUID、Major及 Minor作为标识符，经由网络传输至后将进行传播的动作。

如图7所示，是接收到APP将进行信息传播的流程，在APP将iBeacon的标识符与学生ID经由因特网传输到后，开始解读传来的信息。根据UUID、Major及Minor这组代 码判断是由设置在哪间教室的iBeacon所发出的，由UUID字段可以知道iBeacon所在 的教学大楼，Major字段可以知道在哪间教室，再查询在该教学大楼或教室有无区域广播 消息，有信息的话将信息传播给学生，以上方式可以完成区域广播消息传输。接着确认学 生ID作为传播指定对象发送信息的依据，学生ID编号规则通常会以入学年、系别、座 号等信息组成，学校想要将特定信息给指定的一群人或某人时，可以根据由智能手机或平 板电脑传来的学生ID将特定信息传输至该学生手中。最后将较新的对全校学生发送的学 校公告、区域广播消息、指定对象发送信息，最后经由网络将信息传输至智能手机或平板 电脑，APP接收到回传信息后将显示通知提示给学生知道有接收到新信息，完成信息传播 的动作。

在个人信息上，本发明是根据学生的ID判断的，因此指定信息除了给该用户以外其 他使用者都不会收到只给特定一人的信息，也不会因为该使用者在不同地点而有所改变。 而学校信息方面，学校各处室基本上都希望全校学生都要收到他们发出的公告，因此这些 公告不管在学校何处都可收到。而区域信息是本段主要探讨的项目。

如图8所示，图中有装置A到装置G共7台智能手机或平板电脑，有iBeacon(1) 和iBeacon(2)共2个iBeacon，而斜线为该iBeacon接收封包的有效范围。先假设一 个情境是有一条信息名为X，都有指定传输至两个iBeacon所在处，由于iBeacon是只 有对外发送广播封包的蓝牙(Bluetooth)装置，它并不像其他蓝牙(Bluetooth)装置需要进 行配对与联机，造成在蓝牙(Bluetooth)装置之间会有同一时间内互相联机的数量限制， 因为iBeacon就像广播电台信息发射站一样是一直对外发送信息，只要收音机在收音范围 内都可以接收到该电台的节目，所以不管在该信息范围内有几台收音机，他们都能收到相 同的电台节目内容，既然iBeacon没有跟智能手机或平板电脑进行配对与联机，只进行 广播封包的动作，那理论上就没有连结上限的问题。图8中，只要能接收到iBeacon(1) 和iBeacon(2)封包的装置，他们都能接收到X信息，因此装置A至装置F都会显示X 信息，而装置G在接收范围外将不会收到信息X。

另一个假设是在iBeacon(1)处装置将接收到信息Y，而位于iBeacon(2)处的装置将 接收到信息Z，如图8中所示，装置G在接收范围外依然不会接收到任何信息，而装置 A至装置C只在iBeacon(1)内，他们都会收到信息Y并不会收到信息Z。装置E和装 置F也只在iBeacon(2)内，只会收到信息Z并不会收到信息Y。比较需要判断的是装 置D，因为它都能接收到两个iBeacon的封包，需要进行两者的接收信息强弱判断，其 最终结果将以可以收到信息最强的iBeacon作为代表，只会显示信息Y或者信息Z其 中一种信息，不会同时显示两个地点的信息。然而，使用者并不一定会一直待在同一个位 置，他们有时会移动至其他iBeacon信息范围内甚至到无iBeacon信息区，信息显示上 将以新的地点为主，指定给上一个地点的信息将不会在新的地点看到。

如图9所示，所述的学校公告信息的传播方法还包括在iBeacon无线装置设置区域以 外、接收不到iBeacon网络的区域中，学生的个人通知信息的发送及接收方法，图9为智能手机或平板电脑无法接收到iBeacon封包情况下的传播流程，具体包括如下步骤：

步骤一、在智能手机或平板电脑检测一段时间未发现iBeacon后，学生智能手机或平板电脑相应的APP将传输学生个人ID给远程服务器；

步骤二、服务器根据个人ID进行身份确认，判断是否有该ID的指定信息需要发送给 他；

步骤三、如果有该ID的指定信息需要发送则发送指定的ID信息，如果没有，则将学校的全局公告信息；

步骤四、APP显示接收的内容供用户浏览查阅。

进行上述动作的目的是：虽然无法得知使用者的所在地，无法传输指定区域的信息给 用户，除了必定会传输的学校公告外，本发明也希望用户本人可以得知他的个人通知信息， 所以本发明假设使用者已经确认身分为本人情况下，APP传输学号给远程服务器，判断有 无他的个人信息后，将会把个人信息及学校公告传输回用户的智能手机或平板电脑中，APP 显示接收的内容供用户浏览查阅。

实施例1：个人信息通知。

个人信息通知最简单的应用是行政单位或老师想通知个别学生，通常都会有一张内含 1个或多个学号的名单，可以把使用者传来的学号与该名单比对，如果该学生学号有在名 单中将会传输这则信息。

还有一种信息是要给特定的一群人，像是系内演讲、指定学年的活动信息，这类的信 息可以根据学号编号规则辨别，虽然学号编号规则在每一间学校中都不尽相同，但他们都 有类似的编号方式如表1所示，通常会有身分、学年、科系的分别，只要发公告的单位 要指定给特定年级或系所，可以利用这类的编号规则判断接收到的学号是否属于接收该信息的成员之一。

表1学号编号规则常见的位

上一段提到拿接收到的使用者学号，根据学生名单确认是否为该信息的推送对象，本 发明将以学生接收到所修课程的信息情形来讨论这种群体发送的信息给个人接收的差异。

在图10中有三门课程，分别是程序设计、计算机组成、微积分，学生有A到J共10位，字母有在课程圆圈内表示他有修该门课程。这假设三门课程都有课后作业、课堂小考等信息需要让有修课的学生知道，会根据修课名单确认是否要传输信息给该生，最后他们只会收到他们所修的课程信息，没修的不会收到。就像图10中的J同学3门课都没有 选修，他并不会收到这三门课的课程信息，而A、B、E、F、G和I同学，他们在这三门 课程中只会收到所修那门课程的信息，不会收到其余两门未修课程的信息，最后C、D和 H同学他们修读2门以上课程，他们可以同时收到的多门课程信息。

实施例2：区域信息接收。

区域的发送信息通常会以指定地点或区域进行，它可以对特定区域发送通知、活动信 息甚至餐厅促销信息，在区域方面又可分成对全教学大楼或只对几间特定教室进行信息传 输。

见图1，首先是对全教学大楼探讨，只要在相同地点内的所有智能手机或平板电脑能 接收到该处的iBeacon信息，就能接收到给该地点的信息，而将判断从装置传来的标识符 中UUID是否为该教学大楼代码，假设图1中学校总务处只对A教学大楼发出停水通知，在A教学大楼中的7个装置都会收到停水通知，而在B教学大楼与爱心旁装置不会收 到这则信息，除非他们之后有走进A教学大楼的教室中才有可能会收到停水通知。只对 几间特定教室方面，有单位希望同学们不要携带食物进入该教室中，可以只对他们所管理 的教室发送提醒信息，而将判断从装置传来的标识符中UUID与Major识别所在教室， 以图1为例，该单位对A教学大楼3楼发出禁止携带食物提醒，所以位于A301及 A302里共3台装置会收到这项提醒，而在图1中的其他6台装置并不会收到这则提醒。 最后是指定教室，表示该信息只会在那间教室的装置才会接收到，假设在A101大型教室 中有举办活动，主办人只希望在场所有人都能知道下次活动信息，在事先无法取得参与名 单情况下，他可以选择只对这间教室发出这项信息，如图1所示，在A101大教室有装设 两个iBeacon，由于收到标识符只会对UUID与Major做判断，Minor仅供识别iBeacon用， 在A101中3台装置能接收到这项信息，其余地点6装置并不会知道这项信息。

学校公告本身的性质就是希望全校学生都要看见，所以不管学生待在校园中有无设置 iBeacon处，只要学生移动装置有执行本应用的APP，传输学校公告给学生。以上本发明 构想出的应用方式，理论上由本发明所设计的分类规则可以让他们收到有需要的信息，而 不像垃圾邮件一样胡乱传输信息，学生们可以多一个接收渠道，发信息者可以更主动的将 信息传到他们希望收到的人手中。

以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的 操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说 明均为常规方法。

Claims (6)

1.一种多模式校园公告信息传播系统，其特征在于，包括设置在校园内各建筑物中的iBeacon无线装置和学生的智能手机或平板电脑，所述的iBeacon无线装置与校园公告信息服务器形成无线网络，与学生的智能手机或平板电脑进行数据交互，将校园公告信息发送至学生的智能手机或平板电脑上。

2.用于权利要求1所述的一种多模式校园公告信息传播系统的学校公告信息的传播方法，其特征在于，所述的学校公告信息的传播方法包括如下步骤：

步骤一、将iBeacon放置在校园内各建筑物例如教学楼中，只要学生带着智能手机或平板电脑进入教室时，或者是学生入座后开启智能手机或平板电脑的蓝牙时，智能手机或平板电脑便会接收到iBeacon所发送出来的封包；

步骤二、之后APP将iBeacon标识符与学生ID经由因特网传输至信息传播系统的服务器，系统接收到APP请求信息后，从iBeacon标识符得知学生所在的校园内各建筑物例如教室的具体信息；

步骤三、学生所在的教室或者其教学大楼有活动或者是公告信息时，信息传播系统的服务器会将信息传输给在那个区域内的学生们。

3.根据权利要求2所述的一种多模式校园公告信息传播系统的数据传播方法，其特征在于，所述的iBeacon标识符包括UUID、Major及Minor 3个字段，将UUID栏作为识别iBeacon所在的校园建筑物如教学楼代号，Major为识别iBeacon所在的建筑物内各单元如教室的编号，Minor用来识别教室中的个别iBeacon。

4.根据权利要求2所述的一种多模式校园公告信息传播系统的数据传播方法，其特征在于，所述的学生ID包括学生入学年、所属系所、座号、学号信息。

5.根据权利要求2所述的一种多模式校园公告信息传播系统的数据传播方法，其特征在于，所述的学校信息传播方法包括三种模式：一、无差别的对在校学生进行全局式传播信息；二、对特定区域进行传播信息；三、针对特定学生或者是一群人的指定对象传播模式；全局式传播信息让所有在校学生都可以收到信息；对特定区域进行传播信息在指定的建筑物内或指定的区域内发送区域广播信息；指定对象传播根据所需通知信息的学生名单中的ID一一传输。

6.根据权利要求2所述的一种多模式校园公告信息传播系统的数据传播方法，其特征在于，所述的学校公告信息的传播方法还包括在iBeacon无线装置设置区域以外、接收不到iBeacon网络的区域中，学生的个人通知信息的发送及接收方法，具体包括如下步骤：

步骤一、在智能手机或平板电脑检测一段时间未发现iBeacon后，学生智能手机或平板电脑相应的APP将传输学生个人ID给远程服务器；

步骤二、服务器根据个人ID进行身份确认，判断是否有该ID的指定信息需要发送给他；

步骤三、如果有该ID的指定信息需要发送则发送指定的ID信息，如果没有，则将学校的全局公告信息；

步骤四、APP显示接收的内容供用户浏览查阅。