CN109979251A - 一种基于IPv6技术的智慧教室系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于IPv6技术的智慧教室系统，具体涉及教学系统技术领域，包括服务器，所述服务器的连接端设有校园管理终端，所述服务器的连接端设有防火墙，所述防火墙的连接端设有主网关，所述主网关的连接端设有智慧校园系统。本发明通过服务器给学生端和教室端唯一的IPv6地址并支持IPv6协议，上课前，读卡器读取校园卡内IPv6地址和个人数据信息，通过面部扫描仪扫描学生面部特征完成认证，使IPv6地址对应学生端登录智慧教室网络，并完成签到，能够降低签到的误判，解决替签代课现象，老师通过问答器提问并获得反馈，统计模块对反馈答案进行分类统计，并在存储模块进行记录，直观的显示统计结果，能够提高课堂效率，方便老师教学。

Description

一种基于IPv6技术的智慧教室系统

技术领域

本发明涉及教学系统技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于IPv6技术的智慧教室系统。

背景技术

教育信息化是衡量一个国家和地区教育发展水平的重要标志，实现教育现代化、创新教学模式、提高教育质量，迫切需要大力推进教育信息化。在学校，课堂教学环节是学生接受系统教育最重要的一环，做好教学互动环节，是掌握好教学环节的质量，提高教学水平的关键。

专利申请公布号CN 108389441 A的发明专利公开了一种智慧教室系统，包括后台管理终端，以太网交换机、防火墙、分控中心以及教室一体机，其中，后台管理终端与以太网交换机连接，以太网交换机与防火墙连接，防火墙通过因特网与分控中心连接，各教室一体机与相应的智慧教室一体设置，以太网交换机分别与各教室一体机连接，智慧教室包括分别与教室一体机连接的摄像机、无线麦克、问答器、读卡器、教室显示屏以及控制模块；分控中心包括信息处理及控制单元以及与该信息处理及控制单元连接的110报警中心、120急救中心和119消防中心，所述110报警中心、120急救中心和119消防中心均包括分别与信息处理及控制单元连接的液晶显示屏和预警模块。

但是上述技术方案中提供的一种智慧教室系统在实际运用时，仍旧存在较多缺点，如对于打卡签到的方式控制力度低，并不能解决替签代课的现象，而且不便于管理课堂纪律。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于IPv6技术的智慧教室系统，通过服务器给学生端和教室端唯一的IPv6地址并支持IPv6协议，上课前，读卡器读取校园卡内IPv6地址和个人数据信息，通过面部扫描仪扫描学生面部特征完成认证，使IPv6地址对应学生端登录智慧教室网络，并完成签到，能够降低签到的误判，解决替签代课现象，老师通过问答器提问并获得反馈，统计模块对反馈答案进行分类统计，存储模块对IPv6地址代表的答案进行记录，直观的显示统计结果，有利于提高课堂效率，方便老师教学。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于IPv6技术的智慧教室系统，包括服务器，所述服务器的连接端设有校园管理终端，所述服务器的连接端设有防火墙，所述防火墙的连接端设有主网关，所述主网关的连接端设有智慧校园系统，所述智慧校园系统包括若干智慧教室，所述智慧教室的连接端设有子网关，所述子网关的连接端设有学生端和教室端；

所述校园管理终端给每个学生端和教室端分配不同的IPv6地址，并按照年级和班级进行分组，并将不同组的IPv6地址分别加入到不同的IPv6组播，且每个IPv6组播均设有对应的IPv6组播群组，每个IPv6组播群组对应一个或多个智慧教室，所述学生端和老师端均拥有全球唯一的IPv6地址并支持IPv6协议，且能够与下一代互联网中的IPv6节点采用统一的IPv6协议进行点到点通信；

所述智慧教室内部设有教室一体机，所述教室一体机包括签到模块，进入教室后，学生端和教室端均通过自己的IPv6地址从子网关进入智慧教室网络，并在签到模块完成签到和考勤，智慧教室通过主网关将签到状况发送服务器。

在一个优选地实施方式中，所述教室一体机的连接端设有读卡器和面部扫描仪，所述学生端和教师端将IPv6地址与校园卡相绑定，所述读卡器用于读取校园卡内的IPv6地址数据，所述面部扫描仪扫描识别者面部特征，并与校园卡内储存的数据比对，验证相似度。

在一个优选地实施方式中，所述教室一体机内部设有处理器，所述教室一体机外部设有显示屏，所述教室一体机的连接端设有多个摄像头，多个所述摄像头均匀分布在智慧教室内，所述教室一体机内部设有定位模块、人体传感器和标注模块，所述定位模块用于记录学生端的IPv6地址并对其进行定位，摄像头配合人体传感器于监控各IPv6地址代表的人体活动轨迹，处理器根据这些定点绘制人员分布图，并在显示屏上显示，所述标注模块用于未识别IPv6地址对象的标红。

在一个优选地实施方式中，所述教室一体机内部设有问答器、统计模块和存储模块，所述问答器用于课堂的互动问答与答案反馈，统计模块对学生端反馈的答案进行分类统计，存储模块对IPv6地址代表的答案进行记录。

在一个优选地实施方式中，所述智慧校园系统采用局域网通信，所述校园管理终端内部设有自检模块和预警模块，所述自检模块用于智慧校园系统和局域网的安全监测，所述预警模块与智慧教室无线连接。

本发明的技术效果和优点：

1、通过设有服务器，学生端和教室端均拥有全球唯一的IPv6地址并支持IPv6协议，上课前，读卡器读取校园卡内IPv6地址和个人数据信息，通过面部扫描仪扫描学生面部特征完成认证，使IPv6地址对应学生端登录智慧教室网络，并在签到模块完成签到，能够降低签到的误判，解决替签代课现象，老师通过问答器提问并获得答案反馈，统计模块对反馈答案进行分类统计，存储模块对IPv6地址代表的答案进行记录，直观的显示统计结果，有利于提高课堂效率，方便老师教学；

2、通过定位模块对各个学生端的IPv6地址记录并对其进行定位，摄像头配合人体传感器于监控各IPv6地址代表的人体活动轨迹，处理器根据这些定点绘制人员分布图，并在显示屏上显示，所述标注模块用于未识别IPv6地址对象的标红，便于观察学生分布和明确定位，及时发现教室内异常情况，有利于课堂管理，方便老师与学生互动；

3、通过在智慧校园系统设置局域网通信，并设置防火墙保护网络和系统的安全，自检模块对智慧校园系统和局域网的安全实时监测，有利于智慧教室系统的正常运行，预警模块与智慧教室无线连接，当自检模块检测异常或者智慧教室发生情况时，预警模块发出警示并在校园管理终端反馈具体原因。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图。

图2为本发明智慧教室的结构示意图。

附图标记为：1服务器、2校园管理终端、3防火墙、4主网关、5智慧校园系统、6智慧教室、7子网关、8学生端、9教室端、10教室一体机、11读卡器、12面部扫描仪、13摄像头、14自检模块、15预警模块。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

根据图1-2所示的一种基于IPv6技术的智慧教室系统，包括服务器1，所述服务器1的连接端设有校园管理终端2，所述服务器1的连接端设有防火墙3，所述防火墙3的连接端设有主网关4，所述主网关4的连接端设有智慧校园系统5，所述智慧校园系统5包括若干智慧教室6，所述智慧教室6的连接端设有子网关7，所述子网关7的连接端设有学生端8和教室端9；

所述校园管理终端2给每个学生端8和教室端9分配不同的IPv6地址，并按照年级和班级进行分组，并将不同组的IPv6地址分别加入到不同的IPv6组播，且每个IPv6组播均设有对应的IPv6组播群组，每个IPv6组播群组对应一个或多个智慧教室6，所述学生端8和教室端9均拥有全球唯一的IPv6地址并支持IPv6协议，且能够与下一代互联网中的IPv6节点采用统一的IPv6协议进行点到点通信；

所述智慧教室6内部设有教室一体机10，所述教室一体机10包括签到模块，进入教室后，学生端8和教室端9均通过自己的IPv6地址从子网关7进入智慧教室6网络，并在签到模块完成签到和考勤，智慧教室6通过主网关4将签到状况发送服务器1；

进一步的，所述教室一体机10的连接端设有读卡器11和面部扫描仪12，所述学生端8和教师端将IPv6地址与校园卡相绑定，所述读卡器11用于读取校园卡内的IPv6地址数据，所述面部扫描仪12扫描识别者面部特征，并与校园卡内储存的数据比对，验证相似度。

通过设有服务器1，学生端8和教室端9均拥有全球唯一的IPv6地址并支持IPv6协议，上课前，读卡器11读取校园卡内IPv6地址和个人数据信息，通过面部扫描仪12扫描学生面部特征完成认证，使IPv6地址对应学生端登录智慧教室6网络，并在签到模块完成签到，能够降低签到的误判，解决替签代课现象，老师通过问答器提问并获得答案反馈，统计模块对反馈答案进行分类统计，存储模块对IPv6地址代表的答案进行记录，直观的显示统计结果，有利于提高课堂效率，方便老师教学。

实施例2：

根据图1-2所示的一种基于IPv6技术的智慧教室系统，所述教室一体机10内部设有处理器，所述教室一体机10外部设有显示屏，所述教室一体机10的连接端设有多个摄像头13，多个所述摄像头13均匀分布在智慧教室6内，所述教室一体机10内部设有定位模块、人体传感器和标注模块，所述定位模块用于记录学生端8的IPv6地址并对其进行定位，摄像头13配合人体传感器于监控各IPv6地址代表的人体活动轨迹，处理器根据这些定点绘制人员分布图，并在显示屏上显示，所述标注模块用于未识别IPv6地址对象的标红，有利于课堂管理，方便老师与学生互动；

进一步的，所述教室一体机10内部设有问答器、统计模块和存储模块，所述问答器用于课堂的互动问答与答案反馈，统计模块对学生端8反馈的答案进行分类统计，存储模块对IPv6地址代表的答案进行记录，方便教学；

进一步的，所述智慧校园系统5采用局域网通信，所述校园管理终端2内部设有自检模块14和预警模块15，所述自检模块14用于智慧校园系统5和局域网的安全监测，所述预警模块15与智慧教室6无线连接；

进一步的，所述人体传感器的型号设置为AK9750型红外人体检测传感器。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-2，通过设有服务器1，学生端8和教室端9均拥有全球唯一的IPv6地址并支持IPv6协议，上课前，读卡器11读取校园卡内IPv6地址和个人数据信息，通过面部扫描仪12扫描学生面部特征完成认证，使IPv6地址对应学生端登录智慧教室6网络，并在签到模块完成签到，能够降低签到的误判，解决替签代课现象，老师通过问答器提问并获得答案反馈，统计模块对反馈答案进行分类统计，存储模块对IPv6地址代表的答案进行记录，直观的显示统计结果，有利于提高课堂效率，方便老师教学；

参照说明书附图1-2，通过定位模块对各个学生端8的IPv6地址记录并对其进行定位，摄像头13配合人体传感器于监控各IPv6地址代表的人体活动轨迹，处理器根据这些定点绘制人员分布图，并在显示屏上显示，所述标注模块用于未识别IPv6地址对象的标红，便于观察学生分布和明确定位，及时发现教室内异常情况，有利于课堂管理，方便老师与学生互动；

参照说明书附图1-2，通过在智慧校园系统5设置局域网通信，并设置防火墙保护网络和系统的安全，自检模块14对智慧校园系统5和局域网的安全实时监测，有利于智慧教室系统的正常运行，预警模块15与智慧教室6无线连接，当自检模块14检测异常或者智慧教室发生情况时，预警模块15发出警示并在校园管理终端反馈具体原因。

最后应说明的几点是：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于IPv6技术的智慧教室系统，包括服务器（1），其特征在于：所述服务器（1）的连接端设有校园管理终端（2），所述服务器（1）的连接端设有防火墙（3），所述防火墙（3）的连接端设有主网关（4），所述主网关（4）的连接端设有智慧校园系统（5），所述智慧校园系统（5）包括若干智慧教室（6），所述智慧教室（6）的连接端设有子网关（7），所述子网关（7）的连接端设有学生端（8）和教室端（9）；

所述校园管理终端（2）给每个学生端（8）和教室端（9）分配不同的IPv6地址，并按照年级和班级进行分组，并将不同组的IPv6地址分别加入到不同的IPv6组播，且每个IPv6组播均设有对应的IPv6组播群组，每个IPv6组播群组对应一个或多个智慧教室（6），所述学生端（8）和老师端均拥有全球唯一的IPv6地址并支持IPv6协议，且能够与下一代互联网中的IPv6节点采用统一的IPv6协议进行点到点通信；

所述智慧教室（6）内部设有教室一体机（10），所述教室一体机（10）包括签到模块，进入教室后，学生端（8）和教室端（9）均通过自己的IPv6地址从子网关（7）进入智慧教室（6）网络，并在签到模块完成签到和考勤，智慧教室（6）通过主网关（4）将签到状况发送服务器（1）。

2.根据权利要求1所述的一种基于IPv6技术的智慧教室系统，其特征在于：所述教室一体机（10）的连接端设有读卡器（11）和面部扫描仪（12），所述学生端（8）和教师端将IPv6地址与校园卡相绑定，所述读卡器（11）用于读取校园卡内的IPv6地址数据，所述面部扫描仪（12）扫描识别者面部特征，并与校园卡内储存的数据比对，验证相似度。

3.根据权利要求1所述的一种基于IPv6技术的智慧教室系统，其特征在于：所述教室一体机（10）内部设有处理器，所述教室一体机（10）外部设有显示屏，所述教室一体机（10）的连接端设有多个摄像头（13），多个所述摄像头（13）均匀分布在智慧教室（6）内，所述教室一体机（10）内部设有定位模块、人体传感器和标注模块，所述定位模块用于记录学生端（8）的IPv6地址并对其进行定位，摄像头（13）配合人体传感器于监控各IPv6地址代表的人体活动轨迹，处理器根据这些定点绘制人员分布图，并在显示屏上显示，所述标注模块用于未识别IPv6地址对象的标红。

4.根据权利要求1所述的一种基于IPv6技术的智慧教室系统，其特征在于：所述教室一体机（10）内部设有问答器、统计模块和存储模块，所述问答器用于课堂的互动问答与答案反馈，统计模块对学生端（8）反馈的答案进行分类统计，存储模块对IPv6地址代表的答案进行记录。

5.根据权利要求1所述的一种基于IPv6技术的智慧教室系统，其特征在于：所述智慧校园系统（5）采用局域网通信，所述校园管理终端（2）内部设有自检模块（14）和预警模块（15），所述自检模块（14）用于智慧校园系统（5）和局域网的安全监测，所述预警模块（15）与智慧教室（6）无线连接。