CN110618965A - 应用于教室的智能一体化桌面及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于教室的智能一体化桌面及其使用方法，应用于教室的智能一体化桌面，包括：处理器、液晶面板、电容触摸屏、摄像模组、IC卡读写器、视频输入接口、视频输出接口、音频输入输出接口、以太网通信接口、以太网PHY芯片、USB接口、电源管理芯片、电源插口、WiFi无线通信模块、蓝牙无线通信模块、存储器和内存。优点为：本发明提供的智能一体化桌面，集成有原来多个教学设备的功能，并且，由于设备高度集成，因此，不需要进行连线，进而解决了由于连线过多造成的复杂性和稳定性问题，本发明具有稳定性高、操控简单的优点，从而有效降低使用的复杂度。

Description

应用于教室的智能一体化桌面及其使用方法

技术领域

本发明属于智能教学技术领域，具体涉及一种应用于教室的智能一体化桌面及其使用方法。

背景技术

随着多媒体教学或智慧教学的不断发展普及，教室讲台摆放的各类音视频教学设备越来越多，例如，台式机、笔记本、瘦客户机、桌面显示器、刷卡器、桌面控制器、网关、中控、电源箱、功放、鹅颈麦等等。并且，随着智慧教学对双屏教学，如无线投屏移动教学、如研讨型课堂、异地同上一节课(远程互动教学)等等的发展，教学需要使用的教学设备还会越来越多，每增加一个功能就需要增加相应的教学设备，而增加的教学设备通常都需要放置在讲台内部或讲台台面。

一方面，数量众多的音视频教学设备占用了大量的讲台使用空间，导致讲台剩余空间非常小，不方便教师使用，也影响教室的环境美观洁净性；另一方面，由于各个音视频教学设备之间连线复杂，在增加机柜的情况下，还涉及到机柜到讲台放置的设备之间的连线，既具有安装复杂的问题，也降低了系统的可靠性，使系统易出现故障；另外，也增加了教师使用的复杂度，导致易用性较低，影响教师使用的积极性。

对于学校而言，在教室功能不断增加的同时，也希望讲台越来越精致小巧、设备集成度越来越高、安装使用越来越方便，稳定性越来越高。

目前，有些厂家制作一个结构件，将显示器、读卡器、桌面控制器等设备简单组合在一起，再放置在讲台桌面上。此种方式虽然使桌面看起来整齐些，但没有从根本上解决讲台桌面设备多，以及内部连线复杂、稳定性差、使用复杂且功能单一的问题。

因此，如何解决上述问题，是目前迫切的事情。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种应用于教室的智能一体化桌面及其使用方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种应用于教室的智能一体化桌面，包括：处理器、液晶面板、电容触摸屏、摄像模组、IC卡读写器、视频输入接口、视频输出接口、音频输入输出接口、以太网通信接口、以太网PHY芯片、USB接口、电源管理芯片、电源插口、WiFi无线通信模块、蓝牙无线通信模块、存储器和内存；

所述处理器通过EDP接口与所述液晶面板连接；

所述处理器通过USB HOST接口与所述电容触摸屏连接；

所述处理器通过MIPI接口与所述摄像模组连接；

所述处理器通过读写器接口与所述IC卡读写器连接；

所述处理器通过MIPI接口与所述视频输入接口连接；

所述处理器通过MIPI接口与所述视频输出接口连接；

所述处理器通过编码译码器与所述音频输入输出接口连接；

所述处理器通过以太网PHY芯片与所述以太网通信接口连接；

所述处理器通过USB Type-C与所述USB接口连接；

所述处理器通过电源管理芯片与所述电源插口连接；

所述处理器分别与所述WiFi无线通信模块、所述蓝牙无线通信模块、所述存储器和所述内存连接；

所述处理器、所述液晶面板、所述电容触摸屏、所述摄像模组、所述IC卡读写器、所述视频输入接口、所述视频输出接口、所述音频输入输出接口、所述以太网通信接口、所述以太网PHY芯片、所述USB接口、所述电源管理芯片、所述电源插口、所述WiFi无线通信模块、所述蓝牙无线通信模块、所述存储器和所述内存集成形成智能一体化桌面；所述智能一体化桌面为嵌入到教室讲台台面的装置；或者，所述智能一体化桌面为挂墙式安装的装置，或者，所述智能一体化桌面为立式摆放装置。

优选的，所述处理器为6核ARM V8处理器。

优选的，所述电源管理芯片为RK808芯片。

优选的，所述内存采用DDR3内存；所述存储器采用EMMC非易失性存储器。

优选的，所述IC卡读写器采用侧插式结构和表面刷卡结构。

优选的，所述处理器还连接网线指示灯、HDMI输入线指示灯、HDMI输出线指示灯和TypeC输出线指示灯。

优选的，所述液晶面板采用21.5以及17.3寸1920*1080屏；所述摄像模组采用USB高清摄像模组。

本发明还提供一种应用于教室的智能一体化桌面的使用方法，包括以下步骤：

步骤1，智能一体化桌面集成音视频管理模块、人脸识别及活体检测模块、智慧教学模块、远程互动模块、无线投屏模块、读卡模块、液晶触控模块、常态化录课模块、遥控器模块、视频切换模块、日志管理模块和液晶触控模块；

步骤2，智能一体化桌面定期通过以太网通信接口从远程管理平台获取到最新的教师ID信息表、人脸数据库以及教学课表；其中，所述教学课表存储每节课的以下授课信息：课程开始时间、课程结束时间、课程ID以及教师ID；

当读卡模块通过IC卡读写器读取到教师插入的IC卡信息时，所述读卡模块从读取到的IC卡信息中获得教师ID信息，然后，所述读卡模块将读取到的所述教师ID信息上传给所述处理器；所述处理器比对读取到的所述教师ID信息是否与所述教学课表中当前课程时间所对应的教师ID一致，如果一致，则表明教师具有授课权限，所述处理器开放与授课权限对应的权限；

当人脸识别及活体检测模块通过摄像模组捕捉到人脸时，所述人脸识别及活体检测模块基于所述人脸数据库进行人脸识别，并基于所述教师ID信息表得到当前被检测到的教师ID信息；然后，所述读卡模块将读取到的所述教师ID信息上传给所述处理器；所述处理器比对读取到的所述教师ID信息是否与所述教学课表中当前课程时间所对应的教师ID一致，如果一致，则表明教师具有授课权限，所述处理器开放与授课权限对应的权限；

步骤3，当所述智慧教学模块被触发启动时，所述智慧教学模块通过以太网通信接口获取网络教学资源，并显示；

当无线投屏模块被触发启动时，所述无线投屏模块在液晶触控操控或遥控器操控下，将教学内容同时从两个独立的视频输出接口输出，从而实现双屏显示教学内容，并且，双屏显示的教学内容完全相同；或者，所述无线投屏模块在液晶触控操控或遥控器操控下，将不同的教学内容从两个独立的视频输出接口输出，从而实现双屏显示教学内容，并且，双屏显示的教学内容不相同；

当远程互动模块被触发启动时，进行不同教室之间的远程音视频互动，或者，教室和主控室之间的音视频互动；

当所述常态化录课模块被触发启动时，所述常态化录课模块开始录制课程，并在本地存储，或者，通过远程网络存储；

当所述音视频管理模块被触发启动时，将本地台式机/笔记本的视频输入数据、无线投屏视频输入数据、网络视频资源数据汇聚成一点进行整合，然后，根据课堂教学要求，从对应的音视频输出接口输出；

当所述液晶触控模块被触发启动时，所述液晶触控模块对外部信号源进行反向控制，包括：对电脑界面进行反向控制，即：电容触摸屏将检测到的教师指令通过网络传输给被控制的电脑，从而实现对电脑界面的反向控制；

当所述视频切换模块被触发启动时，所述视频切换模块在台式机或笔记本教学内容、投屏教学内容和云端课件教学内容之间根据命令进行切换；

当所述日志管理模块被触发启动时，所述日志管理模块进行日志的实时记录和存储。

本发明提供的应用于教室的智能一体化桌面及其使用方法具有以下优点：

本发明提供的智能一体化桌面，集成有原来多个教学设备的功能，并且，由于设备高度集成，因此，不需要进行连线，进而解决了由于连线过多造成的复杂性和稳定性问题，本发明具有稳定性高、操控简单的优点，从而有效降低使用的复杂度。

附图说明

图1为本发明提供的应用于教室的智能一体化桌面的结构原理示意图；

图2为本发明提供的应用于教室的智能一体化桌面的主要电路板的布置关系图；

图3为本发明提供的应用于教室的智能一体化桌面的软件架构图；

其中，图2中，1为电容触摸屏；2为液晶面板；3为摄像模组；4为IC卡读卡器；5为AI核心板。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明具有以下特点：

1、本发明解决了智慧教室讲台设备太多，连线太复杂，稳定性较差，使用不便等问题，一个智能一体化桌面就可以实现原来桌面显示器、智能网关、读卡器、人脸识别摄像头、液晶触控等多个产品的功能，同时也可以减少这些设备间多达十几条的连线。而且智能一体化桌面和一个21寸显示器大小相当，主体厚度仅为10mm，比普通显示器更轻更薄；所有功能集中一起实现，也不会出现原来的各个设备兼容性问题，由于连线太多造成的连接不好导致工作不正常，稳定性大大提高；一体化设计，没有各个设备间的配合问题，操控非常简单，大大降低使用的复杂度。

2、本发明将教室的讲台变为真正意义上的智能讲台。现在教室的讲台仅仅作为摆放各种设备的载体，并没有做到和教师的智能交互。智能一体化桌面嵌入式安装到讲台上，和讲台融为一体，通过人工智能技术将讲台变为真正意义上智能讲台。安装了智能一体化桌面的讲台能够认识教师，支持刷脸上课，支持刷卡上课，支持学校智能运维管理。

3、本发明将人工智能应用智慧教学中，能够为教师上课提供方便，教师走到讲台上，智能一体化桌面会自动捕捉人脸，进行人脸识别，并和课表对应，符合即可开始上课。教师可以选择使用台式机/笔记本上课，也可直接使用U盘上课，还可以使用手持终端进行无线投屏上课，教师既可以使用智能一体化桌面的液晶触控操控，也可以使用遥控器操控，使用非常简单方便

4、本发明结合课堂教学的刚需，智能一体化桌面提供两个完全独立视频输出接口，可以实现双屏(轨)教学功能即支持两个屏显示相同或不同的教学内容；可以实现移动教学，智能一体化桌面支持WiFi和蓝牙，支持iOS、Android、Windows设备无线投屏；智能一体化桌面还可以实现云桌面、网络4K视频高清解码功能，方便使用网络教学资源；录课是教学活动资源化的要求，也是智慧教室必备功能，智能一体化桌面还可以实现常态化录课功能，并支持本地存储1天的课程录制，也支持远程网络存储；远程一体化桌面还支持不同校区、不同教室之间的远程音视频互动，支持教室和主控室之间的音视频互动。

5、本发明大大减少了智慧教室讲台内(上)的设备数量，在功能没有减少的情况下，设备做到了极简，将讲台桌面空间留给教师使用，也可以让讲台设计不再受到设备的羁绊。

6、本发明也大幅度降低了智慧教室的建设成本，大幅度缩减了智慧教室的设备安装调试时间。

参考图1，本发明提供的应用于教室的智能一体化桌面，包括：处理器、液晶面板、电容触摸屏、摄像模组、IC卡读写器、视频输入接口、视频输出接口、音频输入输出接口、以太网通信接口、以太网PHY芯片、USB接口、电源管理芯片、电源插口、WiFi无线通信模块、蓝牙无线通信模块、存储器和内存；

所述处理器通过EDP接口与所述液晶面板连接；

所述处理器通过USB HOST接口与所述电容触摸屏连接；

所述处理器通过MIPI接口与所述摄像模组连接；

所述处理器通过读写器接口与所述IC卡读写器连接；

所述处理器通过MIPI接口与所述视频输入接口连接；

所述处理器通过MIPI接口与所述视频输出接口连接；

所述处理器通过编码译码器与所述音频输入输出接口连接；

所述处理器通过以太网PHY芯片与所述以太网通信接口连接；

所述处理器通过USB Type-C与所述USB接口连接；

所述处理器通过电源管理芯片与所述电源插口连接；

所述处理器分别与所述WiFi无线通信模块、所述蓝牙无线通信模块、所述存储器和所述内存连接；

所述处理器、所述液晶面板、所述电容触摸屏、所述摄像模组、所述IC卡读写器、所述视频输入接口、所述视频输出接口、所述音频输入输出接口、所述以太网通信接口、所述以太网PHY芯片、所述USB接口、所述电源管理芯片、所述电源插口、所述WiFi无线通信模块、所述蓝牙无线通信模块、所述存储器和所述内存集成形成智能一体化桌面；所述智能一体化桌面为嵌入到教室讲台台面的装置；或者，所述智能一体化桌面为挂墙式安装的装置，或者，所述智能一体化桌面为立式摆放装置。

本发明的接口及技术参数具体如下：

1、一体化钢化玻璃面板，铝合金外壳，无风扇，结构散热设计，主体厚度控制在12mm以内。

2、由于液晶面板型号很多，即便都是17.3寸(显示区域)，但面板的外观尺寸都有一些差异，另外IC/身份证读卡器可能会更换，考虑到未来量产采购最好不局限于一个型号，结构设计时考虑如何在固定液晶面板和读卡器时设计灵活，因此，内部某些固定配件的结构设计成尺寸可调。

3、结构外部设计考虑产品能够在三种不同场景下使用：即嵌入到讲台或其它台面中，即结构设计需要考虑在讲台如何安装；挂墙式安装，结构设计需要考虑产品如何挂墙；在桌面上立式摆放，结构设计需要考虑如何斜立在桌面上

4、IC卡采用侧插方式，同时支持表面刷卡，插卡和刷卡两种方式同时支持。一方面为了美观，与IC图标卡位置有个对应，另外一方面为了使用和检查方便，在钢化玻璃左下侧增加5个LED指示灯，分别用于指示网线、HDMI输入线、HDMI输出线、TypeC输出线是否插好，插好则绿灯亮，未插好灯不亮，另外一个灯用于指示系统是否运行正常，系统运行正常则绿灯亮，系统运行不正常则灯不亮。

硬件接口及参数：

CPU：高性能6核ARM V8内核

SDRAM：4GB；Flash:32GB(eMMC)

LCD：21.5以及17.3寸1920*1080屏

触摸屏：电容触摸屏；电容触摸屏除了用于控制系统本身外，还可以同时控制其他设备。

摄像模组：USB高清摄像模组，200万像素，用于人脸识别图像采集

IC卡：支持横插式，IC卡读头支持ISO4443A协议，支持Mifare(1K，4K)，NXPS50，NXPS70等IC卡。

视频输出：2路，接口能支持HDMI、TypeC接口

视频输入：1路HDMI接口

音频输入：其中1路LINE IN和1路MIC IN

音频输出：1路LINE OUT

网络通信接口：1个10/100M/1000M以太网接口。

USB接口：1个USB2.0 Host接口

HDMI转CSI芯片：视频接口通过HDMI转CSI芯片连接到处理器。

WiFi+蓝牙芯片：WiFi无线通信模块和蓝牙无线通信模块共用WiFi+蓝牙芯片。

读卡器芯片：IC卡读写器具有IC卡读写器本体与读卡器芯片；IC卡读写器本体通过读卡器芯片连接到处理器。

本发明的软件功能以及系统架构图如图3所示：

底层驱动软件(BSP)，除CPU外其它器件的初始化配置和使用。NEON、FPU等芯片级提供的加速器确保能使用，OpenCl等芯片提供的标准库能够使用。

中间层软件，用于封装芯片厂商提供的各种调用接口和模块，对上层应用提供标准接口

通信协议,支持流媒体控制协议(RTSP、RTMP等)；支持多媒体网络中控的通信协议和私有协议，可以通过网络将命令发送给网关或中控，通过中控来控制电源箱、投影、幕布等教室设备，也可以通过网络和后台系统通信，接收后台系统控制，和后台进行数据交互等

身份认证方式：本发明同时支持人脸识别、插卡或刷卡识别、二维码识别三种身份认证方式。

应用软件基础功能在第一阶段必须要实现，基础功能包括下面所列功能：

1、可以接收系统下发的课表以及随课表下发的人脸资料库，同时将这些人脸资料库存在本地进行对应管理。刷脸上课、刷脸签到，通过教师摄像机获取教师脸部照片，同本地人脸数据库进行比对，识别出教师后，再检查课表，如果时间符合，则发送命令给中控进行上课操作；上课后在课前和课中调用学生摄像头进行两次学生脸部图片获取和识别，将识别结果保存并向后台服务器发送。

2、视频编码模块开发，视频解码模块开发，确保在Open CV下能正常使用硬件编解码功能，能进行4K@30FPS视频数据H.264/H.265高清视频本地播放、可以进行1080P@30FPS视频数据H.264编码。

3、视频切换功能，默认显示台式机或笔记本内容，可以选择显示投屏或云端课件等，支持多屏教学，不同屏显示相同或不同内容，最多可以显示两路不同的视频内容。

4、无线投屏功能，支持Android、iOS及Windows无线投屏显示。

5、从一体化教学平台或网管接收白名单。

6、刷卡上课功能模块、刷脸上课功能模块。

7、常态化录课功能模块。

8、基本用户界面开发。

9、液晶控制面板软件开发。

10、在线升级功能，故障处理模块。

具体的，本发明提供的应用于教室的智能一体化桌面的使用方法，包括以下步骤：

步骤1，智能一体化桌面集成音视频管理模块、人脸识别及活体检测模块、智慧教学模块、远程互动模块、无线投屏模块、读卡模块、液晶触控模块、常态化录课模块、遥控器模块、视频切换模块、日志管理模块和液晶触控模块；

步骤2，智能一体化桌面定期通过以太网通信接口从远程管理平台获取到最新的教师ID信息表、人脸数据库以及教学课表；其中，所述教学课表存储每节课的以下授课信息：课程开始时间、课程结束时间、课程ID以及教师ID；

当读卡模块通过IC卡读写器读取到教师插入的IC卡信息时，所述读卡模块从读取到的IC卡信息中获得教师ID信息，然后，所述读卡模块将读取到的所述教师ID信息上传给所述处理器；所述处理器比对读取到的所述教师ID信息是否与所述教学课表中当前课程时间所对应的教师ID一致，如果一致，则表明教师具有授课权限，所述处理器开放与授课权限对应的权限；

当人脸识别及活体检测模块通过摄像模组捕捉到人脸时，所述人脸识别及活体检测模块基于所述人脸数据库进行人脸识别，并基于所述教师ID信息表得到当前被检测到的教师ID信息；然后，所述读卡模块将读取到的所述教师ID信息上传给所述处理器；所述处理器比对读取到的所述教师ID信息是否与所述教学课表中当前课程时间所对应的教师ID一致，如果一致，则表明教师具有授课权限，所述处理器开放与授课权限对应的权限；

步骤3，当所述智慧教学模块被触发启动时，所述智慧教学模块通过以太网通信接口获取网络教学资源，并显示；

当无线投屏模块被触发启动时，所述无线投屏模块在液晶触控操控或遥控器操控下，将教学内容同时从两个独立的视频输出接口输出，从而实现双屏显示教学内容，并且，双屏显示的教学内容完全相同；或者，所述无线投屏模块在液晶触控操控或遥控器操控下，将不同的教学内容从两个独立的视频输出接口输出，从而实现双屏显示教学内容，并且，双屏显示的教学内容不相同；

当远程互动模块被触发启动时，进行不同教室之间的远程音视频互动，或者，教室和主控室之间的音视频互动；

当所述常态化录课模块被触发启动时，所述常态化录课模块开始录制课程，并在本地存储，或者，通过远程网络存储；

当所述音视频管理模块被触发启动时，将本地台式机/笔记本的视频输入数据、无线投屏视频输入数据、网络视频资源数据汇聚成一点进行整合，然后，根据课堂教学要求，从对应的音视频输出接口输出；

当所述液晶触控模块被触发启动时，所述液晶触控模块对外部信号源进行反向控制，包括：对电脑界面进行反向控制，即：电容触摸屏将检测到的教师指令通过网络传输给被控制的电脑，从而实现对电脑界面的反向控制；

当所述视频切换模块被触发启动时，所述视频切换模块在台式机或笔记本教学内容、投屏教学内容和云端课件教学内容之间根据命令进行切换；

当所述日志管理模块被触发启动时，所述日志管理模块进行日志的实时记录和存储。

本发明提出的用于教室的智能一体化桌面设备是一个基于高性能嵌入式CPU和嵌入式OS开发的带有人工智能的音视频处理设备，包含了各种音视频输入输出模块、音视频处理模块、人脸识别及活体检测模块、智慧教学模块、远程互动模块、无线投屏模块、液晶触控模块、常态化录课模块等。它创新性的采用了人脸识别技术，将人工智能用于智慧教学的课堂上，通过摄像头捕捉人脸，利用活体检测技术和人脸识别算法对捕捉到的人脸进行分析，分析结果同教室的课表进行对应，同时进行结果上报；另外本发明还将Internet上数据交换、路由和网关的概念和技术应用到教室中，但它处理的不是网络数据，而是音视频数据，它将本地台式机/笔记本的视频输入、无线投屏视频输入、网络上视频资源等音视频数据汇聚成一点，进行处理后再根据课堂教学要求从不同的音视频输出接口送出。本发明还巧妙的利用了视频叠加技术将虚拟液晶触控面板叠加到视频源上，在不影响视频显示的前提下，将电容触摸屏用于液晶触控。本发明还利用电容触摸屏对外部信号源(台式机或笔记本等)进行反控，用户可以在电容触摸屏上直接操作电脑界面，操控指令通过网络传给电脑，效果等同于用鼠标直接操控电脑。

与现有技术相比，本发明提出的技术方案解决了原有方案不能解决的问题：

1、原有的讲台只是设备的存放空间，和教学活动、教学内容、教学形式没有结合，本发明的智能一体化桌面和讲台结合起来，把讲台变为智能讲台，能够让讲台和学校的教学、教室里的课堂有机融合在一起，由原来的针对设备升华为针对内容。

2、本发明围绕学校的教学活动的各种功能，包括人工智能刷脸上课、刷卡/插卡上课、液晶触控或遥控器控制、手持终端移动上课、多屏教学、异地远程互动教学、研讨型课堂、录播课堂等新型的教学形式开发的产品，原来的任何单一产品都无法同时实现上述所有功能。

3、本发明能够大幅度降低成本、简化安装调试，简捷操控，提高用户体验，原来的智慧教室成本很高，安装调试复杂，用户操控也比较复杂。

4、本发明产品只占用了讲台原来桌面显示器的位置，却可以实现原来显示器、网关、读卡器、摄像头、液晶触控面板、回声抑制器等产品的全部功能。

综上所述，本发明提供的应用于教室的智能一体化桌面及其使用方法，一体化桌面在讲台上安装简单方便，中控、电源箱可选，除了教室必备的台式机、投影等基本上不需要其它额外设备，具有以下特点：

1、本发明将讲台和人工智能结合在一起，让普通的讲台变成一个“聪明”的讲台，变成一个不仅能够认识教师，还能清楚教室的排课、知道什么教师该什么时候上课的讲台。

2、本发明结合智慧教学的各种刚需，将原本智慧教室需要众多的智能设备分别实现的功能在一个智能设备中实现，解决了目前智慧教室过于复杂以及对于用户不够友好的问题，满足了学校对于智慧教室无感知上课的需求，因此智能一体化桌面是按照智慧教学发展规律开发的产品。

3、本发明是一个软硬件技术集大成产品，硬件采用最新64位6核ARM V8CPU，2GRAM+16G ROM大容量存储，提供了多个支持4K的音视频的输入输出接口，软件包含了各种音视频输入输出模块、音视频处理模块、人脸识别及活体检测模块、智慧教学模块、远程互动模块、无线投屏模块、液晶触控模块、常态化录课模块等。

4、本发明可以替代原先智慧教室里面众多的设备，因此可以大大降低智慧教室建设成本，大大简化智慧教室安装调试的复杂度，只使用了原来放置桌面显示器位置，把讲台上其它空间都留给教师，便捷的操控也能大大提升用户体验。

5、本发明创新的侧插式读卡器设计，确保了在10mm主体厚度情况下，可以同时实现插卡和刷卡两种认证方式。

6、本发明考虑到使用环境、安装方式的不同，在设计时考虑嵌入讲桌安装、挂墙安装、直接桌面放置三种不同的安装使用方式

7、本发明的产品性能强大、功能众多，接口完备，但是产品结构设计却非常精致，17.3寸大屏幕液晶显示，带有触控屏、摄像头、读卡器、喇叭，主体厚度只有10mm，几乎等同一般手机厚度，高性能主板支持同时1路4K解码+2路1080P编码，支持多路音视频输入输出接口，支持WiFi+BT，支持网口、USB3.0接口、SD卡接口等，采用铝合金结构散热，无风扇无任何噪音。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种应用于教室的智能一体化桌面，其特征在于，包括：处理器、液晶面板、电容触摸屏、摄像模组、IC卡读写器、视频输入接口、视频输出接口、音频输入输出接口、以太网通信接口、以太网PHY芯片、USB接口、电源管理芯片、电源插口、WiFi无线通信模块、蓝牙无线通信模块、存储器和内存；

所述处理器通过EDP接口与所述液晶面板连接；

所述处理器通过USB HOST接口与所述电容触摸屏连接；

所述处理器通过MIPI接口与所述摄像模组连接；

所述处理器通过读写器接口与所述IC卡读写器连接；

所述处理器通过MIPI接口与所述视频输入接口连接；

所述处理器通过MIPI接口与所述视频输出接口连接；

所述处理器通过编码译码器与所述音频输入输出接口连接；

所述处理器通过以太网PHY芯片与所述以太网通信接口连接；

所述处理器通过USB Type-C与所述USB接口连接；

所述处理器通过电源管理芯片与所述电源插口连接；

所述处理器分别与所述WiFi无线通信模块、所述蓝牙无线通信模块、所述存储器和所述内存连接；

所述处理器、所述液晶面板、所述电容触摸屏、所述摄像模组、所述IC卡读写器、所述视频输入接口、所述视频输出接口、所述音频输入输出接口、所述以太网通信接口、所述以太网PHY芯片、所述USB接口、所述电源管理芯片、所述电源插口、所述WiFi无线通信模块、所述蓝牙无线通信模块、所述存储器和所述内存集成形成智能一体化桌面；所述智能一体化桌面为嵌入到教室讲台台面的装置；或者，所述智能一体化桌面为挂墙式安装的装置，或者，所述智能一体化桌面为立式摆放装置。

2.根据权利要求1所述的应用于教室的智能一体化桌面，其特征在于，所述处理器为6核ARM V8处理器。

3.根据权利要求1所述的应用于教室的智能一体化桌面，其特征在于，所述电源管理芯片为RK808芯片。

4.根据权利要求1所述的应用于教室的智能一体化桌面，其特征在于，所述内存采用DDR3内存；所述存储器采用EMMC非易失性存储器。

5.根据权利要求1所述的应用于教室的智能一体化桌面，其特征在于，所述IC卡读写器采用侧插式结构和表面刷卡结构。

6.根据权利要求1所述的应用于教室的智能一体化桌面，其特征在于，所述处理器还连接网线指示灯、HDMI输入线指示灯、HDMI输出线指示灯和TypeC输出线指示灯。

7.根据权利要求1所述的应用于教室的智能一体化桌面，其特征在于，所述液晶面板采用21.5以及17.3寸1920*1080屏；所述摄像模组采用USB高清摄像模组。

8.一种权利要求1-7任一项所述的应用于教室的智能一体化桌面的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，智能一体化桌面集成音视频管理模块、人脸识别及活体检测模块、智慧教学模块、远程互动模块、无线投屏模块、读卡模块、液晶触控模块、常态化录课模块、遥控器模块、视频切换模块、日志管理模块和液晶触控模块；

步骤2，智能一体化桌面定期通过以太网通信接口从远程管理平台获取到最新的教师ID信息表、人脸数据库以及教学课表；其中，所述教学课表存储每节课的以下授课信息：课程开始时间、课程结束时间、课程ID以及教师ID；

当读卡模块通过IC卡读写器读取到教师插入的IC卡信息时，所述读卡模块从读取到的IC卡信息中获得教师ID信息，然后，所述读卡模块将读取到的所述教师ID信息上传给所述处理器；所述处理器比对读取到的所述教师ID信息是否与所述教学课表中当前课程时间所对应的教师ID一致，如果一致，则表明教师具有授课权限，所述处理器开放与授课权限对应的权限；

当人脸识别及活体检测模块通过摄像模组捕捉到人脸时，所述人脸识别及活体检测模块基于所述人脸数据库进行人脸识别，并基于所述教师ID信息表得到当前被检测到的教师ID信息；然后，所述读卡模块将读取到的所述教师ID信息上传给所述处理器；所述处理器比对读取到的所述教师ID信息是否与所述教学课表中当前课程时间所对应的教师ID一致，如果一致，则表明教师具有授课权限，所述处理器开放与授课权限对应的权限；

步骤3，当所述智慧教学模块被触发启动时，所述智慧教学模块通过以太网通信接口获取网络教学资源，并显示；

当无线投屏模块被触发启动时，所述无线投屏模块在液晶触控操控或遥控器操控下，将教学内容同时从两个独立的视频输出接口输出，从而实现双屏显示教学内容，并且，双屏显示的教学内容完全相同；或者，所述无线投屏模块在液晶触控操控或遥控器操控下，将不同的教学内容从两个独立的视频输出接口输出，从而实现双屏显示教学内容，并且，双屏显示的教学内容不相同；

当远程互动模块被触发启动时，进行不同教室之间的远程音视频互动，或者，教室和主控室之间的音视频互动；

当所述常态化录课模块被触发启动时，所述常态化录课模块开始录制课程，并在本地存储，或者，通过远程网络存储；

当所述音视频管理模块被触发启动时，将本地台式机/笔记本的视频输入数据、无线投屏视频输入数据、网络视频资源数据汇聚成一点进行整合，然后，根据课堂教学要求，从对应的音视频输出接口输出；

当所述液晶触控模块被触发启动时，所述液晶触控模块对外部信号源进行反向控制，包括：对电脑界面进行反向控制，即：电容触摸屏将检测到的教师指令通过网络传输给被控制的电脑，从而实现对电脑界面的反向控制；

当所述视频切换模块被触发启动时，所述视频切换模块在台式机或笔记本教学内容、投屏教学内容和云端课件教学内容之间根据命令进行切换；

当所述日志管理模块被触发启动时，所述日志管理模块进行日志的实时记录和存储。