CN115167252A - 一种基于物联网的远程设备控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于物联网的远程设备控制系统，涉及家居厨房领域。该一种基于物联网的远程设备控制系统，包括视频采集系统、智能云终端、控制模块、视频互动模块、智能讲台和教学一体机，所述视频采集系统通过无线网络与智能云终端相连接，所述智能云终端与控制模块电性连接，所述控制模块通过无线网络与视频互动模块通信连接。通过视频采集系统对教师的人像、身高、教学音频等数据进行采集，然后通过智能云终端对所采集到的信息进行计算、分类、匹配、分析、执行等步骤，通过智能云终端的算法控制智能讲台、以及教学一体机上对应的电机参数以及CPU等参数进行相应的调节，使得教学设备与教师的身高以及其他因素更加匹配。

Description

一种基于物联网的远程设备控制系统

技术领域

本发明涉及控制系统技术领域，具体为一种基于物联网的远程设备控制系统。

背景技术

随着校园信息化建设的发展，传统教室所支撑的课堂形态越来越不能适应当前教学改革需要，学校开始寻求模式创新之路，智慧教室作为技术与教育深度融合的产物应运而生，智慧教室软开创性地将物联网、智能交互音视频、录播与互动教学有机融合，通过专业化的模块部署、智能化交互和集中化管理，构建极简智慧教室，营造全新的智慧学习环境，实现信息技术和教育教学的深度融合，促进教学模式创新，真正使课堂从“教”为中心转变为以“学”为中心，让教室更简单、更智慧。

现有的培训教育通常是采用面对面的形式进行完成，在进行面对面的教育和学习时，教师所需要花费的时间和精力会比较多，这样会导致大量的资源被占有，在进行面对面教学时，教学的时间是一定的，学员需要在一定的时间内完成学习任务，这样会加大学习的压力，且受到时间、区域以及教学设备的限制，更多优秀的教育无法得到更好的传播，使得教育严重的受到约束，单一的网络教育效率较低，无法使得老师和学员更好的配合，因此本领域技术人员提出了一种基于物联网的远程设备控制系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网的远程设备控制系统，解决了传统教育受时间、地点、区域以及教学设备限制的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于物联网的远程设备控制系统，包括视频采集系统、智能云终端、控制模块、视频互动模块、智能讲台和教学一体机，所述视频采集系统通过无线网络与智能云终端相连接，所述智能云终端与控制模块电性连接，所述控制模块通过无线网络与视频互动模块通信连接，所述控制模块与智能讲台电性连接，所述控制模块与教学一体机电性连接。

优选的，所述视频采集系统用于采集教师的教学语音和教学音频以及教师人脸图像，所述视频采集系统包括摄像头、降噪单元、处理单元和模数转换器，所述摄像头用于对教师的书写讲义、教学音频数据、肢体动作以及人脸识别的面部表情，所述降噪单元用于对所采集的音频信号经常降噪处理，所述处理单元用于将采集的音频数据处理，所述模数转换器用于将采集的模拟信号进行转换为数字信号。

优选的，所述智能云终端是用于对采集数据进行获取、分类、计算、匹配和分析，所述智能云终端包括数据获取单元、计算执行单元、对象分类单元、对象匹配单元、数据分析单元，所述获取单元用于获取视频采集系统的数字信号，所述计算执行单元用于对教师的身高数据与讲台的高度进行计算分析，所述对象分类单元用于将身高数据与讲台高度进行分类处理，所述对象匹配单元用于将对对应身高匹配相对应的讲台高度，所述数据分析单元用于对匹配数据进行分析并通过算法控制无误后进行执行。

优选的，所述视频互动模块用于教师和学生的视频教学互动，所述视频互动模块包括视频同步传输单元、显示终端、存储单元，所述视频同步传输单元用于将教师教学信号进行同步传输，所述显示终端用于接受教师的教学音频并将其进行显示，所述存储单元用于对显示终端所接受的音频信号进行储存。

优选的，所述手动控制系统用于教师手动控制教学装置，所述手动控制系统包括遥控器、无线串口发射器、智能讲台和教学一体机，所述遥控器用于教师对教学装置进行手动控制，所述无线串口发射器用于对能够将RS-232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口，实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输，所述智能讲台用于接收传输过来的数字信号，并对智能讲台的电机参数进行调节控制，所述教学一体机用于接收传输过来的数字信号并对数字信号做相应的控制处理。

优选的，所述视频互动模块也可以用于同屏互动控制、同屏授课，所述投屏方式包括无线投屏、手机投屏和局域网投屏控制。

本发明提供了一种基于物联网的远程设备控制系统。具备以下有益效果：

1、本发明通过视频采集系统对教师的人像、身高、教学音频等数据进行采集，然后通过智能云终端对所采集到的信息进行计算、分类、匹配、分析、执行等步骤，通过智能云终端的算法控制智能讲台、以及教学一体机上对应的电机参数以及CPU等参数进行相应的调节，使得教学设备与教师的身高以及其他因素更加匹配，降低学生在学习的时候所受到的时间、区域、以及教学设备的限制，使得教师与教学设备之间进行更好的配合，更加方便检修物联网的线上教育。

2、本发明通过视频互动模块方便教师和学生更好地进行探讨交流以及互动，降低学生在学习时的压力，同时也可以使得学生在学习时精力更加集中，提高教师教学的效率以及学生学习接收能力，使得优秀的教育可以更好的传播，打破传统的“一讲一听”的教学模式，提高老师和学生的配合，提高网络教育的效率。

3、本发明通过基于物联网的线上教育模式，打破了传统面对面的教育，降低了教学资源的大量占用，并且降低了教学受到的时间、地点以及区域的显示，使得更多的优秀教育资源得以传播，提高了教育资源的利用率。

附图说明

图1为本发明的整体系统流程示意图；

图2为本发明的视频采集系统流程示意图；

图3为本发明的智能云终端流程示意图；

图4为本发明的视频互动模块流程示意图；

图5为本发明的手动控制系统流程示意图。

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：

如图1-5所示，本发明实施例提供一种基于物联网的远程设备控制系统，包括视频采集系统、智能云终端、控制模块、视频互动模块、智能讲台和教学一体机，视频采集系统通过无线网络与智能云终端相连接，智能云终端与控制模块电性连接，控制模块通过无线网络与视频互动模块通信连接，控制模块与智能讲台电性连接，控制模块与教学一体机电性连接。

视频采集系统用于采集教师的教学语音和教学音频以及教师人脸图像，视频采集系统包括摄像头、降噪单元、处理单元和模数转换器，摄像头用于对教师的书写讲义、教学音频数据、肢体动作以及人脸识别的面部表情，降噪单元用于对所采集的音频信号经常降噪处理，处理单元用于将采集的音频数据处理，模数转换器用于将采集的模拟信号进行转换为数字信号，通过整体系统以及对应的装置，使得教师与教学设备的匹配度更高，并且还可以进行学生与教师的交流互动，提高了学生学习的积极性与参与性。

智能云终端是用于对采集数据进行获取、分类、计算、匹配和分析，智能云终端包括数据获取单元、计算执行单元、对象分类单元、对象匹配单元、数据分析单元，获取单元用于获取视频采集系统的数字信号，计算执行单元用于对教师的身高数据与讲台的高度进行计算分析，对象分类单元用于将身高数据与讲台高度进行分类处理，对象匹配单元用于将对对应身高匹配相对应的讲台高度，数据分析单元用于对匹配数据进行分析并通过算法控制无误后进行执行，通过视频采集系统对教师的人像、身高、教学音频等数据进行采集，然后通过智能云终端对所采集到的信息进行计算、分类、匹配、分析、执行等步骤，通过智能云终端的算法控制智能讲台、以及教学一体机上对应的电机参数以及CPU等参数进行相应的调节，使得教学设备与教师的身高以及其他因素更加匹配，降低学生在学习的时候所受到的时间、区域、以及教学设备的限制，使得教师与教学设备之间进行更好的配合。

视频互动模块用于教师和学生的视频教学互动，视频互动模块包括视频同步传输单元、显示终端、存储单元，视频同步传输单元用于将教师教学信号进行同步传输，显示终端用于接受教师的教学音频并将其进行显示，存储单元用于对显示终端所接受的音频信号进行储存，基于物联网的线上教育模式，打破了传统面对面的教育，使得学生和教师可以进行线上的沟通与交流，降低了教学资源的大量占用，并且降低了教学受到的时间、地点以及区域的显示，使得更多的优秀教育资源得以传播。

手动控制系统用于教师手动控制教学装置，手动控制系统包括遥控器、无线串口发射器、智能讲台和教学一体机，遥控器用于教师对教学装置进行手动控制，无线串口发射器用于对能够将RS-232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口，实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输，智能讲台用于接收传输过来的数字信号，并对智能讲台的电机参数进行调节控制，教学一体机用于接收传输过来的数字信号并对数字信号做相应的控制处理，在一些特殊的情况下，教师或者使用者可以采取手动的方式对整体的教学装置进行调节设置，使得在智能云终端分析计算发生故障的时候对其进行采用手动的处理方式进行处理，增加了整体教学设备的可操作性，便于使用者的使用。

视频互动模块也可以用于同屏互动控制、同屏授课，投屏方式包括无线投屏、手机投屏和局域网投屏控制，通过视频互动模块的同屏互动控制以及投屏等设置，降低了学生设备的局限性，使得学生设备使用的时候拥有更多的选择性，提高学生使用时的使用舒适感。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于物联网的远程设备控制系统，包括视频采集系统、智能云终端、控制模块、视频互动模块、智能讲台和教学一体机，其特征在于：所述视频采集系统通过无线网络与智能云终端相连接，所述智能云终端与控制模块电性连接，所述控制模块通过无线网络与视频互动模块通信连接，所述控制模块与智能讲台电性连接，所述控制模块与教学一体机电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程设备控制系统，其特征在于：所述视频采集系统用于采集教师的教学语音和教学音频以及教师人脸图像，所述视频采集系统包括摄像头、降噪单元、处理单元和模数转换器，所述摄像头用于对教师的书写讲义、教学音频数据、肢体动作以及人脸识别的面部表情，所述降噪单元用于对所采集的音频信号经常降噪处理，所述处理单元用于将采集的音频数据处理，所述模数转换器用于将采集的模拟信号进行转换为数字信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程设备控制系统，其特征在于：所述智能云终端是用于对采集数据进行获取、分类、计算、匹配和分析，所述智能云终端包括数据获取单元、计算执行单元、对象分类单元、对象匹配单元、数据分析单元，所述获取单元用于获取视频采集系统的数字信号，所述计算执行单元用于对教师的身高数据与讲台的高度进行计算分析，所述对象分类单元用于将身高数据与讲台高度进行分类处理，所述对象匹配单元用于将对对应身高匹配相对应的讲台高度，所述数据分析单元用于对匹配数据进行分析并通过算法控制无误后进行执行。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程设备控制系统，其特征在于：所述视频互动模块用于教师和学生的视频教学互动，所述视频互动模块包括视频同步传输单元、显示终端、存储单元，所述视频同步传输单元用于将教师教学信号进行同步传输，所述显示终端用于接受教师的教学音频并将其进行显示，所述存储单元用于对显示终端所接受的音频信号进行储存。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程设备控制系统，其特征在于：所述手动控制系统用于教师手动控制教学装置，所述手动控制系统包括遥控器、无线串口发射器、智能讲台和教学一体机，所述遥控器用于教师对教学装置进行手动控制，所述无线串口发射器用于对能够将RS-232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口，实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输，所述智能讲台用于接收传输过来的数字信号，并对智能讲台的电机参数进行调节控制，所述教学一体机用于接收传输过来的数字信号并对数字信号做相应的控制处理。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程设备控制系统，其特征在于：所述视频互动模块也可以用于同屏互动控制、同屏授课，所述投屏方式包括无线投屏、手机投屏和局域网投屏控制。

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