CN117764259B - 一种可集中管理的便携式计算机教学系统及实现方法 - Google Patents
一种可集中管理的便携式计算机教学系统及实现方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117764259B CN117764259B CN202410190368.2A CN202410190368A CN117764259B CN 117764259 B CN117764259 B CN 117764259B CN 202410190368 A CN202410190368 A CN 202410190368A CN 117764259 B CN117764259 B CN 117764259B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- network
- data packet
- control circuit
- control command
- circuit module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 67
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005493 welding type Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Power Sources (AREA)
Abstract
本发明公开了一种可集中管理的便携式计算机教学系统及实现方法。系统包括教师计算机、两芯线式POE交换机、多个便携式学生计算机。方法包括以下步骤：S1.通讯控制电路模块加电并完成初始化；S2.识别数据包来源并进行解析判断是否为控制命令数据包；S3.解析控制命令并执行。本发明中便携式学生计算机具有两个独立的软件系统，分别用于受控集中管理统一运行和单机运行，可以有效保证集中管理运行模式的稳定性。本发明中便携式学生计算机具有两芯线式POE网络接口，连接线和触点较少，可以降低故障率和提高部署效率；具有通讯控制电路模块，上电后数百毫秒内即可受控，管理效率高。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体为一种可集中管理的便携式计算机教学系统及实现方法。
背景技术
目前的便携式计算长时间连续工作需要连接电源线和网线，具有连线较多的缺陷,虽然便携式计算机可以使用无线网络减少连接线，但无线网络有易受干扰的缺陷；在教学的环境，有应用场景是教师和若干学生人手一台便携式计算机通过网络进行交互教学，对便携式计算机进行高效的集中管理可以提高教学效率，现有的便携式计算机设计没有集成集中管理功能模块，只有通过软件来实现，必须要等待CPU启动运行软件才能进行管理，管理效率较低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种可集中管理的便携式计算机教学系统，包括：教师计算机、两芯线式POE交换机、多个便携式学生计算机；所述教师计算机通过网线将数据信息传入两芯线式POE交换机；所述两芯线式POE交换机通过两芯线式网络跳线连接至多个便携式学生计算机。
进一步地，所述便携式学生计算机具体包括：网络接口、电源和网络分离电路、硬盘模块、系统运行模块、内部开关机电子开关、通讯控制电路模块、外部开关机按钮；所述网络接口存在两个触点通过两芯线式网络跳线与两芯线式POE交换机相连；所述网络接口接收外部信号后传入电源和网络分离电路，电源和网络分离电路将电源信号和网络信号分离后分别传入系统运行模块以及通讯控制电路模块；所述内部开关机电子开关的一端连接至系统运行模块，另一端连接至通讯控制电路模块；所述硬盘模块连接至系统运行模块，硬盘模块内存在两套软件系统，通过通讯控制电路模块选择当前执行软件系统；所述通讯控制电路模块外连接至外部开关机按钮。
进一步地，所述系统运行模块内包括：CPU、内存、网卡、显示面板。
进一步地，所述硬盘模块内存在两套软件系统；所述软件系统其中一个用于执行单机运行，另一个用于执行受控集中管理统一运行。
进一步地，所述通讯控制电路模块当没有收到网络开关机控制命令的时候，外部开关机按钮的信号由通讯控制电路模块转发到内部开关机电子开关，当收到网络开关机控制命令的时候，内部开关机电子开关状态由网络控制，网络控制优先权高于外部开关机按钮。
一种可集中管理的便携式计算机实现方法，包括以下步骤：S1.通讯控制电路模块加电并完成初始化；S2.识别数据包来源并进行解析判断是否为控制命令数据包；S3.解析控制命令并执行。
进一步地，所述S2步骤具体包括以下子步骤：当数据包来源为外部网络数据包且是控制命令数据包时，执行S3步骤；当数据包来源为外部网络数据包但不是控制命令数据包时，将数据包转发至系统运行模块；当数据包来源为系统运行模块数据包时，将数据包转发至外部网络。
进一步地，所述S3步骤具体包括以下子步骤：S31.识别控制命令并判断当前是否为关机状态；S32.通讯控制电路模块控制内部开关机电子开关进行关机；S33.通讯控制电路模块选择另一软件系统；S34.通讯控制电路模块控制内部开关机电子开关进行开机。
进一步地，所述S31步骤具体包括以下子步骤：当控制命令为关机命令且当前状态为开机状态时，仅执行S32步骤；当控制命令为启动另一软件系统且当前状态为开机状态时，执行S32步骤；当控制命令为启动另一软件系统且当前状态为关机状态时，执行S33步骤；当控制命令为关机命令且当前状态为关机状态时，忽略当前关机命令；当控制命令为启动当前软件系统且当前状态为开机状态时，忽略当前启动命令。
本发明提供了一种可集中管理的便携式计算机教学系统及实现方法，具有以下有益效果：
（1）本发明中便携式学生计算机具有两个独立的软件系统，既可单机运行，又可受控集中管理统一运行，两种模式分别运行不同的软件系统实现隔离其具备两套独立的软件系统，单机模式用户操作不影响集中管理运行模式的软件系统，可以有效保证集中管理运行模式的稳定性。
（2）本发明中便携式学生计算机具有两芯线式POE网络接口，连接线和触点较少，可以降低故障率和提高部署效率；具有通讯控制电路模块，上电后数百毫秒内即可受控，管理效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的系统结构示意图；
图2为本发明提供的便携式学生计算机结构示意图；
图3为本发明提供的实施例模式1的通讯控制电路模块框图；
图4为本发明提供的实施例模式1的工作流程图；
图5为本发明提供的实施例模式2的通讯控制电路模块框图；
图6为本发明提供的实施例模式2的软件模块工作流程图；
图7为本发明提供的实施例模式2的工作流程图；
图8为本发明提供的实施例模式3的通讯控制电路模块框图；
图9为本发明提供的实施例模式3的软件模块工作流程图；
图10为本发明提供的实施例模式3的工作流程图；
图11为本发明提供的实施例模式4的通讯控制电路模块框图；
图12为本发明提供的实施例模式4的工作流程图；
图13为本发明提供的实施例模式5的通讯控制电路模块框图；
图14为本发明提供的实施例模式5的工作流程图；
图15为本发明提供的实施例模式6的通讯控制电路模块框图；
图16为本发明提供的实施例模式6的工作流程图；
图17为本发明提供的实施例模式1的2芯线式POE网络交换机电路模块框图；
图18为本发明提供的实施例模式2的2芯线式POE网络交换机电路模块框图；
图19为本发明提供的实施例的电源和网络分离电路框图。
具体实施方式
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。
以下结合附图对本发明的实施方法进行详细说明，所描述的仅为部分实施例，并非全部实施例，为了清楚的目的，在附图及说明中省略了与本发明无关的表示及描述。
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案精选以下详细说明。显然，所描述的实施案例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，不能理解为对本发明可实施范围的限定。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供一种可集中管理的便携式计算机教学系统，包括：教师计算机、两芯线式POE交换机、多个便携式学生计算机；所述教师计算机通过网线将数据信息传入两芯线式POE交换机；所述两芯线式POE交换机通过两芯线式网络跳线连接至多个便携式学生计算机。
便携式学生计算机具体包括，如图2所示：网络接口、电源和网络分离电路、硬盘模块、系统运行模块、内部开关机电子开关、通讯控制电路模块、外部开关机按钮；所述网络接口存在两个触点通过两芯线式网络跳线与两芯线式POE交换机相连；所述网络接口接收外部信号后传入电源和网络分离电路，电源和网络分离电路将电源信号和网络信号分离后分别传入系统运行模块以及通讯控制电路模块；所述内部开关机电子开关的一端连接至系统运行模块，另一端连接至通讯控制电路模块；所述硬盘模块连接至系统运行模块，硬盘模块内存在两套软件系统，通过通讯控制电路模块选择当前执行软件系统；所述通讯控制电路模块外连接至外部开关机按钮。
其中，系统运行模块内包括：CPU、内存、显示面板；硬盘模块内存在两个软件系统；所述软件系统其中一个用于执行单机运行，另一个用于执行受控集中管理统一运行。
教师电脑由教师操作，通过集中管理软件可以统一控制便携式学生计算开关机，运行的软件系统，并具有和便携式学生计算机进行交互的功能。
通讯控制电路模块当没有收到网络开关机控制命令的时候，外部开关机按钮的信号由通讯控制电路模块转发到内部开关机电子开关，当收到网络开关机控制命令的时候，内部开关机电子开关状态由网络控制，网络控制优先权高于外部开关机按钮。
两芯线式POE网络交换机仅需两根线就可以实现对便携式学生计算机的电源供给和网络连接。两芯线式网络接口具有连接线和触点少的优势，连接线和触点是电子产品故障高发部位，减少了连接线和触点就降低了故障率，进一步优化的，连接线较和触点少，有条件每根连接线可采用2个或3个触点并联运行，可靠性进一步提升。
便携式计算机常用的有线以太网络有10M/100M/1000M三种速率，其中常用100M网络需要2对双绞线共4个触点完成通讯，但是也有厂家推出利用1对双绞线共2个触点完成100M网络通讯的方案，例如“裕太微电子股份有限公司”的“YT8510H”芯片,利用这类芯片再结合通过网线同时提供网络和电源的技术（POWER OVER ETHERNET），实现通过只包含两个触点的网络口进行网络连接和电源的供给，将这个网络口集成在便携式计算机上，则实现了一种外部仅需要连接两个触点即可实现供电和联网的便携式计算机。
两芯线式POE网络交换机采用裕太微电子出品的支持仅用一对双绞线即可建立以太网的YT8510H芯片作为端口PHY,同时通过高低频隔离电感及隔离电容的作用，给一对双绞线复合低频电源信号，让一对双绞线通过高频通路传输网络信号，低频通路传输电源信号，从而实现通过一对双绞线（其连接器为两触点）为终端设备提供网络及供电；也可采用其它支持仅用一对双绞线即可建立以太网的PHY芯片或集成了这类PHY的交换机芯片。YT8510H芯片将双绞线的网络信号转换为数字接口信号，鉴于现有交换机芯片一般都集成了PHY，并没有数字接口，因此再接入一个YT8510H芯片将数字接口信号再转换为PHY接口，和交换机PHY接口相连实现数据交换功能；也可采用其它支持数字接口的PHY。交换机芯片为集成PHY接口的各种型号或集成数字接口的各种型号，也可以由FPGA等可编程门阵列生成。POE控制电路模块提供负载控制、加电、过载保护功能。上行数据端口连接至上层交换机或教师计算机。
便携式学生计算机的两芯线式网络接口接收的电源和网络复合信号，通过高低频隔离电感和隔离电容的作用，分离成低频电源信号和高频网络信号。
两芯线式网络跳线的接头形式包括：BNC接头、磁吸式接头、压接式接头；两芯线式网络跳线的线缆形式包括：双绞线、同轴线。两芯线式网络跳线体积较小便于携带，接头可以采用RJ45/RJ11/RJ12等压接式，也可以采用同轴电缆的BNC接头，也可以采用磁吸式接头，其线缆形式可以是双绞线或同轴线，给便携式学生计算机供电的同时实现高速数据通讯。
若干台便携式学生计算机供学生使用，可以受教师电脑控制，集中管理用于课堂教学，统一开关机，统一运行指定的软件系统，从而提高课堂教学效率，也可以单机使用，在单机使用模式等效于一台普通便携式计算机，可以用于课堂内自习或在课堂外使用。
便携式学生计算机具有只有两个触点带供电功能的网络接口其采用两芯线式网络及POE技术，仅通过2个触点即可传输电源和网络数据的复合信号。便携式学生计算机具有供电及网络分离电路模块其外部连接线内的电信号是由电源和网络数据复合在一起的，通过供电及网络分离电路模块还原出独立的电源及网络信号。便携式学生计算机具有独立的通讯控制电路模块其通讯独立于便携式学生计算机CPU，无需运行系统，上电数百毫秒内即可接受网络控制，具有控制效率高的特点。便携式学生计算机具有CPU、内存、网卡、显示面板其含有通用计算机的主要部件，组成的产品形式可以是平板电脑或笔记计算机。
便携式学生计算机具有硬盘模块，硬盘模块可以由一个或多个硬盘组成，可以把1号软件系统和2号软件系统安装于不同的硬盘实现物理上的隔离，也可以利用虚拟磁盘技术，将1号软件系统和2号软件系统用不同的虚拟磁盘文件安装在同一个物理硬盘上，实现逻辑上的隔离，2号软件系统也可以采用网络虚拟磁盘技术，在便携式学生计算机本地没有物理空间，由教师计算机硬盘的物理空间通过网络映射到便携式学生计算机。
一种可集中管理的便携式计算机实现方法，包括以下步骤：S1.通讯控制电路模块加电并完成初始化；S2.识别数据包来源并进行解析判断是否为控制命令数据包；S3.解析控制命令并执行。
S2步骤具体包括以下子步骤：当数据包来源为外部网络数据包且是控制命令数据包时，执行S3步骤；当数据包来源为外部网络数据包但不是控制命令数据包时，将数据包转发至系统运行模块；当数据包来源为系统运行模块数据包时，将数据包转发至外部网络。
S3步骤具体包括以下子步骤：S31.识别控制命令并判断当前是否为关机状态；S32.通讯控制电路模块控制内部开关机电子开关进行关机；S33.通讯控制电路模块选择另一软件系统；S34.通讯控制电路模块控制内部开关机电子开关进行开机。
其中，S31步骤具体包括以下子步骤：当控制命令为关机命令且当前状态为开机状态时，仅执行S32步骤；当控制命令为启动另一软件系统且当前状态为开机状态时，执行S32步骤；当控制命令为启动另一软件系统且当前状态为关机状态时，执行S33步骤；当控制命令为关机命令且当前状态为关机状态时，忽略当前关机命令；当控制命令为启动当前软件系统且当前状态为开机状态时，忽略当前启动命令。
一种可集中管理的便携式计算机教学方法，包括以下步骤：S1.通过两芯线式网络跳线将便携式学生计算机与两芯线式POE交换机相连接；S2.通过两芯线式POE交换机侦测便携式学生计算机是否接入并进行加电；S3.便携式学生计算机的通讯控制电路模块侦测网络控制命令。
S3步骤具体包括以下子步骤：S31.识别网络控制命令确定需要启动运行的软件系统；S32.通讯控制电路模块控制系统运行模块及硬盘模块启动运行指定的软件系统；S33.识别网络控制命令确定是否需要关闭系统；S34.关闭系统；S35.返回执行S31步骤。
实施例：一种外部仅需要连接两个触点即可实现供电和联网运行的可集中管理型便携式计算机，包括如下步骤：
S1:两芯线式POE网络跳线连接于便携式学生计算机和预先布置的两芯线式POE交换机之间。
S2:POE交换机侦测到便携式学生计算机接入并加电，便携式学生计算的电源和网络分离电路工作，然后独立的通讯控制电路模块上电工作。
S3：独立的通讯控制电路模块侦测网络控制命令，如接收到启动2号系统的开机命令跳至”S:10”。
S4:独立的通讯控制电路模块侦测外部开关机按钮，如无开机信号，则返回“S:3”，如有开机信号，则进入“S:5”。
S5:独立的通讯控制电路模块选择1号软件系统有效。
S6:独立的通讯控制电路模块通过内部开关机电子开关启动CPU进入工作状态，此时设备处于单机工作模式。
S7:独立的通讯控制电路模块持续侦测网络控制命令和外部开关机按钮信号，如收到网络命令“网络开机”进入“S:9”，如收到外部开关机按钮“关机”信号，进入“S:8”。
S8:独立的通讯控制电路模块控制“内部开关机电子开关”，给CPU发送关机信号，关闭单机系统，跳转至“S:3”。
S9:独立的通讯控制电路模块控制“内部开关机电子开关”，给CPU发送关机信号，关闭单机系统。
S10:独立的通讯控制电路模块选择2号软件系统有效。
S11:独立的通讯控制电路模块通过内部开关机电子开关启动CPU进入工作状态，此时设备处于网络集中控制工作模式。
S12:独立的通讯控制电路模块持续侦测网络控制命令和外部开关机按钮的信号，如收到网络命令“网络关机”进入“S:13”，如收到外部开关机按钮的“开机”或“关机”信号将不予响应。
S13:独立的通讯控制电路模块控制“内部开关机电子开关”，给CPU发送关机信号，关闭2号软件系统。
S14:返回“S:3”。
本发明所述的可集中管理的便携式计算机实现方法，存在六种实现模式：
模式一：如图3、图4所示，S1.FPGA加电并完成初始化；S2.识别数据包来源并进行解析判断是否为控制命令数据包；S3.解析控制命令并执行。
其中，S2步骤具体包括以下子步骤：当数据包来源为外部网络数据包且是控制命令数据包时，执行S3步骤；当数据包来源为外部网络数据包但不是控制命令数据包时，将数据包转发至网卡；当数据包来源为网卡数据包时，将数据包转发至外部网络。
S3步骤具体包括以下子步骤：S31.识别控制命令并判断当前是否为关机状态；S32.FPGA控制内部开关机电子开关进行关机；S33.FPGA控制当前执行软件系统断电，并对另一个软件系统进行通电；S34.FPGA控制内部开关机电子开关进行开机。
其中，S31步骤具体包括以下子步骤：当控制命令为关机命令且当前状态为开机状态时，仅执行S32步骤；当控制命令为启动另一软件系统且当前状态为开机状态时，执行S32步骤；当控制命令为启动另一软件系统且当前状态为关机状态时，执行S33步骤；当控制命令为关机命令且当前状态为关机状态时，忽略当前关机命令；当控制命令为启动当前软件系统且当前状态为开机状态时，忽略当前启动命令。
S33具体包括：当控制命令为启动软件系统1时，FPGA通过I/O2和I/O3控制固态硬盘1通电，固态硬盘2断电；当控制命令为启动软件系统2时，FPGA通过I/O2和I/O3控制固态硬盘2通电，固态硬盘1断电。
模式二：如图5所示，这种模式切换软件系统需要GRUB4DOS软件配合，此模式下GRUB4DOS软件的工作流程见图6；GRUB4DOS是一个多系统引导软件，通过脚本语言编程实现如图7所示的功能，类似的其它多系统引导软件也可以用于本发明此模式。
模式三：如图8所示，将需要启动的软件系统编号通过FPGA写入BIOS的存贮介质FLASH的空闲地址中，待CUP启动后，从内存中的对应地址读取这个编号并引导对应的软件系统。 它的工作流程见图10，这种模式切换软件系统需要GRUB4DOS软件配合，此模式下GRUB4DOS软件的工作流程见图9；GRUB4DOS是一个多系统引导软件，通过脚本语言编程实现图10的功能，类似的其它多系统引导软件也可以用于本发明此模式。
模式四：如图11所示，将POE线路的直流供电电压进行数据编码，在便携式学生计算机上通过一个电平变换电路得到低压脉冲编码信号并被MCU接收，从而得到上位机的控制命令，其工作流程图见图12。
模式五：如图13所示，将POE线路的直流供电电压进行数据编码，在便携式学生计算机上通过一个电平变换电路得到低压脉冲编码信号并被MCU接收，从而得到上位机的控制命令，其工作流程图见图14，这种模式切换软件系统需要GRUB4DOS软件配合，此模式下GRUB4DOS软件的工作流程见图6；GRUB4DOS是一个多系统引导软件，通过脚本语言编程实现图6的功能，类似的其它多系统引导软件也可以用于本发明此模式。
模式六：如图15所示，将POE线路的直流供电电压进行数据编码，在便携式学生计算机上通过一个电平变换电路得到低压脉冲编码信号并被MCU接收，从而得到上位机的控制命令，其工作流程图见图16，这种模式切换软件系统需要GRUB4DOS软件配合，此模式下GRUB4DOS软件的工作流程见图9；GRUB4DOS是一个多系统引导软件，通过脚本语言编程实现图9的功能，类似的其它多系统引导软件也可以用于本发明此模式。
本发明所述的2芯线式POE网络交换机实现方法，存在两种实现模式：
模式一：如图17所示，两芯线式POE交换机采用裕太微电子出品的支持仅用一对双绞线即可建立以太网型号为YT8510H的PHY芯片作为端口电路,同时通过高低频隔离电感及隔离电容的作用，让一对双绞线通过高频通路传输网络信号，低频通路传输电源信号，从而实现通过一对双绞线（其连接器为两触点）为终端设备提供网络及供电。
YT8510H PHY芯片将双绞线的模拟网络信号转换为数字信号，鉴于现有交换机芯片一般都在内部集成了PHY，没有暴露数字接口无法和YT8510H芯片直接连接，因此再反向接入一个YT8510H芯片将数字接口信号再转换为PHY的模拟接口信号，和交换机的PHY接口相连实现数据交换功能。交换机芯片为集成了兼容100M PHY的各种型号（例如RTL8370、BCM53128等）。POE控制电路模块提供负载检测、加电、过载保护功能。上行数据端口连接至上层交换机或教师计算机。
模式二：如图18所示，两芯线式POE交换机采用裕太微电子出品的支持仅用一对双绞线即可建立以太网型号为YT8510H的PHY芯片作为端口电路,同时通过高低频隔离电感及隔离电容的作用，让一对双绞线通过高频通路传输网络信号，低频通路传输电源信号，从而实现通过一对双绞线（其连接器为两触点）为终端设备提供网络及供电。
YT8510H PHY芯片将双绞线的模拟网络信号转换为数字信号和FPGA电路连接，FPGA运行程序内部执行数据交换功能。POE控制电路模块提供负载检测、加电、过载保护功能。上行数据端口连接至上层交换机或教师计算机。
本发明所述的电源和网络分离电路如图19所示，首先一个弱的非功率的低频电源信号通过高频隔离电感和二极管进入启动电路，启动电路将反馈一个信号给2芯线式POE网络交换机，2芯线式POE网络交换机的POE供电控制模块侦测到这个信号后，将给该2芯线式POE网络端口加一个强的功率性的低频电源信号，电源变换电路将这个强的功率性的低频电源信号变换后供各电路负载使用；通过高低频隔离电感及隔离电容的作用，高频网络信号进入网络变压器隔离后进入YT8510H芯片完成网络通讯功能。
本发明中便携式学生计算机具有两个独立的软件系统，既可单机运行，又可受控集中管理统一运行，两种模式分别运行不同的软件系统实现隔离其具备两套独立的软件系统，单机模式用户操作不影响集中管理运行模式的软件系统，可以有效保证集中管理运行模式的稳定性。
本发明中便携式学生计算机具有两芯线式POE网络接口，连接线和触点较少，可以降低故障率和提高部署效率；具有通讯控制电路模块，上电后数百毫秒内即可受控，管理效率高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种可集中管理的便携式计算机教学系统，其特征在于，包括：教师计算机、两芯线式POE交换机、多个便携式学生计算机；
所述教师计算机通过网线将数据信息传入两芯线式POE交换机；所述两芯线式POE交换机通过两芯线式网络跳线连接至多个便携式学生计算机；
所述便携式学生计算机具体包括：网络接口、电源和网络分离电路、硬盘模块、系统运行模块、内部开关机电子开关、通讯控制电路模块、外部开关机按钮；
所述网络接口存在两个触点通过两芯线式网络跳线与两芯线式POE交换机相连；所述网络接口接收外部信号后传入电源和网络分离电路，电源和网络分离电路将电源信号和网络信号分离后分别传入系统运行模块以及通讯控制电路模块；所述内部开关机电子开关的一端连接至系统运行模块，另一端连接至通讯控制电路模块；所述硬盘模块连接至系统运行模块，硬盘模块内存在两套软件系统，通过通讯控制电路模块选择当前执行软件系统；所述通讯控制电路模块外连接至外部开关机按钮；
所述硬盘模块内存在两套软件系统；所述软件系统其中一个用于执行单机运行，另一个用于执行受控集中管理统一运行；
所述通讯控制电路模块当没有收到网络开关机控制命令的时候，外部开关机按钮的信号由通讯控制电路模块转发到内部开关机电子开关，当收到网络开关机控制命令的时候，内部开关机电子开关状态由网络控制，网络控制优先权高于外部开关机按钮；
所述两芯线式POE交换机采用两根连接线进行对便携式学生计算机的电源供给和网络连接；两芯线式POE交换机采用支持仅用一对双绞线建立以太网的交换机芯片。
2.根据权利要求1所述的可集中管理的便携式计算机教学系统，其特征在于，所述系统运行模块内包括：CPU、内存、网卡、显示面板。
3.一种可集中管理的便携式计算机实现方法，基于权利要求1或2所述的可集中管理的便携式计算机教学系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1.通讯控制电路模块加电并完成初始化；
S2.识别数据包来源并进行解析判断是否为控制命令数据包；
S3.解析控制命令并执行。
4.根据权利要求3所述的可集中管理的便携式计算机实现方法，其特征在于，所述S2步骤具体包括以下子步骤：
当数据包来源为外部网络数据包且是控制命令数据包时，执行S3步骤；
当数据包来源为外部网络数据包但不是控制命令数据包时，将数据包转发至系统运行模块；
当数据包来源为系统运行模块数据包时，将数据包转发至外部网络。
5.根据权利要求3所述的可集中管理的便携式计算机实现方法，其特征在于，所述S3步骤具体包括以下子步骤：
S31.识别控制命令并判断当前是否为关机状态；
S32.通讯控制电路模块控制内部开关机电子开关进行关机；
S33.通讯控制电路模块选择另一软件系统；
S34.通讯控制电路模块控制内部开关机电子开关进行开机。
6.根据权利要求5所述的可集中管理的便携式计算机实现方法，其特征在于，所述S31步骤具体包括以下子步骤：
当控制命令为关机命令且当前状态为开机状态时，仅执行S32步骤；
当控制命令为启动另一软件系统且当前状态为开机状态时，执行S32步骤；
当控制命令为启动另一软件系统且当前状态为关机状态时，执行S33步骤；
当控制命令为关机命令且当前状态为关机状态时，忽略当前关机命令；
当控制命令为启动当前软件系统且当前状态为开机状态时，忽略当前启动命令。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410190368.2A CN117764259B (zh) | 2024-02-21 | 2024-02-21 | 一种可集中管理的便携式计算机教学系统及实现方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410190368.2A CN117764259B (zh) | 2024-02-21 | 2024-02-21 | 一种可集中管理的便携式计算机教学系统及实现方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117764259A CN117764259A (zh) | 2024-03-26 |
| CN117764259B true CN117764259B (zh) | 2024-05-07 |
Family
ID=90326057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410190368.2A Active CN117764259B (zh) | 2024-02-21 | 2024-02-21 | 一种可集中管理的便携式计算机教学系统及实现方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117764259B (zh) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103269274A (zh) * | 2013-05-21 | 2013-08-28 | 江苏华博创意产业有限公司 | 网络控制电脑开关机系统 |
| CN104464410A (zh) * | 2013-10-18 | 2015-03-25 | 淄博职业学院 | 一种计算机仿真教学系统及方法 |
| CN205068733U (zh) * | 2015-10-19 | 2016-03-02 | 福建泉州市东昂电子有限公司 | 一种网络通信总线报警系统 |
| CN105450725A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-03-30 | 广东亿迅科技有限公司 | 一种支持云ac集中管理的无线路由系统及其通信方法 |
| WO2016197984A1 (zh) * | 2015-10-21 | 2016-12-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 终端的开关控制电路及方法 |
| CN109447864A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-03-08 | 安徽澳视科技有限公司 | 一种基于教学的网络终端控制系统 |
| CN110533968A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-03 | 昆明中经网络有限公司 | Vr教学统一控制系统 |
| CN110570716A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 江苏信息职业技术学院 | 一种可升降双系统模块化控制实训装置 |
| CN210072965U (zh) * | 2019-01-27 | 2020-02-14 | 武汉三好教育科技股份有限公司 | 一种智慧迷你交互多媒体系统 |
| CN111090512A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-01 | 成都喜马科技发展有限公司 | 一种计算机教室软件系统自动切换方法及系统 |
| CN112506398A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-16 | 飞毯信息技术有限公司 | 图文显示方法及用于其的装置、计算机可读介质 |
| CN112994903A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-18 | 深圳市普洛威电子有限公司 | 供电上网转接设备 |
| CN115396243A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-11-25 | 武汉思创易控科技有限公司 | 一种PoE供电控制方法、存储介质及终端 |
| CN115767238A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-03-07 | 上海赛连信息科技有限公司 | 一种远程教学课堂的系统和方法 |
-
2024
- 2024-02-21 CN CN202410190368.2A patent/CN117764259B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103269274A (zh) * | 2013-05-21 | 2013-08-28 | 江苏华博创意产业有限公司 | 网络控制电脑开关机系统 |
| CN104464410A (zh) * | 2013-10-18 | 2015-03-25 | 淄博职业学院 | 一种计算机仿真教学系统及方法 |
| CN205068733U (zh) * | 2015-10-19 | 2016-03-02 | 福建泉州市东昂电子有限公司 | 一种网络通信总线报警系统 |
| WO2016197984A1 (zh) * | 2015-10-21 | 2016-12-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 终端的开关控制电路及方法 |
| CN105450725A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-03-30 | 广东亿迅科技有限公司 | 一种支持云ac集中管理的无线路由系统及其通信方法 |
| CN109447864A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-03-08 | 安徽澳视科技有限公司 | 一种基于教学的网络终端控制系统 |
| CN210072965U (zh) * | 2019-01-27 | 2020-02-14 | 武汉三好教育科技股份有限公司 | 一种智慧迷你交互多媒体系统 |
| CN110533968A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-03 | 昆明中经网络有限公司 | Vr教学统一控制系统 |
| CN110570716A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 江苏信息职业技术学院 | 一种可升降双系统模块化控制实训装置 |
| CN111090512A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-01 | 成都喜马科技发展有限公司 | 一种计算机教室软件系统自动切换方法及系统 |
| CN112506398A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-16 | 飞毯信息技术有限公司 | 图文显示方法及用于其的装置、计算机可读介质 |
| CN112994903A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-18 | 深圳市普洛威电子有限公司 | 供电上网转接设备 |
| CN115396243A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-11-25 | 武汉思创易控科技有限公司 | 一种PoE供电控制方法、存储介质及终端 |
| CN115767238A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-03-07 | 上海赛连信息科技有限公司 | 一种远程教学课堂的系统和方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| Matthias Hampe ; Thomas Müller ; Alexander Stieler.Single Pair Ethernet for the Industrial Internet of Things: Accurate Line Measurements.2021 IEEE International Joint EMC/SI/PI and EMC Europe Symposium.2021,505-508. * |
| 化工企业模拟视频监控系统改造方案解析;李鸿;信息通信;20190515(第05期);151-153 * |
| 单对以太网技术发展及其布线标准综述;殷海成;陈凤霞;秦宝祥;童攀;光纤与电缆及其应用技术;20210330(第02期);19-21+29 * |
| 多种以太网交换机仿真教学系统的硬件设计与实现;杨素萍;张远峰;;北京工商大学学报(自然科学版);20100315(第02期);50-54 * |
| 高校机房布线系统设计;涂爱花;计算机时代;20140615(第06期);78-80 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117764259A (zh) | 2024-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107632219B (zh) | 一种自动开关机测试系统及其测试方法 | |
| CN102622071B (zh) | 电源分配装置及电源分配电路 | |
| CN202231252U (zh) | 智能插座 | |
| CN105119330A (zh) | 一种电源适配器及供电方法 | |
| CN208547675U (zh) | 一种用于USB Type-C接口的插拔测试模块 | |
| CN108964718A (zh) | 双向信号传输系统及其设备管理方法 | |
| CN117764259B (zh) | 一种可集中管理的便携式计算机教学系统及实现方法 | |
| CN114090360A (zh) | 一种服务器调试装置、方法及其介质 | |
| CN107360005B (zh) | 一种受电端设备及受电方法 | |
| CN110888538B (zh) | 一种kvm切换电路和切换器 | |
| CN207926615U (zh) | 调度台和调度系统 | |
| US9658633B2 (en) | Power monitoring system and a reduced impedance method for the power monitoring system | |
| CN107043050A (zh) | 兼容型电梯维修服务工具 | |
| CN212305359U (zh) | 一种m.2转usb接口的5g通信便携路测工具 | |
| CN111781866B (zh) | 一种基于fpga的可重构测发控计算机模块组 | |
| CN114661646A (zh) | 串口转接控制电路 | |
| CN219456751U (zh) | 一种开放式总线型运动控制器控制电路 | |
| CN106469943A (zh) | 基于操作柱智能化采用通信经交接箱连接配电回路的系统 | |
| CN206041644U (zh) | 基于操作柱智能化采用通信经交接箱连接配电回路的系统 | |
| CN100555180C (zh) | 具多路输出功能的键盘 | |
| CN215813787U (zh) | 接入设备识别切换电路及监护设备 | |
| CN205942601U (zh) | 电子设备接口通信降低功耗的装置 | |
| CN110658408B (zh) | 一种变电站安全自动装置的测试终端平台及测试系统 | |
| CN204790706U (zh) | 触摸一体机外接设备的控制电路 | |
| CN217467980U (zh) | 一种电子钢琴 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |