CN204740615U - 一种基于物联网技术的教室实时信息管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于物联网技术的教室实时信息管理系统，包括应用服务器、物联网网络平台、数字摄像头、门禁机、考勤机、温度湿度测量仪、教务管理服务器、存储服务器以及智能移动终端。本实用新型可以方便班主任、辅导员、巡查和督导等相关人员在教室外边第一时间获得实时的教室使用状态、学生出勤信息，在不影响教师上课秩序的情况下，早发现课堂教学及学生出勤问题，及时采取相应措施，改善和提高教学质量；本实用新型还可以在教学中的特殊情况发生需要实时对每个教室分别进行信息更新时，比如安排大型考试进行考场安排，通过网络操作方式实现，避免了教务管理人员在教学楼内逐个教室进行处理，从而提高了教务管理人员的工作效率。

Description

一种基于物联网技术的教室实时信息管理系统

技术领域

本实用新型涉及数字教室信息技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的教室实时信息管理系统。

背景技术

目前的智慧教室管理系统只能在后台通过浏览器、APP和监控室查看设备状态、门禁状态、学生出勤信息，班主任、辅导员、巡查和督导人员在上课期间不方便进入教室，无法实时获得所检查的每个教室的教学情况，无法直接获得迟到、早退、缺勤的学生名单，管理人员无法即时获知门禁开启信息、温度和湿度信息。

中国专利文献中，公开号CN203084971U、名称是一种智慧教室系统(参见该申请说明书具体实施方式部分)，公开了一种智慧教室系统，包括中心控制器，其中心控制器上设置有多个输出接口，分别用于连接门窗监控系统、空调控制系统、新风换气系统、视频监控系统、灯光控制系统、资产管理系统、人员考勤系统、LED显示系统以及若干教学交互系统。该现有技术通过中心控制器从后台监控并控制教室内的设备状态以及室内情况，但不包括门禁状态以及温湿度信息，而且该系统的显示系统通过有线通信方式与中心控制器连接并且安装在室内，由于班主任、辅导员、巡查和督导人员在上课期间不方便进入教室，无法实时获得所检查的每个教室的教学情况，从而无法直接获得迟到、早退、缺勤的学生名单，管理人员无法即时获知门禁开启信息、温度和湿度信息。

因此，为了解决现有技术中存在的问题，研究一种便利、直观、实时查看设备状态、门禁状态、正在上课的班级、课程、教师信息以及学生出勤信息的教室实时信息管理系统已经成为一项重要任务。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种基于物联网技术的教室实时信息管理系统，目的是通过与学校教务管理系统对接，在教室外显示实时课表，并根据实时课程查看教室内正在上课的班级、课程、教师等信息以及实时教学状态、学生出勤信息、门禁开启信息、温度和湿度信息，还可以根据实时需求在每个教室外实现广播或点对点的信息发布。

本实用新型的技术方案为：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于物联网技术的教室实时信息管理系统，包括应用服务器、通过物联网网络平台分别与应用服务器网络连接的数字摄像头、门禁机、考勤机以及温度湿度测量仪，所述系统还包括通过物联网网络平台与应用服务器网络连接的教务管理服务器、存储服务器以及智能移动终端，所述智能移动终端通过机箱固定安装在各个教室门口的墙壁上。物联网网络平台是指通过各种网络连接方式形成的物联网网络；数字摄像头、门禁机、考勤机、温度湿度测量仪、应用服务器、教务管理服务器以及存储服务器分别通过网络接口接入物联网网络平台，所述智能移动终端通过WiFi接入物联网网络平台；应用服务器用于提供信息发布服务、门禁管理服务、考勤管理服务、温湿度服务以及与教务管理服务器的数据同步更新服务。

所述教务管理服务器包括教务信息数据库，用于存储学校各个班级的教学安排以及应用服务器上传的学生出勤信息，以供管理人员统计查询使用。

应用服务器通过同步更新服务从学校的教务管理服务器中的教务信息数据库中同步更新各个教室一周内课程安排及调、停、补课信息；应用服务器的信息发布服务根据各个教室一周内课程安排及调、停、补课信息，生成一周内各个教室的课程表和任一时刻对应的课程、上课老师、学生班级信息，并与输入的各种通知、公告、教室临时使用安排通过物联网网络平台一起发送给智能移动终端进行显示；应用服务器的门禁管理服务根据各个教室一周内的课程安排及调、停、补课信息，生成授权开门的教师、学生管理员名单和相应的授权时段，并通过物联网网络平台发送给各个教室的门禁机。

门禁机包括设置在各个教室门上的中控锁以及安装在在各个教室门口墙壁上的识别机，识别机采用指纹识别机、人脸识别机或RFID识别机中的任意一种；中控锁安装在各个教室门上，识别机安装在各个教室门口的墙壁上；各个教室门口的识别机实时接收应用服务器发送的授权信息，根据实时课表在特定的时段授权开门教师和学生管理员，需要打开教室门时，获得授权的教师或学生管理员只在授权时段内可以通过扫描人脸、扫描指纹或扫描RFID进行确认从而打开中控锁，同时门禁机也会保存开门人员以及开门的时间信息；应用服务器的门禁管理服务通过物联网网络平台读取门禁机保存的开门人员和开门时间信息，并将读取的开门人员和开门时间信息保存在应用服务器以供管理人员后期统计和查询，应用服务器的信息发布服务则将开门人员和开门信息通过物联网网络平台发送至智能移动终端进行显示。

所述考勤机设置在各个教室内，采用人脸识别考勤机、指纹识别考勤机或RFID考勤机中的任意一种；学生进入教室后，可以通过各个教室内的人脸识别考勤机、指纹识别考勤机或RFID考勤机在每个时段课程的课前十分钟开始签到考勤，在下课后十分钟结束签退考勤，考勤机会记录考勤学生的学号以及考勤时间；应用服务器的考勤管理服务会在每节课上课开始起，通过物联网网络平台定时间隔采集学生考勤信息，从考勤机读取各个教室的学生学号和考勤时间，根据当前时间的课程安排，生成应到人数、实到人数、迟到学生名单、早退学生名单以及缺勤学生名单并保存，供管理人员后期统计和查询，同时应用服务器的同步更新服务还将考勤信息上传至教务管理服务器的教务信息数据库，进行数据同步更新保存。

所述温度湿度测量仪设置在各个教室内，包括温度和湿度传感器以及与温度和湿度传感器分别连接的嵌入式处理器；温度湿度测量仪是由温湿度传感器和嵌入式处理器组成的一体式温度湿度测量单元，通过温度和湿度传感器采集每个教室内的温度和湿度数据并传送给嵌入式处理器处理，嵌入式处理器对将测得的温度和湿度数据进行处理生成温度和湿度信息并保存，应用服务器的温湿度服务通过物联网网络平台从温度湿度模块读取温度和湿度信息并保存，供管理人员后期统计和查询，同时应用服务器的信息发布服务将教室内的温湿度情况发布到各个教室门口的智能移动终端进行显示。

所述数字摄像头设置在各个教室内，通过物联网网络平台与存储服务器网络连接；各个教室内的数字摄像头全天采集各个教室内上课的实时情况，并通过物联网网络平台传送给存储服务器，存储服务器通过物联网网络平台进行汇总保存，管理人员可以通过PC机或移动设备通过物联网网络平台实时查看每个教室的上课情况，应用服务器的信息发布服务可以通过物联网网络平台将存储服务器中保存的视频信息推送到智能移动终端进行显示，也可以通过物联网网络平台将数字摄像头采集的视频信息直接发送到智能移动终端进行实时显示，这样在相关人员不进入教室的情况下就可以实时获得教室的使用状态信息以及教室内的上课情形。

所述智能移动终端采用平板电脑；所述平板电脑的操作系统为IOS操作系统或Android操作系统或Windows操作系统，平板电脑通过机箱固定安装在各个教室门口的墙壁上，通过WiFi接入物联网网络平台，采用平板电脑使得系统的使用更加方便快捷，当班主任、辅导员、巡查和督导等相关人员在教室外边就可以第一时间获得实时的教室使用状态、学生出勤信息，如果在教室门口发现问题需要反馈信息时可以及时采取措施，不影响室内的授课秩序，从而改善和提高了教学质量。

本实用新型的技术效果为：

本实用新型提供了一种基于物联网技术的教室实时信息管理系统，通过与学校教务管理系统对接，在教室外显示实时课表，并根据实时课程查看教室内正在上课的班级、课程、教师等信息以及实时教学状态、学生出勤信息、门禁开启信息、温度和湿度信息，还可以根据实时需求在每个教室外实现广播或点对点的信息发布。本实用新型可以方便班主任、辅导员、巡查和督导等相关人员在教室外边第一时间获得实时的教室使用状态、学生出勤信息，在不影响教师上课秩序的情况下，早发现课堂教学及学生出勤问题，及时采取相应措施，改善和提高教学质量；本实用新型还可以在教学中的特殊情况发生需要实时对每个教室分别进行信息更新时，比如安排大型考试进行考场安排，通过网络操作方式实现，避免了教务管理人员在教学楼内逐个教室进行处理，从而提高了教务管理人员的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型教室实时信息管理系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式：

如图1所示，本实用新型提供了一种基于物联网技术的教室实时信息管理系统，包括应用服务器1、通过物联网网络平台4分别与应用服务器1网络连接的数字摄像头6、门禁机7、考勤机8以及温度湿度测量仪9，所述系统还包括通过物联网网络平台4与应用服务器1网络连接的教务管理服务器2、存储服务器3以及智能移动终端5，所述智能移动终端5通过机箱固定安装在各个教室门口的墙壁上。教务管理服务器2包括教务信息数据库，用于存储学校各个班级的教学安排以及应用服务器上传的学生出勤信息。门禁机7包括设置在各个教室门上的中控锁以及安装在在各个教室门口墙壁上的识别机，识别机采用指纹识别机、人脸识别机或RFID识别机中的任意一种。考勤机8设置在各个教室内，采用人脸识别考勤机、指纹识别考勤机或RFID考勤机中的任意一种。温度湿度测量仪9设置在各个教室内，包括温度和湿度传感器以及与温度和湿度传感器分别连接的嵌入式处理器。数字摄像头6设置在各个教室内，通过物联网网络平台4与存储服务器3网络连接。智能移动终端5采用平板电脑。平板电脑的操作系统为IOS操作系统或Android操作系统或Windows操作系统，平板电脑通过机箱固定安装在各个教室门口的墙壁上。物联网网络平台4是指通过各种网络连接方式形成的物联网网络；数字摄像头6、门禁机7、考勤机8、温度湿度测量仪9、应用服务器1、教务管理服务器2以及存储服务器3分别通过网络接口接入物联网网络平台4，所述智能移动终端5通过WiFi接入物联网网络平台4；应用服务器1用于提供信息发布服务、门禁管理服务、考勤管理服务、温湿度服务以及与教务管理服务器的数据同步更新服务。

应用服务器1的数据同步更新服务通过物联网网络平台4每三分钟从学校的教务管理服务器2获取各个教室一周内的课程安排及每天的调、停、补课信息等课程更新信息；应用服务器1的信息发布服务通过物联网网络平台4每三分钟根据各个教室本周课程安排及调、停、补课信息，生成一周内各个教室的课程表和任一时刻对应的课程、上课老师、学生班级信息，并与输入的各种通知、公告、教室临时使用安排通过物联网网络平台4一起发送给平板电脑进行显示；如果教学过程中有特殊事件发生，需要改变教室的使用情况，该系统可以通过应用服务器1的信息发布服务远程广播推送或点对点推送文字或图片数据等内容到每个教室门口的平板电脑上，此外，该系统还可以实时把一些通知内容推送到教室门口的平板电脑上显示。应用服务器1的门禁管理服务每三分钟根据本周课程安排及调、停、补课信息，生成授权开门的教师、学生管理员名单和相应的授权时段，并通过物联网网络平台4发送给各个教室的门禁机7，各个教室门口的识别机实时接收应用服务器1发送的授权信息，根据实时课表在特定的时段授权开门教师和学生管理员，需要打开教室门时，获得授权的教师或学生管理员只在授权时段内可以通过扫描人脸、扫描指纹或扫描RFID进行确认从而打开中控锁，同时门禁机7也会保存开门人员以及开门的时间信息；应用服务器1的门禁管理服务通过物联网网络平台4每三分钟读取门禁机7保存的开门人员和开门时间信息，并将读取的开门人员和开门时间信息保存在应用服务器1以供管理人员后期统计和查询，同时应用服务器1的信息发布服务则将开门人员和开门信息通过物联网网络平台4发送至平板电脑进行显示。学生进入教室后，通过各个教室内的人脸识别考勤机、指纹识别考勤机或RFID考勤机在每个时段课程的课前十分钟开始签到考勤，在下课后十分钟结束签退考勤，考勤机8会记录考勤学生的学号以及考勤时间；应用服务器1的考勤管理服务会在每节课上课开始起，通过物联网网络平台4每三分钟从考勤机读取各个教室的学生学号和考勤时间，并根据当前时间的课程安排，生成应到人数、实到人数、迟到学生名单、早退学生名单以及缺勤学生名单并保存，供管理人员后期统计和查询，同时应用服务器1的同步更新服务通过物联网网络平台4将考勤信息上传至教务管理服务器2的教务信息数据库，进行数据同步更新保存，应用服务器1的信息发布服务则将考勤信息通过物联网网络平台4发送至平板电脑显示。应用服务器1的温湿度服务通过物联网网络平台4每三分钟从温度湿度测量仪9获取各个教室温度和湿度信息并保存，供管理人员后期统计和查询，同时应用服务器1的信息发布服务将温度和湿度信息通过物联网网络平台4发送至平板电脑进行显示。此外，各个教室内的数字摄像头6全天采集各个教室内上课的实时情况，通过物联网网络平台4传送给存储服务器3，存储服务器3通过物联网网络平台4进行汇总保存，管理人员可以通过PC机或移动设备通过物联网网络平台4实时查看每个教室的上课情况，应用服务器1的信息发布服务可以通过物联网网络平台4将存储服务器3中保存的视频信息推送到平板电脑进行显示，也可以通过物联网网络平台4将数字摄像头6采集的视频信息直接发送到平板电脑进行实时显示，这样在相关人员不进入教室的情况下就可以实时获得教室的使用状态信息以及教室内的上课情形。各个教室门口的平板电脑通过物联网网络平台4实时接收从应用服务器1发送的相应教室的周课表信息和当前时间对应的课表、上课教师、学生班级信息、各种通知、公告、教室临时使用安排、开门人员和开门时间、应到人数、实到人数、迟到学生名单、早退学生名单和缺勤学生名单、以及对应教室的温度和湿度信息；还可以通过物联网网络平台4从数字摄像头6实时获得相应教室内的视频信息；平板电脑把获得的上述信息在屏幕上进行显示和播放，相关人员在不进入教室的情况下就可以实时获得教室的使用状态信息。

Claims (7)

1.一种基于物联网技术的教室实时信息管理系统，包括应用服务器、通过物联网网络平台分别与应用服务器网络连接的数字摄像头、门禁机、考勤机以及温度湿度测量仪，其特征在于：所述系统还包括通过物联网网络平台与应用服务器网络连接的教务管理服务器、存储服务器以及智能移动终端，所述智能移动终端通过机箱固定安装在各个教室门口的墙壁上。

2.如权利要求1所述的基于物联网技术的教室实时信息管理系统，其特征在于：所述教务管理服务器包括教务信息数据库，用于存储学校各个班级的教学安排以及应用服务器上传的学生出勤信息。

3.如权利要求1所述的基于物联网技术的教室实时信息管理系统，其特征在于：所述门禁机包括设置在各个教室门上的中控锁以及安装在在各个教室门口墙壁上的识别机，识别机采用指纹识别机、人脸识别机或RFID识别机中的任意一种。

4.如权利要求1所述的基于物联网技术的教室实时信息管理系统，其特征在于：所述考勤机设置在各个教室内，采用人脸识别考勤机、指纹识别考勤机或RFID考勤机中的任意一种。

5.如权利要求1所述的基于物联网技术的教室实时信息管理系统，其特征在于：所述温度湿度测量仪设置在各个教室内，包括温度和湿度传感器以及与温度和湿度传感器分别连接的嵌入式处理器。

6.如权利要求1所述的基于物联网技术的教室实时信息管理系统，其特征在于：所述数字摄像头设置在各个教室内，通过物联网网络平台与存储服务器网络连接。

7.如权利要求1所述的基于物联网技术的教室实时信息管理系统，其特征在于：所述智能移动终端采用平板电脑。