CN210015462U - 基于大数据的教学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于大数据的教学系统，包括第一终端设备、第二终端设备、RFID采集器、第二处理器、数据访问模块、数据仓库服务器、SaaS服务平台及云端；第一终端设备包括第一处理器，与第一处理器连接的通信模块、存储器、支付模块、认证模块和RFID无线射频卡；第二终端设备包括第一处理器，与第一处理器连接的通信模块、存储器、认证模块和RFID无线射频卡；第二终端设备通信模块通过局域网连接第一终端设备通信模块，第二终端设备通过其通信模块连接至SaaS服务平台；RFID采集器、数据访问模块及数据仓库服务器均连接第二处理器；SaaS服务平台包括相连接的Web应用服务器和数据处理器。本实用新型支持海量教学数据存储，提高数据采集和传输效率且降低成本。

Description

基于大数据的教学系统

技术领域

本实用新型涉及教学系统领域，特别涉及一种基于大数据的教学系统。

背景技术

教学系统(Instructional System)是师生共同参与，旨在实现教学目标的活动体系，由教学人员(教师和学生)、教学信息(以各种形式编制的软件)、教学材料、设备(各种形式的教学硬件)构成；现有的教学系统存在以下问题：

1、随着师生人多增加，产生的数据量越来越大，目前的本地存储设备无法满足大数据量存储的需求，存储效率和性能均有待提高。

2、现有教学系统使用麻烦，功能单一，数据采集和传输缓慢。

3、传统教学系统软件和硬件设备成本高昂，部署慢，而且不可重复使用。

有鉴于此，本发明人利用云存储技术、SaaS服务及RFID数据采集技术研制出一套基于大数据的教学系统，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供基于大数据的教学系统，以支持海量教学数据的存储，提高数据采集和传输效率，降低成本，为优化教学手段、提升教学质量提供支持。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

基于大数据的教学系统，包括第一终端设备、第二终端设备、RFID采集器、第二处理器、数据访问模块、数据仓库服务器、SaaS服务平台及云端；

所述第一终端设备包括第一处理器，以及与第一处理器连接的通信模块、存储器、支付模块、认证模块和RFID无线射频卡；

所述第二终端设备包括第一处理器，以及与第一处理器连接的通信模块、存储器、认证模块和RFID无线射频卡；所述第二终端设备的通信模块通过局域网连接第一终端设备的通信模块，第二终端设备还通过其通信模块连接至SaaS服务平台；

所述RFID采集器、数据访问模块及数据仓库服务器均连接第二处理器；所述SaaS服务平台包括相连接的Web应用服务器和数据处理器，该Web应用服务器通过互联网连接数据仓库服务器和云端，该Web应用服务器还通过互联网连接第二终端设备的通信模块；所述云端由多个云服务器串联组成。

进一步的，所述数据访问模块采用基于API接口的数据访问模块。

进一步的，所述认证模块采用人脸识别模块或指纹识别模块。

进一步的，所述第一终端设备与第二终端设备的通信模块采用WiFi模块或4G模块。

进一步的，所述第一终端设备与第二终端设备均还包括一数据接口，该数据接口与第一处理器连接。

采用上述方案后，本实用新型的第一终端设备供学生携带使用(一人一台)，学生通过在认证模块登录后方可使用第一终端设备，学生可利用支付模块支付相关费用(如教材费)，支付模块产生的数据为第一处理器所获取，学生还可以通过通信模块上传其它学习数据至第一终端设备，例如作业、试卷等，学习数据的数据形式可以是照片、文档等，通信模块将这些学习数据传递到第一处理器，在学生到达教学区域时，可就近找RFID采集器，将第一终端设备的RFID无线射频卡靠近该RFID采集器，以将支付数据和学习数据采集到第二处理器，第二处理器可将这些数据传输至数据仓库服务器进行暂时存储，而数据仓库服务器通过互联网可将数据上传至云端和SaaS服务平台，云端可进行数据的统一存储管理，还可以采用云计算进行海量数据分析等，而SaaS服务平台可利用其数据处理器进行数据的即时分析处理，无需借助云端资源；

第二终端设备供老师使用(一人一台)，其数据采集及上传方式与第一终端设备相同，不同之处在于：老师认证登录后，无支付功能，只需上传其教学数据即可，第二终端设备也可通过RFID无线射频卡配合到RFID采集器完成数据采集，在RFID采集器采集到教学数据后其数据传输路线与学生数据相同，故不赘述；此外，第二终端设备还可从SaaS服务平台下载经分析处理后的数据供教学使用；

本实用新型的数据访问模块是供第三方调用RFID采集器采集到的相关数据，调用方式是由第二处理器从数据仓库服务器或者在RFID采集器获取到其所需数据。

本实用新型具有以下优点：

(1)采用云端存储海量教学系统相关的数据，不仅解决了本地存储空间有限的问题，还便于存储管理以及大数据计算分析，为教学优化提供数据支持；

(2)在第一终端设备和第二终端设备上采用RFID无线射频卡，借助射频技术完成数据采集功能，大大提高数据采集效率，而且终端设备还集成数据自主上传和支付功能，功能更丰富；

(3)采用SaaS服务平台不仅降低了软硬件投入成本，而且便于统一高效地部署。

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型的第一终端设备结构框图；

图3是本实用新型的第二终端设备结构框图。

标号说明

第一终端设备1，第一处理器11，通信模块12，存储器13，支付模块14，认证模块15，RFID无线射频卡16，数据接口17

第二终端设备2，第一处理器21，通信模块22，存储器23，认证模块24，RFID无线射频卡25，数据接口26

RFID采集器3，第二处理器4，数据访问模块5，数据仓库服务器6，SaaS服务平台7，Web应用服务器71，数据处理器72，云端8，云服务器81。

具体实施方式

如图1-3所示，本实用新型揭示了一种基于大数据的教学系统，包括第一终端设备1、第二终端设备2、RFID采集器3、第二处理器4、数据访问模块5、数据仓库服务器6、SaaS服务平台7及云端8；

上述第一终端设备1包括第一处理器11，以及与第一处理器11连接的通信模块12、存储器13、支付模块14、认证模块15和RFID无线射频卡16；

上述第二终端设备2包括第一处理器21，以及与第一处理器21连接的通信模块22、存储器23、认证模块24和RFID无线射频卡25；所述第二终端设备2的通信模块22通过局域网连接第一终端设备1的通信模块12，第二终端设备2还通过其通信模块22连接至SaaS服务平台7；上述云端8由多个云服务器81串联组成；

上述RFID采集器3、数据访问模块5及数据仓库服务器6均连接第二处理器4；上述SaaS服务平台7包括相连接的Web应用服务器71和数据处理器72，该Web应用服务器71通过互联网连接数据仓库服务器6和云端8，该Web应用服务器71还通过互联网连接第二终端设备2的通信模块22。上述第一处理器11、第一处理器21、第二处理器4及数据处理器72均可采用单片机、PLC控制器或inter酷睿CPU；RFID采集器3采用华普微电子生产的Sub-1GHz接收模块，型号可选择RFM210LCF；上述的各类服务器(数据仓库服务器6、云服务器81等)采用市面上常见的各类存储服务器即可满足需求，如云服务器81可选择华为的云服务器S6，而Web应用服务器71也有许多选择，现有通用的型号即可满足本实用新型的需求，例如Apache。

于本实施例，上述数据访问模块5采用基于API接口的数据访问模块，API(application programming interface)是一种中间件，可为各种不同平台提供数据共享，且根据单个或分布式平台上不同软件应用程序间的数据共享性能，因此可便于第三方应用程序访问数据仓储服务器6或SaaS服务平台7上存储的数据。

如图2和3所示，于本实施例，所述认证模块15、24可采用人脸识别模块或指纹识别模块，存储器13、23可存储用户的识别密码(即人脸数据或指纹信息)。

进一步的，所述第一终端设备1与第二终端设备2的通信模块12、22采用WiFi模块或4G模块。

为了便于线下的数据采集，本实施例的第一终端设备1与第二终端设备2均还包括一数据接口17、26，该数据接口17、26分别与第一处理器11、21连接，数据接口17、26具体可以是USB3.0接口，当然也可以同时采用其他数据接口。

本实用新型的第一终端设备1供学生携带使用(一人一台)，RFID采集器3、第二处理器4、数据访问模块5、数据仓库服务器6、SaaS服务平台7可部署在教学区域统一管理，云端8则可远程部署；

学生数据采集过程：学生通过在认证模块15登录后方可使用第一终端设备1，学生可利用支付模块14支付相关费用(如教材费)，支付模块14产生的支付数据为第一处理器11所获取，学生还可以通过通信模块12上传其它学习数据至第一终端设备1，存储器13可暂存这些支付数据和学习数据，学习数据例如作业、试卷等，学习数据的数据形式可以是照片、文档等，通信模块12将这些学习数据传递到第一处理器11，在学生到达教学区域时，可就近找RFID采集器3，将第一终端设备1的RFID无线射频卡16靠近该RFID采集器3，将支付数据和学习数据采集到第二处理器4，第二处理器4可将这些数据传输至数据仓库服务器5进行暂时存储，而数据仓库服务器5通过互联网可将数据上传至云端8和SaaS服务平台7，云端8可进行数据的统一存储管理，还可以采用云计算进行海量数据分析等，而SaaS服务平台7可利用其数据处理器72进行数据的即时分析处理，无需借助云端资源；

第二终端设备2供老师使用(一人一台)，其数据采集及上传方式与第一终端设备1相同，不同之处在于：老师认证登录后，无支付功能，只需上传其教学数据即可，第二终端设备2也可通过RFID无线射频卡25配合到RFID采集器3完成数据采集，在RFID采集器3在采集到教学数据后其数据传输路线与学生数据相同，故不赘述；此外，第二终端设备2还可通过其通信模块22从SaaS服务平台7下载经分析处理后的数据供教学使用；

本实用新型的数据访问模块5是供第三方调用RFID采集器4采集到的相关数据，调用方式是由第二处理器4从数据仓库服务器5或者在RFID采集器获取到其所需数据。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并非对本实用新型的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (5)

1.基于大数据的教学系统，其特征在于：包括第一终端设备、第二终端设备、RFID采集器、第二处理器、数据访问模块、数据仓库服务器、SaaS服务平台及云端；

所述第一终端设备包括第一处理器，以及与第一处理器连接的通信模块、存储器、支付模块、认证模块和RFID无线射频卡；

所述第二终端设备包括第一处理器，以及与第一处理器连接的通信模块、存储器、认证模块和RFID无线射频卡；所述第二终端设备的通信模块通过局域网连接第一终端设备的通信模块，第二终端设备还通过其通信模块连接至SaaS服务平台；

所述RFID采集器、数据访问模块及数据仓库服务器均连接第二处理器；所述SaaS服务平台包括相连接的Web应用服务器和数据处理器，该Web应用服务器通过互联网连接数据仓库服务器和云端，该Web应用服务器还通过互联网连接第二终端设备的通信模块；所述云端由多个云服务器串联组成。

2.如权利要求1所述的基于大数据的教学系统，其特征在于：所述数据访问模块采用基于API接口的数据访问模块。

3.如权利要求1所述的基于大数据的教学系统，其特征在于：所述第一终端设备与第二终端设备的认证模块采用人脸识别模块或指纹识别模块。

4.如权利要求1所述的基于大数据的教学系统，其特征在于：所述第一终端设备与第二终端设备的通信模块采用WiFi模块或4G模块。

5.如权利要求1所述的基于大数据的教学系统，其特征在于：所述第一终端设备与第二终端设备均还包括一数据接口，该数据接口与第一处理器连接。

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