武汉高校智慧教室解决方案

2024-07-14

武汉高校智慧教室解决方案（共4篇）

1.武汉高校智慧教室解决方案篇一

高校多媒体教室桌面云解决方案

一、概述

随着教育信息化建设的发展，多媒体教室应运而生，在高校中已达到相当的规模。多媒体教室以其使用方便教师使用课件、教学信息量大等诸多优点，高校教师利用多媒体技术授课己十分普遍，这无疑会对学校的教育、教学改革产生巨大的影响。但从另一个角度讲，对于超过百间的多媒体教室，无论是在维护上，还是在管理和使用上，都存在着一些不相适应的地方，在这种情况下如何管理好、维护好、使用好多媒体教室，充分发挥其效能，更好地为教师教学服务，是学校教务部门和技术部门所关心的热点问题。

二、多媒体教室的设备

目前高校中多媒体教室的建设大多配备以下设备：

1.多媒体计算机(配备DVD光驱，可以播放所有教学光盘和安装软件CD，计算机上需安装视频播放软件；配备网卡用于教师上课查找安装的软件和有关教学资料的下载)；

2.投影仪〔选用亮度高的，灯泡寿命300小时以L)； 3.音频系统(功放、2个喇叭、1台无线音频收发器);4.集中控制台(总电源，投影仪、电脑的控制。同时带有USB和笔记木电脑接口)； 5.DVD机(播放教学光盘)； 6.实物展示台；

7.UPS稳压电源(用于稳定系统电压，防止电压过高或过低损坏设备)。

三、目前存在的问题

高校教学具有活动性特性，多媒体教室属于公用教室，不同的教员运用计算机系统，在授课时要随身携带U盘进行课件拷贝，这样很容易使计算机系统感染病毒，威胁计算机系统的安全。

有的高校教师将教学课件都复制在教学计算机上，但由于公共使用的特点，往往会被其他人删除，导致教学进程中断。

高校多媒体教室分布区域广，可能跨越不同的教学楼，一旦出现故障，管理人员要到达

现场，在距离上和时间上都会产生不及时的问题。

多媒体教室计算机系统设备运用过频，多人使用，导致设备老化进程加快。

四、桌面云解决方案

桌面云提供了解决上述难题的一个良好方案。

桌面云采用服务器托管虚拟桌面的技术架构，完全的服务器计算模式，配合前端的工业化设计的瘦客户机，具有以下特点：

1)虚拟桌面架构在后台统一管理，快速交付各种教学应用桌面，XP、Win7以及Linux桌面，以及各种应用软件，无需现场逐一安装；

2)如果配置给每个教师一个个人工作桌面，则教师可以永久使用该桌面，并保留自己的教学课件，在任何一间多媒体教室里的教学计算机上都可以打开自己的工作桌面，快速进入教学活动；

3)瘦客户机的简洁快速特性，使得教学计算机更加耐用、启动快速、不被病毒所侵扰，简化了管理工作量，延长了设备更新寿命；

4)瘦客户机提供了绿色环保的计算环境（无硬盘和风扇），更加节能（每台功耗20瓦左右），符合IT发展的趋势。

五、桌面云实现后架构

如图所示，说明如下。

 图中“教学计算机”是指每间多媒体教室里的教师使用的计算机。根据情况可以更换为瘦客户机，也可以利用原计算机；

 红色圈里是桌面云服务器集群，根据设计可能是单一服务器，也可能是几台服务器加NAS存储组成的集群。

  服务器安装在校数据中心里，由统一的系统管理员进行管理；

在桌面部署时，可以和教学计算机绑定发布，即该计算机桌面是公共桌面，和以前教学计算机使用模式一样；也可以部署给教师，老师在任何一间教室里，都可以打开自己的教学桌面，进行教学。

六、初步配置测算

以100台教学计算机为例。   每个桌面分配1个vCPU、1GB内存和5GB数据空间，可安装XP或Win7桌面； 1台服务器配置为：12核CPU（2路6核）、128GB内存和3X300GB SAS硬盘；服务器千兆交换，百兆到桌面。

2.武汉高校智慧教室解决方案篇二

目前, 由于各个高校面临扩招等各种原因, 导致学校在利用教学资源和制定教学计划时存在很大困难, 尤其是教室的不合理安排给学校带来很大的困扰.基于此问题, 我们就高校教室资源优化问题在此提出了一些观点.但是, 由于学校的教室资源不是学校的一项独立资源, 要考虑它, 就要涉及到一些其它方面的因素, 比如全校的班级、课程、老师、教学时间等.这样高校教室的优化问题就转化为教室合理利用问题, 也就转化为学校的排课问题以及平时其他方面的教室利用问题.在此, 我们用了集合、映射以及多次分层然后总和的思想来考虑此问题.

1 问题的分析

1.1 约束条件的分析

就排课问题而言, 其本质是教室、教师、班级、课程和教学时间这5个要素在具备一定限定条件的情况下, 寻求一种它们之间的合理分布的复杂资源分配问题, 这里问题复杂性的来源涉及的因素比较多, 可以将其分为两类:其一为硬性约束, 即在这一过程中必须满足的要求;其二为软性约束, 即在满足硬性约束的前提下, 为使问题更加优化而须满足的约束条件.

其中, 硬性约束包括以下几个方面:①同一老师在同一时间安排的课程不多于一门;②同一时间在同一教室安排的课程不多于一门;③同一班级的学生不能在同一时间安排多于一门的课程;④教室上课的人数不能超过教室的容量.

目前, 考虑到的软性约束包括:①同一门课程在一周内的多次课应均匀分配, 比如某门课须上2个大课时的就可以选择安排在周一周三, 周二周四, 周三周五, 3个大课时的可选择安排在周一周三周五, 以便达到好的上课效果;②主干课程尽量排在上午第一节, 避免排在下午最后一节和晚上, 目前在很多学校, 这种情况很突出, 晚上上专业课的现象也很普遍 (本来, 晚上是不宜安排课程的) ;③上课的学生人数尽量接近教室的容量, 以充分利用资源;④学生课程在一周内均匀分布, 避免有时候全天有课, 有时候全天没课;⑤相邻的课程使用的教室不易离得太远 (包括学生和老师两方面) , 以防给老师和学生带来很多不便.

1.2 模型分析与假设

在操作具体问题时, 我们采用了分层的方法:首先把课程进行分类, 分为专业课、公共课和选修课.在排课时优先排专业课, 然后排公共课, 最后排选修课, 在排专业课时, 我们又一次分层, 即按学院进行 (具体方法见建立模型)

假设某校有N个学院, 对第m个学院来说, 我们进行如下假设 (定义) :

1) 课程集合, K={k1, k2, …, ks}, ki表示第m个学院某i门专业课;

2) 班级集合, C={c1, c2, …, cr}, ci表示第m个学院的某i个班级;

3) 教师集合, P={p1, p2, …, pn}, pi表示第m个学院的第i教师;

4) 教室集合, R={r1, r2, …, rt}, ri代表第i个教室;

5) 时间集合, T={t1, t2, …, t25}, ti代表第i个时间单元.每天早晨下午各两节课, 晚上一节, 一天最多上5节课, 一周上5天课, 所以, 时间集合里面有25个元素, 但在资源够用的情况下, 晚上不允许排课;

6) 教学任务的集合, X={x1, x2, …, xm}, xi代表第i个教学任务 (教学任务的具体解释见建立模型) ;

7) 排课任务的集合, L={l1, l2, …, ln}, li表示第i个排课任务 (排课任务的具体解释见建立模型) .

2 建立模型

2.1 教学任务的模型

教学任务X=K×C×P, 即xi=km×cn×pr, 表示第r个老师选择担任第n个班级的km课程.这样, 在具体操作时就可以把教学任务确定下来, 因为每个老师上的课程是确定的, 即老师和课程之间建立起了对应关系;又上某一课程的某几个班级也是确定的, 即课程与班级之间也就建立起了对应关系.这样, 老师、课程、班级的关系也就基本确定了.在理论上, 教学任务也就确定了.其实, 这个问题也就是n个老师给r个班级代了s门课程, 假设第1门课程有n1个老师代, 上第1门课的有r1个班级, 第2门课程有n2个老师代, 上第2门课的有r2个班级…第s门课程有ns个老师代, 上第s门课的有rs班级, 其中n1+n2+…+ns=n, r1+r2+…+rs=r.

比如对某校的某学院的大三学生来说, 共有n个班, 其中这n个班有m个班级上第k门课程, 代第k门课程的有nk个老师, 则问题转化为nk个老师给m个班级代第k门课程, 这样教学任务就轻而易举的建立了, 如图1所示.

上述过程集合, 也可用数字编码, 并赋予实际意义的方法进行表示.对需要排课时包含的信息进行编码, 如学号2006720101就表示了2006级某学院一班, 72是某学院, 01是某系, 后一个01是班级, 用计算机算法进行筛选, 过程如图2所示.

说明:每个课程为一条记录, 包含教学时间、地点、教师、学生人数等信息.这些信息可利用如下步骤进行:

例如课程5的开设老师有10个, 先是课程找老师, 确定后再选时间, 然后再选地点, 按图3所示流程.

说明:课程与老师是一对多, 也可以一对一, 每个教室与时间 (每天5节课, 每周五天对时间进行编码) 有25个组合, 且是一一对应关系.用过之后必须有记录, 下一组不能在用.这样就保证了上述过程的硬性约束.

这样, 我们可以从左到右建立对应的关系确定教学任务

在每个学院的教学任务明确了之后, 我们可以用同样的方法把公共课、选修课对应的教学任务也确定了, 综合起来, 全校的教学任务也就已知了.

注:在此过程中, 我们可以通过上课人数的多少对班级进行分类, 把人数在70人以下的称为小教学任务, 记为X1;人数在70-120人的称为中教学任务, 记为X2;人数在120人以上的称为大教学任务, 记为X3.

2.2 排课任务的模型

排课任务的模型是整个模型的关键, 是建立在教学任务模型的基础上, 这里也体现了整个模型的层次性.现在, 只要排课任务的模型解决了, 整个模型也就解决了.首先, 把教室容量按对应教学任务的大小分为大、中和小教室, 分别记为R1, R2, R3.

因为教学任务是不可量化的, 所以我们将教学任务X作为一个集合, 其中元素为x $_{t}^{(k)}$ ∈X, (k表示教学任务的大小, k=1, 2, 3) .

则排课任务L就是X→T×R的单射, 即x $_{t}^{(k)}$ →ti×r $_{j}^{(k)}$ , (ti∈T, r $_{j}^{(k)}$ ∈R, k表示教室的大小, k=1, 2, 3) .

因为一个老师在同一时段只能上一门课, 可设老师某个教学时间在某教室有课记为1, 没课记为0, 则 $\sum_{j = 1}^{m} t_{i} \times r_{j}^{(k) (s)} \leq 1 (i = 1 ‚ 2 ‚ \dots ‚ 25$ ;k=1, 2, 3;s=1, 2, …, n) .

又同一个班级在同一教学时段至多只在一个教室上课, 可设某个班级某个教学时段在某个教室有课记为1, 没课记为0, 则 $\sum_{j = 1}^{t} t_{i} \times r_{j}^{(k) (l)} \leq 1 (i = 1 ‚ 2 ‚ \dots ‚ 25$ ;k=1, 2, 3;l=1, 2, …, r) .

由此, 就可以按计算机语言具体的算法来实现.

这样排课任务的硬件约束已全部满足, 即课程已排好.

2.3 模型的优化

在具体的排课过程中, 每个学院上课地点应尽量集中, 根据单射X→T×R, X可以按学院排, R可以按教学楼排, 这样就能使上课地点尽量集中化.其次考虑到许多课程会上多个课时, 这样在做映射X→T×R时, 会出现两个相同的教学任务xi=xj, 则我们可以对xi, xj选择相同的rk, 使得它们上的同一门课程在同一教室进行, 但在选择X时, 应该考虑到均匀分布, 对25个课时, 分为5个大时段, 在做映射时, 对xi, xj应尽量分布在间隔的时间段.排课的过程中, 应不予考虑晚上的时间段, 早晨时段应该首先考虑专业课, 再考虑公共课, 选修课;在可能的情况下, 还应使同一个班级的两个相邻的教学任务xi, xi+1, 对应的R尽量接近;同一个老师的两个相邻的教学任务xj, xj+1对应的R也尽量接近.

这些也可以在具体的课表排好之后, 通过手动来调整, 使整个排课任务达到优化.

3 结束

在排课问题解决的情况下, 教室资源分配问题已基本解决.但是作为一个高校, 教室不只用来上课.由于学校有很多部门 (社团、学生会等) 开会时也要占用很多教室;另外, 由于很多高校学生上自习都是自由的, 没有固定的地点, 这样就导致资源的严重浪费, 比如在开学的一段时间及节假日, 很多教室都开放, 但是很多教室只有几个人或者没有人, 但是灯几乎是全亮的, 这样不仅是空间资源的浪费, 还是电力资源的浪费.我们建议, 学校可以指定固定的开会地点, 保证资源管理的有序性.另外, 通过调查学生上自习的情况, 来制定固定的上自习地点, 集中且节省各种资源.

参考文献

[1]袁景涛.排课过程中应遵循的几个原则[J].教学与管理, 2008, (28) .

[2]郑晓芳, 郭芸, 骆名群.排课管理系统的设计[J].华东交通大学学报, 2003, 20 (1) .

3.武汉高校智慧教室解决方案篇三

清晨6时30分到校，与高中生们一同上课、跑操、到食堂就餐等，直到晚上9時30分上完晚自习才回家。在湖北省武汉市蔡甸区汉阳一中，每间教室后排都坐着一名“大同学”，他们是孩子的家长，轮流来班上陪读。从2015年10月开始，汉阳一中就已经试行这种新式陪读方式了。对于这一举措，汉阳一中政教处主任陈杰锋说，有的家长不太了解孩子的学习状况，一出现成绩波动就责备孩子学习不认真，希望通过陪读家长能真正了解孩子的学习状态，增强家长与孩子的沟通。对此有人觉得非常好，应该推行下去。但也有人认为有不妥之处，时间长了不仅打乱家长的工作，还有可能扰乱课堂纪律，没有必要。

D 当事人发声

家长曹华：我已经参加了两次陪读，每次都是提前向单位请假。早上6点多钟到学校，晚上9点多钟才能回家，一天下来，真的很累！想想孩子，天天如此，太不容易了！

学生冯翔澳：只要老爸来学校就挺好，可以督促我学习，也可以让他更加了解我。最关键的是，放假回家，我们有了更多的交流话题。

W 网友歪评

@蒲公英评论网刘传斌：实行家长轮流陪读，可以让家长大大方方参与学校教育，这是尊重家长，正视家长对学校教育的价值，创新家校沟通、促进家校融合的好方式。

@康325：说实在的其实家长和学校的沟通机会很少，想了解老师教学情况和孩子的表现，能亲自去体会下确实是个好办法，只是时间不要太长，频率不要太高，把握好度就行。

@你想的太多：请问每个学生家长都这么有钱吗？以至于不用工作还有时间可以陪孩子上学，吃住照料。再说以后要不要陪上大学陪上班？现在什么都要家长陪，小孩自己独立学习的能力都没有了吗？个人觉得没必要。

【考场仿真试题】请以“沟通”为话题写一篇文章，不少于800字。

【范文片段示例】沟通是巍巍大厦的栋梁，没有它，就只是一堆散乱的砖瓦。我想，沟通是联系两代人的桥梁，有了它，隔膜会渐渐淡化，相互理解的心最终会变得融洽。武汉汉阳一中陪读的爸爸妈妈们，跟着孩子们上了一天的课，你们是不是也在感慨真的很累？你们能理解我们真让我们感动，我们有了更多交流的机会和沟通的话题，也能相互理解对方的内心了。这座沟通的桥梁让我们的心走得更近了。

拍案时评

第一镜头：2016年3月15日晚，央视“3·15晚会”曝光了在线外卖订餐平台“饿了么”线下外卖商家脏乱差的问题。经调查发现，在“饿了么”网站上，一些餐厅贴出的照片看上去干干净净，实际上，实体店却是油污横流的黑餐馆。此外，“饿了么”引导商家虚构地址、上传虚假照片，甚至默认黑作坊入驻网站。对此，“饿了么”在微信公众号及各大媒体紧急发布声明，称已下线所有涉事违规餐厅，并将核查全国范围所有餐厅资质。但是这些事件令不少网友惊呼“不敢相信外卖APP了”“再也不敢吃”，外卖APP实物真实性和卫生资格到底应该如何监管成为大家关心的问题。

4.智慧教室论文篇四

论文题目学生姓名所在专业所在班级指导教师

智慧教室室内设备研究报告

一、总概„„„„„„„„„„3

二、核心部分„„„„„„„„4

1、交换机„„„„„„„„5

2、路由器„„„„„„„„6

3、光载无线交换机„„„„9

4、中控智能主机„„„„115、1U服务器„„„„„„12

三、灯光部分„„„„„„„„12

四、窗帘部分„„„„„„„„13

五、空调部分„„„„„„„„14

六、人脸识别部分„„„„„„15

七、门禁部分„„„„„„„„17

摘要

智慧教室是数字教室和未来教室的一种形式。智慧教室是一种新型的教育形式和现代化教学手段，基于物联网技术集智慧教学、人员考勤、资产管理、环境智慧调节、视频监控及远程控制于一体的新型现代化智慧教室系统，是推进未来学校建设的有效组成部分。

智慧教室建设运用光载无线交换机构建WiFi无线局域网，覆盖智慧教室，加上教室的有线网络交换机、网络路由器，从而建立融合有线网络、无线局域网的物联网关键部分——网络层，各种传感器件通过标准模块WiFi设备服务器（串口通信RS232转WiFi无线网络）无线接入物联网工程信息平台，构成全面涵盖物联网三个层次的一个统一的物联网工程实验平台。同时，其它内置WiFi模块的各种手持设备（笔记本电脑、手机等）也能无线接入该实验平台，成为物联网实验设备的一部分；师生教学、科研实践开发的其它感知模块，通过与标准的WiFi设备服务器连接，也能轻易接入该实验平台，完成测试、验证。

这篇论文将详细介绍广东海洋大学位于科技楼232的物联网实验室232——智慧教室。

关键词

物联网，智慧教室，智能家居等智慧教室室内设备研究报告

一、总概

我们本学期使用的智慧教室中，从应用层来看，存在着两套系统。第一套是“物联网智能实验室系统”，第二套是“智能家居系统”。它们对应的应用层管理系统分别叫做“物联网智能实验室管理系统”和“智能家居控制系统”。

下面是智慧教室大体概图（上对讲台）

我们把两个系统按功能分为六个部分：核心部分，灯光部分，门禁部分，人脸识别部分，空调部分，窗帘部分。

二、核心部分

智慧教室的核心系统（实际上是负责传输两套管理系统的核心系统），是由交换机、光载无线交换机、中控智能主机、IU服务器和路由器构成的。

实物图如下

中控智能主机，服务器，交换机，光载无线交换机，路由器

首先从核心部分的信息传输方式上，在宏观层面分析一下该部分的构成与信息传送：

在上述设备中，交换机是一个枢纽，有很多插口，分别与上述其他设备进行连接。

其他设备，通过无线或有线的方式与感知层的设备建立连接，从感知层设备接收到信息以后，它们把信息送达交换机进行“信息交换”（网络层面的信息传输）。再经路由器和中控智能主机将信息通过无线传输方式传送给PC（上位机），上位机负责将接收到的这些数据进行处理，并将处理后需要执行的相应命令，或用户下达的动作指令，再无线传输给交换机，经由交换机的分配，把命令发送给相关设备。

结构示意图如下：

接下来，对核心部分各设备逐一进行详细的介绍分析，包括它们的基本结构、工作原理、输入输出信号、以及操作方式等。

1.交换机（与门禁、人脸识别系统直接连接）

在以太网络中，交换机起的是信息中转站的作用。它把从某个端口接收到的数据从其他端口转发出去。以下介绍交换机的外观与内部组成。不同厂家、不同型号的以太网交换机，其外观和内部组成都有一定的个性差异，但其共性是主要的。

1.1外观

前面板上的多个RJ45接口是以太网口，用来连接计算机或其他交换机。后面板或前面板上的串口是交换机的配置口，用串口线缆将其与计算机的串口连接起来，可实现对交换机的配置操作。也有的交换机的配置口位于前面板上。面板上有若干指示灯，其亮、灭或闪烁可以反映交换机的工作状态是否正常。此外还有电源插口、电源开关等。

1.2内部组成

CPU(中央处理器)：交换机使用特殊用途集成电路芯片ASIC，以实现高速的数据传输。

RAM/DRAM：主存储器，存储运行配置。NVRAM（非易失性RAM）：存储备份配置文件等。

FlashROM（快闪存储器）：存储系统软件映像文件等。是可擦可编程的ROM。

ROM：存储开机诊断程序、引导程序和操作系统软件。接口电路：交换机各端口的内部电路。

2.路由器

路由器是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。路由器是互联网络的枢纽，“交通警察”。路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程中需使用不同的控制信息，所以说两者实现各自功能的方式是不同的。

路由器（Router）又称网关设备（Gateway）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器的路由功能来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。

2.1结构

电源接口（POWER）：接口连接电源。路由器接口：usb 复位键（RESET）：此按键可以还原路由器的出厂设置。猫(MODEM)或者是交换机与路由器连接口（WAN）：此接口用一条网线与家用宽带调制解调器（或者与交换机）进行连接。

电脑与路由器连接口（LAN1~4）：此接口用一条网线把电脑与路由器进行连接。需注意的是：WAN口与LAN口一定不能接反。

家用无线路由器和有线路由器的IP地址根据品牌不同，主要有192.168.1.1和192.168.0.1两种。

IP地址与登录名称与密码一般标注在路由器的底部。

登录无线路由器网有的出厂默认登录账户：admin登录密码：admin有的无线路由器的出厂默认登录账户是：admin 登录密码是空的。

2.2分类

分类里我们主要介绍无线网络路由器，如路由，D-LINK,TP-LINK, 和TENDA等。它是一种用来连接有线和无线网络的通讯设备，它可以通过Wi-Fi技术收发无线信号来与个人数码助理和笔记本等设备通讯。无线网络路由器可以在不设电缆的情况下，方便地建立一个电脑网络。

但是，一般在户外通过无线网络进行数据传输时，它的速度可能会受到天气的影响。其他的无线网络还包括了红外线、蓝牙及卫星微波等。

2.3作用功能（连通不同的网络）

从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。

路由器是一种多端口设备，它可以连接不同传输速率并运行于各种环境的局域网和广域网，也可以采用不同的协议。路由器属于O S I 模型的第三层--网络层。指导从一个网段到另一个网段的数据传输，也能指导从一种网络向另一种网络的数据传输。

第一，网络互连：路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信；

第二，数据处理：提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能；

第三，网络管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。

所谓“路由”，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，而路由器，正是执行这种行为动作的机器，它的英文名称为Router,是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读懂”对方的数据，从而构成一个更大的网络。

3.光载无线交换机（与远端射频单元相连）

光载无线通信ROF技术是应高速大容量无线通信需求，新兴发展起来的将光纤通信和无线通信结合起来的无线接入技术。一种新型的无线网络通讯产品——光载无线交换机，应由而生。它是由广州飞瑞敖电子科技有限公司与北京邮电大学合研发的新一代光载无线网络交换机。

该产品将WiFi信号的产生、处理集中于内部（中央机房），以光纤实现大范围（200到5000米）分布，通过远端天线完成信号覆盖及双向传输。

该产品可混合传输WiFi与2G3G4G以及其他无线信号，可为使用者节省大量的无线网络建设投资，避免重复施工，并极大地提高网络建设速度。

光载无线交换机，采用模拟光纤通信技术及射频交换技术实现了WiFi无线信号源的远端传输，分布，交换与控制，是一种以无线的方式连接网络终端设备的产品。它主要以企业级WiFi接入点作为无线互联节点，以模拟光纤链路作为网络传输设备，以射频开关作为网络交换设备，提高了无线网络平台的安全性，可靠性，灵活性和可扩展性，将交互式宽带无线网络应用到工业无线网络通讯，工业自动化，港口马头物流管理，环境监测和灾难预防等多个领域，极大地拓宽了无线网络的服务内容。以它为依托组建的物联网无线信息网络平台安全可靠，简便耐用，性价比高，易于与已有的网络产品进行集成，它功能强大，能够满足未来高性能物联网的要求。

3.1外观与结构

规格：标准上架式机箱尺寸：490mm×430mm×169mm 3.2主要技术性能指标

(1)固定局域网接口：10/100Mbps自适应；支持QOS；内置防火墙。

(2)内置WiFi无线接入点有2个/4个/8个/12个/16个等可选择：支持802.11b、802.11g标准；无线网络速度54Mbps；支持VLAN；支持WEP、WPA-PSK、WPA2-PSK加密；

(3)内置射频光调制/解调器：频率范围1800MHz~2500MHz；发射光波长1550nm;激光器输出光功率4dBm±2dBm；光输入功率-18dBm~6dBm；光纤链路增益0±2dB(4)射频信号的光纤分布范围200~4000米。3.3主要功能

1、内置10/100Mbps路由器，能自动分配局域网地址、支持端口镜像、网络自防御、智能过滤、流量控制；支持IP限速、上载单独限速和下载单独限速等。

2、内置8个无线接入点，提供802.11b、802.11g标准接入；支持无线接入加密和VLAN

3、将WiFi射频信号通过光纤分布200~5000米，大大扩大WiFi 无线局域网的覆盖范围。

4、具有射频交换功能。

5、无线接入点的集中配置和管理。

6、远端天线的功率控制。

7、WiFi接入点的频道自动分配。

8、接入设备在远端天线间漫游时，实现无缝切换

9、移动信号本地连接，支持2G/3G/4G/WiFi混合信号分布，可以把3G信号通过光纤传输再发射出去。

4.中控智能主机

中控智能主机是指对声、光、电等各种设备收集的信息进行集中处理、控制的设备。它应用于多媒体教室、多功能会议厅、指挥控制中心、智能化家庭等，用户可用按钮式控制面板、计算机显示器、触摸屏和无线遥控等设备，通过计算机和中央控制系统软件控制投影机、展示台、影碟机、录像机、卡座、功放、话筒、计算机、笔记本、电动屏幕、电动窗帘、灯光等设备。

4.1中控主机要求

1、设计级别：要按照智能会议中控主机要求设计，非电教中控主机改装，不集成信号切换系统（矩阵），以降低整个系统崩溃的风险，信号系统与控制系统分开；

2、处理器：最好达到32位，能快速处理各种复杂的控制指令；

3、红外口：最好达到8路，红外数据有保存到电脑上成为红外库文件。

4、红外学习器：内置，要大于64位，因为很多空调等设备红外数据是大于64位的。

5、继电器：8路或以上，用于窗帘、电动幕布等控制；

6、RS232串口：8路或16路，可编程。RS-232 串口，和RS-485互不关联，可同时使用

7、RS485/422串口：8路，可编程。RS-485 串口，和RS-232互不关联，可同时使用；

8、摄像跟踪：要支持；

5.1U服务器

所谓的1U服务器就是一种高可用高密度的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的。它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统，如Windows NT/2000/2003、Linux、Solaris等等，类似于一个个独立的服务器。在这种模式下，每一个主板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过我们还是可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。

三、灯光部分

灯光控制系统主要硬件设备为光照传感器，红外线感应开关等。感应层将探测收集的光照强度，人体红外线等信息通过网络层传送到应用层，再由应用层对信息进行处理后下达开灯或光灯指令。

四、窗帘部分如下为硬件部分实物图

光照传感器，电动开合电联机

光照度传感器的工作原理

光照度传感器为热电效应原理，感应元件采用绕线电镀式多接点热电堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂层。热接点在感应面上，而冷结点则位于机体内，冷热接点产生温差电势。在线性范围内，输出信号和太阳辐照度成正比。为减小温度的影响则配有温度补偿线路，为了防止环境对其性能的影响，则用两层石英玻璃罩，罩是经过精密的光学冷加工磨制而成的。

电动开合卷联机采用改变电流方向控制电机的正反转达到开、闭窗帘的目的。

窗帘控制系统由电动开合电联机、光照传感器和配套控制软件构成。

窗帘控制原理通过光照传感器监测到室内光照强度数据，这些数据经由网络层传输到应用层进行数据分析和处理，根据软件预设值，当白天室内光照强度低于最低门限值时自动打开窗帘。电动开合卷帘机在这里是打开窗帘的工具，可以通过应用信息服务平台对电动开合卷帘机发送指令，使其对窗帘自由调控打开闭合。

五、空调部分

如下为硬件部分实物图

空调控制器，温湿度传感器

空调控制系统由中央空调电源控制器、温湿度传感器和配套控制软件构成。

空调控制原理

通过温湿度传感器监测到室内温湿度数据，这些数据经由网络层传输到应用层进行数据分析和处理，根据软件预设值，当室内温湿度高于最高门限值时自动开启空调。当室内温湿度低于最底门限值时自动关闭空调，实现室内温湿度的自动控制。空调控制器在这里起遥控作用，可以通过应用信息服务平台对空调控制器发送指令，使其对空调进行自由调控温度，模式及开关。

六、人脸识别部分

人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。

人脸识别系统主要包括四个组成部分，分别为：人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。

人脸图像采集：不同的人脸图像都能通过摄像镜头采集下来，比如静态图像、动态图像、不同的位置、不同表情等方面都可以得到很好的采集。当用户在采集设备的拍摄范围内时，采集设备会自动搜索并拍摄用户的人脸图像。

人脸检测：人脸检测在实际中主要用于人脸识别的预处理，即在图像中准确标定出人脸的位置和大小。人脸图像中包含的模式特征十分丰富，如直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及Haar特征等。人脸检测就是把这其中有用的信息挑出来，并利用这些特征实现人脸检测。

人脸图像预处理：对于人脸的图像预处理是基于人脸检测结果，对图像进行处理并最终服务于特征提取的过程。系统获取的原始图像由于受到各种条件的限制和随机干扰，往往不能直接使用，必须在图像处理的早期阶段对它进行灰度校正、噪声过滤等图像预处理。对于人脸图像而言，其预处理过程主要包括人脸图像的光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波以及锐化等。

人脸图像特征提取：人脸识别系统可使用的特征通常分为视觉特征、像素统计特征、人脸图像变换系数特征、人脸图像代数特征等。人脸特征提取就是针对人脸的某些特征进行的。人脸特征提取，也称人脸表征，它是对人脸进行特征建模的过程。人脸特征提取的方法归纳起来分为两大类：一种是基于知识的表征方法；另外一种是基于代数特征或统计学习的表征方法。

基于知识的表征方法主要是根据人脸器官的形状描述以及他们之间的距离特性来获得有助于人脸分类的特征数据，其特征分量通常包括特征点间的欧氏距离、曲率和角度等。人脸由眼睛、鼻子、嘴、下巴等局部构成，对这些局部和它们之间结构关系的几何描述，可作为识别人脸的重要特征，这些特征被称为几何特征。基于知识的人脸表征主要包括基于几何特征的方法和模板匹配法。

人脸图像匹配与识别：提取的人脸图像的特征数据与数据库中存储的特征模板进行搜索匹配，通过设定一个阈值，当相似度超过这一阈值，则把匹配得到的结果输出。人脸识别就是将待识别的人脸特征与已得到的人脸特征模板进行比较，根据相似程度对人脸的身份信息进行判断。这一过程又分为两类：一类是确认，是一对一进行图像比较的过程，另一类是辨认，是一对多进行图像匹配对比的过程。

人脸识别门禁

人脸识别门禁是基于先进的人脸识别技术，结合成熟的ID卡和指纹识别技术而推出的安全实用的门禁产品。产品采用分体式设计，人脸、指纹和ID卡信息的采集和生物信息识别及门禁控制内外分离，实用性高、安全可靠。系统采用网络信息加密传输，支持远程进行控制和管理，可广泛应用于银行、军队、公检法、智能楼宇等重点区域的门禁安全控制。

七、门禁部分

如下为硬件部分实物图

门禁机箱电源，门禁控制器，消防联动报警模块，一体式特高频读卡器，远端射频单元，人

体红外感应器

闭门器，单门磁力锁

门禁系统功能

对通道进出权限的管理，进出通道的权限就是对每个通道设置哪些人可以进出，哪些人不能进出。进出通道的方式就是对可以进出该通道的人进行进出方式的授权，进出方式通常有密码、读卡（生物识别）、读卡（生物识别）+密码三种方式。进出通道的时段就是设置可以该通道的人在什么时间范围内可以进出。

实时监控功能，系统管理人员可以通过微机实时查看每个门区人员的进出情况（同时有照片显示）、每个门区的状态（包括门的开关，各种非正常状态报警等）；也可以在紧急状态打开或关闭所有的门区。

出入记录查询功能。系统可储存所有的进出记录、状态记录，可按不同的查询条件查询，配备相应考勤软件可实现考勤、门禁一卡通。

异常报警功能，在异常情况下可以实现微机报警或报警器报警，如：非法侵入、门超时未关等。根据系统的不同门禁系统还可以实现以下一些特殊功能：反潜回功能：就是持卡人必须依照预先设定好的路线进出，否则下一通道刷卡无效。本功能是防止持卡人尾随别人进入。

防尾随功能：就是持卡人必须关上刚进入的门才能打开下一个门。本功能与反潜回实现的功能一样，只是方式不同。

消防报警监控联动功能：在出现火警时门禁系统可以自动打开所有电子锁让里面的人随时逃生。与监控联动通常是指监控系统自动将有人刷卡时（有效/无效）录下当时的情况，同时也将门禁系统出现警报时的情况录下来。