物聯網技術下智慧多媒體教室設計探討

趙倩瑩

[摘 要] 大學教育逐漸進入了數字化建設階段，各個高校紛紛建立并完善了多媒體教室，促進了大學教育質量的提高。文章結合物聯網技術，提出了智慧多媒體教室的設計步驟和方法，希望能夠為高校教育和管理水平的發展提供一些理論上的參考。

[關鍵詞] 物聯網技術；智慧多媒體教室；設計方法；完善措施

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 03. 129

[中圖分類號] G420 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）03- 0231- 02

0 前 言

物聯網技術最早應用于交通、物流等領域，隨著技術理念和實踐的不斷發展，很多高校都擁有多個校區，校區內的教學點比較分散，而多媒體教室內的設備比較復雜，容易出現人工性操作失誤等問題，一旦出現故障，就會直接影響教學質量和效率。為此，需要結合物聯網技術，對多媒體教室的設計及應用方法進行分析，以提升多媒體教學的信息化和自動化，發揮設備的真正作用。

1 物聯網的組成及構架分析

物聯網技術指的是信息獲取、傳輸、存儲、處理及應用的過程，主要包括射頻識別、中間件Savant系統以及Internet系統三個部分[1]。簡單來說，射頻識別指的是一種非接觸式自動識別技術，該技術能夠實現對物品、數據的跟蹤和交換。中間件Savant系統指的是位于解讀器和Internet系統之間的一個傳輸物件，它是進行數據捕獲、監控機傳送的工具。從架構上看，物聯網主要分為感知層、網絡層、應用層三個層，感知層位于系統的最下端，它具有感知現實世界各種信息的功能，同時還能夠與局部空間進行互動。網絡層指的是連接無線網絡、蜂窩移動網絡等網絡的連接工具，是完成信息融合和遠距離傳輸的必備工具。應用層位于物聯網系統的最上端，它的主要任務在于服務應用者，按照他們的只是搜集或處理各類信息。

2 物聯網技術下智慧多媒體教室的設計方法分析

2.1 感知層的設計

感知層主要包括傳感器、RFID、GPS、攝像頭、無線通信等部分。首先，需要按照物聯網的運作要求，在高校不同校區內的多媒體教師中安裝RFID系統，此項系統的作用在于識別使用者的身份，教師或學生只有通過射頻IC卡確認身份后[2]，才能使用教室內的各個設備。其次，教室內需安裝攝像頭，采集多媒體設備運行中教師和學生的使用狀態，方便管理人員通過遠程監控來發現問題并解決問題，避免出現漏洞。第三，在多媒體設備中安裝檢測傳感器，目的在于提供計算機、投影儀、電動窗簾、電燈、音響及多媒體機柜等設備的信息，方便管理人員進行監控和管理，儲存相應的信息。最后，為了防止儀器丟失，需在貴重設備上安裝GPS定位及防盜報警系統。

感知層能夠利用攝像頭、傳感器和RFID等，構建一個有效的多媒體教室監管體系，并結合IC卡身份確認、攝像頭室內監視等安全技術，明確設備的運行狀態及各個參數，實現對教學過程的全方位、動態性、智慧化的管理，有利于保證設備的運行狀態，同時維護教學過程的安全性。

2.2 網絡層的設計

網絡層屬于物聯網系統中的中間層，其作用在于將感知層中獲取的信息通過網絡傳輸工具傳輸到相應的終端設備中，以實現優質計算、高校通信的目的。在網絡層的設計中，首先，需要選擇適當的通信協議，以保障感知信息傳輸過程的安全性，目前，全球通用的協議為TCP/IP協議，其核心在于IP，但是IPv4協議已經基本分配完畢，由于用戶眾多，資源消耗嚴重，很容引起網絡癱瘓，影響教師和學生的使用體驗。如今，IPv6協議應運而生，其具有空間豐富、安全性高的特點，能夠進一步優化校園網絡的使用速度和質量，符合智慧多媒體教室建設的要求。另外，IPv6協議還可以實現人機對話，其服務范圍包括了人類和硬件設備，能夠創造一個無處不在的寬帶網絡環境，這是多媒體教室運行的有力保障。

現有的通信網主要連接多媒體教室總控制室電話及技術人員的電話，完善通信網絡，能夠方便管理人員監控和了解多媒體設備的運行狀況，避免出現大的故障，提高維修和保養效率。通信網和無線校園網融合后，能夠進一步提高多媒體教室內設備信息的傳輸和交換。

2.3 應用層的設計

應用層的作用在于設備控制、檢查機故障處理，由于高校多媒體教室設備大多比較復雜，連接的線路比較多，且連續使用的實踐很長，因此應用層的設計需要結合云計算技術，達到存儲、服務、處理資源過程的虛擬化。在云計算技術中，用戶可以進行軟硬件資源共享，真正將廣闊地域的計算機資源整合成為一個可統一調度的網絡。總的來說，基于云計算技術的應用層能夠促進資源節約型多媒體教室的建設，優化教學環境，改善教學資源的利用效率。

云計算技術的特點在于虛擬化、高安全性、價格低廉、規模大、高擴展性等，其應用于應用層中能夠通過各種云技術，實現對多媒體教室的管理和數據處理，優化信息共享、交換的過程，并通過總控制系統對教室內各類設備的參數、數據、故障等信息進行實時監控，有利于提高故障出現后的維修速度，減少對師生造成的不良影響。

3 結 語

物聯網技術是21世紀影響力最大的技術類型之一，基于該技術創建的智慧多媒體教室，能夠實現多個校區和教學點的無間隙信息傳輸，提高對多媒體教室內部的監控和管理體系，保證教學過程的順利進行，提高故障處理的速度和靈活性。

主要參考文獻

[1]王琴，鄭敏.基于物聯網技術的智慧多媒體教室設計[J].實驗室研究與探索，2014，33（3）：127-130.

[2]梁柏櫸，謝運佳，黃芳明，等.物聯網技術與智慧多媒體網絡教室的應用研究[J].互聯網天地，2013（6）：71-73.