一种基于物联网的智慧教室制造技术

本发明专利技术公开了一种基于物联网的智慧教室，包括教室，教室设置有两个教室门，教室门侧部教室上设置有签到机和RFID读卡器，教室内壁上设置有温度传感器、二氧化碳传感器、湿度传感器、换风机和机柜，教室前部设置有投影显示屏、投影仪和教师桌，所说教师桌上设置有坐凳和教师显示操作屏，教室对称两墙壁上设置有窗户，窗户内壁上设置有自动窗帘和光强传感器，教室后部设置有动态显示屏和控温控湿装置，教室设置教室门对称设置的外墙面上设置有窗户监视系统，教室内部还设置有远端射频单元和摄像头。本发明专利技术结构合理紧凑，实现教育的智能化和数据化，提高了学生的学习环境，增加学生间的交流沟通，增加了学生学习过程中的感知认识。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的智慧教室
本专利技术涉及一种物联网领域，具体是一种基于物联网的智慧教室。
技术介绍
在学校，课堂教学环节是学生接受系统教育最重要的一环，做好教学互动环节，是掌握好教学环节的质量，提高教学水平的关键。现行的教学过程中，传统的签到环节、疑问确认环节、提问互动环节、课堂小测试环节存在诸多问题。签到过程中，使用纸张签到，效率低且存在代签现象，结果不便于教师统计；提问互动环节和课堂小测试的环节中，教师给出简单选择后，学生举手或者口头回答，不能获得准确的统计数据，教师只能根据大体情况来判断是否进行教学，没有准确的数据，更不能考虑后期的数据挖掘和数据统计工作。传统的教学方式已经不适应现代化教学的需要，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在逐步的推广运用。智慧教室作为一种新型的教育形式和现代化教学手段，给教育行业带来了新的机遇。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的智慧教室，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于物联网的智慧教室，包括教室，所述教室设置有两个教室门，所述教室门侧部教室上设置有签到机和RFID读卡器，所述签到机和RFUD读卡器电性连接，所述教室内壁上设置有温度传感器、二氧化碳传感器、湿度传感器、换风机和机柜，教室前部设置有投影显示屏、投影仪和教师桌，所说教师桌上设置有坐凳和教师显示操作屏，所述教师显示操作屏、投影显示屏、投影仪和教师桌均与机柜电性连接，教室对称两墙壁上设置有窗户，所述窗户内壁上设置有自动窗帘和光强传感器，教室后部设置有动态显示屏和控温控湿装置，所述教室设置教室门对称设置的外墙面上设置有窗户监视系统，所述窗户监视系统与机柜电性连接，所述教室内还设置有课桌和学生显示操作屏，所述学生显示操作屏固定设置于课桌上，所述课桌和显示操作屏与机柜电性连接，所述课桌和坐凳上还设置有升降装置，所述教室内部还设置有远端射频单元和摄像头。作为本专利技术进一步的方案：所述温度传感器、二氧化碳传感器和湿度传感器均设置有两个且沿教室中心点对称布置，温度传感器、二氧化碳传感器和湿度传感器和换风机均与机柜电性连接。作为本专利技术再进一步的方案：所述机柜内设置有控制箱和显示屏。作为本专利技术再进一步的方案：所述自动窗帘和光强传感器与机柜电性连接，动态显示屏和控温控湿装置均与机柜电性连接。作为本专利技术再进一步的方案：所述远端射频单元和机柜通过光纤电路与光载无线交换机连通，光载无线交换机出口连接有以太网交换机进口连接，以太网交换机进口连接有数据库出口，以太网交换机出口与互联网连接，以太网交换机与互联网间设置有防火墙，互联网连接有远程控制终端。作为本专利技术再进一步的方案：所述摄像头与机柜电性连接，所述教师桌上设置有无线麦克，教室内设置有音箱，所述课桌上设置有拾音器、问答器和智能问答搜索助手。为实现上述目的，本专利技术还提供如下技术方案：一种评价上述技术方案中的传感器输出精度，本专利技术采用自适应加权融合算法进行评估。作为本专利技术再进一步的方案：所述自适应加权融合算法包括以下步骤：(S1)选取多个传感器输出的数据信息，将所述数据信息构成数据集合；(S2)构建自适应加权融合算法模型，用公式表示为:其中，Y表示融合后的数据信息，n表示传感器的数量，x1表示第一个传感器，x2表示第二个传感器，xn表示第n个传感器，其中W1(x1)表示第一个传感器的加权算子，W2(x2)表示第二个传感器的加权算子，Wn(xn)表示第n个传感器的加权算子；(S3)计算融合后的传感器的数值与加权算子之间的关系，用公式表示为：其中，用X表示融合后的传感器的数值，(S4输出不同的传感器的加权算子，用公式表示为：作为本专利技术再进一步的方案：0＜Wi＜1作为本专利技术再进一步的方案：利用方差计算公式进行评价传感器数据融合的性能，公式模型为：其中表示为总方差，E表示为方差，由于X1、X2，…，Xn之间互相独立，并且所述数据为X的无偏估计，通过方差计算，能够减少数据融合计算的误差，用公式表示为：E[(X-Xp)(X-Xq)]＝0其中(p≠q,p＝1,2,3,......n；q＝1,2,3,......n)。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：结构合理紧凑，实现教育的智能化、自动化和数据化，对学生学习环境的温度、湿度、光强度和二氧化碳浓度进行控制，提高了学生的学习环境，增加学生间的交流沟通，降低污染，实现了教学的同一管理，增加了学生学习过程中的感知认识。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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专利技术的一些实施例，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获得其他的附图。图1为一种基于物联网的智慧教室的结构示意图。图2为一种基于物联网的智慧教室中教室的结构示意图。图3为一种基于物联网的智慧教室中远程控制端的结构示意图。图中：1-教室；2-教室门；3-签到机；4-RFID读卡器；5-温度传感器；6-二氧化碳传感器；7-湿度传感器；8-窗户；9-自动窗帘；10-换风机；11-投影显示屏；12-投影仪；13-教师桌；14-教师显示操作屏；15-动态显示屏；16-控温控湿装置；17-窗户监视系统；18-课桌；19-学生显示操作屏；20-远端射频单元；21-光纤线路；22-走廊；23-机柜；24-光强传感器；25-摄像头。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1～2，本专利技术实施例中，一种基于物联网的智慧教室，包括三个层次：应用层、感知层和网络层，教室1内设置有机柜23和远端射频单元20，所述远端射频单元20和机柜23通过光纤电路21与光载无线交换机连通，所述机柜23内设置有控制箱和显示屏，光载无线交换机出口连接有以太网交换机进口连接，以太网交换机进口连接有数据库出口，所述以太网交换机出口与互联网连接，以太网交换机与互联网间设置有防火墙，互联网连接有远程控制终端，实现远程终端通过互联网平台或校园网平台对教室内各种仪器设备进行远距离控制调节，方便校园的统一管理和调控，所述教室1设置有两个教室门2，所述教室门2侧部教室1上设置有签到机3和RFID读卡器4，所述签到机3和RFUD读卡器4电性连接，采用RFID考勤机(校园一卡通)对学生进行考勤统计，用于对进入教室的人员进行身份识别，对合法人员进行考勤统计，对非法用户进行警告，通过无线覆盖和远程控制系统的设置，实现远程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的智慧教室，包括教室(1)，其特征在于，所述教室(1)设置有两个教室门(2)，所述教室门(2)侧部教室(1)上设置有签到机(3)和RFID读卡器(4)，所述签到机(3)和RFUD读卡器(4)电性连接，所述教室(1)内壁上设置有温度传感器(5)、二氧化碳传感器(6)、湿度传感器(7)、换风机(10)和机柜(23)，教室(1)前部设置有投影显示屏(11)、投影仪(12)和教师桌(13)，所说教师桌(13)上设置有坐凳和教师显示操作屏(14)，所述教师显示操作屏(14)、投影显示屏(11)、投影仪(12)和教师桌(13)均与机柜(23)电性连接，教室对称两墙壁上设置有窗户(8)，所述窗户(8)内壁上设置有自动窗帘(9)和光强传感器(24)，教室(1)后部设置有动态显示屏(15)和控温控湿装置(16)，所述教室(1)设置教室门(2)对称设置的外墙面上设置有窗户监视系统(17)，所述窗户监视系统(17)与机柜(23)电性连接，所述教室(1)内还设置有课桌(18)和学生显示操作屏(19)，所述学生显示操作屏(19)固定设置于课桌(18)上，所述课桌(18)和显示操作屏(19)与机柜(23)电性连接，所述课桌(18)和坐凳上还设置有升降装置，所述教室(1)内部还设置有远端射频单元(20)和摄像头(25)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智慧教室，包括教室(1)，其特征在于，所述教室(1)设置有两个教室门(2)，所述教室门(2)侧部教室(1)上设置有签到机(3)和RFID读卡器(4)，所述签到机(3)和RFUD读卡器(4)电性连接，所述教室(1)内壁上设置有温度传感器(5)、二氧化碳传感器(6)、湿度传感器(7)、换风机(10)和机柜(23)，教室(1)前部设置有投影显示屏(11)、投影仪(12)和教师桌(13)，所说教师桌(13)上设置有坐凳和教师显示操作屏(14)，所述教师显示操作屏(14)、投影显示屏(11)、投影仪(12)和教师桌(13)均与机柜(23)电性连接，教室对称两墙壁上设置有窗户(8)，所述窗户(8)内壁上设置有自动窗帘(9)和光强传感器(24)，教室(1)后部设置有动态显示屏(15)和控温控湿装置(16)，所述教室(1)设置教室门(2)对称设置的外墙面上设置有窗户监视系统(17)，所述窗户监视系统(17)与机柜(23)电性连接，所述教室(1)内还设置有课桌(18)和学生显示操作屏(19)，所述学生显示操作屏(19)固定设置于课桌(18)上，所述课桌(18)和显示操作屏(19)与机柜(23)电性连接，所述课桌(18)和坐凳上还设置有升降装置，所述教室(1)内部还设置有远端射频单元(20)和摄像头(25)。


2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧教室，其特征在于，所述温度传感器(5)、二氧化碳传感器(6)和湿度传感器(7)均设置有两个且沿教室中心点对称布置，温度传感器(5)、二氧化碳传感器(6)和湿度传感器(7)和换风机(10)均与机柜(23)电性连接。


3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧教室，其特征在于，所述机柜(23)内设置有控制箱和显示屏。


4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧教室，其特征在于，所述自动窗帘(9)和光强传感器(24)与机柜(23)电性连接，动态显示屏(15)和控温控湿装置(16)均与机柜(23)电性连接。


5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧教室，其特征在于，所述远端射频单元(20)和机柜(23)通过光纤电路(21)与光载无线交换机连...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡佳，
申请(专利权)人：蔡佳，
类型：发明
国别省市：广东;44