多媒體教室智能管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

摘要 針對高校多媒體教室電能浪費嚴重、資源利用不合理以及用電設備、教學管理不足等問題，利用恩智浦公司的Cortex M0芯片，設計了以智能網(wǎng)關控制器為核心的教學樓智能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了合理使用教室用電設備，達到了節(jié)約電能、改善教學管理的目的。
關鍵詞 多媒體教室；智能網(wǎng)關控制器；智能管理系統(tǒng)

隨著教學方式的改進，多媒體教室將不斷增多，而對于整棟教學樓或跨校區(qū)的多媒體教室管理，采用人工開關設備，是一件費時費力的工作。文中應用電子、網(wǎng)絡、自動控制技術以及實用的軟件平臺，設計了一套教室自動監(jiān)測與控制系統(tǒng)。教室智能控制系統(tǒng)采用無線和以太網(wǎng)的分布式集散控制系統(tǒng)實現(xiàn)對教室內多媒體設備、教室照明和風扇進行遠程集中控制和管理，并通過網(wǎng)絡攝像頭對教室使用狀態(tài)等進行監(jiān)控與顯示，達到教室控制智能化和節(jié)約化的目標。文中將嵌入式控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡技術結合，具體論述系統(tǒng)中硬軟件各部分的結構功能和實現(xiàn)方法。

1 系統(tǒng)組成與工作原理
該系統(tǒng)主要用于多媒體教室的管理，使各教室按課表作息時間自行打開教室多媒體設備以及電燈、風扇、攝像頭等用電設備。并可在2分鐘內開啟教室所有的用電設備。
文中系統(tǒng)采用3層硬件兩級網(wǎng)絡構成，即“教室用電設備控制單元-315／433 Mbit·s-1無線通信-無線網(wǎng)關控制器-以太網(wǎng)-中央計算機單元”。其網(wǎng)絡拓撲結構如圖1所示。

系統(tǒng)總設計如圖2所示。

系統(tǒng)工作原理：系統(tǒng)第一次運行時，由中央計算機將一學期的課表信息按照約定的編碼方式碼，通過以太網(wǎng)發(fā)送到各間教室的智能網(wǎng)關控制器上儲存，網(wǎng)關控制器自行讀取該教室的課表信息，并執(zhí)行相應的操作。將課表信息存于網(wǎng)關控制器，使得網(wǎng)關控制器運行于脫機狀態(tài)，這樣有利于在網(wǎng)絡中斷或者沖突的情況下，系統(tǒng)依然可以正常運行，同時還可避免教室較多的情況下所產生的網(wǎng)絡擁堵。