CN111523646B - 基于物联网的远程教育学习中心智慧感知网络及管理方法 - Google Patents
基于物联网的远程教育学习中心智慧感知网络及管理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111523646B CN111523646B CN202010328775.7A CN202010328775A CN111523646B CN 111523646 B CN111523646 B CN 111523646B CN 202010328775 A CN202010328775 A CN 202010328775A CN 111523646 B CN111523646 B CN 111523646B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- intelligent
- data
- teaching
- internet
- things
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000008447 perception Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000007726 management method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 12
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 12
- 230000008451 emotion Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 238000007418 data mining Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 3
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 claims description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 2
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000013499 data model Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 2
- 238000003012 network analysis Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/04—Architecture, e.g. interconnection topology
- G06N3/045—Combinations of networks
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/06—Physical realisation, i.e. hardware implementation of neural networks, neurons or parts of neurons
- G06N3/061—Physical realisation, i.e. hardware implementation of neural networks, neurons or parts of neurons using biological neurons, e.g. biological neurons connected to an integrated circuit
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/20—Education
- G06Q50/205—Education administration or guidance
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Neurology (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Economics (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于物联网的远程教育数字化学***台和物联网。智能感知网络层能够感知到用户端的数据和智慧校园的数据并进行互动、综合分析。用户端的不同用户根据反馈数据进行下一步教、学和管理。因此本发明利于资源的整合与运用，使得线下学习中心成为开放教育***的线下数字化学习环境支撑，为老师管理学生提供辅助手段，并在一定程度上节约教学管理资源、促进教和学的质量提升。
Description
技术领域
本发明涉及物联网领域，具体而言，涉及一种基于物联网的远程教育学习中心智慧感知网络及管理方法。
背景技术
随着物联网的快速发展与创新，当前智慧学习技术已深入教育行业，“智慧学习”为教育工作者和学习人员带来益处的同时也伴有一些的问题，然而现阶段学习中心数字化学习环境的设计缺乏科学规划，在线下实体教学业务中没有与云端师生学习数据互动，没有设计物联网感知实体教学环境的变化，对于学生来说促学手段不到位，对于教育工作者和管理者来说，缺乏积极响应和有效的管理模式，造成教育教学的不高效和资源的浪费。
为了解决上述现有技术中的问题，本发明提供一种基于物联网的远程教育学习中心智慧感知网络及管理方法。该***和方法提供结合物联网，特别是感知网络的智慧学习***。因此本发明能够解决智慧学习中心数据庞大，响应不高效，管理不够智能甚至出现错误的问题。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中实体学***台和物联网；用户端包括学校管理者，教师，学生，社会公众，各种设备；校园应用层包括智慧教学服务子***，智慧管理子***，智慧学***安子***，教学质量监测与评估子***，教育教学全景展示子***；智慧应用支持平台包括数据分析子***，云计算平台和数据挖掘与展现子***；物联网包括智能信息采集子***，智能信息管理子***，网络通信层，智能感知网络层。因此本发明能够解决现有技术的智慧学习中心不完善的问题。本发明提供的基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***及管理方法，通过物联网的设置，特别是感知网络的训练，利于资源的整合与运用，构建基于线上、线下一体化的学习中心教学环境，使得学习中心成为智慧教学应用典范，为老师管理学生提供辅助手段，并在一定程度上节约教学管理资源、促进教和学的质量提升。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面提出一种基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***，包括：
用户端，智慧校园应用层，智慧应用支持平台和物联网；
用户端包括学校管理者，教师，学生，社会公众，各种设备；
校园应用层包括智慧教学服务子***，智慧管理子***，智慧学***安子***，教学质量监测与评估子***，教育教学全景展示子***；
智慧应用支持平台包括数据分析子***，云计算平台和数据挖掘与展现子***；
物联网包括智能信息采集子***，智能信息管理子***，网络通信层，智能感知网络层；
智能信息采集子***包括智能信息采集模块，智能信息采集网关，物联网数据/元数据收集/储存模块；
智能信息管理子***包括物联网互通管理中心，物联网运行设备管理子***；
网络通信层包括3G/4G/5G，WiFi，Ipv/Ipv6网络，蓝牙，和/或红外接口；
智能感知网络层包括智能手机，可穿戴感应设备，环境传感器，摄像机，麦克风，采集器，RFID设备；
用户端，所述智慧校园应用层，智慧应用支持平台和所述物联网通过所述网络通信层连接；
用户端形成所述感知网络数据的主体来源；
智慧校园应用层用于接收和采集用户端产生的数据；
用户端产生的数据经物联网传输至智慧应用支持平台分析数据，智慧应用支持平台再将分析的数据反馈给智慧校园应用层。
可选地，智能感知网络层能够感知到用户端的数据和线下学习中心的数据，用户端的数据包括声音数据，视频数据，图像数据，文字数据，教学互动数据和情感数据，和/或智慧校园的数据包括环境数据，考勤数据，温度数据，光照数据和教学资源数据。
可选地，感知网络对所述用户端的声音数据，视频数据，图像数据，文字数据和情感数据的分析满足如下公式，N个样本的对应(Xp，Yp)(p＝1,2，……，n)，对第M个样本单元的j的所述用户端的数据的输入总和设定为INmj，单元i的输出总和设定为OUTmi，则
INmj＝ΣWijOUTmi＝Σ1/[1+exp(-INmj)][1-exp(INmj)]
其中Wji是神经元i，j之间的权值。
可选地，设定智慧校园的数据综合为S；
感知网络综合所述用户端的数据和所述远程教育数字化学习中心智慧校园的数据得到决策函数满足：
其中y为第y个样本，Q(xi，x)为核函数，通过训练核函数得到最优值，δ为阈值，αk为修正因子。
为了解决上述技术问题，本发明第二方面提出一种基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***的管理方法，应用如上述基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***，包括如下步骤：
(1)通过课程安排指令发出，所述***进入上课模式；
(2)检查所述智慧校园的环境是否全部都在上课模式，如果“是”，执行步骤(3)；否则执行步骤(4)；
(3)通过所述校园应用层监控整个智慧学***台对所述校园应用层监控获得的数据进行整理和分析；
(4)调整和修正所述智慧校园的环境，并返回步骤(2)；
(5)通过所述物联网将分析获得的数据反馈给所述校园应用层；
(6)所述校园应用层根据反馈数据属性分别反馈给所述用户端的不同用户
(7)所述用户端的不同用户根据反馈数据进行下一步智慧学习。
为了解决上述技术问题，本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序能够被处理器执行来实现上述方法。
通过以上***或方法，物联网传输，大数据整理，感知网络分析数据，定向分发数据给不同用户，形成智慧学习中心，根据不同的数据分析，实施下一步教学。因此本发明能够解决传统智慧学习中心管理的问题，使得基于物联网的智慧学习中心的管理的功能更加多样化，终端/***之间的联系与通信更加方便，数据传输更加可靠安全，而且能够提高数据分析的效率，利于资源的整合与运用，为全面***的教学，个性化的教学提供有力保障。
附图说明
为了使本发明所解决的技术问题、采用的技术手段及取得的技术效果更加清楚，下面将参照附图详细描述本发明的具体实施例。但需声明的是，下面描述的附图仅仅是本发明的示例性实施例的附图，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1是示出了根据本发明实施例的一种基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***的结构示意图。
图2是示出了根据本发明实施例的一种基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***的管理方法的流程示意图。
图3是根据本发明实施例的一种计算机可读介质的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图来更加全面地描述本发明的示例性实施例，虽然各示例性实施例能够以多种具体的方式实施，但不应理解为本发明仅限于在此阐述的实施例。相反，提供这些示例性实施例是为了使本发明的内容更加完整，更加便于将发明构思全面地传达给本领域的技术人员。
在符合本发明的技术构思的前提下，在某个特定的实施例中描述的结构、性能、效果或者其他特征可以以任何合适的方式结合到一个或更多其他的实施例中。
在对于具体实施例的介绍过程中，对结构、性能、效果或者其他特征的细节描述是为了使本领域的技术人员对实施例能够充分理解。但是，并不排除本领域技术人员可以在特定情况下，以不含有上述结构、性能、效果或者其他特征的技术方案来实施本发明。
附图中的流程图仅是一种示例性的流程演示，不代表本发明的方案中必须包括流程图中的所有的内容、操作和步骤，也不代表必须按照图中所显示的顺序执行。例如，流程图中有的操作/步骤可以分解，有的操作/步骤可以合并或部分合并，等等，在不脱离本发明的发明主旨的情况下，流程图中显示的执行顺序可以根据实际情况改变。
附图中的框图一般表示的是功能实体，并不一定必然与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
各附图中相同的附图标记表示相同或类似的元件、组件或部分，因而下文中可能省略了对相同或类似的元件、组件或部分的重复描述。还应理解，虽然本文中可能使用第一、第二、第三等表示编号的定语来描述各种器件、元件、组件或部分，但是这些器件、元件、组件或部分不应受这些定语的限制。也就是说，这些定语仅是用来将一者与另一者区分。例如，第一器件亦可称为第二器件，但不偏离本发明实质的技术方案。此外，术语“和/或”、“及/或”是指包括所列出项目中的任一个或多个的所有组合。
图1是示出了根据本发明实施例的一种基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***的结构示意图。
如图1所示，用户端1，智慧校园应用层2，智慧应用支持平台3和物联网4；
用户端1包括学校管理者，教师，学生，社会公众，各种设备；
校园应用层2包括智慧教学服务子***，智慧管理子***，智慧学***安子***，教学质量监测与评估子***，教育教学全景展示子***；
智慧应用支持平台3包括数据分析子***，云计算平台和数据挖掘与展现子***；
物联网4包括智能信息采集子***，智能信息管理子***，网络通信层，智能感知网络层；
智能信息采集子***包括智能信息采集模块，智能信息采集网关，物联网数据/元数据收集/储存模块；
智能信息管理子***包括物联网互通管理中心，物联网运行设备管理子***；
网络通信层包括3G/4G/5G，WiFi，Ipv/Ipv6网络，蓝牙，和/或红外接口；
智能感知网络层包括智能手机，可穿戴感应设备，环境传感器，摄像机，麦克风，采集器，RFID设备。其中，可穿戴感应设备可以是可穿戴智能设备。传感器设备可以感应在授课过程中对点名响应、教室内温度、二氧化碳及PM2.5相关数据的监控，课后教室保洁、相关设备的自动断电等。根据预先设定的阈值，可以对授课地点，例如教室，环境进行控制。
用户端1，智慧校园应用层2，智慧应用支持平台3和物联网4通过所述网络通信层连接；
用户端形成所述感知网络数据的主体来源；
智慧校园应用层用于接收和采集用户端产生的数据；
用户端产生的数据经物联网传输至智慧应用支持平台分析数据，智慧应用支持平台再将分析的数据反馈给智慧校园应用层。
用户端包括学校管理者，教师，学生，社会公众，各种人员的使用终端设备。学校管理者可以根据教师，学生，社会公众收集的数据，进行基于物联网的智慧学习中心的综合管理。
可选地，智能感知网络层能够感知到用户端的数据和智慧校园的数据，用户端的数据包括声音数据，视频数据，图像数据，文字数据和情感数据，和/或智慧校园的数据包括环境数据，考勤数据，温度数据，光照数据和教学资源数据。
可选地，感知网络对所述用户端的声音数据，视频数据，图像数据，文字数据和情感数据的分析满足如下公式，N个样本的对应(Xp，Yp)(p＝1,2，……，n)，对第M个样本单元的j的所述用户端的数据的输入总和设定为INmj，单元i的输出总和设定为OUTmi，则
INmj＝ΣWijOUTmi＝Σ1/[1+exp(-INmj)][1-exp(INmj)]
其中Wji是神经元i，j之间的权值。本发明提供的感知网络分析法具有很强的信息处理能力。可以综合用户端的输入的所有数据，例如声音，视频，图像，文字，情感数据等，情感数据可以是学生感知教师发出数据，也可以是教师感知学生反馈数据。因此，输出是不仅是对输入的综合分析，还包括了用户的感知信息。
可选地，设定智慧校园的数据综合为S；
感知网络综合所述用户端的数据和所述智慧校园的数据得到决策函数满足：
其中y为第y个样本，Q(xi，x)为核函数，通过训练核函数得到最优值，δ为阈值，αk为修正因子；
通过决策函数，综合用户端的现场数据，可以进行精准教学。具体的，将智慧校园的教学资源数据推送给相应的用户端。例如，教师通过声音、视频、图像数据、文字数据，声情并茂的教学，学生端通过感知网络，例如可穿戴智能设备进行反馈，可穿戴智能设备可以检测到学生在获取教师发出的教课信息后的反应，情感的，大脑反应的等。决策函数通过数据运算，机器学习，数据训练建立的模型，可以对学生端进行个性化的教学分析，例如掌握知识和技能的程度，是否对此类课程感兴趣，是否对此类课程有知识储备等。综合信息后，将个性化的教学资源推送给不同的学生。老师同时获得教室内所有学生的数据，调整教学，智能化教学。
可选地，学生可以通过可穿戴智能设备反馈声音，视频，图像，文字数据，对这些数据进行片段分解，并对每一个小片段进行打分，不同课程设置不同的打分规则，形成数据模型，进行数据训练和机器学习，得到不同课程最优的反馈数据模型。通过数据进行教学方式和教学策略的交流，促进教学流程的重组及教学模式的创新，提升教学质量。
图2是示出了根据本发明实施例的一种基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***的管理方法的流程示意图。
如图2所示，一种基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***的管理方法，应用如上述基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***，包括如下步骤：
(1)通过课程安排指令发出，所述***进入上课模式；
(2)检查所述智慧校园的环境是否全部都在上课模式，如果“是”，执行步骤(3)；否则执行步骤(4)；
(3)通过所述校园应用层监控整个智慧学***台对所述校园应用层监控获得的数据进行整理和分析；
(4)调整和修正所述智慧校园的环境，并返回步骤(2)；
(5)通过所述物联网将分析获得的数据反馈给所述校园应用层；
(6)所述校园应用层根据反馈数据属性分别反馈给所述用户端的不同用户
(7)所述用户端的不同用户根据反馈数据进行下一步智慧学习。
下一步的学习，例如教师可以调整教学方案，向学生推送课程个性化的课程材料，或智慧学习中心自动向教师推送教学资源，学生可以向教师提出教学改进方案，公众可以监督教学或提出建议，教学管理者可以监控学习并获得教学评估等。由于每一个学生经过感知网络得到的综合数据都是不同的，个性化的，因此，下一步的智慧学习也是个性化设定的，多样的，智能的。
图3是本发明实施例的一种计算机可读介质的示意图。如图3所示，所述计算机程序可以存储于一个或多个计算机可读介质上。计算机可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。当所述计算机程序被一个或多个数据处理设备执行时，使得该计算机可读介质能够实现本发明的上述方法。
本发明还可以通过在物理环境中植入感知设备或者为学习者提供可穿戴感应设备，建设学习中心智能能耗管控***，与开课安排等***对接，实现课程按时开出后指定教室门禁开启、电源及授课设备自动开启、教室内无线网络关联开启，在授课过程中对点名、教室内温度、二氧化碳及PM2.5相关数据的监控，课后教室保洁、相关设备的自动断电等等。在行政层面，本着对空间的高效利用，智慧学习中心应能够实现移动办公空间的预约、带有RFID的家具和设备的租用、电话号码与员工卡的对应以及智能消息推送。当然，如果需要还可以对用户体温等健康数据进行采集和预警，实现人性化的智慧教学服务。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
在基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***的设置，由其组成结构和模型可知，数据感知和分析是智慧学习中心“智慧”的基础，通过基于互联网的智慧学习中心感知网络***汇聚多方面的数据，引进大数据分析和优化模型等新兴技术，实现智慧学习，智慧教学和智慧管理。
本发明与现有技术相比，具有以下改进技术点：
1.本发明提出了用户端，智慧校园应用层，智慧应用支持平台和物联网组成了基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***。
2.感知网络的***对数据的分析，建立的优化模型。
3.制定或推送个性化的教学方案。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行进一步详细说明，应理解的是，本发明不与任何特定计算机、虚拟装置或者电子设备固有相关，各种通用装置也可以实现本发明。以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***的管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）通过课程安排指令发出，所述***开启上课模式；
（2）检查智慧校园的环境是否全部都在上课模式，如果“是”，执行步骤（3）；否则执行步骤（4）；
（3）通过校园应用层监控整个学***台对所述校园应用层监控获得的数据进行整理和分析；
（4）调整和修正所述智慧校园的环境，并返回步骤（2）；
（5）通过所述物联网将分析获得的数据反馈给所述校园应用层处理、展示；
（6）所述校园应用层根据反馈数据属性分别反馈给用户端的不同用户；
（7）所述用户端的不同用户根据反馈数据进行下一步智慧学习；
所述下一步智慧学习包括：教师调整教学方案，向学生推送课程个性化的课程材料，智慧学习中心自动向教师推送教学资源，学生向教师提出教学改进方案，公众监督教学或提出建议，教学管理者监控学习并获得教学评估；
所述基于物联网的远程教育数字化学习中心智慧感知网络***包括：
用户端，智慧校园应用层，智慧应用支持平台和物联网；
所述用户端包括学校管理者，教职员工，学生，社会公众；
所述校园应用层包括智慧教学服务子***，智慧管理子***，智慧学***安子***，教学质量监测与评估子***，教育教学全景展示子***；
所述智慧应用支持平台包括数据分析子***，云计算平台和数据挖掘与展现子***；
所述物联网包括智能信息采集子***，智能信息管理子***，网络通信层，智能感知网络层；
所述智能信息采集子***包括智能信息采集模块，智能信息采集网关，物联网数据/元数据收集/储存模块；
所述智能信息管理子***包括物联网互通管理中心，物联网运行设备管理子模块；
所述网络通信层包括3G/4G/5G，WiFi，Ipv/Ipv6网络，蓝牙，和/或红外接口；
所述智能感知网络层包括智能手机，可穿戴感应设备，环境传感器，摄像机，麦克风，采集器，RFID设备；
所述用户端，所述智慧校园应用层，所述智慧应用支持平台和所述物联网通过所述网络通信层连接；
所述用户端形成所述感知网络数据的主体来源；
所述智慧校园应用层用于接收和采集所述用户端产生的数据；
所述用户端产生的数据经所述物联网传输至所述智慧应用支持平台分析数据，所述智慧应用支持平台再将分析的数据反馈给所述智慧校园应用层；
所述智能感知网络层能够感知到所述用户端的数据和所述智慧校园的数据，所述用户端的数据包括声音数据，视频数据，图像数据，文字数据，教学互动数据和情感数据，和/或智慧校园的数据包括环境数据，考勤数据，温度数据，光照数据和教学资源数据；
所述感知网络对所述用户端的声音数据，视频数据，图像数据，文字数据和情感数据的分析满足如下公式，N个样本的对应（Xp，Yp）（p=1,2，……，n），对第M个样本单元的j的所述用户端的数据的输入总和设定为INmj，单元i的输出总和设定为OUTmi，则
其中Wij是神经元i，j之间的权值；
设定所述智慧校园的数据综合为S；所述感知网络综合所述用户端的数据和所述智慧校园的数据得到决策函数满足：
其中y为第y个样本，
为核函数，通过训练核函数得到最优值，/>
为阈值，
为修正因子；
所述智慧感知网络***能够实现如下功能：
（1）在物理环境中植入感知设备或者为学习者提供可穿戴感应设备；
（2）与开课安排***对接，实现课程按时开出后指定教室门禁开启、电源及授课设备自动开启、教室内无线网络关联开启，在授课过程中对点名、教室内温度、二氧化碳及PM2.5相关数据的监控，课后教室保洁、相关设备的自动断电；
（3）移动办公空间的预约、带有RFID的家具和设备的租用、电话号码与员工卡的对应以及智能消息推送；
（4）对用户体温进行采集和预警。
2.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序能够被处理器执行来实现如权利要求1所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010328775.7A CN111523646B (zh) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | 基于物联网的远程教育学习中心智慧感知网络及管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010328775.7A CN111523646B (zh) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | 基于物联网的远程教育学习中心智慧感知网络及管理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111523646A CN111523646A (zh) | 2020-08-11 |
| CN111523646B true CN111523646B (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=71904477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010328775.7A Active CN111523646B (zh) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | 基于物联网的远程教育学习中心智慧感知网络及管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111523646B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112929404A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-06-08 | 四川格瑞特科技有限公司 | 一种校园楼宇自动化物联网*** |
| CN112700353A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-23 | 南方科技大学 | 智慧教室***、学生健康数据管理方法、服务器和介质 |
| CN116938986B (zh) * | 2023-09-19 | 2024-06-14 | 广州晟烨信息科技股份有限公司 | 一种基于物联网的智慧校园管理方法及*** |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0391404A1 (en) * | 1989-04-05 | 1990-10-10 | Yozan Inc. | Data processing system |
| EP0616291A2 (en) * | 1993-03-18 | 1994-09-21 | Hitachi, Ltd. | A method of configuring a neural network and a diagnosis/recognition system using the same |
| CN101201980A (zh) * | 2007-12-19 | 2008-06-18 | 北京交通大学 | 一种基于语音情感识别的远程汉语教学*** |
| CN101814158A (zh) * | 2009-02-20 | 2010-08-25 | 北京联合大学生物化学工程学院 | 基于人工神经网络的实验数据分析处理方法 |
| CN102799937A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-11-28 | 天津大学 | 肌电信号与关节角度信息融合的下肢运动轨迹预测方法 |
| CN104573854A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-29 | 国家电网公司 | 钢铁用电量的预测方法及装置 |
| CN110083190A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-08-02 | 淮阴工学院 | 一种基于减法聚类分类器的青椒温室环境智能监测*** |
| CN210270536U (zh) * | 2019-09-24 | 2020-04-07 | 国家开放大学 | 一种基于物联网的教学智能控制*** |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7502763B2 (en) * | 2005-07-29 | 2009-03-10 | The Florida International University Board Of Trustees | Artificial neural network design and evaluation tool |
| CN201414795Y (zh) * | 2009-02-06 | 2010-03-03 | 陈跃军 | 模糊心电图智能在线分析仪*** |
| CN101782976B (zh) * | 2010-01-15 | 2013-04-10 | 南京邮电大学 | 一种云计算环境下机器学习自动选择方法 |
| CN102298762A (zh) * | 2011-10-12 | 2011-12-28 | 佛山科学技术学院 | 智慧校园*** |
| CN105894039A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-08-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 情绪识别模型建立方法、情绪识别方法及装置、智能设备 |
| CN106779084B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-07-09 | 广州英康唯尔互联网服务有限公司 | 机器学习***及方法 |
| CN106683012A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-05-17 | 上官昊 | 一种基于物联网的移动智慧校园*** |
| US10949909B2 (en) * | 2017-02-24 | 2021-03-16 | Sap Se | Optimized recommendation engine |
| CN106971359A (zh) * | 2017-03-25 | 2017-07-21 | 广州市义加网络科技有限公司 | 一种智慧校园教学*** |
| US11127235B2 (en) * | 2017-11-22 | 2021-09-21 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Building campus with integrated smart environment |
| US20190286990A1 (en) * | 2018-03-19 | 2019-09-19 | AI Certain, Inc. | Deep Learning Apparatus and Method for Predictive Analysis, Classification, and Feature Detection |
| CN108471451A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-08-31 | 北京主场小将体育文化有限公司 | 一种校园体育训练/比赛运动场/馆信息化物联网*** |
| CN110717610B (zh) * | 2018-07-11 | 2023-10-31 | 华北电力大学（保定） | 一种基于数据挖掘的风电功率预测方法 |
| CN109727165A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-05-07 | 广州市驴车信息科技有限公司 | 智慧教室管理***及管理方法 |
| CN109753973A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-14 | 西北工业大学 | 基于加权支持向量机的高光谱图像变化检测方法 |
| CN110148318B (zh) * | 2019-03-07 | 2021-09-07 | 上海晨鸟信息科技有限公司 | 一种数字助教***、信息交互方法和信息处理方法 |
| CN109946987A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-28 | 吉林建筑大学 | 一种基于互联网的老年人生活环境优化监控方法 |
| CN209250793U (zh) * | 2019-05-20 | 2019-08-13 | 国家开放大学 | 一种基于大数据的智能校园管理平台 |
| CN110222137B (zh) * | 2019-06-11 | 2022-12-30 | 鲁东大学 | 一种基于倾斜摄影与增强现实技术智慧校园*** |
| CN110602195A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-12-20 | 深圳职业技术学院 | 一种基于区块链技术的智慧校园物联网*** |
| CN210274313U (zh) * | 2019-09-24 | 2020-04-07 | 国家开放大学 | 一种基于Zigbee的教学环境监控*** |
-
2020
- 2020-04-23 CN CN202010328775.7A patent/CN111523646B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0391404A1 (en) * | 1989-04-05 | 1990-10-10 | Yozan Inc. | Data processing system |
| EP0616291A2 (en) * | 1993-03-18 | 1994-09-21 | Hitachi, Ltd. | A method of configuring a neural network and a diagnosis/recognition system using the same |
| CN101201980A (zh) * | 2007-12-19 | 2008-06-18 | 北京交通大学 | 一种基于语音情感识别的远程汉语教学*** |
| CN101814158A (zh) * | 2009-02-20 | 2010-08-25 | 北京联合大学生物化学工程学院 | 基于人工神经网络的实验数据分析处理方法 |
| CN102799937A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-11-28 | 天津大学 | 肌电信号与关节角度信息融合的下肢运动轨迹预测方法 |
| CN104573854A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-29 | 国家电网公司 | 钢铁用电量的预测方法及装置 |
| CN110083190A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-08-02 | 淮阴工学院 | 一种基于减法聚类分类器的青椒温室环境智能监测*** |
| CN210270536U (zh) * | 2019-09-24 | 2020-04-07 | 国家开放大学 | 一种基于物联网的教学智能控制*** |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| A Prediction Strategy for Academic Records Based on Classification Algorithm in Online Learning Environment;wang li，yuan yaxing;IEEE;1-5 * |
| 一种基于分类算法的在线学习成绩预测策略;袁亚兴;广播电视大学学报（哲学社会科学版）(第2期);93-97 * |
| 人工智能在国家开放大学中的应用研究;武兴华，袁亚兴;天津电大学报;第23卷(第2期);6-9 * |
| 基于SVM决策支持树的城市植被类型 遥感分类研究;张友静 等;遥感学报;第10卷(第2期);191-196 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111523646A (zh) | 2020-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111523646B (zh) | 基于物联网的远程教育学习中心智慧感知网络及管理方法 | |
| CN108389446A (zh) | 一种智慧黑板，及智慧教室的教学*** | |
| CN104299178A (zh) | 一种基于面部识别的网络教学方法及*** | |
| CN109033390B (zh) | 自动生成相似问句的方法和装置 | |
| CN108234610A (zh) | 一种课堂互动和反馈*** | |
| CN110333774A (zh) | 一种基于多模态交互的远程用户注意力评估方法及*** | |
| CN113139885A (zh) | 教学管理***及其管理方法 | |
| US20030074210A1 (en) | System for creating/providing individual learning plan for learning using communication network | |
| CN112596731B (zh) | 一种融合智能教育的编程教学***及方法 | |
| CN107393362A (zh) | 一种计算机应用教学培训*** | |
| CN111610862A (zh) | 一种基于眼动信号的在线教学模式切换方法 | |
| CN112131483A (zh) | 在线职业教育的个性化课程内容推荐方法 | |
| CN112382151B (zh) | 一种线上学习方法及装置、电子设备及存储介质 | |
| CN110197294A (zh) | 在线教育的老师调配方法、***、设备及存储介质 | |
| Zhang et al. | Modeling individual strategies in dynamic decision-making with ACT-R: a task toward decision-making assistance in HCI | |
| US20230325944A1 (en) | Adaptive wellness collaborative media system | |
| CN111651665A (zh) | 一种面向以学习者为中心教育模式的p2p在线教育资源推荐方法 | |
| KR20210091442A (ko) | Vr 콘텐츠에 의한 학습 큐레이팅 서버 및 그의 동작방법 그리고 그 시스템 | |
| CN113268512B (zh) | 基于互联网平台的企业岗位职业技能培训*** | |
| CN108921069A (zh) | 幼儿兴趣爱好推荐方法及*** | |
| CN115205075A (zh) | 一种基于物联网的远程云端智慧教学*** | |
| CN111506806B (zh) | 教学顾问培训提醒方法、***、设备及存储介质 | |
| Maketo | Mobile Learning Zimbabwe--Lecturers' Perceptions. | |
| Jara-Roa et al. | An adaptive multi-agent based architecture for engineering education | |
| CN111709864A (zh) | 一种基于学生意向的自动归类分析方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |