CN210924226U

CN210924226U - 一种人工智能智慧教室

Info

Publication number: CN210924226U
Application number: CN201921687947.9U
Authority: CN
Inventors: 王哲; 吕宏斌
Original assignee: Chongqing Yotoo Technology Co ltd
Current assignee: Chongqing Yotoo Technology Co ltd
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2029-10-10

Abstract

本实用新型请求保护一种人工智能智慧教室，其包括：物联网感知单元、物联网传感监测单元及监控单元；所述物联网感知单元包括电机、摄像头、照明灯、红外探测仪、传感器组及智能控制模块，物联网传感监测单元用于采用智能仪表进行监测，所述监控单元包括服务器及显示器。本实用新型可以有效支撑智慧教室智能化需求，降低教室AI应用成本。

Description

一种人工智能智慧教室

技术领域

本实用新型属于教学***技术领域，具体来说涉及一种人工智能智慧教室。

背景技术

智慧教室是面向学校客户，提供教室基础设施物联感知、物联管控、教学数据分析与教学质量评估的一体化***；智慧教室能够将教学、人员考勤、环境监测、信息发布、视频监控分析以及远程控制等功能融为一体，实现教室教学的智能联动，既能丰富教室教学手段，提升学生学习热情，还能够协助教学掌握学生情况，提升教室教学与管控效率。

现有的智慧教室管控***主要是针对于教室配套的相关设备（包括照明、空调、窗帘、门锁、投影仪、电子白板等），通过教室本地的中控电脑或学校者远端的控制***进行无线控制和管理；基于教学方面的录播***、信息发布***、考勤***，也都是相关独立运行；

现在部分智能化的解决方法将一大堆智能设备联接起来实现多媒体课件教学，这必将增加使用老师的负担，他们要熟悉每个设备的性能，在上课使用多媒体课件时会顾此失彼、手忙脚乱，失去上课的连贯性，束缚了老师的个性发挥。

1、目前的智慧教室大都以物联感知为主，对教室的设备进行无线的远程控制，而且大部分控制是基于人工操作中控电脑或者操作移动终端来完成，智能化场景程度较低；

2、对于教室内的物联网控制设备，大部分都是由同一品牌厂商提供相关物联感知设备，功能结构单一，多厂家设备互联通信及融合难度大成本高，不能满足日益复杂的多功能智慧教室的需求；

3、教室的物联感知缺少自动化场景动态切换，教室的物联场景都是设备出厂时写入的固定场景，而且对于教室内部数据也都不能通过云端进行管控，难以支撑互动教学场景下的智慧教室；

4、当前的智慧教室主要是半智能化为主的监控场景，辅助教学场景及教学管理内容不足或只存在单点应用；

5、教室内各个智能***大部分都是独立存在运行，各***之间不能有效融合联网联控，虽在同一个教室中，但彼此处于信息孤岛状态运行；

6、当前教室各个智能化***复用率较低，不能加载其他***信息及数据进行综合研判分析，各智能化***的AI智能算法复用及建设及运行成本较高，

缺失智慧教室统一的综合资源管理平台（空间资源、物理资源、逻辑资源），不能有效支撑动态互动教学，与实际教务教学活动不能有效互联互通。

实用新型内容

本实用新型旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种人工智能智慧教室。本实用新型的技术方案如下：

一种人工智能智慧教室，其包括：物联网感知单元、物联网传感监测单元及监控单元；所述物联网感知单元包括电机、摄像头、照明灯、红外探测仪、传感器组及智能控制模块，所述智能控制模块分别与电机、摄像头、照明灯、红外探测仪、传感器组相连接，所述电机用于窗帘开闭控制，摄像头用于无感考勤和课堂专注度识别，照明灯用于教室内照明，红外探测仪用于探测教室是否有人识别，传感器组用于教室内环境数据识别，智能控制模块用于饮水机、一体机、扩音机、空调开关控制；

物联网传感监测单元用于采用智能仪表进行监测，监控单元用于教室内设备联动控制，实现根据温度控制空调、根据亮度控制灯光；

所述监控单元包括服务器及显示器，服务器用于教室内各传感器汇聚，实现统一采集和统一控制，显示器用于教室内环境数据可视化显示和快捷控制。

进一步的，所述传感器组采用温湿度传感器、光照度传感器、PM2.5传感器。

本实用新型的优点及有益效果如下：

1、本***通过教室物联网感知设备（光感传感设备、温湿度传感设备、VOC传感设备）数据，自定义加载物联网场景，实现教室物联环境自动联网联控

2、本***通过视频非结构化数据分析，动态识别教室环境情况，根据非结构化视频分析数据动态管控教室内物联网设备运行状态；

3、本***通过物联感知数据融合，将不同厂商通信协议的自学习软适配，实现教室内不同厂家的物联感知设备的互联互通

4、本***通过资源融合及监控管理***，整合教室资源、教学资源及教务流程，将教学资源、教务流程与教室资源数据互联互通，解决走班排课及考勤管理问题，教学课件资源根据教务流程教学安排自动下载至教室终端，实现教学资源的推送。

5、本***通过资源管理及AI综合分析，实现教室现有***的资源复用，通过录播***的视频资源复用结合AI非结构化视频分析，实现教学质量的辅助研判；基于电子班牌，结合AI语义分析，实现教学互动与师生信息沟通

6、本***通过综合资源管理（空间资源、物理资源、逻辑资源）有效构建三维虚拟教室环境，实现对教室的可视化管控

7、本***通过AI综合监控，实现视频结构化、非结构化算法的加载及数据分析，AI算法随着场景化应用动态的学习及加载，构建AI应用算法库，有效支撑智慧教室智能化需求，降低教室AI应用成本。

附图说明

图1是本实用新型提供优选实施例人工智能智慧教室装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

如图1所示，智慧教室***由三部分组成，分别是物联感知单元、物联网传感监测单元、监控单元；其中物联感知单元部署在教室内，用于教室内的物联感知控制及边缘计算；物联网传感监测单元、监控单元部署在云端，与物联感知单元及教室其他智能化***实时交互分析，通过远程自动化交互及虚拟现实场景，实时对教室进行管控；

1.物联感知单元

包括电机（12）、摄像头（13）、照明灯（14）、红外探测仪（15）、传感器组（16）及智能控制模块（17），AI智能中央控制主机、环境感知精灵、智能电源控制、智能照明控制、智能投影仪、智能电子白板、智能音箱、智能门锁、多功能信息发布屏、智能录播，都可以通过网络与综合监控分析***进行远程的数据交互、运行控制、指令交互等操作；同时通过远端的综合监控分析***，远程控制各类智能设备、智能***与物联网传感监控***的数据采集交互，实现监控运维数据多维度、多通道的交互；

2. 物联网传感监测单元

通过网络通信，获取资源状态信息同时，结合物联感知数据，实现与物联感知***相关数据的实时交互共享，完成各类资源的集中管控。通过统一的数据管理和平台管理，数据多维度融合，数据的多维分析，服务各类场景应用需求，包括教学资源推送、教师走班排课及考勤管理等，有效实现对教学与管理的服务，更好的优化课室资源。

3. 监控单元

包括通信***、预警与报警***、录播***、地理信息***、安全***、负载均衡***、大数据分析平台实现***的分布式应用和纵向深入；***通过与物联网传感监控***的实时数据交互与指令交互，能够将各类物联设备工作情况与监控信息在大屏幕上显示，实现集中监控的同时，支持多屏的监控控制（集中监控显示大屏、PC、平板、移动手机）；构建AI应用算法库和三维虚拟教室可视化平台，可实现基于物联设备的教室的实时管控和综合分析展示。

进一步的，服务端资源***根据回执信息，将相关信息推送给远端智能沙盘***。

1.实现各类物联感知设备***的管理融合，使功能结构单一的各类设备的物联感知信息互联互通，融合成为统一的资源信息综合管控***，不仅能统一管理空间资源、物理资源、逻辑资源，有效支撑动态互动教学，与实际教务教学活动有效互联互通，同时能解决感知信息孤岛问题，为数据应用提供更多可能。

2.信息综合管控***融合各类结构化、非结构化数据，融合信息后的综合***为数据的综合应用分析提供准备，可挖掘分析各类知识，辅助相关场景的研判分析，丰富教学手段、提高教学质量，全方位服务教学。

3.AI综合分析***，集成了AI算法与AI可视化，能够实现教室AI可视化集中管控和综合分析，有效支撑智慧教室智能化需求，降低教室AI应用成本。融合互联网、物联网技术，通过统一的平台管理，方便远程管理，实现智慧运维，节约成本。

需要指出的是，本实用新型中物联感知单元、物联网传感监测单元、监控单元等涉及的控制指令与处理算法均是现有技术人员不需要付出创造性劳动就能得出的程序或者指令，其并不是本实用新型的发明点所在，本实用新型请求保护的点在于各个模块以及单元之间的连接关系，因此其属于实用新型保护的客体。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。

Claims

1.一种人工智能智慧教室，其特征在于，包括：物联网感知单元（10）、物联网传感监测单元（20）及监控单元（30）；所述物联网感知单元（10）包括电机（12）、摄像头（13）、照明灯（14）、红外探测仪（15）、传感器组（16）及智能控制模块（17），所述智能控制模块（17）分别与电机（12）、摄像头（13）、照明灯（14）、红外探测仪（15）、传感器组（16）相连接；所述监控单元（30）包括服务器（31）及显示器（32），服务器（31）用于教室内各传感器汇聚，实现统一采集和统一控制，显示器（32）用于教室内环境数据可视化显示和快捷控制；所述监控单元（30）还包括通信***、预警与报警***、录播***、地理信息***、安全***、负载均衡***、大数据分析平台实现***的分布式应用和纵向深入。

2.根据权利要求1所述的一种人工智能智慧教室，其特征在于，所述传感器组（16）采用温湿度传感器、光照度传感器、PM2.5传感器。