多媒體教室智能管理系統的設計與實(shí)現

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(xué)管理不足等問(wèn)題，利用恩智浦公司的Cortex M0芯片，設計了以智能網(wǎng)關(guān)控制器為核心的教學(xué)樓智能管理系統，實(shí)現了合理使用教室用電設備，達到了節約電能、改善教學(xué)管理的目的。
關(guān)鍵詞 多媒體教室；智能網(wǎng)關(guān)控制器；智能管理系統

隨著(zhù)教學(xué)方式的改進(jìn)，多媒體教室將不斷增多，而對于整棟教學(xué)樓或跨校區的多媒體教室管理，采用人工開(kāi)關(guān)設備，是一件費時(shí)費力的工作。文中應用電子、網(wǎng)絡(luò )、自動(dòng)控制技術(shù)以及實(shí)用的軟件平臺，設計了一套教室自動(dòng)監測與控制系統。教室智能控制系統采用無(wú)線(xiàn)和以太網(wǎng)的分布式集散控制系統實(shí)現對教室內多媒體設備、教室照明和風(fēng)扇進(jìn)行遠程集中控制和管理，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )攝像頭對教室使用狀態(tài)等進(jìn)行監控與顯示，達到教室控制智能化和節約化的目標。文中將嵌入式控制系統與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)結合，具體論述系統中硬軟件各部分的結構功能和實(shí)現方法。

1 系統組成與工作原理
該系統主要用于多媒體教室的管理，使各教室按課表作息時(shí)間自行打開(kāi)教室多媒體設備以及電燈、風(fēng)扇、攝像頭等用電設備。并可在2分鐘內開(kāi)啟教室所有的用電設備。
文中系統采用3層硬件兩級網(wǎng)絡(luò )構成，即“教室用電設備控制單元-315／433 Mbit·s-1無(wú)線(xiàn)通信-無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)控制器-以太網(wǎng)-中央計算機單元”。其網(wǎng)絡(luò )拓撲結構如圖1所示。

系統總設計如圖2所示。

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