多媒體教室智能管理系統的設計與實現

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，設計了以智能網關控制器為核心的教學樓智能管理系統，實現了合理使用教室用電設備，達到了節約電能、改善教學管理的目的。
關鍵詞 多媒體教室；智能網關控制器；智能管理系統

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測與控制系統。教室智能控制系統采用無線和以太網的分布式集散控制系統實現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，并通過網絡攝像頭對教室使用狀態等進行監控與顯示，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絡技術結合，具體論述系統中硬軟件各部分的結構功能和實現方法。

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。
文中系統采用3層硬件兩級網絡構成，即“教室用電設備控制單元-315／433 Mbit·s-1無線通信-無線網關控制器-以太網-中央計算機單元”。其網絡拓撲結構如圖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，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，通過以太網發送到各間教室的智能網關控制器上儲存，網關控制器自行讀取該教室的課表信息，并執行相應的操作。將課表信息存于網關控制器，使得網關控制器運行于脫機狀態，這樣有利于在網絡中斷或者沖突的情況下，系統依然可以正常運行，同時還可避免教室較多的情況下所產生的網絡擁堵。