1、1行业背景及需求分析1.1行业背景当前云计算、大数据、物联网、移动计算等新技术逐步广泛应用,经济社会各行业信息化步伐不断加快,社会整体信息化程度不断加深,信息技术对教育的革命性影响日趋明显。“十三五”期间,全面提升教育质量、在更高层次上促进教育公平、加快推进教育现代化进程等重要任务对教育信息化提出了更高要求,也为教育信息化提供了更为广阔的发展空间。高校普教在网络基础设施、信息系统建设方面都有了大的发展。学校良好的网络环境使得校园网络应用系统和用户都达到了相当的规模,信息化教学的应用不断拓展和深入,教育管理信息化初见成效。网络远程教育稳步发展,为构建终身学习体系发挥了重要作用。教育信息化对于促
3、统一规划下的应用访问接口,各应用系统间也缺乏集成。同一个用户,进入校园网的不同应用系统,可能需要不同的密码,甚至是需要不同的身份标识。各应用系统之间无法直接访问相互间的数据和功能,经常需要人为的处理,如数据交换。另外,随着校园网上应用和资源越来越多,又暴露出应用缺乏有效的组织和管理的弊端。用户缺乏统一的界面:对于不同的应用系统,用户需要在不同位置的逐个进入访问,缺乏统一的访问资源和应用的接口。面对繁多的应用系统,用户难以寻觅所需,人性化程度低。因此加快推进教育信息化还面临诸多的困难和挑战。总结经验和教训,我们提出了智慧教育信息化建设解决方案。1.2系统建设依据1、国家标准:GB/T15839
4、-1995641920kb倒s会议电视系统进网技术要求GB/T28181-2016公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求2、系统框架协议:ITU-TH.264:关于高压缩比通信的视频编解码IETFSIP:IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议3、网络传输协议TCP/IP:传输控制协议/网间协议FTP用于在网络上进行文件传输的一套标准协议4、音视频系统技术标准GYJ25-86中华人民共和国广播电影电视部厅堂扩声系统特性指标GB/T15381-94会议系统电及音频性能要求GBJ42-81中国工业企业通信设计规范1.3系统设计原则先进性原则系统必须严格遵循国际标准、国家标准和国内通
5、信行业的规范要求;符合视频技术以及通信行业的发展趋势,并确保采用当前成熟的产品技术;开放性原则完全符合SIP、ONVI对公安部GB/T2818标准框架协议;必须采用业界标准的视音频编解码协议;采用开放式标准设计,兼容标准的视讯和监控系统设备,确保可与主流厂家标准的产品互通;可靠性原则确保系统具有高度的安全性,不易感染软件病毒;对工作环境要求较低,环境适应能力要强;系统设备安装使用简单,无需专业人员维护;系统需要满足7X24小时无人职守方式稳定的工作。系统易用性平台部署简单灵活,管理系统方面采用纯软件的方式,采用J2EE勺架构,无论任何系统环境,均可部署实施,灵活易用。硬件方面,高度集成、智能化
6、控制,一键开关所有设备,在一个终端上即能操作所有设备,最大程度实现操作的简易化。2智慧教育设计方案2.1智慧教育云平台系统说明法蛙!箔甲嘉tt蛇掌V声1子H也验捶科子里江盲聊住三址翌了整室三苴也了察嗖考谎等鹿干奈故强发也程子系事1jU坨我愕JK用子军或坦雷闺警子聚SE电工祖博F里境公安广播F至比一不通孑隼研1_|MI拍青白展讨论S:基教学云节克拨项监控设击电他以就A作独|基护声设备n号娓胃守第昔年电子迈理第看我1况美耦以及过哨没情惨过多造字音5fsi更备狸且会越出壬感阿君鼻兽小吃火士jfnS国输出智分布群互推口机云平台茎社设多教步室办公宣叁“心口在翌考涯蚱哮三教与时田陵园G矣数空方案说明:1
8、声、远程互动教学、多媒体智能控制、在线课堂、在线评课、远程巡课、多媒体广播等等基本业务;3、整体方案可选配置多媒体录播设备、分布式交互接口机(视频/音频/控制)、数字音频处理设备,部署在会议室、报告厅等其他房间,实现全校视音频业务统一融合和调度。4、上图中白色部分为我们可提供部分部件和业务,灰色部分为现网设备或现网基础设施;5、智慧教室终端WE是一个多功能的、一体化的高集成度设备,支持1080P60高清视频和宽频语音编解码,部署在各个教室,内置音频处理器、数字功放、视频矩阵、视音频编解码器、中控主机、时序电源模块,从而作为本地教学扩声、教室设备智能控制、远程互动教学、远程教学研讨、常态化录播、
12、际检验,产品已经非常成熟和可靠。2.4.2系统架构稳定智慧教育云平台核心硬件MC乎台,为一体化硬件结构,采用的是嵌入式操作系统,基本不受黑客和病毒的侵扰,系统可以保证高效稳定工作。MC的MTBF高达10万小时,对工作条件和工作环境要求较低,具有电信级稳定性,支持7*24小时不间断运行。系统达到白金级效率,支持热插拔冗余电源和存储设备,并自带容错风扇。架构可靠而且灵活内部为基于IP网络的分布式交互架构,信令与媒体流分离;任意节点故障,不影响整个系统;节点与应用,可以随时增减;2.4.3控制服务器热备份智慧教育的中心控制平台,由2台中心控制服务器MCUfi成,该套可系统采用成熟的主备倒换技术,
14、和数据,无需关心底层操作系统和数据库实现,采用M-Designer编程,即可针对用户快速定制智慧教育控制台应用。核心稳定电信级可靠性设计电信歌插框给构连接器替锁结囱嵌入式操作系统2AHQ无故睡行智慧教室终端W基于嵌入式操作系统开发,采用电信级ATC都构保证稳定性和可扩展性,支持热插拔,选用工业级高速连接器实现内部通信,采用8层PCBfe路板工艺以减少信号干扰、内部一体化单板无飞线的高可靠性设计,确保了超强的稳定性,支持7*24小时不间断工作。3系统主要功能3.1智慧教育应用3.1.1本地教学扩声智慧教室部署WE吊顶MIC(教学区)和扩声音箱,可选无线MIC(听课区),实现本地的教学扩声,确
17、音频,远端的互动教室和听课教室均可以听到,而且支持讲课教室与互动教室之间的实时视音频交流。W皮持IETFSIP呼叫协议,支持BFC改持双流协议,最大支持视音频呼叫带宽高达8Mbp6足以最大承载2路1080P60清晰图像(人像和课件)以及双声道的内容,从而达到极致的远程实时互动教学体验;内置自动回声消除(AEC、自动噪声消除(ANC、自动增益控制(AGC),从而同时实现满足本地多媒体教学和远程互动教学模式的声音场景。对于已有远程互动教学设备的场景,可选配NEREUS列音频处理器,在无需全盘推倒重新建设的情况下,弥补教室中的扩声效果差、抗回声/噪声效果差的缺陷。3.1.3多媒体智能控制智慧教室内
18、的W在机,兼容各种视频格式输入到XGA/SXGA/720p/1080视频格式输出之间任意转换功能,通过控制界面可以任意切换,确保主流的格式输入均能够输出到主流品牌的显示器、投影设备等等显示设备上。内置2路3G-SD1(可选)、2路DVI-I输入和1路HDMte入接口,分别接摄像机、教学PC实物投影,也可选接互动白板、笔记本电脑等设备输入;内置1路HDMI1路DVI-I、1路VG而出接口,支持固定输出讲桌显示器、投影机,还可选输出到远程教学回显屏幕或者录像机。另外,W在机支持被智慧教育平台远程控制,支持无操作自动待机、刷卡联动开机、按配置定时开关机、远程定时控制开关机等等各种功能,满足不同客户针
20、制和直播,而且可以选择不同的清晰度,从而针对不同的网络带宽和并发路数进行优化,确保尽量达到显示最好的在线课堂效果对于不建设常态化录播业务,只在特定教室建设本地录播的场景,可在指定教室选配置WE-MR列录播一体机,实现重要的课程进行单独的录像。3.1.5在线评课通过听评课平台WE-EPC可以实现对所有的在线课程,进行点评和打标签,便于学校对于各个老师的教学能力进行集体评价。3.1.6远程巡课峙三嚷文不中墀:读生专:教室中部署W庄机,接入智慧教育云平台,从而校领导可以在办公室PCS户端、运维展示中心等进行远程巡课,而不必亲自到指定教室里面进行巡课。另外校领导也可以在办公室通过PCwe那面,以教
21、学直播方式进行远程巡课。3.1.7远程巡考教室中部署W庄机,与教室内的监控摄像机,一同接入智慧教育云平台,从而校领导可以在办公室P*户端、运维中心大屏等地方,进行远程巡考,而不必亲自到指定教室里面进行巡考,同时充分利用了考场摄像机和多媒体教学的摄像机。3.1.8多媒体广播教室中部署W庄机,与教室内的投影机、互动白板、触摸一体机等显示设备相连,可以把办公室内校领导的视音频,远程传输到各个教室内播放,实现远程宣讲、远程家长会等等业务,而不必全部学生或者家长冒着日晒雨淋在广场或者挤满在大会堂内进行宣讲。3.1.9标准化考场教室中部署W四机,可以远程按照分区或者指定教室,进行音频广播,实现标准化
22、考场的听力考试业务,免除与公共广播系统、标准化考试系统重复建设音箱和功放,节约方案成本。甚至可以对接公广系统,把公广系统的上下课铃声、眼保健操等广播业务进行统一播放。3.1.10远程互动教研W曲可以部署在学校会议室、教研室,充当小型视频会议设备,实现远程教学和视频业务,同时支持本地远程会议两用,无需搭建两套平台进行融合,减少维护工作量,提高投资回报比。校园内部署整套智慧教育云平台,可以融合安防监控的视频,可以实时调度主流厂家的监控平台或者摄像机的图像,实现监控视频上大屏,并可实现跨平台、跨校区安防情况抽查,提高安防系统使用效率,提高校园安防水平。3.2智慧教育智能管控3.2.1统一网管智