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iDste-NC02系列构建智慧校园建设及基础应用

2016-06-29 06:51:21 文章来源: iDste


前言 

      全面理解教育信息化需要从战略高度去认识并看待,我们认为教育信息化首先体现教育理念及思想的信息化,这包含从硬件设备投入到人力资源以及管理理念的多重投入。在这个信息飞速发展的社会,教育信息化或者以信息化的手段提升校园智慧化水平已是当今教育工作者最热门的话题。

iDste融合系统以数字化校园为基础,以先进技术充分整合智慧校园所需基础系统及设备,从硬件集成到信息化管理,从单纯的业务系统到校园多业务、多全方位数字化应用的全面整合,iDste已经为今天的数字化校园提供了先进的可用的、可靠的基础硬件设备及融合高效业务系统,以期为中国教育暨校园管理及应用智慧化贡献微薄之力!

目前,iDste产品线已覆盖了学校电教设备的智能管理、校园IP数字广播系统、校园高清数字视频的传输系统、分体空调的智能控制系统、高保真的无线扩声系统等。这些实用的系统都将大幅提升校园信息化应用的水品及管理水平,新技术及可靠的技术手段正在影响着人们固有的管理习惯和思维方式,一个创新的、全面的、数字化、智慧型的应用系统正在对现有现有校园装备及业务应用进行着深远的影响。iDste以其深厚的行业背景和在该领域的持续研发投入,目前产品已被在国内众多大中院校所接受并采纳。

第一章:iDste智慧校园基础应用

产品及系统概述

一:设计原则

iDste产品从论证开始就将“易用性、可靠性、先进性、创新性、融合性”作为产品设计及研发的主导思想。一个先进的、创新的产品即首先是性能可靠的,功能是可用和易用的,业务实现是融合的。秉承这一基本原则,我们从以下几个方面重点阐述iDste的设计原则。

1)    易用性:产品的设计在使用先进技术的同时并不排斥使用者的固有习惯,面向最终使用者我们提供极其简便的人机交互模式,面向管理者我们提供方便的管理界面及先进的辅导系统,面向系统集成商我们提供非常简便的安装调试手段。“方便就是最好用的”的设计理念全方位满足不同层次的使用者和实施者。

2)    可靠性:设计的合理性在整个产品的可靠方面占有极其重要的地位,从产品论证到设计环节我们力求以最成熟的方案,最优的性价比、最冗余的功能扩展作为我们设计产品的基本思路,系统功能设计以广泛调研的用户需求为基础,最大限度地贴近用户又充分预留可扩展空间。从源头及过程首先保证产品个体的可靠性,首先在设计环节以最优的设计开发方案从容错性、易恢复性、易扩展性方面确保系统的可靠性,其次在生产环节严格遵循现代企业生产物控的各项流程控制保证产品的质量和一致性。

3)    先进性:先进性的设计原则体现在产品及系统整合的各个方面,我们采用的技术一定是主流的、非局限性的。系统架构一定是适应当前最为流行的构建模式,嵌入式、物联网、大数据、互联网、开放接口等方面在iDste产品终端及系统支撑软件上均有体现。

4)    创新性:创新应用模式是我们设计系统先进性的基石,iDste以人才汇聚及广泛的用户群为创新应用的基础保障,注重使用细节,聆听用户建议,以专业性真正体现实用创新,真正为用户所使用及认同。

5)    融合性:新技术手段及网络的提速为融合应用提供了广阔的应用前景,融合的方式及性能已是产品创新的重要评价之一,当今的校园越来越需要单一稳定的融合产品来取代以往多设备、多系统、多线路的组成业态。iDste坚持融合理念,以专业及技术保证这一理念的实施及发展。融合就是创新应用的实践方式。

二、设计标准

1) 网络设计和网络设备符合以下标准

IEEE802.3 10Base-T网络标准;IEEE802.3 100Base-TX快速以太网标准

2) 通讯协议标准

网络层和传输层TCP/IP协议并兼容IPX协议,支持PPPSLIP协议。

3) 布线和电气安装标准

系统及终端设计中遵循以下标准:

中国电气设计规范

工业电气设计规范

GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线工程设计规范

ANSI EIA/TIA607民用建筑通讯接地标准

GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》

ANSI EIA/TIA-568A商务建筑布线标准

GB50254-50259-96《电气装置安装工程施工及验收设计规范》

GA/T75-94《中华人民共和国公共安全行业标准》

GYJ125-86《厅堂扩声系统声学特性指标标准》

GB6510-86《30MHz-1GHz音频和视频信号电缆分配系统》

GBJ《有线电视广播系统技术规范》

GY106-92《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》《民用建筑电气设计标准》

4)其他行业标准

GB13837-2003: 声音及电视广播接收机及有关设备无线电干扰特性限值和测量方法

GB8898-2001:音频、视频及类似电子设备安全要求

RFC1889:A Transport Protocol For Real-Time Applications

YD/T965-1998 电信终端设备的安全要求及实验方法

YD/T993-1998电信终端设备防雷技术要求及实验方法

GB 50526-2010公共广播系统工程技术规范

GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范(摘录)》 

4) 自有产品标准

iDste融合智能终端设计规范 V2.0

iDste融合平台支撑软件数据接口设计规范 V1.0

iDste无线物联模块设计规范V2.0

iDste支撑软件数据库接口规范V1.5

 

iDste智慧校园基础应用平台可集中解决校园以下管理及业务系统:

 

1:全校教室电教设备的智能管控系统

2:全校全数字IP广播系统智能播出与管理系统(也可兼容全校模拟广播)

3:全校数字高清视频的智能播出与管理系统(校园电视台播出与信息发布系统)

4:全校教学班教室空调的智能管理系统

5:全校教学班教室的扩音系统(2.4G无线麦与多媒体高清音箱)

iDste智慧融合业务的部署

一:iDste融合多业务系统技术特点及组成优点

iDste融合多业务系统的智能终端在技术上突破传统集成设备的硬件拼凑现象,所有硬件及软件均由底层经多次验证开发完成,智能终端采用业内最为出色高清处理器。凭借iDste融合数字广播系统积累的丰富流程经验,iDste融合多业务系统同样出类拔萃,目前已成功运行于上百所各类学校。

主要技术特点如下:

1)高度集成,iDste NC-02系列智能终端承袭NC系列的技术特点,同样集成数字音频功率放大器、10M/100M交换机、电源智能控制等模块。这些实用的集成更使NC-02系列产品如虎添翼更能发挥其独到功能。

2)强大的运算与解码能力,iDste NC-02系列具备超强的运算心脏,其具备高达700MHZRISC指令集CPU为终端本身提供非常大的数据通信处理能力和高超的硬件解码能力。高带宽的内存及冗余设计更为以后的系统功能升级提供广阔的空间。

3)专有系统,iDste NC-02系列每个终端均具备经过验证的极其稳定的定制Linux系统,由于是系统定制,我们就可从软件上千方百计降低终端的失控风险,当然当需要新的功能添加时,也很容易根据用户的要求升级或重新定义功能。

4)定制的支撑平台服务与数据库系统,iDste多业务支撑平台服务器与数据库系统均为Linux定制系统,这样在极大的提高运行效率及稳定性以外,也让用户除去版权使用方面的困扰与升级期限,iDste多业务支撑系统在保修期内的所有软件均支持免费升级。以保护用户的资产与投入时限。

5)设备高度集成、功能强大,完全遵照TCP/IP协议的iDste智能多业务融合系统及应用终端充分整合校园网络资源,一套系统、一套终端在校园网络环境中实现从设备的集中控制到数字IP广播系统再到高清全数字传输系统以及各种物联的控制系统。这首先就是新技术的创新与高端设计和制造的体现。iDste凭借资深的行业经验与领先的产品设计理念正在改变着传统信息化校园多设备、多系统、多线路的现实局面。

 

二、系统的主要设备及功能构成

1:智能融合系统的设备组成示意图:

1)远程控制及能耗管理功能:

   ■ 电源的受控-以数字设置模式(以秒为单位)设置投影仪、电动屏幕、电脑、展台、中控的供电时间。

   ■ 设备的受控-本地与远程的设备联动控制,远程一键开机、关机、禁用多媒体设备(如投影仪、电动屏幕、电脑、展台、中控)

   ■ 终端本身自带高精度能耗计量芯片。可统计投影机的的实时及时间段所消耗能量。

2)远程设备状态检测:

  ■ 后台可以观察融合终端、投影仪的灯泡是否打开(电路上已具备投影机功率检测电路)

      开机、关机,外接设备的供电情况。

3)远程管理及物联功能:

  ■ 投影机码的远程修改,导入导出,融合智能中控的IP地址的远程修改,

  ■ 设备的分组分点进行按日程进行受控联动,实现无人值守的时候,多媒体教室设备的自动开启、禁用,达到管理的目的。

  远程音量、音色调节:在远程管理软件上,可根据每个教室不同的音量、音色需求进行远程修改。

  ■ 增强型智能中控具有权限管理模式,不同角色登陆进行远程管理空调设备、LED同步时钟设备等多媒体设备。

    增强型iDste融合智能终端可通过iDste无线空调模块可真正实现分体空调的远程控制,功能包含教室空调的开关、通断电及能耗统计。

智能终端(中控)配套的控制面板内部集成无线物联模块,可通过该集成有物联协议的控制键盘与外联无线模块进行通信。如无线空调物联模块、无线电源网关、实时高保真无线扩声系统等。

  远程关闭计算机,在现场教学中,无人状态下教室计算机打开,造成资源浪费、设备加速老化。为此在关闭智能控制终端的时候,可通过iDste计算机伺服程序,远程一键进行计算机软关机。


2智能融合系统的智慧业务功能:

1) 智能空调及投影设备管理系统

    随着经济的发展和物质条件的提升,学校已成为空调使用最为集中的公共区域之一,如何将分布于各个教室及其他办公区域分体空调进行有效的管理,这是构建低碳型绿色校园的首要目标之一。iDste以高度创新的手段,利用已分布于教室的智能终端通过无线物联的方式,将教室分体空调进行智能管理与控制,管理者只需按预先设定的时间输入任务模式,分布于各个班级的空调即可以按预先设定的模式开机和关机(先开关机后通断电,保证空调规范使用)。在节约电能的同时并不影响终端按任何预设的任务执行设定的动作。

通过平台软件可智能实现如下主要功能:

远程监控、管理智能中控及设定智能中控的操作动作

制定智能中控的执行策略(包含开关机、通断电、是否身份认证等动作)

可视化的了解设备的使用状况

远程配置智能中控的各项参数

2)数字IP广播支撑系统

数字IP广播虽然给音频传输提供了非常容易的手段与自由的想象空间,但要努力使之迎合用户的实际应用,则需在软件功能与性能上下足功夫。iDste数字IP广播的集成软件系统应校园一线教师实际操作需求,历经数年,不断完善,目前已成为面向校园的数一数二的数字广播管理与播出的软件系统。依托强有力的研发团队及广泛调研。iDste数字广播的软件系统从用户实际出发,与用户需求共同成长。目前已完成了基于各种复杂环境下的自动或手动智能播出、模式设置、移动呼叫、角色登陆等主体功能。这些功能的实现大大地发挥了校园数字广播的应用特色,由于软件系统是面向校园数字信号的需求与开发,这就极大的丰富了一线使用人员操作的需求,非常务实地减轻一线使用者的工作压力。

智能播出

    iDste数字广播系统的播出系统以时间线为主轴,这充分迎合了校园数字广播播出的时间规律性、准点率、信号标准化的特色。对于一个学期的信号设置,使用者在软件中只需一次设置,全学期生效。同时软件也提供非常人性化的设置手段,方便使用者以手动的方式选择实时手动播出。每种播出任务的功能设置都提供非常详细的参数以供使用者选择,如:播出时间、时长、音量大小、音源、临时或者常态、随机选曲等。这些丰富的参数设置几乎满足校园音频广播的所有播出情况,在给使用者带来极为方便的实用性同时又体现极强的智能性。

 模式设置

极为复杂的校园铃声信号系统如何依特定的逻辑高度智能化的运行,这是所有数字IP广播系统的软件平台所面临的挑战,iDste软件系统中的模式设置为该系统的运作提供了创新性的手段,这一功能的完善与运用,为校园复杂信号设置提供了非常简易的手段。比如:高三年级段非常频繁的模拟考试,这就需要专门针对高三年级的考试做特定的铃声。运用模式功能再配合iDste约定的级别设置。操作者可以很方便的用“模式”的方式来处理这一任务,而无需频繁更改任务。在该年级段所处模式时间结束后则自动更改为普通定时“模式”。所有的规定信号会按“模式”的要求传递到每个教室而准确无误。“模式”的数量并没有任何限值,从“考试模式”到“夏令\冬令模式”,为应付日益繁多的节假日调课所需,iDste都能在软件功能体现事无巨细的人性化设置与关怀。

  移动呼叫与角色登录 

    iDste提供基于TCP/IP网络的移动呼叫与自动播出系统,该系统最大的特色是将现有校园网络上的计算机终端通过特定协议与数字IP广播融合起来,使校园中所有有广播需求的使用者都可以通过自己的台式终端直接参与数字广播系统的设置,开放的功能体现在信息化手段为所有人服务。这些不需要专有设备就可参与校园数字广播使用的功能,给年级组、任课老师(尤其是英语老师)、总务、教务等带来非常易用的使用体验。每种使用者根据特定的授权,参与组织在特定授权下的广播功能。例如:某高三年级带四个班的英语老师,他每天可通过管理员给他的授权及时间分组限制,可以在当天组织好第二天上午某时的英语听力播音,设置好后在第二天服务器会自动将他的播放列表内容向特定组群播出,全程不需任何其他的人工干预。当然他在允许的权限内可对相关组(组员)进行语音呼叫。iDste将特定授权信息写入方便携带的USB-Key的授权信息之中。iDste数字音频广播站则从专有设备的角度解决专业问题,比如校园广播电台的网络播出。模拟音源的实时采集与数字网络播出等。iDset数字广播系统无论软件还是硬件都从专业角度出发,以开放思维构建、组织实施整个系统,真正使应用落地,以最方便的方式迎合现实需求。


3)高清音视频直转播

    将媒体库中的媒体资源(支持1920*1080P)、文字信息等媒介依预先预定的时间向已分组的音视频终端进行播出服务。所有的媒体播出任务均可设定级别与时间限制。

    依托TCP/IP网络,将现场实时场景点对点、点对组以全高清格式发布至音视频播放终端,定时点播互联网或局域网视频资源,并向局域网内任何音视频播放终端进行单点或者分组转播,支持HTTP点播协议。

4)设备管理

    所有音视频播放终端均可进行预先模式设定、远程管理,对来自服务端的音视频广播均可实时强切或者选择强切,在无人值守的情况下自动激活或者关闭所连接的显示设备(如投影机、液晶显示终端、音响等)

5)媒体管理

    强大的数据库支持,采用快捷的上传手段,可单个或批量上传音频及高清视频文件,音视频播放支持MP3MOVAVITS流等主流格式。

6)多业务合一的角色管理

    支持iDste数字IP广播的所有功能,讲台内部只需一台iDste NC-02终端设备,配合iDste融合平台支撑软件就可实现设备集中控制、数字IP广播、高清视频解码、校园文化信息发布等多业务合一多项校园实用功能,真正地减少设备的重复投入。每种业务管理的方式均由特定角色登录管理。

                      

三、iDste融合多业务系统的应用场景介绍

    iDste融合系统是依托安装于教室的智能管理终端设备(iDste NC-02A),该终端连接于单个教室的所有电教设备,由于其具备对所连接的电教设备的智能管理,利用数字化校园提供于每个教室的数据网络接口,结合iDste融合服务器及多业务支撑平台软件我们就可构建智能的、全数字化的、高清的智能播出及直转播平台。播出系统利用iDste融合系统提供的媒体管理与支撑平台,只要将要播出的内容预先建立任务,到时就可按预先设置的方式定时、定组的智能播出。分布于教室里的智能终端可自动激活所连接的显示设备,播放完成后可自动关闭显示设备,全程无需任何人工干预。利用现有的校园网络不用重新铺设额外电缆,iDste支撑平台依赖自有专利性质的定制协议外,还提供强大的跨网段配置支持。由于每个终端都采用专业的纯硬件全高清解码,播出质量异常出色。对于校园经常遇到的现场直播或电视直播业务,iDste融合系统亦提供强大的高清编码设备(iDste BW-802),该设备可将来自SDI/HDI,HDMI,CVBS的高标清信号以H.264格式通过网络输出,iDste支撑平台可将来自iDste BW-802的任何码流节目智能的定时、定组地推送到任何终端设备。

   融合高清视频播出的iDste融合多业务系统目前已应用于深圳及江苏、福建、山东、北京等地上百所中小学,成功实现着校园电视台高清业务的播出与管理。随着系统的不断完善一个全新概念的全数字化、智慧化的融合校园电视台及校园文化的智能播出与管理系统将对未来智慧校园引发深远影响。 

实际效果展示

布线整洁、环保低碳、杜绝用电安全事故:

四、校园设备分布的参考配置

1、举例功能需求:

1)学校有会议室(小礼堂),经常在会议室(小礼堂)进行学习报告会,视频会议、学生文艺汇演等,将现场实景实时传输到每个教室或相关楼层分布信息终端播放。同时可以进行定时的播出MP3MOVAVITS流等主流格式。

2)实现数字IP广播的全部功能和对资源库中视频资料的定时或实时智能播出。

3)对所有终端设备或与之相连的物联设备进行智能控制。(包含定时、分组、分控等

                        推荐设备如下 

节目源播放地址

功能需求

传输物理地址

会议室(小礼堂)

现场直播

1、N个普通教室。

2、本地监视。

3、其他教学走廊区域。

主控中心

定时播出、转播校园电视台、媒体管理

分控中心

(有网络的教师办公室)

定时播出设备管理、媒体管理

 

2、设备分布情况

                                  主控中心

 

设备名称

数量

备注(具体安装位置)

主控中心

融合平台服务器BS-200

1台

核心设备

视频直播工作站BW-802

数字音频广播站BW-801

1台

1台

根据需求可以在会议室和主控中心

 

                                   教学楼

 

设备名称

数量

备注(具体安装位置)

教学楼

融合智能终端NC-02AM

若干

底层N个班级,每个班级安装一台

教室扩音

高保真教学音箱AU-323

若干

基本上和教室或功能室配套

教室空调管控

无线空调控制器KC-601

若干

教室里的每个空调安装一个

无线麦克风

高保真无线麦克风KC-606

若干

可以和教室配套,也可以老师人手一个实现一师一麦。

楼层

音视频播放终端 BC-03

若干

可以兼顾视频推送(信息发布)或者楼层的公共广播

功能室

融合智能终端NC-02AMNC-01ABM

若干

跟具预算可配NC-02AM也可配NC-01ABM

操场及其他大型场所

机柜式广播终端BC-01

若干

根据场地的数量相应配置

品牌大功率定压数字功放

1500W-2000W

若干

根据BC-01的数量进行配置

 

五、安装举例:

根据新建学校的实际情况,我们大致配出设备的分布清单。由于未能获取学校实际教室及功能室分布的实际数量。本方案中都以一个标准校园所需设备进行配置。

(假设该学校现有教学班级36个、功能室15间及全校的数字广播的覆盖和视频信息发布功能。教室平台建设部分。特别注意,本方案也同时假设校园的网络布线部分已经到位。仅供参考,不可完全复制)

系统所需核心设备:

 

设备名称

数量

备注

融合平台软件支撑系统

1台

可在校园网络中任何电脑登陆该系统进行集控、数字广播、高清视频等业务的管控及授权。

iDste server

融合系统集控服务器

1台

硬件设备(iDste BS-200)

实时高清视频工作站

1台

实时编码高清推送(iDste BW-802)

数字音频广播站

1台

校园广播电台和操场公共广播使用(iDste BW-801

机柜式广播终端

4台

根据业务分区的不同,主要实现公共区域:如楼道、连廊、操场等地的IP广播(iDste BC-01

壁挂式广播终端

8台

可能需要收听的办公区、监听等地(iDste BC-02)

USB-KEY PC呼叫话筒

4个

基于普通PC机的呼叫话筒(USB-KEY

中控式高清视频融合智能终端

36台

多业务智能融合终端、包含数字功放、音频广播、高清解码、物联等功能(iDste  NC-02AM

中控式广播智能融合中控

15台

多业务智能融合终端、包含数字功放、音频广播、物联等功能(iDste NC-01AM

高清教学高保真音箱

51对

专为教学而设计的高清音箱。

iDste AU-323

壁挂式网络高清播放终端

5个

放置楼道或其他公共区域,可接受音频及高清视频广播

iDste BC-03

65平板电视机

5台

市场主流品牌

一师一麦无线麦克风

100只

根据在校教学老师数量而定

iDste KC-606100位老师

无线空调控制模块

102只

按每个教室两部空调计算

(iDste KC-601)

短焦投影机

51

主流品牌投影机

 

电子白板

51

主流品牌

 

前书写板

51

主流品牌

后书写板

51

主流品牌

教室电脑

51

主流品牌

教室讲台及座椅

51

主流品牌

综合布线

51

定做

公共广播部分:

 

室内外音柱

16只(30w

用于办公区或相关功能室

纯后级功放

2台1000W

用于操场

纯后级功放

2台500W

用于廊道及其他公共区域

12路调音台

1台

用于校园广播站

8路调音台

1台

用于操场

前置放大器

4台

配合纯后级功放

室外音柱及安装支架

8套

操场

专业播音话筒

2只

用于校园广播电台

无线话筒

2套

用于操场广播等地

布线施工

一项

 


 案例介绍:

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