[發(fā)明專利]課堂教學多媒體信息實時采集與加密的智能網(wǎng)絡終端及工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410249309.4
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104008678A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設計）人: 楊安康;江雪
• 申請（專利權）人: 楊安康;江雪
• 主分類號: G09B5/14
• 分類號: G09B5/14;H04L29/08
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

1.一種課堂教學多媒體信息實時采集與加密的智能網(wǎng)絡終端，所述的智能網(wǎng)絡終端通過無

線網(wǎng)絡與上位控制計算機相連接，其特征在于，所述的智能網(wǎng)絡終端包括硬件模塊和軟件模塊：

所述的硬件模塊包括：嵌入式主板、自制音頻視頻處理卡、自制加密處理卡、微型數(shù)碼攝像頭、微型數(shù)字麥克風、光感應器和硬件狗，所述的微型數(shù)碼攝像頭、微型數(shù)字麥克風和光感應器通過自制音頻視頻處理卡連接在嵌入式主板上，所述的自制加密處理卡和硬件狗并聯(lián)在嵌入式主板上；所述的嵌入式主板上安裝有：多核低功耗CPU、高速內(nèi)存、SSD存儲器、RAM存儲器、無線WIFI網(wǎng)絡通信模塊、液晶顯示模塊、鋰電池、DC穩(wěn)壓轉換電路；

自制音頻視頻處理卡：所述的自制音頻視頻處理卡上設有兩個FPGA邏輯處理單元、多核DSP芯片，高速內(nèi)存和PCI接口，所述的光感應器和微型數(shù)碼攝像頭連接在一個FPGA邏輯處理單元上，所述的微型數(shù)字麥克風連接在另一個FPGA邏輯處理單元上，兩個FPGA邏輯處理單元和高速內(nèi)存并聯(lián)在多核DSP芯片上，所述的多核DSP芯片通過PCI接口連接在嵌入式主板上；

自制加密處理卡：所述的自制加密處理卡上設有密鑰存儲器、FPGA邏輯處理單元、多核DSP芯片、高速內(nèi)存和PCI接口，所述的密鑰存儲器通過FPGA邏輯處理單元連接在多核DSP芯片上，所述的高速內(nèi)存并聯(lián)在多核DSP芯片上，所述的多核DSP芯片通過PCI接口連接在嵌入式主板上，所述的加密處理卡前端連接有控制跳線；

所述的軟件模塊包括：主板自帶操作系統(tǒng)，自檢程序、軟件狗程序，電源監(jiān)控與管理程序、身份認證程序和教學交互程序，所述的教學交互程序包括：瀏覽器與Web服務器程序、遠程監(jiān)控截屏程序和遠程控制程序；所述的教學交互程序安裝在RAM存儲器內(nèi)，所述的主板自帶操作系統(tǒng)，自檢程序、軟件狗程序，電源監(jiān)控與管理程序、身份認證程序安裝在SSD存儲器內(nèi)。

2.根據(jù)權利要求1所述的課堂教學多媒體信息實時采集與加密的智能網(wǎng)絡終端，其特征在于，所述的智能網(wǎng)絡終端的硬件模塊安裝在盒體內(nèi)，課堂內(nèi)的每個課桌上均設有的智能網(wǎng)絡終端盒體。

3.根據(jù)權利要求1所述的課堂教學多媒體信息實時采集與加密的智能網(wǎng)絡終端，其特征在于，所述的嵌入式主板上預留有多個COM口、USB口和CF卡接口，所述的COM口可連接小鍵盤或第三方硬件。

4.根據(jù)權利要求1所述的課堂教學多媒體信息實時采集與加密的智能網(wǎng)絡終端，其特征在于，所述的DC穩(wěn)壓轉換電路連接在220V的常用市電。

5.根據(jù)權利要求1所述的課堂教學多媒體信息實時采集與加密的智能網(wǎng)絡終端，其特征在于，所述的控制跳線為自制加密處理卡密鑰存儲器的硬件控制開關。

6.根據(jù)權利要求1所述的課堂教學多媒體信息實時采集與加密的智能網(wǎng)絡終端，其特征在于，所述的嵌入式主板上的液晶顯示模塊連接有液晶觸摸屏。

7.根據(jù)權利要求1所述的課堂教學多媒體信息實時采集與加密的智能網(wǎng)絡終端，其特征在于，所述的硬件狗運行方法：設備正常過程中，會定期向硬件狗電路發(fā)送“休眠”指令；發(fā)生設備死機時，硬件狗被喚醒，自動向主板發(fā)送復位電信號，設備自動重啟。

8.根據(jù)權利要求1所述的課堂教學多媒體信息實時采集與加密的智能網(wǎng)絡終端，其特征在于，所述的軟件狗的運行方法：上位控制計算機通過網(wǎng)絡定期輪詢終端，向軟件狗程序發(fā)送休眠指令；發(fā)送故障時，終端沒有收到上位控制計算機指令，軟件狗程序被喚醒，其會將運行數(shù)據(jù)保存到設備內(nèi)置存儲器中，并在屏幕上顯示警示信息。

9.根據(jù)權利要求1所述的課堂教學多媒體信息實時采集與加密的智能網(wǎng)絡終端，其特征在于，所述的智能網(wǎng)絡終端基于Web的方式進行同時，所述的教學交互程序中同時安裝有Web瀏覽器與Web服務器程序。

10.一種課堂教學多媒體信息實時采集與加密的智能網(wǎng)絡終端的工作方法，其特征在于，所述的智能網(wǎng)絡終端具體的工作方法如下：

1）加電啟動：設備進行自檢程序，該程序主要是檢查設備各個硬件設備是否能夠正常工作，如果全部正常則進行下一步操作，否則自動停止，等待維修；

2）自檢通過后，啟動軟件狗程序與電源監(jiān)控與管理程序；軟件狗程序負責接收上位計算機定期的輪詢信息；電源監(jiān)控與管理程序負責對當前電源情況進行監(jiān)控；

3）啟動身份認證程序，身份認證程序負責獲取學生的學號輸入，自動進行拍攝，與上位計算機進行驗證通訊，同時將結果反饋給學生；課程過程中，按照上位控制機的輪詢指令進行多次抓拍與上傳，記錄教學過程中學生狀態(tài)；

4）啟動教學交互程序，該程序由兩個主要模塊組成：Web瀏覽器與Web服務器；學生可通過Web瀏覽器獲取上位控制計算機或其他終端設備的信息，實現(xiàn)教案資料顯示、課堂測試、課堂交互等功能；Web服務器則負責外部設備獲取當前設備的信息；

5）課堂教學結束后，啟動教學交互程序提交對于本堂課程的教學測評；完成測評后，設備將自動回到身份認證程序，等待下一次課堂教學的開始；

6）全天的課堂教學結束后，教室管理人員通過上位計算機發(fā)送輪詢指令給各終端，各終端內(nèi)的軟件狗程序?qū)⑼ㄖ娫幢O(jiān)控與管理程序，自動切斷該設備的電源，實現(xiàn)遠程關機。