建设目标

建设背景

为了配合相关政策，贯彻落实教育部《教育信息化 2.0 行动计划》、《中小学数字校园建设规范（试行）》、《教育信息化发展“十三五”规划》和《中小学智慧校园建设指南（试行）》、《中小学智慧教室建设指南（试行）》等文件精神，推进教育现代化建设，促进教育教学质量提升和区域教育均衡发展，我们现全力打造出“智慧教室超融合解决方案”，围绕教、学、管、评、研等学校核心业务及其主要环节，充分利用现代网络技术、多媒体技术、物联网技术、人工智能技术和现代教育技术装备，结合现代优秀教学理论成果，促进现代教育技术装备与教育教学深度融合，推进学习方式和教学模式创新，有效提高教育教学质量和水平。

长期以来，国家对教育信息化发展的大量资金投入，使学校每个教室基本都接入了大量终端设备，如班班通设备（触控大屏、投影、电子白板、电脑、音箱）、录播设备等，再加上教室正常所需的一些电器设备，如空调、风扇、照明灯、电动窗帘等设备，每一种设备都是单项控制，给设备管理员带来了大量的工作负担，同时也提升了安全事故的发生概率。学校通过信息化改造后，采购的信息化设备长时间内的使用率怎样、故障率怎样、故障维修的效率怎样，这些问题都成为了教育信息化发展道路上难以评估的障碍。因此，多设备融合、通过电脑/APP客户端集中管理、使用数据可视化，成为了教育信息化接下来的发展重点。

方案概述

落实《校园信息化2.0行动计划》，加速校园信息化建设步伐，深入坚持信息技术与教育教学深度融合理念，向网络化、数字化、智能化、个性化和终身化方向努力迈进。

校园信息化建设推进，为了满足设备融合的理念和思路，以校园为整体，覆盖所有教室，覆盖所有班级，覆盖所有室内室外的广播系统和监控系统，解决信息化建设过程中设备管理难、维护难、整体教育信息化效果评估难的各种挑战，我们推出了智慧校园超融合系统，实现以校园物联为基础，将整个校园的教育信息化设备融合到一个平台，让智慧校园实现智慧超融合、智慧便捷化、智慧可视化。比如，我们可以将学校里面的基础设备（灯光、空调、风扇、电动窗帘、电闸等）、班班通教学设备（触控一体机、教学投影机、视频展台、教室扩声系统等）、校园广播系统、校园监控系统、智慧班牌、校园门禁等，全部融合到一个管理平台，进行可视化、便捷化的统一管理。

智慧教室超融合解决方案

智慧教室超融合解决方案以超融合服务管理应用平台为核心，结合智慧终端系统硬件，通过无线和校园网连接，形成完整的智慧教室超融合解决方案，系统覆盖学校各种多媒体应用和系统，包含校园电视台直播转播、校园广播、设备集中控制、电器设备物联网管理、教室扩声系统、多系统融合、电教设备整合等等。

软件平台概述

智慧教室超融合管理平台，学校管理员通过超融合平台建立广播任务、控制管理任务、控制设备状态、评估设备使用效率等，软件平台可以通过web进行控制管理，也可以通过微信小程序进行远程管理、紧急通知等等；

系统设置简单，web设置完成后微信小程序自动生成对应的管理界面，通过授权分级的管理方式进行系统的管理和维护。

软件基础系统

基于定制的Linux，集成MariaDB数据库，提供对海量数据和文件的存储管理、日志管理、用户管理以及安全性管理。

系统支持跨网段直播，方便校园网管理。同时可以建立多个视频流播放，在系统带宽支持下可以实现多达200多个音视频码流同时播放。

通过校园卡信息与课表导入实现课程与进行绑定，设定对应的控制方式和流程，可以设置不同的管理权限，可以分权限控制不同的设备包括投影机、电脑、灯光、风扇、空调等的，通过微信小程序可以实现远程管理。

系统采用深度定制化的Linux系统，稳定可靠，配合服务器管理进行数据备份处理，服务器断电断网情况下教室设备可以正常使用，断电不会破坏服务器内部数据和任务。

基本功能概述

通过校园综合服务器可远程和本地互动式管理，远程开启、开机、关机中控和投影机、电脑等外界显示设备，一键控制和管理定时任务，通过互联网可远程配置及升级固件系统。通过校园网可以登录并控制服务器的各项管理和任务，在校园网内支持有线和无线连接，系统支持云端管理，通过不同的应用场景、不同的权限设置，超融合平台可接入三个端口进行管控。

    主要包含物联网及教室设备管理，可以管理电教设备、物联网设备等等；校园广播管理，广播包含了日常的打铃任务、视频直播、点播任务，定时定点的实现音视频推送，远程巡课，紧急广播以及设备对讲工作；系统设置、用户管理、权限设置服务器管理等；各种消息通知管理以及电教设备基础使用数据等等。

功能应用场景

基于智慧校园融合平台和教室的智慧终端，用最少的设备实现教室教学的多种应用功能，包括：多媒体设备智能集控系统、智能空调管理系统、远程灯光电力控制系统、校园IP数字广播系统、高清音视频直转播系统、互动直播系统、图文信息发布系统、无线扩声系统、微信声音图像直播、实时对讲系统、门禁系统、能耗统计系统、设备使用频率统计系统。

超融合终端本身具备多种电教设备多媒体、通信、互联网功能，每一个教室通过一台智能终端既可以实现多种应用功能。

设备智能集控系统

每个教室通过智慧终端连接校园服务器，智慧终端可直接连接投影机、触控一体机、音箱、实物展台、高清摄像头、录播设备、电脑，通过物联模块可连接灯、风扇、空调、门禁等设备。

可将教室里面相互独立的班班通、录播、用电设备等融合在一个平台，让设备互通互联；可将教室的显示终端和音频终端，变成校园广播终端。

设备集控可以通过多种方式进行管理，包括手机微信小程序、web控制台以及教室控制面板，强大的扩展和兼容功能，能够兼容大部分教室原有设备，灵活扩展，系统自定义各种应用模块，添加即可管理，并生产多种控制模式。

方便设备管理，能够保证在网络出现问题时本地控制面板依然可以对教室设备进行控制管理。

常用功能一键完成，可以实现教室电教设备一键开机，一键上课。无需单独启动每一个设备。

校园IP数字广播系统

可以实现覆盖全校园的校园广播解决方案，包括日常打铃、英语听力、广播体操等音频广播功能，同时还支持强制视频推送，紧急通知以及手机紧急广播等功能，配合摄像头和显示设备可以实现多教室互动教学以及校园广播站和校园电视台建设。

该系统施工维护简单，操作方便，设备少，应用灵活，方便分级分层次管理，广播系统与控制系统联动，可以实现强制广播和自动广播等功能，广播发起人在有权限的情况下可以在任何有网络的地方发起紧急广播功能。

配合校园的一些消防、预警、地震等紧急按钮，可以实现校园内一键广播，方便快捷；校园广播覆盖整个校园，可以实现分区域、分时段、分角色广播，通过微信小程序方便管理和维护，让智慧校园设备真正服务教学服务师生。可以实现以下音频广播：

² 定时打铃：预编排日程表，24小时无人值守。

² 日常广播：背景音乐、播送通知、转播电台。

² 实时呼叫：分组，分点进行实时呼叫。

² 听力考试：同—时间多任务，不同分组、分点播放。

² 调课管理：按照日期进行多任务调课管理。

² 情景广播：预设多任务不同情景模式播放，启用、禁用模式功能。

² 微信远程点播：遥控点播国歌、广播体操等应用。

² 微信远程直播：紧急情况或者针对部分班级进行微信语音直播。

² 多媒体管理：多媒体平台与IP数字广播融合。

高清音视频直转播系统

全数字高清音视频直转播系统，摒弃传统布线方式依然使用现有TCP/IP网络实现实时传输音频及高清视频。真正以高度集成的设计及手段完成校园多业务系统、多设备、多链路的智能融合。针对不同区域定时定点播放指定的电视直播或者视频资料视频文件等等。并通过任务联动开启各种教室内的多媒体设备，无需提前通知教室内人员进行设备开关机等操作。

主要应用包括重大赛事或者互动直播转播功能，家长会、专家讲座、新闻联播、校园文化宣传、活动直播等等。

功能特点：

² 定时播出

将媒体库中的媒体资源、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。

² 转播直播

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RTMP点播协议，通过连接机顶盒或者其他多媒体源可以利用以直播的方式实现重大赛事直播转播等功能。

² 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）。

² 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，音视频播放支持多种主流格式。

² 设备直播

通过智慧终端和教室多媒体设备入摄像头、话筒、电脑、屏幕等设备实现本教室的声音图像可以实时直播到其他教室里面，无需过多人为操作可以定时或手动启动直播任务。

图文信息发布系统

互联网的大规模应用于普及，使人们获取信息资源的方式产生了巨大的改变，视觉传达已成为最有效最直接的表达方式，当然现代校园也不应例外。在原有智能多业务平台基础上增加信息发布功能，室内信息发布依赖于安装于每个教室的高清音视频智能播放终端得以实现，安装于楼道或其他地方则依赖于专门面向非教室而开发的高清音视频播放终端。通过系统部署与软件的高度融合，将非常容易的构建面向校园的文化展示、个性教学、通知信息、智能播出等全自动智能业务。通过角色授权，用户授权可方便进行信息的发布与设定智能播出的时间。

教室内通过智慧终端可以实现图文发布，对于其他区域可以增加相应的音视频接收盒并将输出的信号连接到这些区域的电视上实现图文及视频发布。

无线扩声系统

一台智慧终端可以同时支持2个无线麦克风扩声，麦克风使用时，距离讲台（控制面板）2 米之内开机，话筒自动与面板进行配对，无需其他操作，一个教室同时使用两只话筒的时候，话筒可以识别前面一只话筒的在线状态，来判断该话筒能否接入，如果一个教室内超过 2 只麦克风，则第三只需要在前面话筒离开或者关机之后才可使用。

    无线麦克风支持更换各种咪头，包括头戴咪头以及领夹咪头，方便不同教师使用习惯。

支持无线充电技术，为保证话筒的正常使用，控制面板上面具有无线充电底座， 可以在使用之余放在面板上充电，可以实现充电十分钟使用一节课。无需再到处寻找充电数据线和插座。内置1000mAh 锂电池，可以实现8小时连续讲课。面板自动实现话筒配对，并通过指示灯显示话筒的在线状态和电量。

物联网系统

物联网主要管理校园电器设备，包括灯光、风扇、空调、窗帘、门禁等设备作为门禁使用，作为门禁使用是该模块的一大亮点，即我们在每个教室内部安装一个物控模块在教室门外安装一个刷卡面板，再将电子门锁（只是电子锁部分）直接与物控模块相连接即可实现校园卡的开门，扫码开门等功能。在教室内部可以增加一个手动开关用于内部按键开关。

整个开锁的过程：刷卡后，物控模块通过终端与校园服务器相连，通过后台认证该IC卡具有开门的权限，则后台将数据发给终端，终端控制物控模块将门锁打开。后台会记录开锁日志。

如果是扫二维码，首先通过后台设置改班级的（此门的开锁二维码）手机扫码后，通过后台确认该手机号有此门的开门权限，则后台服务器将信息下发给终端发给控制模块，实现开锁功能。

该模块还预留两个引脚用于教室内部开锁使用，即按键开门，可以安装在教室内部。

物联网所有控制设备都可以生成二维码，可以方便快捷操作。扫一扫快速执行操作。

微信小程序可管理整个校园电教设备

通过微信小程序配合智慧终端和物控模块，可以实现对整个校园的设备管理和使用，通过微信小程序可以向校内的教室或者相关人员手机微信发送通知，对于紧急广播，在有权限的情况下可以指定广播区域，进行强制音频或者音视频广播。按下启动按钮进行紧急呼叫或者广播。

    对于不紧急的通知，微信小程序可以在视频广播中增加字幕，操作方便，满足各种应用需求。

能耗统计系统

智慧终端以及物控模块，对电源的管理控制都具备耗电量统计功能，可以统计各区域的耗电情况，并将记录下来的耗电量进行图表化展示，方便学校各级领导及管理者查看。

设备使用频率统计系统

通过智慧终端，将宿舍的灯、音箱接入系统，实现宿舍定时开灯关灯、定时打铃、远程广播通知等。