近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的快速發(fā)展,融合全新教育教學(xué)理念、支撐課堂教學(xué)發(fā)展需求的智慧教室成為教育信息化研究的熱點(diǎn)。全方位、伴隨式采集和匯聚智慧教室的教與學(xué)數(shù)據(jù),構(gòu)建面向個(gè)體和整體的教育教學(xué)全景視圖,為教學(xué)過程分析、教育監(jiān)測評(píng)估和教育智能決策提供數(shù)據(jù)支撐。本文討論智慧教室數(shù)據(jù)感知問題,針對(duì)智慧教室中數(shù)據(jù)來源多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn),研究多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理技術(shù),設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)智慧教室多源異構(gòu)數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)。本文首先介紹了智慧教室的概念、發(fā)展及研究現(xiàn)狀,提出了智慧教室概念模型,分析了智慧教室感知技術(shù)的發(fā)展,重點(diǎn)闡述了基于智能終端的感知技術(shù)。同時(shí),歸納智慧教室數(shù)據(jù)來源,研究了 ETL框架模型和數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換、加載等流程。其次,基于智慧教室感知技術(shù)和多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究,結(jié)合智慧教室感知系統(tǒng)需求和智慧教室設(shè)計(jì)理念,提出了智慧教室多源異構(gòu)感知系統(tǒng)總體框架,對(duì)傳感器管理、數(shù)據(jù)感知等關(guān)鍵部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。詳細(xì)討論了智慧教室多源異構(gòu)數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程,包括硬件設(shè)備部署、數(shù)據(jù)采集、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理、傳感器管理等。經(jīng)過測試表明,該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)智慧教室多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的采集和匯聚。在此基礎(chǔ)上... 

【文章來源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．６?ＭＡＴＬＡＢ定位實(shí)驗(yàn)結(jié)果??直線誤差的計(jì)算：??

ＭＡＴＬＡＢ做算法可行性仿真實(shí)驗(yàn)，在大小為８００ｃｍ＊１２００ｃｍ的空間，按照每個(gè)點(diǎn)??至少被三個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)覆蓋的布點(diǎn)規(guī)則設(shè)置新表節(jié)點(diǎn)的位置，總共設(shè)置８個(gè)信標(biāo)節(jié)??點(diǎn)，定位實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖２．６所示。??１２?１?Ｉ?Ｉ?０?Ｉ?Ｉ?Ｉ??＋＋?ｉ?＃?＋＋?＋＋?ｉ??１０?＋－＊■……肀?ｉ＊……？＋?ｉ?十＋－．．．４十?－??〇?豐?＋?＋＋?４－?＋＋?＋＋?°??８?＋．．．．．．．．傘．．．．．．．＃?．．．．袖?＋＋．．．．．．＾．．．．．．．知．．．．．．－??ｆ?＋＊?＾?＊＋?＋＋?＊?ｆ??＾?６??＋?年??■＋＊？?？＋？＋?＋．?＋?？＋？？＋?－??４＋?＞?＋＋?＊＋?４－?＋?＋?＋＋??４０?＃?ｆ……？＋?十……＋＊?十？?＋……＋＊？?＜）??４－?＋＋?＋＋?％?４－?＋＋??２?－Ｈｔ－?４－????＾４－?４－?－??年?＋＋?＋＊?＋＋?＋＋?＋?ｆ?＋＊＋??〇＇?ｉ?１?＞?＾?＇?ｉ?＇???０１２３４５６７８??ｘ軸??〇信標(biāo)節(jié)點(diǎn)?＋待測點(diǎn)?＋定位結(jié)果＿??圖２．６?ＭＡＴＬＡＢ定位實(shí)驗(yàn)結(jié)果??直線誤差的計(jì)算：??ＬＥ?＝?ｙ／（ｐｃ－ｘｓｙ?＋?（ｙ－ｙｓ）２?（６）??ｘｅｒ－ｘ?—?ｘｓ?（７）??ｙｅｒ?＝?ｙ－?ｙｓ?（８）??其中，（６）式中ＬＥ表示定位誤差；（ｘ，ｙ）表示待測點(diǎn)坐標(biāo)；（ｘｓ，：ｙｓ）表示定位結(jié)??果；（７）式中ｘｅｒ？表示ｘ值的偏移；（８）式中ｙ＃表示ｙ值的偏移。在ＭＡＴＬＡＢ做??算法測試時(shí)

網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層四層無縫連接，實(shí)現(xiàn)由智慧教室全景數(shù)??據(jù)的感知、處理和存儲(chǔ)整個(gè)流程。根據(jù)對(duì)智慧教室多源異構(gòu)數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)和框架??結(jié)構(gòu)的研究，系統(tǒng)的拓?fù)鋱D如圖３．２所示。在智慧教室多源異構(gòu)數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)中，??針對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的傳輸問題，引入了智能網(wǎng)關(guān)［６５］。智能設(shè)備傳感器獲取的數(shù)據(jù)，??通過智能網(wǎng)關(guān)，經(jīng)由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等存儲(chǔ)相應(yīng)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)??由ＥＴＬ處理后加載到云端數(shù)據(jù)中心，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)服務(wù)［６６］。??傳感器??｜Ｌｓ－?－??Ｌ＿Ｕ」??傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)＼??＼＾線／有線接口??ｍｍ?＼?□??９＾３?無線?／?有線接口?Ｉｎｔｅｒｎｅｔ?￣??ｓ掛麥＂ｗａｓ＞＾?１?ｊ??智能網(wǎng)關(guān)?交換機(jī)?＾￣??＾?防火墻??Ｗｉ－Ｆｉ／３Ｇ／４Ｇ?吃乃??２?§?服務(wù)器??智能終端??＾無線／有線接口??Ｖ??可穿戴設(shè)備??圖３．２感知系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??３．２．２感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)流??在智慧教室多源異構(gòu)數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理分布在各個(gè)階段。在傳感器??數(shù)據(jù)獲取階段，由各種信息轉(zhuǎn)化具有符號(hào)意義的數(shù)據(jù)；在智能網(wǎng)關(guān)階段，數(shù)據(jù)在??傳輸前會(huì)經(jīng)過數(shù)據(jù)預(yù)處理來適應(yīng)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)傳輸速率和傳輸方式；在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或是??顯示階段

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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