近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術的快速發(fā)展,融合全新教育教學理念、支撐課堂教學發(fā)展需求的智慧教室成為教育信息化研究的熱點。全方位、伴隨式采集和匯聚智慧教室的教與學數(shù)據(jù),構建面向個體和整體的教育教學全景視圖,為教學過程分析、教育監(jiān)測評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,針對智慧教室中數(shù)據(jù)來源多樣、結構復雜等特點,研究多源異構數(shù)據(jù)處理技術,設計和實現(xiàn)智慧教室多源異構數(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的發(fā)展,重點闡述了基于智能終端的感知技術。同時,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、轉換、加載等流程。其次,基于智慧教室感知技術和多源異構數(shù)據(jù)處理技術的研究,結合智慧教室感知系統(tǒng)需求和智慧教室設計理念,提出了智慧教室多源異構感知系統(tǒng)總體框架,對傳感器管理、數(shù)據(jù)感知等關鍵部分進行了詳細的設計。詳細討論了智慧教室多源異構數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)的實現(xiàn)過程,包括硬件設備部署、數(shù)據(jù)采集、多源異構數(shù)據(jù)處理、傳感器管理等。經(jīng)過測試表明,該系統(tǒng)能實現(xiàn)智慧教室多源異構數(shù)據(jù)的采集和匯聚。在此基礎上... 

【文章來源】：華中師范大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．６?ＭＡＴＬＡＢ定位實驗結果??直線誤差的計算：??

ＭＡＴＬＡＢ做算法可行性仿真實驗，在大小為８００ｃｍ＊１２００ｃｍ的空間，按照每個點??至少被三個信標節(jié)點覆蓋的布點規(guī)則設置新表節(jié)點的位置，總共設置８個信標節(jié)??點，定位實驗結果如圖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??〇信標節(jié)點?＋待測點?＋定位結果＿??圖２．６?ＭＡＴＬＡＢ定位實驗結果??直線誤差的計算：??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）表示待測點坐標；（ｘｓ，：ｙｓ）表示定位結??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

網(wǎng)絡層，數(shù)據(jù)層和應用層四層無縫連接，實現(xiàn)由智慧教室全景數(shù)??據(jù)的感知、處理和存儲整個流程。根據(jù)對智慧教室多源異構數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)和框架??結構的研究，系統(tǒng)的拓撲圖如圖３．２所示。在智慧教室多源異構數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)中，??針對多源異構數(shù)據(jù)的傳輸問題，引入了智能網(wǎng)關［６５］。智能設備傳感器獲取的數(shù)據(jù)，??通過智能網(wǎng)關，經(jīng)由實時數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫服務器等存儲相應的多源異構數(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，為應用層提供數(shù)據(jù)服務［６６］。??傳感器??｜Ｌｓ－?－??Ｌ＿Ｕ」??傳感器網(wǎng)絡節(jié)點＼??＼＾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?交換機?＾￣??＾?防火墻??Ｗｉ－Ｆｉ／３Ｇ／４Ｇ?吃乃??２?§?服務器??智能終端??＾無線／有線接口??Ｖ??可穿戴設備??圖３．２感知系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構??３．２．２感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)流??在智慧教室多源異構數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理分布在各個階段。在傳感器??數(shù)據(jù)獲取階段，由各種信息轉化具有符號意義的數(shù)據(jù)；在智能網(wǎng)關階段，數(shù)據(jù)在??傳輸前會經(jīng)過數(shù)據(jù)預處理來適應當前網(wǎng)絡傳輸速率和傳輸方式；在數(shù)據(jù)存儲或是??顯示階段

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]面向電力調度控制系統(tǒng)的多源異構數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 王瑞杰.華北電力大學(北京) 2017
[3]基于多源異構數(shù)據(jù)融合的概念層次體系構建及其應用研究[D]. 張曉勇.南京理工大學 2017
[4]基于多源數(shù)據(jù)的煤礦開采智能監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 鄒陽.華中科技大學 2016
[5]智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關設計及樣機系統(tǒng)實現(xiàn)[D]. 曲仁軍.北京郵電大學 2013



本文編號：3544535