多媒体教室智能管理系统的设计与实现

摘要 针对高校多媒体教室电能浪费严重、资源利用不合理以及用电设备、教学管理不足等问题，利用恩智浦公司的Cortex M0芯片，设计了以智能网关控制器为核心的教学楼智能管理系统，实现了合理使用教室用电设备，达到了节约电能、改善教学管理的目的。
关键词 多媒体教室；智能网关控制器；智能管理系统

随着教学方式的改进，多媒体教室将不断增多，而对于整栋教学楼或跨校区的多媒体教室管理，采用人工开关设备，是一件费时费力的工作。文中应用电子、网络、自动控制技术以及实用的软件平台，设计了一套教室自动监测与控制系统。教室智能控制系统采用无线和以太网的分布式集散控制系统实现对教室内多媒体设备、教室照明和风扇进行远程集中控制和管理，并通过网络摄像头对教室使用状态等进行监控与显示，达到教室控制智能化和节约化的目标。文中将嵌入式控制系统与网络技术结合，具体论述系统中硬软件各部分的结构功能和实现方法。

1 系统组成与工作原理
该系统主要用于多媒体教室的管理，使各教室按课表作息时间自行打开教室多媒体设备以及电灯、风扇、摄像头等用电设备。并可在2分钟内开启教室所有的用电设备。
文中系统采用3层硬件两级网络构成，即“教室用电设备控制单元-315／433 Mbit·s-1无线通信-无线网关控制器-以太网-中央计算机单元”。其网络拓扑结构如图1所示。

系统总设计如图2所示。

系统工作原理：系统第一次运行时，由中央计算机将一学期的课表信息按照约定的编码方式码，通过以太网发送到各间教室的智能网关控制器上储存，网关控制器自行读取该教室的课表信息，并执行相应的操作。将课表信息存于网关控制器，使得网关控制器运行于脱机状态，这样有利于在网络中断或者冲突的情况下，系统依然可以正常运行，同时还可避免教室较多的情况下所产生的网络拥堵。