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| 本文作者： 李菁瑛 | 2020-07-31 19:07 |
近日，雷鋒網(wǎng)開啟了“教育新基建”系列公開課第三期，邀請(qǐng)了國(guó)內(nèi)知名教育信息化應(yīng)用工具提供商希沃多媒體事業(yè)部唐樂軍做客線上課堂，他以《物聯(lián)技術(shù)賦能數(shù)字教育》為題進(jìn)行分享。
唐樂軍，希沃多媒體事業(yè)部高級(jí)軟件架構(gòu)師
從事軟件研發(fā)、架構(gòu)設(shè)計(jì)工作11年，對(duì)校園運(yùn)維管理有深刻的理解，參與開發(fā)校園運(yùn)維系統(tǒng)覆蓋國(guó)內(nèi)60多萬間教室，目前負(fù)責(zé)希沃智慧物聯(lián)教室、智慧物聯(lián)校園多款產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)。
此次主題分享分為五個(gè)部分：
1. 校園空間類型及信息化教室類型介紹
2.校園物聯(lián)化演進(jìn)歷程及校園IoT技術(shù)路線介紹
3.物聯(lián)技術(shù)優(yōu)化教學(xué)環(huán)境
4.物聯(lián)技術(shù)賦能大型校區(qū)管理
5.物聯(lián)技術(shù)助力能源信息化管理
以下為唐樂軍的課程分享的部分回顧，雷鋒網(wǎng)對(duì)其做了不改變?cè)獾木庉嬚恚?/strong>
首先介紹一下自己，我在廣州視源股份旗下的未來教育集團(tuán)多媒體事業(yè)部從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的產(chǎn)品研發(fā)工作。廣州視睿電子科技有限公司是廣州視源股份旗下的子公司，希沃是廣州視睿在教育領(lǐng)域創(chuàng)造的自主品牌，總部在廣州的科學(xué)城，希沃是國(guó)內(nèi)交互智能平板的首創(chuàng)者，在2012年到2019年連續(xù)8年市場(chǎng)占有率領(lǐng)先。2019年的市場(chǎng)占有率是43.5%，穩(wěn)居行業(yè)的榜首。
我們今天的分享會(huì)分成兩個(gè)部分，第一部分介紹下校園空間，讓大家了解當(dāng)前物聯(lián)技術(shù)和校園的一個(gè)關(guān)系，第二部分介紹一下物聯(lián)技術(shù)在數(shù)字教育領(lǐng)域的應(yīng)用情況，分享希沃在校園信息化建設(shè)過程中是如何運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的。
平時(shí)我們談起校園空間，第一個(gè)想到的是教室，其實(shí)教育部和住建部城市普通中小學(xué)校舍建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的文件中，明確提出了校園空間，分為教學(xué)及教學(xué)輔助用房、辦公管理用房、生活服務(wù)用房三大類。
第一大類，教學(xué)及教學(xué)輔助用房，比如說我們的教室，包括音樂教室，美術(shù)教室等；第二大類，辦公管理用房和生活服務(wù)用房，是屬于后勤的，比如教學(xué)樓，行政辦公室、住所，還有水電房等。第一類大家可能接觸的比較多，在校園信息化投入中也是非常多的，后兩類的用法更相更偏向于后勤，大家平時(shí)接觸比較少。
教育信息化主要是圍繞著教學(xué)及教學(xué)輔助用房來開展的，目前形成了四大類普及率比較高的信息化教室。
第一類是多媒體教室，多媒體教室有一些特征，一是配備了多媒體的教學(xué)設(shè)備，并且終端是需要接入到互聯(lián)網(wǎng)里面，然后去進(jìn)行一些遠(yuǎn)程的管控。
基于多媒體教室，我們談的比較多的是智慧教室，智慧教室是在多媒體教室的基礎(chǔ)上衍生出來的，它有一些跟多媒體教室不一樣的特征，比如說交互智能顯示設(shè)備是需要在智慧教室里面的，我們的設(shè)備要能夠被統(tǒng)一管理，需要了解學(xué)生的使用數(shù)據(jù)，用于學(xué)情數(shù)據(jù)分析。
基于智慧教室，衍生出兩種不同的場(chǎng)景應(yīng)用的教室，第一個(gè)是智慧交互教室，它的特征就是小組配備了學(xué)習(xí)端，小組同屏對(duì)比討論等，可能會(huì)運(yùn)用到AR、VR、MR技術(shù)。
另外一類是網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教室，它主要的特征就是支持1+N遠(yuǎn)程教學(xué)，標(biāo)配一些錄播設(shè)備、音視頻采集設(shè)備。我們?cè)谝咔槠陂g這類可能接觸得比較多，比如說常見的AB班教學(xué)、云課堂等等都是這一類的教室。
教室的信息化建設(shè)分兩個(gè)方向，智慧教室和物聯(lián)智能教室。而這下面它又分為教學(xué)和環(huán)境服務(wù)，信息化教室關(guān)注的是教學(xué)，分為課前、課中、課后三個(gè)時(shí)間段，課前是前置預(yù)習(xí)，診斷評(píng)價(jià)；課中是以學(xué)定教、互動(dòng)教學(xué)，課后是查缺補(bǔ)漏、鞏固提升。課前課中課后都會(huì)用到信息化設(shè)備，比如說交互智能平板、交互智能錄播等。
物聯(lián)智能教室其實(shí)是更好地讓這些設(shè)備能夠被管控起來輔助教學(xué)，比如說照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、集中管控系統(tǒng)等等。
希沃在這四類的信息化教室上面，通過物聯(lián)技術(shù)，將信息化設(shè)備、環(huán)境設(shè)備與教學(xué)應(yīng)用數(shù)據(jù)打通，形成個(gè)性化的智能環(huán)境。比如說老師來到教室之后，可能通過一些物聯(lián)設(shè)備，比如說刷卡或者人臉識(shí)別等等，認(rèn)證身份之后自動(dòng)同步了一些個(gè)性化的數(shù)據(jù)，比如顯示設(shè)備的亮度，還有環(huán)境的溫度，麥克風(fēng)的音量等等，通過物聯(lián)技術(shù)把它自動(dòng)調(diào)節(jié)到老師想要的一些個(gè)性化的環(huán)境里面。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園信息化演進(jìn)過程中分幾個(gè)階段，我們把它叫做前物聯(lián)階段、過渡階段，還有當(dāng)前的校園物聯(lián)階段。
傳統(tǒng)的教室是屬于中控的時(shí)代，目前大部分教室內(nèi)還是存在的，可能運(yùn)用RS232、RS485等接口，還有比如紅外，它存在一些比較明顯的缺點(diǎn)，一是有線連接運(yùn)維的工作量是非常大的。 二是要求設(shè)備在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，三是數(shù)據(jù)沒有上傳到云端，難以去做統(tǒng)計(jì)分析，四是物聯(lián)是以教室為單位，脫離于教室外很難去管控。一些新的設(shè)備，慢慢地已經(jīng)不支持這種接口了，所以它的拓展性會(huì)非常差，你可能拿一臺(tái)新的設(shè)備來，他可能就沒法被管控了。
近年來近距離的一些無線物聯(lián)方案也逐漸進(jìn)入人們的視野，比如藍(lán)牙等的一些短距離的無線方案，但是它們相對(duì)之前也有一些明顯的缺點(diǎn)，就是它比較局限，教室內(nèi)也沒法讓數(shù)據(jù)上云去做分析。
隨著5G技術(shù)的到來，慢慢形成了5G、NB-IoT、LoRa等長(zhǎng)距離無線互聯(lián)方案，它們有一些很明顯的優(yōu)勢(shì)，一是無線通信不需要去布線或者說改造現(xiàn)有環(huán)境的線路布局。
二是本地控制和云端控制是相結(jié)合的。
三是物與物之間通過物聯(lián)云連接，能夠不再局限在教室的場(chǎng)景內(nèi)，可以很方便地進(jìn)行一些場(chǎng)景的聯(lián)動(dòng)，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的改造也是很簡(jiǎn)單，可以把教學(xué)信息化設(shè)備和傳統(tǒng)的環(huán)境設(shè)備、應(yīng)用數(shù)據(jù)無縫打通。像這種長(zhǎng)距離的無線物聯(lián)方案，它的穿透能力是非常強(qiáng)的。比如說一個(gè)網(wǎng)關(guān)，一棟樓宇可能只需要部署3-4個(gè)就已經(jīng)能夠很好地覆蓋。5G這一塊其實(shí)慢慢形成了一些產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，大家都在統(tǒng)一通信規(guī)范，并且設(shè)備之間是能夠互聯(lián)互通的。
為了將來和其他廠商共同打造物聯(lián)智慧教室，希沃在運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案時(shí)會(huì)采用不同的解決方案，比如說教室內(nèi)存在一些傳統(tǒng)的中控的方案，通過我們的智能講臺(tái)，將傳統(tǒng)的串口、紅外連接的設(shè)備連接在一起，然后智能講臺(tái)通過LoRa的技術(shù)和云端連接，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)和現(xiàn)有的新技術(shù)很好地結(jié)合在一起。
希沃物聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)包括三部分，第一個(gè)是設(shè)備，第二個(gè)是互聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)，第三個(gè)是基于物聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)開發(fā)的小應(yīng)用、小數(shù)據(jù)。
設(shè)備顧名思義就是指物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，我們把它分成兩部分，第一部分是信息化設(shè)備，比如說交互智能平板、學(xué)生平板，還有環(huán)境設(shè)備，比如空調(diào)燈光、水電，還有溫濕度的檢測(cè)等等。
中間這部分是希沃互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的核心，它主要有三塊的功能，第一接入模塊，設(shè)備通過接入模塊接入到物聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)之后，包括設(shè)備的控制接入，比如開關(guān)亮度；設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)接入的方式，這些數(shù)據(jù)可能包括一些環(huán)境數(shù)據(jù)、教學(xué)數(shù)據(jù)；設(shè)備的狀態(tài)，比如設(shè)備上下線離線，還有一些故障等等，都能夠通過接入模塊很好地進(jìn)入到物聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)里。
前面也講到了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是多種多樣的，如果只接入一種協(xié)議，是很難做到把整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)起來。所以說接入模塊我們有一個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換，把各種復(fù)雜或者說不同的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化，方便后面的一個(gè)數(shù)據(jù)能力的建模。
業(yè)務(wù)處理模塊，顧名思義，就是當(dāng)設(shè)備接入到物聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)之后，需要對(duì)它進(jìn)行建模，比如我這個(gè)設(shè)備是什么類型的，我的設(shè)備能力是什么樣的，這樣才能夠讓設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制，還有數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，為了方便調(diào)用和控制設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)可能會(huì)自動(dòng)生成一些開發(fā)套件，就是俗稱的SDK，讓設(shè)備能夠快速接進(jìn)來，并且讓云端的一些小應(yīng)用和小數(shù)據(jù)快速地去控制設(shè)備，并且分析設(shè)備的數(shù)據(jù)。
物聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)除了要滿足設(shè)備快速結(jié)構(gòu)和云端應(yīng)用快速處理之外，還要考慮設(shè)備的后續(xù)維護(hù)。所以說我們也做了遠(yuǎn)程的統(tǒng)一管控，全鏈路的日志，還有自動(dòng)升級(jí)等等，這些模塊也是非常重要。
規(guī)則引擎模塊其實(shí)是將設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，還有設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)，通過規(guī)則引擎路由到不同的應(yīng)用或者處理數(shù)據(jù)處理模塊，讓設(shè)備能夠真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
希沃不僅是一個(gè)硬件廠商，同時(shí)也是教育領(lǐng)域內(nèi)的小應(yīng)用和小數(shù)據(jù)的提供商。我們的小應(yīng)用，包括設(shè)備的應(yīng)用系統(tǒng)，能源管控系統(tǒng)，還有互動(dòng)錄播系統(tǒng)等等，都可以通過物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的管控。當(dāng)然我們也有最核心的小數(shù)據(jù)，包括設(shè)備數(shù)據(jù)，還有教學(xué)數(shù)據(jù)、教研數(shù)據(jù)等等，都可以在物聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)的幫助下，和其他的應(yīng)用無縫打通。
物聯(lián)網(wǎng)連萬物，一定要有超高的并發(fā)量，希沃物聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)采用Actor模型和Netty框架來實(shí)現(xiàn)高并發(fā)。
首先簡(jiǎn)單的介紹一下Actor模型。Actor模型是一個(gè)基于消息驅(qū)動(dòng)和非阻塞的高并發(fā)處理模型。為什么要有這個(gè)模型？因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的并發(fā)模式中是傾向于強(qiáng)一致性、弱隔離性的。我們?cè)谧鲆恍└卟l(fā)設(shè)計(jì)的時(shí)候有內(nèi)在的復(fù)雜性，比如說一個(gè)設(shè)備連接上來，后續(xù)的處理肯定是希望這個(gè)設(shè)備的狀態(tài)是有序的，并且指令肯定是通過一個(gè)連接來下達(dá)的，所以就要求它的時(shí)序性性非常高。如果按傳統(tǒng)的一些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，我們可能把一個(gè)多線程的程序就用單線程來處理，這樣會(huì)導(dǎo)致它的并發(fā)性能不是特別高。
Actor模型它天生是強(qiáng)隔離性，并且弱一致性的，所以說Actor模型在并發(fā)中有一個(gè)很良好的性能，并且也很好很好的控制和管理。
Netty框架是Java提供了一個(gè)異步的事件驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)模型，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)他都是要連接到云端的，所以說一個(gè)很好的網(wǎng)絡(luò)框架是實(shí)現(xiàn)高并發(fā)的一個(gè)非常重要的一個(gè)點(diǎn)。
簡(jiǎn)單講一下Actor模型是怎么在我們的服務(wù)中運(yùn)用的，比如說我們的一個(gè)后臺(tái)服務(wù)，他可能本身是一個(gè)Actor，它對(duì)應(yīng)著不同的產(chǎn)品，這里的產(chǎn)品就是不同的設(shè)備類型，比如說班牌是一種類型，交互智能平板也是一種類型，產(chǎn)品對(duì)應(yīng)著不同的設(shè)備，每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)獨(dú)立的Actor，這樣可以保證所有的設(shè)備是不干擾的。假設(shè)有一個(gè)設(shè)備在后臺(tái)出現(xiàn)故障，它是不會(huì)影響其他設(shè)備的。
中間這一部分是用了一個(gè)session manage actor來管理一個(gè)連接，你要控制設(shè)備和云端的一個(gè)通信，它就一定會(huì)有一個(gè)連接，但是如果是一個(gè)高并發(fā)的程序，服務(wù)是有很多節(jié)點(diǎn)的，處理這個(gè)連接是要在指定的節(jié)點(diǎn)上來做。所以說通過Actor和設(shè)備的一個(gè)session的管理，保證設(shè)備的連接和后續(xù)的處理過程是有序可達(dá)的。
右側(cè)是一個(gè)接入層的高并發(fā)實(shí)現(xiàn)，通過ZK實(shí)現(xiàn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)的發(fā)現(xiàn)和注冊(cè)，然后將請(qǐng)求分配到不同的處理業(yè)務(wù)中，這樣可以很方便的進(jìn)行一個(gè)動(dòng)態(tài)的擴(kuò)充和縮減服務(wù)器的資源，讓設(shè)備能夠平均分配到所有的處理節(jié)點(diǎn)上。
我簡(jiǎn)單介紹一下我們的設(shè)備是怎么接入到希沃物聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)里面來的。首先在左下角我們的設(shè)備它可能通過一個(gè)注冊(cè)的方式獲取它的一個(gè)設(shè)備的三元組信息，包括設(shè)備的ID、密鑰、產(chǎn)品信息。注冊(cè)的方式一般有兩種，第一種是我在設(shè)備在出廠的時(shí)候，就把這些信息燒錄，啟動(dòng)的時(shí)候直接把這信息攜帶上就好了。第二種就是將設(shè)備自己的唯一標(biāo)識(shí)上傳到服務(wù)器，然后通過服務(wù)器告訴它的三元信息。
第二個(gè)步驟就是我獲取到設(shè)備的三元信息之后，它會(huì)接入到物聯(lián)網(wǎng)中臺(tái)，后續(xù)我們的應(yīng)用 APP，通過一些設(shè)備的ID或者說掃描設(shè)備的二維碼，與設(shè)備關(guān)聯(lián)起來，后續(xù)用戶就可以通過APP去管理設(shè)備，進(jìn)行上下行的一個(gè)指令的下發(fā)、數(shù)據(jù)的上報(bào)。
前面我給大家科普了一下校園空間的分類，還有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的演進(jìn)過程，還有希沃在物聯(lián)網(wǎng)是怎么去做一些技術(shù)的設(shè)計(jì)的。
第二部分我會(huì)簡(jiǎn)單介紹一下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在賦能數(shù)字教育這一塊，希沃到底做了些什么，具體是怎么做的？這一塊會(huì)分三個(gè)部分，第一個(gè)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是如何優(yōu)化教學(xué)環(huán)境；第二個(gè)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是如何賦能大型校區(qū)的管理；第三個(gè)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在能源信息化這一塊是如何去做的？
物聯(lián)網(wǎng)一般分5層，感知層、系統(tǒng)層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層，最上面是綜合平臺(tái)。
感知層就是對(duì)通過一些感知的元器件，讓設(shè)備能夠和云端連接起來，比如教學(xué)設(shè)備、學(xué)生設(shè)備、廣播設(shè)備、環(huán)境設(shè)備等。
系統(tǒng)層就是基礎(chǔ)的服務(wù)，比如混合云架構(gòu)、設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、統(tǒng)一認(rèn)證系統(tǒng)、備份系統(tǒng)。
應(yīng)用層就是針對(duì)不同的環(huán)境做的平臺(tái)和服務(wù)，比如校園智慧管理、校園智能服務(wù)、校園環(huán)境管理、校園數(shù)據(jù)分析。
數(shù)據(jù)層其實(shí)就剛才講到的教學(xué)數(shù)據(jù)和物聯(lián)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)，它是相輔相成的，就是說你在后臺(tái)肯定要有一個(gè)地方，還將這些數(shù)據(jù)能夠融會(huì)貫通。
對(duì)外我們是一個(gè)綜合平臺(tái)，比如說校園AIoT管理平臺(tái)、多媒體裝備管理平臺(tái)、校園物聯(lián)數(shù)據(jù)平臺(tái)、校園綜合管理平臺(tái)。
物聯(lián)技術(shù)優(yōu)化教室環(huán)境這一塊主要分兩部分，第一是物聯(lián)服務(wù)教學(xué)，第二是物聯(lián)改善環(huán)境。
物聯(lián)服務(wù)教學(xué)主要有幾個(gè)應(yīng)用的場(chǎng)景，比如走班考勤，在新高考的政策中，通過一些班牌的人臉識(shí)別，或者說NFC近距離刷卡認(rèn)證他的身份，第二個(gè)場(chǎng)景是身份識(shí)別，第三個(gè)場(chǎng)景是設(shè)備安全。
教室的設(shè)備都是一個(gè)公共的設(shè)備，如何保證這些設(shè)備能夠正常運(yùn)行，并且是可靠穩(wěn)定地一直長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，我們推出了一些類似希沃冰點(diǎn)的東西，讓保護(hù)設(shè)備的一個(gè)安全物聯(lián)網(wǎng)改善環(huán)境這一塊，比如說室溫調(diào)控，通過物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)溫度檢測(cè)，可以知道教室內(nèi)當(dāng)前的溫濕度怎么樣，通過物控物這種方式，感覺到溫度的變化之后，我們可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，比如說空調(diào)的一個(gè)開關(guān)。
還有光線調(diào)控，現(xiàn)在越來越多的教室對(duì)照明是有非常高的要求的，但是如何自動(dòng)去調(diào)節(jié)光照？其實(shí)我們可以根據(jù)現(xiàn)在反映光照的數(shù)據(jù)，然后和我們的燈控系統(tǒng)聯(lián)合起來，這樣能夠自動(dòng)地調(diào)節(jié)光線。
空氣也是類似的，教室內(nèi)有很多二氧化碳或者說pm2.5、pm10的一些檢測(cè)，和我們的新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行無縫的打通之后，也能夠自動(dòng)地進(jìn)行一些智能的管控。
最后一個(gè)就是智能感應(yīng)，教室是一個(gè)公共的空間，設(shè)備的開關(guān)其實(shí)更多是靠人為去參與。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，我們可以做到，比如說在晚上的時(shí)候，檢測(cè)到教室內(nèi)沒有人，我們可以自動(dòng)把燈光熄滅，做到人走燈滅等場(chǎng)景。
物聯(lián)技術(shù)在優(yōu)化數(shù)字教學(xué)管理這一塊，主要有兩個(gè)方向，第一個(gè)教育信息化設(shè)備的管理，還有環(huán)境設(shè)備的管理。
教育信息化設(shè)備管理是什么？學(xué)校的設(shè)備越來越多，管理員他如何去統(tǒng)一管控它，比如設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、重啟開關(guān)機(jī)等等，設(shè)備的一些運(yùn)行狀態(tài)，你需要去有個(gè)地方實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)管。比如我可以遠(yuǎn)程地查看設(shè)備的桌面截圖，還有當(dāng)前設(shè)備的狀態(tài)，異常的報(bào)警等等。
設(shè)備的使用情況是什么樣子？其實(shí)作為一個(gè)管理者，他應(yīng)該要知道，比如說開關(guān)機(jī)的時(shí)間段是什么樣，它的一個(gè)活躍的趨勢(shì)，還有當(dāng)前一些軟件的使用，設(shè)備當(dāng)前的健康度是什么樣子？
環(huán)境設(shè)備的管理，就是針對(duì)教室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測(cè)和管理，比如環(huán)境指數(shù)、溫度濕度、還有二氧化碳的濃度等等。
空調(diào)的監(jiān)測(cè)，比如空調(diào)的指定快速開關(guān)、空調(diào)的限溫等等。
電源開關(guān)的管理，比如說我可以監(jiān)測(cè)整個(gè)教室或者整個(gè)校園區(qū)域的用電狀態(tài)，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程的一鍵處理。
水電的監(jiān)測(cè)，包括整個(gè)校園的水電的使用情況等等。
在大型校區(qū)通過邊緣計(jì)算的技術(shù)，希沃物聯(lián)在邊云協(xié)同管理備份，還有數(shù)據(jù)的本地容災(zāi)備份來幫助多校區(qū)的設(shè)備的管控。邊云協(xié)同管理備份主要是因?yàn)榇笮托^(qū)場(chǎng)地繁多，管理復(fù)雜，特別是在高職教的院校，不可避免地會(huì)遇到一些局域網(wǎng)的故障問題，通過邊云協(xié)同的方式，能夠協(xié)調(diào)多個(gè)校區(qū)多個(gè)設(shè)備的協(xié)調(diào)管理，結(jié)合我們的邊緣計(jì)算技術(shù)，這個(gè)就非常重要了。
大型校區(qū)有很多的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，比如音視頻的數(shù)據(jù)、大文件數(shù)據(jù)，如果你全部存儲(chǔ)在云端，其實(shí)是存在一些安全隱患，并且訪問速度會(huì)受到外網(wǎng)流量的限制，通過邊緣計(jì)算技術(shù)，我們將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地的邊緣計(jì)算設(shè)備上面，實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)本地的一個(gè)緩存和備份。
物聯(lián)技術(shù)第三部分就是能源信息化管理這一塊，能源管理是校園后勤保障的核心，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的信息化管理手段可以有效地為校園后勤管理進(jìn)行信息化轉(zhuǎn)型。校園的教室、辦公場(chǎng)所，都需要知道我們對(duì)燈光空調(diào)、環(huán)境的數(shù)據(jù)，還有整個(gè)區(qū)域用電情況的了解；圖書館、宿舍需要知道水電消耗情況是什么樣子；其他的區(qū)域，體育館、餐廳等，也需要去做能源的精細(xì)化管理。
我們?yōu)槭裁匆鲂@能源的信息化管理？
第一個(gè)是要提升后勤的管理效率，比如說運(yùn)用一些大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓樓宇實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的轉(zhuǎn)型，比如說我可以知道整棟樓宇它的設(shè)備運(yùn)行情況是什么樣子，結(jié)合一些3D可視化工具可以清晰地知道每個(gè)空間，每臺(tái)設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行情況。
第二個(gè)是延長(zhǎng)設(shè)備的生命周期，其實(shí)校園內(nèi)的設(shè)備都是一個(gè)公共設(shè)備，它如何能夠良好地運(yùn)作，需要一個(gè)全面的監(jiān)管，通過一些監(jiān)管的方式推動(dòng)樓宇的智能化，管理和節(jié)能的雙向發(fā)展。
第三個(gè)就是降低能源損耗，通過智能的感應(yīng)，剛才前面也說到了，我知道設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，比如說我可能在一個(gè)辦公室，在和晚上的時(shí)間段里面，里面燈已經(jīng)滅了，但是空調(diào)還開著，在正常情況下這種是不合理的，如果通過智能化設(shè)備，燈光空調(diào)會(huì)自動(dòng)關(guān)掉之后，能夠降低能耗的消耗。
能源信息化這一塊，我們做了一套標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，我們把1個(gè)教室分成4個(gè)點(diǎn)，測(cè)量整個(gè)教室的用電情況、空調(diào)管理、環(huán)境的數(shù)據(jù)采集和水電的管理，將一套標(biāo)準(zhǔn)化的教室接入完成一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)改造之后，通過無線網(wǎng)關(guān)連接到云端，然后通過PC或者小程序來進(jìn)行一個(gè)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。
這里是我們的一個(gè)能源可信息化的示意圖，左邊可以看到，其實(shí)我們可以知道整個(gè)區(qū)域或者說整個(gè)樓宇的水電的使用情況，并且我們也知道當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀況是什么樣。比如說現(xiàn)在的一些溫度環(huán)境，還有其他的一些數(shù)據(jù)，還有我們的一些異常告警信息，它會(huì)提前通知你，當(dāng)前的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是不是正常的，然后還有一些節(jié)能提醒，某個(gè)區(qū)域在某個(gè)時(shí)間段它的設(shè)備使用是不正常的，他會(huì)提前告訴你，并且會(huì)給你一些能耗降低能耗的建議。
它主要有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。
第一，能源的統(tǒng)計(jì)由靜態(tài)轉(zhuǎn)為動(dòng)態(tài)。在傳統(tǒng)的能源統(tǒng)計(jì)過程中，一般是每個(gè)月可能抄一次水表，可能知道水表這個(gè)月異常了，但是這個(gè)異常是事后的，我們是沒法處理的，只能說后面會(huì)避免。經(jīng)過信息化的管理之后，水電的消耗是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)處理的。
第二，設(shè)備的應(yīng)用管理效率也得到了很大的提升。以前設(shè)備運(yùn)行好壞是沒法知道的，可能要等待報(bào)修，通過物聯(lián)技術(shù)能源信息化改造后，類似這種事情的概率會(huì)變得很低。所有的設(shè)備都是統(tǒng)一通過遠(yuǎn)程來進(jìn)行運(yùn)維管理的，你可以實(shí)時(shí)查看到設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)這些狀態(tài)不正常時(shí)，可以快速通過遠(yuǎn)程的管理手段去處理。
第三，建筑的能耗分析這一塊，以前我們可能知道整個(gè)學(xué)校或者說整個(gè)辦公樓的能耗總體情況是什么樣，但是你沒法細(xì)分到所有的區(qū)域，假設(shè)這個(gè)月水電的一些異常情況發(fā)生了，但是你是沒法去處理，我只知道整個(gè)大區(qū)域是超標(biāo)的，但是我沒法具體到是什么原因?qū)е鲁瑯?biāo)。經(jīng)過能源信息化管理之后，能耗分析變得更加精細(xì)化。如果說本月的一個(gè)總體能耗超標(biāo)了，通過數(shù)據(jù)報(bào)表能夠清晰地知道哪間教室的水電或者說使用情況有異常。
第四，降低后勤物業(yè)的人力成本，以前我們?cè)谧鲆恍┠茉磽p耗統(tǒng)計(jì)的時(shí)候，可能是后勤人員需要到現(xiàn)場(chǎng)手抄水表，經(jīng)過能源信息化管理的改造之后，用電數(shù)據(jù)都是實(shí)時(shí)匯總上來，不需要人工去介入，讓后勤的管理成本得到極大的降低。
問：校園物聯(lián)網(wǎng)屬于智慧校園建設(shè)中的核心環(huán)節(jié)嗎？
答：教育信息化就是說基于設(shè)備服務(wù)教學(xué)場(chǎng)景，物聯(lián)網(wǎng)就是說怎么讓我們的設(shè)備能夠更好地利用起來，把教學(xué)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)能夠融會(huì)貫通，所以說它是兩個(gè)核心中的其中之一，第一個(gè)是教學(xué)，第二個(gè)是環(huán)境，他們兩個(gè)是相輔相成的。
問：物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中有很多應(yīng)用，然后希沃目前整體將解決方案做到什么程度，最好結(jié)合案例講一下。
答：我簡(jiǎn)單介紹一下我們的物聯(lián)網(wǎng)的方案。希沃在做物聯(lián)網(wǎng)方案的時(shí)候是考慮到把它分成兩類，第一類是信息化設(shè)備，包括交互智能平板等系統(tǒng)的設(shè)備，第二類是環(huán)境設(shè)備，信息化設(shè)備是帶系統(tǒng)的設(shè)備，就是說它上面是可以裝一些應(yīng)用的，你可以基于它去做一些定制化的物聯(lián)網(wǎng)的能力。
希沃會(huì)提供一些標(biāo)準(zhǔn)化的改造方案，通過LoRa模塊，會(huì)讓傳統(tǒng)已有的教室能夠快速無縫切過來，不需要去改造它的布線就能夠快速接到我們整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)里面。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和教學(xué)應(yīng)用數(shù)據(jù)是融會(huì)貫通的。比如說在高職教育這一塊，學(xué)校通過我們的一些白板或者說我們的評(píng)課軟件，來輔助教學(xué)行為，通過智能講臺(tái)連接傳統(tǒng)的中控應(yīng)用，然后結(jié)合我們的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，把設(shè)備統(tǒng)一管控起來。
問：希沃因?yàn)樽霭装宥壳盎?dòng)白板市場(chǎng)用戶最看重的產(chǎn)品亮點(diǎn)是什么？
答：第一，老師可能對(duì)于白板的要求就是簡(jiǎn)單易用，并且能夠讓教學(xué)的數(shù)據(jù)通過信息化的方式存起來，并且做一些分析。所以互動(dòng)白板產(chǎn)品的亮點(diǎn)首先就是簡(jiǎn)單好用，并且數(shù)據(jù)是可以持續(xù)地做處理，并且能夠給老師帶來幫助的。
問：校園能源數(shù)字化未來會(huì)達(dá)到什么智能化的程度？
答：其實(shí)校園可以參考智能家居的市場(chǎng)，像去年的一個(gè)市場(chǎng)報(bào)告，智能家居或者說物聯(lián)網(wǎng)這一塊的市場(chǎng)規(guī)模是上萬億的。校園數(shù)字化這一塊其實(shí)也是一個(gè)很大的市場(chǎng)，它的智能化的程度就像我剛才說的，未來一定是老師到了一間教室之后，他能夠自動(dòng)同步它的一些個(gè)性化的參數(shù)過來，通過物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，然后讓這些設(shè)備能夠調(diào)到它最想要的狀態(tài)，并且是不需要人工去主動(dòng)干預(yù)的。
問：校園物聯(lián)化核心技術(shù)難點(diǎn)是什么？
答：我覺得有幾個(gè)難點(diǎn)，第一個(gè)是設(shè)備的種類，還有我們的協(xié)議是多種多樣的，你要去做兼容，實(shí)際上復(fù)雜度非常難。第二個(gè)就是對(duì)設(shè)備的信息化程度、物聯(lián)化程度，大家還是不夠重視，當(dāng)然近些年大家慢慢重視起來，就是說我的設(shè)備慢慢會(huì)帶上一些物聯(lián)網(wǎng)的模塊進(jìn)來。第三個(gè)物聯(lián)網(wǎng)在校園內(nèi)，其他廠商更多只是關(guān)注在管控這一塊，沒有說更好地服務(wù)于教學(xué)，所以說物聯(lián)網(wǎng)一定要和教學(xué)融合，還有和數(shù)據(jù)打通，才能更好地落地。
問：目前學(xué)校對(duì)于校園物聯(lián)化的意愿怎么樣？似乎還主要停留在交互智能白板的使用。
答：我簡(jiǎn)單說一下我的理解吧，傳統(tǒng)老舊的k12學(xué)校，可能不會(huì)有特別多的物聯(lián)化意愿，但是對(duì)于集中管控的意愿是非常強(qiáng)烈的。新建學(xué)校對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用意愿度還是非常高的，特別是在做我們新建下的一些前期的參數(shù)選擇的時(shí)候，他們很想去把我們的一些互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的東西，把他們的教室或者辦公樓進(jìn)行一些物聯(lián)化的改造。
問：如今IoT應(yīng)用在各個(gè)場(chǎng)景中，比如智能家居機(jī)器人等，在教育行業(yè)Iot有多大的前景？
答：隨著5G的到來，IoT一定是越來越多地被應(yīng)用到我們的日常生活中去的，包括比如說我們平時(shí)騎的共享單車，你可能感受不到IoT技術(shù)的存在，但是它實(shí)實(shí)在在的，比如說用了nblt或者我們的二級(jí)技術(shù)，然后通過手機(jī)遠(yuǎn)程開鎖，技術(shù)其實(shí)是逐步融匯到我們的日常生活中，當(dāng)我們慢慢習(xí)慣這種IoT的技術(shù)之后，我相信在校園內(nèi),工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展一定是會(huì)慢慢走起來的。
問：疫情期間，希沃也推出了希沃云課堂的在線教學(xué)平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)的產(chǎn)品功能如何，是否適用于日常的家校互動(dòng)？
答：疫情期間希沃確實(shí)是推出了云課堂，在線教學(xué)也服務(wù)了很多的老師和學(xué)生，解決了他們遠(yuǎn)程上課的需求。日常的一個(gè)家校互動(dòng)，其實(shí)也結(jié)合我們希沃的應(yīng)用，比如班級(jí)優(yōu)化大師，可以讓學(xué)生在學(xué)校當(dāng)中的一些表現(xiàn)快速地傳達(dá)回到家長(zhǎng)的手中。
還有一些家校互動(dòng)，比如說學(xué)生在學(xué)校里面想聯(lián)系家長(zhǎng)，也可以通過我們的云安排去做一些短信留言、撥打電話等功能。
問：除了上傳課件大屏互動(dòng)外，白板的發(fā)展空間還有哪些？
答：交互智能平板它服務(wù)于日常教學(xué)之外，理論上還是一個(gè)學(xué)生德育教育的重要場(chǎng)所。比如在課間和晚自習(xí)的時(shí)候，我們通過智能交互平板多放一些安全教育、德育教育的視頻來觀看。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，教室的環(huán)境狀況也可以在交互智能平板上實(shí)時(shí)顯示出來，讓學(xué)生能夠放心地使用我們的周邊設(shè)備。
問：希沃的云班牌目前應(yīng)用情況怎么樣？我本來以為用戶需求不大，但似乎越來越多學(xué)校也開始使用了，主要功能除了簽到還有什么？
答：希沃云班牌的功能，第一個(gè)就是可以滿足走班排課的政策要求，第二個(gè)就是考勤、簽到等功能，第三個(gè)就是校園文化的建設(shè)，可以在班牌上發(fā)布一些班級(jí)的動(dòng)態(tài)、圖片等。第四個(gè)就是家校互通，比如說學(xué)生可以通過安排進(jìn)行一些刷卡或者說認(rèn)證之后，學(xué)生可以給家長(zhǎng)留言。
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