智慧校园智能融合系统技术白皮书

专注成就精彩智慧校园智能融合系统技术白皮书深圳市艾迪思特信息技术有限公司2015年专注成就精彩第1页共41页前言21世纪的前十年是互联网应用突飞猛进的十年，十年间，人们的生活方式也因此得到巨大改变。基于互联网的智能终端大规模开发应用已彻底改变了尚处在争论中的生活业态，也逐步颠覆了传统的通讯模式。网购、微博、智能系统的普及已经渗透到生活的各个角落，这一切都有赖于网络基础架构的飞速发展。特别是随着4G牌照的陆续完成发布，无线通信网络将可以提供超过100M的无线移动带宽，这就为基于高宽带的开发应用预留无限提升空间。回首过去十年，数字化校园网络同样也得到长足发展，各种先进的设备、多功能智能软件、电子白板、平板移动电脑的引入给学校带来先进的创新理念和教学手段。数字IP广播系统、数字IP高清传输业务、RF射频卡、物联网等大规模成熟应用更为智慧校园的建设奠定了硬件基础。iDste融合系统以数字化校园为基础，以先进技术充分整合智慧校园必须的基础系统及设备，从硬件集成到信息化管理，从单纯的业务系统到校园多业务、多角度、全方位数字应用与传输的全面融合。iDste已经为今天的数字化校园提供了先进的、可靠的基础硬件设备及高效的业务融合系统，期待未来能更多的为中国教育信息化贡献绵薄之力！iDste产品线已经涵盖校园电教设备的智能管理、校园IP数字广播系统、校园高清数字视频传输系统、分立式空调智能控制系统、高保真无线扩音系统等。这些实用系统一方面在大幅提升校园信息化应用水平和管理水平的同时，正向人们传统固有的管理习惯和思维方式发起强有力的挑战，一个创新型、高融合、数字化、易操作的应用平台必将在建设智慧校园的过程中发挥重要影响。目前，iDste凭借其深厚的行业背景和在该领域的持续研发投入，产品已在国内众多大中院校中使用并得到广泛认可，一致好评！专注成就精彩第2页共41页第一章产品及系统概述一、设计原则我们认为，一个先进、创新、成熟的产品应该是具备性能稳定、质量可靠、贴近需求，引领未来、使用方便、安全节能的基本特性。秉承这一基本理念，iDste系列产品从论证之初就将“易用性、可靠性、先进性、创新性、融合性”作为产品设计及研发的指导原则，我们从以下几个方面重点阐述iDste的设计理念。1）易用性：产品设计在采用先进技术的同时并不排斥使用者的固有习惯，面向最终用户提供极其简便的人机交互模式，面向管理者提供简易友好的管理界面并配以先进的辅导系统，面向系统集成商提供可以轻松掌握的安装调试方法。以“方便就是最好用的”的设计理念全方位满足不同层次的使用者和管理者。2）可靠性：设计的合理性在整个产品的可靠方面占有极其重要的地位，从产品论证到产品设计力求以最成熟的方案，最优的性价比、最冗余的功能扩展作为iDste设计产品的基本思路。系统功能设计以广泛调研用户最终需求为基础，最大限度地贴近用户并充分预留可扩展空间。从源头及过程保证产品个体的可靠性，首先在设计环节以最优的设计开发方案从容错性、易恢复性、易扩展性方面确保系统的可靠性，其次在生产环节严格遵循现代企业生产物控的各项流程控制，保证产品的质量和一致性。3）先进性：先进性的设计理念融入到产品定位及系统开发的各个方面。iDste系列产品在定型研发阶段积极采用非局限性的主流技术，构建产品系统时积极吸收当前流行构建模式的精华精髓，最终确保嵌入式、物联网、大数据、互联网、开放接口等在iDste产品终端及系统支撑软件上均有体现。4）创新性：创新应用模式是iDste设计系统先进性的基石，iDste以人才汇聚及广泛的用户群作为创新应用的基础保障，关注使用细节，聆听用户建议，而后以真正专业的素质将此融入到产品设计中，确保真正实现产品创新，并能真正为用户使用认同。5）融合性：新技术手段及网络的提速为融合应用提供了广阔的应用前景，融合的方式及性能已是产品创新的重要评价之一，当今的校园越来越需要单一稳定的融合产品来取代以往多设备、多系统、多线路的组成状态。iDste坚持融合理念，以专业及技术保证这一理念的实施及发展。融合就是创新应用的实践方式。二、设计标准1)网络设计和网络设备符合以下标准：专注成就精彩第3页共41页IEEE802.310Base-T网络标准；IEEE802.3100Base-TX快速以太网标准2)通讯协议标准网络层和传输层TCP/IP协议并兼容IPX协议，支持PPP和SLIP协议。3)布线和电气安装标准系统及终端设计中遵循以下标准：中国电气设计规范工业电气设计规范GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线工程设计规范ANSIEIA/TIA607民用建筑通讯接地标准GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》ANSIEIA/TIA-568A商务建筑布线标准GB50254-50259-96《电气装置安装工程施工及验收设计规范》GA/T75-94《中华人民共和国公共安全行业标准》GYJ125-86《厅堂扩声系统声学特性指标标准》GB6510-86《30MHz-1GHz音频和视频信号电缆分配系统》GBJ《有线电视广播系统技术规范》GY106-92《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》《民用建筑电气设计标准》4)其他行业标准GB13837-2003:声音及电视广播接收机及有关设备无线电干扰特性限值和测量方法GB8898-2001:音频、视频及类似电子设备安全要求RFC1889:ATransportProtocolForReal-TimeApplicationsYD/T965-1998电信终端设备的安全要求及实验方法YD/T993-1998电信终端设备防雷技术要求及实验方法GB50526-2010公共广播系统工程技术规范GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范（摘录）》5)自有产品标准iDste融合智能终端设计规范V2.0iDste融合平台支撑软件数据接口设计规范V1.0iDste无线物联模块设计规范V2.0iDste支撑软件数据库接口规范V1.5专注成就精彩第4页共41页三、iDste智能融合系统解决方案1、校园多媒体设备智能集控系统A）基础型校园多媒体集控终端及服务器系统iDste校园集控系统分为基础型和增强型两种类型，基础型由融合服务器(iDsteBS-100)和iDste嵌入式智能终端(中控)及所连4路电源控制器通过TCP/IP网络组合而成，可实现校园多媒体电教设备（投影机、电动屏幕、电脑、外接电源）的智能定时控制或基于网络的人工随时干预。（注：设备的具体参数在下面章节中详细介绍）基本型智能集控系统实现方式如下：基本型智能集控系统实现方式示意图B）增强型校园多媒体集控终端及服务器系统iDste增强型校园智能集控系统除具备基础型智能控制系统的功能外，还引入先进的无线物联协议，在室内智能终端(中控)配套的控制面板内部集成无线物联接收发一体模块，可通过该集成有物联协议的控制键盘与外联无线模块进行通信。如无线空调物联模块、无线电源网关、实时高保真无线扩声系统等。该无线系统的引入，大大增强了教室设备控制的融合手段，将现代教室的控制提高到一个可扩展、易安装、高智能的应用水平。（详细产品参数在后面章节会有介绍）增强型智能集控系统实现方式如下：b.1)、无线物联示意图：专注成就精彩第5页共41页b.2)、增强型智能集控系统示意图：专注成就精彩第6页共41页2、校园智能融合IP广播系统校园数字可寻址IP广播系统因其自由的分区模式、抗干扰性强、施工简单等特性现已广泛被业界所采用。iDste融合IP广播系统除提供业界通用基本的广播终端外，更将传统的IP广播节点(终端)功能集成于智能终端(中控)之中，这一创新应用在很好地迎合校园数字广播需求的同时，更将校园教室设备的智能管理控制和校园日常数字广播进一步融合，一套设备一套系统即可实现校园智能集控及校园数字广播的高效智能融合，在提高管理效率及水平的同时也为环境保护和节能减排做出应有贡献！（注：该系统所涉及的终端亦可以升级为增强型智能终端，详细产品参数在后面章节会有介绍）功能实现示意图：专注成就精彩第7页共41页3、基于数字化校园的智能高清音视频播出系统三网融合早已不是什么新鲜的话题，我们国家由于现有体制限制在公众领域并没有实现真正三网融合，现今的数字化校园全部具备三网或多网融合的基础条件及带宽保障。iDste加大在融合方面的研发与创新，在推出集成数字广播的融合终端之后，相继又推出了集成全数字高清视频的智能转直播系统，该系统摒弃传统布线方式依然使用现有TCP/IP网络实时传输音频及高清视频节目。当然该智能终端依然提供教室多媒体的智能集控功能，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，为校园的智慧化、低碳化、简约化做好基础条件。该智能终端应用已为校园的智慧化提供了良好的解决思路，基于该终端的大数据、云计算、接口开放、单点登录、物联等应用已呼之欲出。（注：该系统所涉及的终端亦可以升级为增强型智能终端，详细产品参数在后面章节会有介绍）校园智能高清音视频播出系统拓扑图专注成就精彩第8页共41页4、基于校园的高清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。iDste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iDste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。（详细产品参数在后面章节会有介绍）校园高清图文信息发布系统拓扑图专注成就精彩第9页共41页5、智能空调管理系统随着经济的发展和物质条件的提升，学校已成为空调使用最为集中的公共区域之一，如何将分布于各个教室及其他办公区域分体空调进行有效的管理，这是构建低碳型绿色校园的首要目标之一。iDste以高度创新的手段，利用已分布于教室的智能终端通过无线物联的方式，将教室分体空调进行智能管理与控制，管理者只需按预先设定的时间输入任务模式，分布于各个班级的空调即可以按预先设定的模式开机和关机(先开关机后通断电，保证空调规范使用)。在节约电能的同时并不影响终端按任何预设的任务执行设定的动作。（详细产品参数在后面章节会有介绍）智能空调管理系统拓扑图专注成就精彩第10页共41页第二章iDste校园智能集控平台详细介绍本方案所涉及的iDste系列产品：(iDsteNC-01A、NC-01AM、iDsteAU-323、iDsteKC-606、iDsteBS-100)专注成就精彩第11页共41页一、方案简述当今信息技术突飞猛进，基于嵌入式系统的各种应用在各个行业大显身手，教室中控从第一代的单片机方式向嵌入式智能终端飞速发展。随着信息化教学的大力普及，各种现代化的电教设备以前所未有的规模走进教室。以前一个学校可能只有几个现代多媒体教室，而如今校园已变成每个教室都是多媒体教室，投影机、电脑、视频展示台、中控（网络中控加交换机）、功放、音箱、数码广播终端、专用音箱、投影屏幕(电子白板)等都已成了多媒体教室的标准配置。校园多媒体的大规模使用在提高教学效率和效果的同时亦带来大量的管理难题与挑战，学校电教人员编制少、任务重几乎是所有学校的普遍现象。如何以一种科学的手段和方法尽量使多媒体教室设备及功能集成化、维护简单化、管理现代化已是学校电教管理者和领导都在思考和关心的重要议题。iDste秉承专业的行业经验，适时推出基于嵌入式CPU的智能中控终端。该终端在内部结构设计上就以融合、高效、实用为理念基础，通过新技术手段的应用成功将数字功放、交换机、电源控制系统有效整合。多媒体教室里只需安装iDste智能控制终端就可以方便实现联网集控、本地扩音、本地电源智能控制等实用功能。从而从设备操作数量上及产品稳定性方面为一线教室操作提供非常简易及可靠的手段。这种融合并非简单地将设备组合而是从设计及