一种基于物联网的教学设备控制方法及系统

1.本发明涉及物联网教学技术领域，具体涉及一种基于物联网的教学设备控制方法及系统。


背景技术：

2.现有的教学设备大部分都是单一的个体，需要同时使用的多个设备之间没有关联，难以进行统一集中的控制，多个教学设备在工作时难以进行有效的协作，对教师在教学过程中造成一定的麻烦。
3.因此，有必要提供一种解决方式，能够减轻教师使用教学设备的管理负担，又提高教学设备的利用效率，以此来提高教学设备管理效果。


技术实现要素：

4.本发明目的在于提供一种基于物联网的教学设备控制方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
5.为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
6.一种基于物联网的教学设备控制方法，所述方法包括以下步骤：
7.步骤s100、获取过往时间段内同一教室中每个教学设备发送的心跳信号；
8.步骤s200、根据所述教学设备发送的心跳信号确定该教学设备启动运行的时段特征；
9.步骤s300、根据所述教学设备的时段特征对同一教室中每个教学设备进行分组，得到多个设备组；
10.步骤s400、当任一教学设备接收到控制信号时，确定该教学设备所在的设备组，控制该设备组中的全部教学设备运行；其中，所述控制信号包括控制教学设备启动运行的启动信号、以及控制教学设备关闭运行的关闭信号。
11.进一步，步骤s200中，所述根据所述教学设备发送的心跳信号确定该教学设备启动运行的时段特征，包括：
12.步骤s210、获取教学设备发送心跳信号的时间戳，将时间戳的数量大于数量阈值的心跳信号作为连续心跳信号；
13.步骤s220、确定所述连续心跳信号的开始时间和结束时间，确定所述开始时间和结束时间的时间间隔是否超过间隔阈值；
14.步骤s230、将时间间隔超过间隔阈值对应的心跳信号作为有效心跳信号，根据所述有效心跳信号的开始时间和结束时间确定所述有效心跳信号的时段特征；
15.步骤s240、将所述有效心跳信号的时段特征作为该教学设备启动运行的时段特征。
16.进一步，步骤s300中，所述根据所述教学设备的时段特征对同一教室中每个教学设备进行分组，得到多个设备组，包括：
17.步骤s310、将同一教室中教学设备的时段特征作为节点的大小，构建第一图数据结构；
18.步骤s320、根据第一图数据结构确定所有极大团对应的第一节点集合，从所有极大团对应的第一节点集合中提取出同时属于多个节点集合的教学设备，组成第一集合；
19.步骤s330、去掉第一集合中的教学设备后，将同一教室中剩余的教学设备的时段特征作为节点的大小，构建第二图数据结构；
20.步骤s340、根据第二图数据结构确定所有极大团对应的第二节点集合，从所有极大团对应的第二节点集合中提取出同时属于多个集合的教学设备，得到第二集合；
21.步骤s350、分别计算第一集合中各个教学设备与第二集合的适配度，获取第一集合中每个教学设备的分组集合；
22.步骤s360、分别从每个分组集合中随机选取一个元素，构成分组策略；
23.步骤s370、计算所述分组策略中的多个元素的适配度的和，选取适配度之和的最大值对应的分组策略作为最优的分组策略，将最优的分组策略对应的教学设备作为一个设备组。
24.进一步，步骤s400中，所述当任一教学设备接收到控制信号时，确定该教学设备所在的设备组，控制该设备组中的全部教学设备运行，包括：
25.步骤s410、当任一教学设备接收到控制信号时，确定该控制信号是否为有效信号；其中，所述控制信号包括控制教学设备启动运行的启动信号、以及控制教学设备关闭运行的关闭信号；
26.步骤s420、若确定该控制信号为有效信号，则查询该教学设备所在的设备组中其余教学设备的运行状态；
27.步骤s430、若该教学设备所在的设备组中其余教学设备的运行状态与该教学设备一致，则控制该设备组中的全部教学设备按所述控制信号运行。
28.进一步，步骤s410中，所述当任一教学设备接收到控制信号时，确定该控制信号是否为有效信号，包括：
29.步骤s411、当任一教学设备接收到控制信号时，确定所述控制信号为启动信号还是关闭信号；
30.步骤s412、确定接收到控制信号的教学设备的运行状态；若该教学设备的运行状态和所述控制信号一致，则确定该控制信号不是有效信号，若该教学设备的运行状态和所述控制信号不一致，则确定该控制信号是有效信号。
31.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的基于物联网的教学设备控制方法的步骤。
32.一种基于物联网的教学设备控制系统，所述系统包括：
33.至少一个处理器；
34.至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
35.当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述任一项所述的基于物联网的教学设备控制方法。
36.本发明的有益效果是：本发明公开一种基于物联网的教学设备控制方法及系统，
本发明通过获取过往时间段内同一教室中每个教学设备发送的心跳信号；根据所述教学设备发送的心跳信号确定该教学设备启动运行的时段特征；根据所述教学设备的时段特征对同一教室中每个教学设备进行分组，得到多个设备组；从而对教学设备进行分组，对分组内的教学设备共同管理,以达到对各个教学设备分类控制的目的；当任一教学设备接收到控制信号时，确定该教学设备所在的设备组，控制该设备组中的全部教学设备运行；从而对于时段特征在一个分组内的教学设备，能够进行针对化教学，即减轻了教师使用教学设备的管理负担，又提高教学设备的利用效率，以此来提高教学设备管理效果。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明实施例中基于物联网的教学设备控制方法的流程示意图；
39.图2是本发明实施例中基于物联网的教学设备控制系统的连接框图。
具体实施方式
40.以下将结合实施例和附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本技术的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.参考图1，如图1所示为本技术实施例提供的一种基于物联网的教学设备控制方法，所述方法包括以下步骤：
42.步骤s100、获取过往时间段内同一教室中每个教学设备发送的心跳信号；
43.其中，所述教学设备包括投影仪、投影笔、教学计算机、麦克风控制器、音响控制器、灯光控制器。
44.步骤s200、根据所述教学设备发送的心跳信号确定该教学设备启动运行的时段特征；
45.步骤s300、根据所述教学设备的时段特征对同一教室中每个教学设备进行分组，得到多个设备组；
46.步骤s400、当任一教学设备接收到控制信号时，确定该教学设备所在的设备组，控制该设备组中的全部教学设备运行；
47.其中，所述控制信号包括控制教学设备启动运行的启动信号、以及控制教学设备关闭运行的关闭信号。
48.需要说明的是，本技术实施例提供的一种基于物联网的教学设备控制方法应用于基于物联网的教学设备控制系统，每个教学设备均设置有物联网通信模块，每个教学设备分别通过各自的物联网通信模块与基于物联网的教学设备控制系统中的处理器通信连接。本发明实施例中提供的方法通过该处理器执行。本实施例中，通过收集教学设备发送的心跳信号，从而确定该教学设备启动运行的时段特征,通过教学设备的时段特征对教学设备进行分组，对分组内的教学设备共同管理,以达到对各个教学设备分类控制的目的，对于时
段特征在一个分组内的教学设备，能够进行针对化教学，即减轻了教师使用教学设备的管理负担，又提高教学设备的利用效率，以此来提高教学设备管理效果。
49.作为上述实施例的优选，步骤s200中，所述根据所述教学设备发送的心跳信号确定该教学设备启动运行的时段特征，包括：
50.步骤s210、获取教学设备发送心跳信号的时间戳，将时间戳的数量大于数量阈值的心跳信号作为连续心跳信号；
51.步骤s220、确定所述连续心跳信号的开始时间和结束时间，确定所述开始时间和结束时间的时间间隔是否超过间隔阈值；
52.在一实施例中，所述数量阈值大于3，所述间隔阈值大于1分钟；
53.步骤s230、将时间间隔超过间隔阈值对应的心跳信号作为有效心跳信号，根据所述有效心跳信号的开始时间和结束时间确定所述有效心跳信号的时段特征；
54.在一个可选实施例中，计算所述开始时间到结束时间的时间差；计算所述开始时间和结束时间的中间时间，以所述中间时间为基准，以所述时间差的一半为所述中间时间的偏离值，组合得到所述有效心跳信号的时段特征。
55.步骤s240、将所述有效心跳信号的时段特征作为该教学设备启动运行的时段特征。
56.在一个优选的实施例中，步骤s300中，所述根据所述教学设备的时段特征对同一教室中每个教学设备进行分组，得到多个设备组，包括：
57.步骤s310、将同一教室中教学设备的时段特征作为节点的大小，构建第一图数据结构；
58.步骤s320、根据第一图数据结构确定所有极大团对应的第一节点集合，从所有极大团对应的第一节点集合中提取出同时属于多个节点集合的教学设备，组成第一集合；
59.步骤s330、去掉第一集合中的教学设备后，将同一教室中剩余的教学设备的时段特征作为节点的大小，构建第二图数据结构；
60.步骤s340、根据第二图数据结构确定所有极大团对应的第二节点集合，从所有极大团对应的第二节点集合中提取出同时属于多个集合的教学设备，得到第二集合；
61.步骤s350、分别计算第一集合中各个教学设备与第二集合的适配度，获取第一集合中每个教学设备的分组集合；
62.步骤s360、分别从每个分组集合中随机选取一个元素，构成分组策略；
63.步骤s370、计算所述分组策略中的多个元素的适配度的和，选取适配度之和的最大值对应的分组策略作为最优的分组策略，将最优的分组策略对应的教学设备作为一个设备组。
64.在一个优选的实施例中，步骤s400中，所述当任一教学设备接收到控制信号时，确定该教学设备所在的设备组，控制该设备组中的全部教学设备运行，包括：
65.步骤s410、当任一教学设备接收到控制信号时，确定该控制信号是否为有效信号；其中，所述控制信号包括控制教学设备启动运行的启动信号、以及控制教学设备关闭运行的关闭信号；
66.步骤s420、若确定该控制信号为有效信号，则查询该教学设备所在的设备组中其余教学设备的运行状态；
67.步骤s430、若该教学设备所在的设备组中其余教学设备的运行状态与该教学设备一致，则控制该设备组中的全部教学设备按所述控制信号运行。
68.在一个优选的实施例中，步骤s410中，所述当任一教学设备接收到控制信号时，确定该控制信号是否为有效信号，包括：
69.步骤s411、当任一教学设备接收到控制信号时，确定所述控制信号为启动信号还是关闭信号；
70.步骤s412、确定接收到控制信号的教学设备的运行状态；若该教学设备的运行状态和所述控制信号一致，则确定该控制信号不是有效信号，若该教学设备的运行状态和所述控制信号不一致，则确定该控制信号是有效信号。
71.与图1的方法相对应，参考图2，本发明实施例还提供一种基于物联网的教学设备控制系统，所述系统包括：存储器11、处理器12及存储在存储器11上并可在处理器12上运行的计算机程序。
72.处理器12和存储器11可以通过总线或者其他方式连接。
73.实现上述实施例的陶瓷表面损伤检测方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器11中，当被处理器12执行时，执行上述实施例中的陶瓷表面损伤检测方法。
74.上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
75.此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述电子设备实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的陶瓷表面损伤检测方法。
76.本领域普通技术人员可以理解，上文中所发明方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
77.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。