Данная работа посвящена созданию "Умной аудитории", основанной на концепции "Интернет вещей". Проанализированы характерные особенности данной концепции, исходя из которых был построен функционал для "Умной аудитории". Выбраны и обоснованы основные электрические компоненты для реализации функционала. Разработана функциональная и соединительная схема с применением выбранных компонентов. На основе разработанной концепции предлагается физическая реализация "Умной аудитории" в одной из аудиторий (лабораторий) инфокоммуникационного ВУЗа, с последующей модернизацией концепции и расширением функционала.
Система автоматизации, интернет вещей, умный дом, умная аудитория, аппаратно-программные средства, модули, концепция.
Интернет вещей – концепция вычислительной сети, соединяющей вещи (физические предметы), оснащенные встроенными информационными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой без участия человека [1]. На ее основе построены другие концепции, такие как «Умный дом», «Умный город».
Умный дом – это комплексный набор технических средств и программного обеспечения для построения интегрированной системы автоматизации инженерных подсистем. К таким подсистемам относятся отопление, водоснабжение, кондиционирование, освещение, подсистемы доступа, охраны и безопасности, аудио-видеотехники и ряд других [2].
Концепцию «Умный дом» можно применить на аудитории инфокоммуникационного ВУЗа, позволяя реализовать следующий функционал:
Вышеперечисленный функционал, реализованный на базе аудитории, образует концепцию «Умной аудитории».
«Умная аудитория» представляет собой реализацию технологии умных вещей в учебной аудитории. Суть умной аудитории заключается в создании сети модулей для снятия показаний датчиков и управления элементами автоматических устройств, а также получении данных и управление сетью модулей с помощью аппаратно-программных средств в ручном или автоматическом режиме.
Благодаря развитой локальной информационной сети ВУЗа есть возможность внедрить систему передачи информации от блока управления о состоянии аудитории на общий сервер для анализа состояний всех аудиторий, подключенных к сети. Это позволит упростить контроль за процессом обучения и даст возможность автоматически корректировать расписание занятий в зависимости от состояния аудиторий в текущий момент времени.
В будущем на основе аппаратных средств, применяемых при разработке «умной аудитории» возможна реализация системы распознавания лиц учащихся для системы учета посещаемости занятий, и как следствие, реализации возможности коррекции учебного процесса по каждому студенту индивидуально при формировании рейтинга на студента.
Для реализации функционала концепции «Умной аудитории» были выбраны аппаратно-программные средства и модули:
На основании необходимых функциональных возможностей и выбранных аппаратно-программных средств разработана схема соединения функциональных модулей разрабатываемой сети «умной аудитории», изображенная на рисунке.
Основная цель системы «Умная аудитория» – повышение уровня комфорта обучения и обслуживания посредством автоматического анализа, мониторинга и управления функциями компонентов. Рациональное использование ресурсов аудитории способствует энергосбережению и уменьшению затрат на ее содержание. Управление «Умной аудиторией» может осуществляться с общего сервера или устройств, подключенных к нему. Связь между модулями системы и аппаратно-программными средствами осуществляется по проводному каналу, а между аппаратно-программными средствами и сервером по средствам Wi-Fi.
На основании статистических данных в результате эксплуатации данной системы будет произведено расширение функционала и модернизация системы, а также использование этой системы в других аудиториях.