随着信息技术的发展，多媒体教室已经逐渐取代了“黑板+粉笔”的传统教室。然而，目前大多数多媒体教室局限性日趋明显，表现为：多媒体教室里设备种类繁多，碎片化严重，只能手动单一控制；多媒体教室分布范围广，后期管理维护难度大；多媒体教室建设仍停留在只重视硬件设备投入阶段，软件应用交互平台部署设计几乎为零；信息化应用水平低，技术可拓展性和伸缩性弱。针对上述问题，本文提出了基于移动物联网的智慧教室实现方案，提高教室资源设备的利用率，实现教育教学管理的自动化与智能化。

一、引言

近年来，随着物联网、大数据、云计算等下一代信息技术的日趋成熟，信息化教学纳入我国新时代教育教学改革的重要发展战略，其中《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》也明确提出加快教育信息化进程的要求，具体包括：①加快教育信息化基础设施建设；②加强优质教育资源开发与应用；③构建国家教育管理信息系统。

因此，“互联网+教育”成为教育领域建设与改革的新趋势，如智慧教育、智慧校园、智慧课堂等建设，已成为当下教育部门关注、研究及探讨的新热点。信息技术与学校教育教学业务的融合，将物联网、云计算、大数据等技术引入校园教育领域，有效加快了信息技术促进新时代教育改革的进程。智慧教室环境的搭建，为适应新时代信息技术与课程教学有机整合，提高校园信息化教学水平，实现自动化、智能化校园管理提供了技术支持和保障。

二、总体架构设计

1.智慧教室的概念

智慧教室（Smart Classroom），在传统多媒体教室的基础上，运用物联网、云计算、大数据、移动通信等下一代信息技术，构建集人员门禁考勤、设备智能联动、环境优化调节、移动交互教学等应用于一体的现代化智能教学环境。

2.基于物联网的智慧教室建设架构

物联网（Internet of Things，IoT）实质上是利用互联网实现“万物互联”，即“人-人”、“人-物”、“物-物”进行信息交互的信息物力系统（Cyber-Physics System，CPS）。基于物联网结构，智能教室架构分别为：感知层、网络层、应用层，另外为兼容各类终端设备接入，在物联网三层架构上添加终端接入层，各层的部署具体如下：

（1）感知层

感知层主要负责感知教室环境设备的数据信息，基于本文设计，感知层相关技术部署于每间智能教室内，包括各种无线传感网络感知节点、网络摄像头感知节点、硬件设备感知节点、射频识别感知节点、智能设备电子标签感知节点，实时采集教室生态环境、多媒体设备状态等数据信息，与网络层、应用层动态交互。智慧教室感知层结构如图1所示。

（2）网络层

网络层是物联网的大脑及神经中枢，主要负责智慧教室数据信息的传递和处理，网络层基于校园网设施，在每个智慧教室部署智能网关，利用通信组网技术包括有线技术（如CAN现场总线、以太网、RS-485总线等）和无线技术（如ZigBee、WiFi、Thread、4G、LiFi等），把教室各种硬件设施设备通过组网技术连接，形成一个联通的网络系统，基于智能网关或无线路由器把感知层采集的数据传输处理，实现智能教室信息互联互通、设备联动控制等。