本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線課堂教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

目前無線數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)逐漸走進(jìn)了日常生活的方方面面：無線鼠標(biāo)、鍵盤，還有非接觸RF智能卡、無線網(wǎng)絡(luò)、車輛監(jiān)控、遙控、遙測、門禁系統(tǒng)、無線標(biāo)簽、身份識別、小型無線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號采集等。大量無線設(shè)備應(yīng)用場景現(xiàn)在也十分常見，演播廳內(nèi)觀眾按鍵投票。

現(xiàn)有用于教育領(lǐng)域的2.4G無線傳輸設(shè)備，最大的問題是設(shè)備量和傳輸數(shù)據(jù)量少，抗干擾能力較弱，數(shù)據(jù)收發(fā)不穩(wěn)定，而且數(shù)據(jù)傳輸方向單一，這些問題對2.4G無線傳輸設(shè)備在教育領(lǐng)域的應(yīng)用有很大局限性。解決這些問題，保證多設(shè)備之間通過2.4G無線傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定，并且傳輸數(shù)據(jù)量在250Byte以上是本方案的關(guān)注點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于上述情況，有必要提供了一種基于無線課堂教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和方法。

一種基于無線課堂教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括至少一個學(xué)生端、收發(fā)器和教師端；其中所述教師端與所述收發(fā)器通過有線串口連接，所述學(xué)生端與所述收發(fā)器通過第一無線通信網(wǎng)絡(luò)連接用以配對UID信息，所述學(xué)生端與所述收發(fā)器通過第二無線通信網(wǎng)絡(luò)連接用以傳輸交互數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述學(xué)生端具有無源模塊，所述無源模塊中存儲有學(xué)生端UID信息；所述收發(fā)器具有有源讀卡模塊；所述有源讀卡模塊與無源模塊無線射頻通信，讀取無源模塊中UID信息并將該UID信息存儲于收發(fā)器中，將收發(fā)器的UID信息寫入學(xué)生端并進(jìn)行存儲，完成學(xué)生端與收發(fā)器之間的配對。

更進(jìn)一步，所述收發(fā)器包括存儲模塊，所述存儲模塊用于存儲收發(fā)器UID信息和通過配對的學(xué)生端UID信息；所述收發(fā)器接收學(xué)生端UID信息并進(jìn)行配對，若配對成功收發(fā)器與學(xué)生端建立第二無線通信網(wǎng)絡(luò)，并將教師端下發(fā)的答題信息傳輸至學(xué)生端，若配對不成功則丟棄接收的學(xué)生端UID信息。

作為一種改進(jìn)，所述學(xué)生端還包括第一無線通信模塊，所述收發(fā)器還包括第二無線通信模塊，所述第一無線通信模塊與第二無線通信模塊連接建立第二無線通信網(wǎng)絡(luò)。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述學(xué)生端還包括顯示模塊和輸入模塊；所述顯示模塊用于顯示接收的答題信息，所述輸入模塊用于供使用者輸入作答信息。

具體的，所述第一無線通信網(wǎng)絡(luò)采用13.56MHZ頻率的無線射頻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，所述第二無線通信網(wǎng)絡(luò)采用2.4GHZ頻率的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

一種無線課堂教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸方法，包括如下步驟：

教師端與收發(fā)器建立有線串口連接，學(xué)生端與所述收發(fā)器建立第一無線通信網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行配對UID信息；

配對成功后，學(xué)生端與收發(fā)器之間建立第二無線通信網(wǎng)絡(luò)；

所述教師端下發(fā)配置指令，將答題信息發(fā)送至收發(fā)器，收發(fā)器添加自身UID信息并通過第二無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播發(fā)送數(shù)據(jù)；

所述學(xué)生端接收上述數(shù)據(jù)，并判斷收發(fā)器UID信息是否與配對時存儲的相同，若不同則丟棄接收數(shù)據(jù)，若相同則于顯示模塊顯示答題信息；

學(xué)生端使用者通過輸入模塊輸入作答信息，通過第二無線通信網(wǎng)絡(luò)將作答信息與學(xué)生端UID信息一起傳輸至收發(fā)器，收發(fā)器接收到學(xué)生端上傳的作答信息，并判斷接收到的學(xué)生端UID信息是否與配對時存儲的UID信息相同，若不同則丟棄數(shù)據(jù)，若相同則上傳到教師端進(jìn)行統(tǒng)計處理。

作為一種改進(jìn)，在所述步驟“配對UID信息”具體包括：教師端下發(fā)開始配對指令到收發(fā)器，收發(fā)器打開天線，當(dāng)有學(xué)生端靠近收發(fā)器時，通過第一無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行UID信息配對；所述收發(fā)器接收到學(xué)生端UID信息，并將學(xué)生端UID信息進(jìn)行存儲，同時收發(fā)器將自身UID信息寫入學(xué)生端，學(xué)生端存儲收發(fā)器UID，完成相互配對過程，若配對成功學(xué)生端與收發(fā)器之間建立第二無線通信網(wǎng)絡(luò)，若配對失敗并丟棄接收的學(xué)生端UID信息

作為進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟“收發(fā)器將上述信息上傳至教師端”之后還包括步驟：收發(fā)器接收到學(xué)生端上傳的作答信息，判斷信息中含有的學(xué)生端UID是否與其配對時存儲的學(xué)生端UID相同，若不同丟棄接收到的數(shù)據(jù)包，若相同將作答信息上傳至教師端進(jìn)行統(tǒng)計處理。

具體的，所述第一無線通信網(wǎng)絡(luò)采用13.56MHZ頻率的無線射頻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，所述第二無線通信網(wǎng)絡(luò)采用2.4GHZ頻率的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

本發(fā)明提出一種基于無線課堂教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和方法，通過私有協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)完成多設(shè)備信息交互的整體方案，本發(fā)明是通過有源頻段通信發(fā)送或接收通訊協(xié)議內(nèi)特定的數(shù)據(jù)信息，完成教學(xué)過程中信息交互，交互過程中實現(xiàn)大數(shù)據(jù)包傳輸，以及一對多設(shè)備數(shù)據(jù)處理功能；本發(fā)明實現(xiàn)了有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為方便識別操作的功能，專門針對于中小學(xué)與高校教學(xué)管理特點設(shè)計的不同場景使用模式，集答題、考勤、搶答、投票于一體的教學(xué)系統(tǒng)，用于課堂教學(xué)，方便教師批改學(xué)生答案，增加教學(xué)效率和課堂教學(xué)積極性，滿足各類教學(xué)環(huán)境下的應(yīng)用需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種基于無線課堂教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)通信示意圖；

圖2為本發(fā)明一種基于無線課堂教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)原理框圖；

圖3為本發(fā)明一種基于無線課堂教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸方法具體實施例邏輯示意框圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清晰，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1-2所示，一種基于無線課堂教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括至少一個學(xué)生端(答題器)、收發(fā)器和教師端(PC端)；其中所述教師端與所述收發(fā)器通過有線串口連接，所述學(xué)生端與所述收發(fā)器通過第一無線通信網(wǎng)絡(luò)連接用以配對UID信息，所述學(xué)生端與所述收發(fā)器通過第二無線通信網(wǎng)絡(luò)連接用以傳輸交互數(shù)據(jù)。所述學(xué)生端具有無源模塊，所述無源模塊中存儲有學(xué)生端UID信息；所述收發(fā)器具有有源讀卡模塊；所述有源讀卡模塊與無源模塊無線射頻通信構(gòu)成第一無線通信網(wǎng)絡(luò)，該第一無線通信網(wǎng)絡(luò)采用13.56MHZ頻率的無線射頻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，所述有源讀卡模塊讀取無源模塊中UID信息并將該UID信息存儲。

在本實施方式中，所述收發(fā)器包括存儲模塊，所述存儲模塊用于存儲收發(fā)器自身UID信息和配對成功之后的學(xué)生端UID信息；所述收發(fā)器與學(xué)生端進(jìn)行配對，若配對成功則與學(xué)生端建立第二無線通訊網(wǎng)絡(luò)。其中學(xué)生端和收發(fā)器都具有無線模塊，學(xué)生端為第一無線通信模塊，所述收發(fā)器為第二無線通信模塊，所述第一無線通信模塊與第二無線通信模塊連接建立第二無線通信網(wǎng)絡(luò)，該第二無線通信網(wǎng)絡(luò)采用2.4GHZ頻率的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；所述收發(fā)器并將答題信息傳輸至學(xué)生端，若配對失敗則丟棄接收的學(xué)生端UID信息。

在本實施方式中，所述學(xué)生端還包括微處理器(MCU)、顯示模塊和輸入模塊，其中微處理器分別與顯示模塊、輸入模塊、第一無線模塊連接用以綜合協(xié)調(diào)各模塊；所述顯示模塊(未圖示)用于顯示接收的答題信息，其中答題信息包括但不限于答題、考勤、搶答、投票等功能，其中答題還包括單題作答、多題作答和搶答題等；所述輸入模塊(未圖示)用于供使用者輸入作答信息，其中作答信息包括選擇作答和搶答輸入等作答方式。

本發(fā)明還包括一種無線課堂教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸方法，如圖3所示，包括如下步驟：

教師端與收發(fā)器建立有線串口連接，學(xué)生端與所述收發(fā)器建立第一無線通信網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行配對UID信息；所述第一無線通信網(wǎng)絡(luò)采用13.56MHZ頻率的無線射頻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；

配對成功后，學(xué)生端與收發(fā)器之間建立第二無線通信網(wǎng)絡(luò)；所述第二無線通信網(wǎng)絡(luò)采用2.4GHZ頻率的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；

所述教師端下發(fā)配置指令，收發(fā)器打開天線，當(dāng)有學(xué)生端靠近收發(fā)器時，將作答題目信息發(fā)送到收發(fā)器，收發(fā)器添加自身UID信息再通過第二無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播發(fā)送數(shù)據(jù)；

所述學(xué)生端接收上述數(shù)據(jù)，并判斷收發(fā)器UID信息是否與配對的相同，若不同則丟棄接收數(shù)據(jù)，若相同則于顯示模塊顯示答題信息；其中答題信息包括但不限于答題、考勤、搶答、投票等功能，其中答題還包括單題作答、多題作答和搶答題等，可根據(jù)實際需要進(jìn)行調(diào)整和切換，本實施例中在沒有特別設(shè)置的情況下默認(rèn)單題作答。

學(xué)生端使用者通過輸入模塊輸入作答信息，通過第二無線通信網(wǎng)絡(luò)將作答信息與學(xué)生端UID信息一起傳輸至收發(fā)器，收發(fā)器將上述信息上傳至教師端，教師對作答信息進(jìn)行統(tǒng)計處理。其中作答信息包括選擇作答、投票和搶答輸入等作答方式，具體作答方式可實際需要進(jìn)行調(diào)整和切換。

在本實施例中，在所述步驟“配對UID信息”具體包括：教師端下發(fā)開始配對指令到收發(fā)器，通過第一無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行UID信息配對；所述收發(fā)器接收到學(xué)生端UID信息，并將學(xué)生端UID信息進(jìn)行存儲，同時收發(fā)器將自身UID信息寫入學(xué)生端，學(xué)生端存儲收發(fā)器UID，完成相互配對過程，若配對成功學(xué)生端與收發(fā)器之間建立第二無線通信網(wǎng)絡(luò)，若配對失敗并丟棄接收的學(xué)生端UID信息。

本發(fā)明提出一種基于無線課堂教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和方法，通過私有協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)完成多設(shè)備信息交互的整體方案，本發(fā)明是通過有源頻段通信發(fā)送或接收通訊協(xié)議內(nèi)特定的數(shù)據(jù)信息，完成教學(xué)過程中信息交互，交互過程中實現(xiàn)大數(shù)據(jù)包傳輸，以及一對多設(shè)備數(shù)據(jù)處理功能；本發(fā)明實現(xiàn)了有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為方便識別操作的功能，專門針對于中小學(xué)與高校教學(xué)管理特點設(shè)計的不同場景使用模式，集答題、考勤、搶答、投票于一體的教學(xué)系統(tǒng)，用于課堂教學(xué)，方便教師批改學(xué)生答案，增加教學(xué)效率和課堂教學(xué)積極性，滿足各類教學(xué)環(huán)境下的應(yīng)用需求。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。