一种无线课堂教学数据传输系统和方法与流程

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种无线课堂教学数据传输系统和方法。

背景技术：

目前无线数据传输已经逐渐走进了日常生活的方方面面：无线鼠标、键盘，还有非接触RF智能卡、无线网络、车辆监控、遥控、遥测、门禁系统、无线标签、身份识别、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集等。大量无线设备应用场景现在也十分常见，演播厅内观众按键投票。

现有用于教育领域的2.4G无线传输设备，最大的问题是设备量和传输数据量少，抗干扰能力较弱，数据收发不稳定，而且数据传输方向单一，这些问题对2.4G无线传输设备在教育领域的应用有很大局限性。解决这些问题，保证多设备之间通过2.4G无线传输数据稳定，并且传输数据量在250Byte以上是本方案的关注点。

技术实现要素：

基于上述情况，有必要提供了一种基于无线课堂教学数据传输系统和方法。

一种基于无线课堂教学数据传输系统，包括至少一个学生端、收发器和教师端；其中所述教师端与所述收发器通过有线串口连接，所述学生端与所述收发器通过第一无线通信网络连接用以配对UID信息，所述学生端与所述收发器通过第二无线通信网络连接用以传输交互数据。

进一步的，所述学生端具有无源模块，所述无源模块中存储有学生端UID信息；所述收发器具有有源读卡模块；所述有源读卡模块与无源模块无线射频通信，读取无源模块中UID信息并将该UID信息存储于收发器中，将收发器的UID信息写入学生端并进行存储，完成学生端与收发器之间的配对。

更进一步，所述收发器包括存储模块，所述存储模块用于存储收发器UID信息和通过配对的学生端UID信息；所述收发器接收学生端UID信息并进行配对，若配对成功收发器与学生端建立第二无线通信网络，并将教师端下发的答题信息传输至学生端，若配对不成功则丢弃接收的学生端UID信息。

作为一种改进，所述学生端还包括第一无线通信模块，所述收发器还包括第二无线通信模块，所述第一无线通信模块与第二无线通信模块连接建立第二无线通信网络。

作为进一步改进，所述学生端还包括显示模块和输入模块；所述显示模块用于显示接收的答题信息，所述输入模块用于供使用者输入作答信息。

具体的，所述第一无线通信网络采用13.56MHZ频率的无线射频网络进行通信，所述第二无线通信网络采用2.4GHZ频率的无线网络进行通信。

一种无线课堂教学数据传输方法，包括如下步骤：

教师端与收发器建立有线串口连接，学生端与所述收发器建立第一无线通信网络并进行配对UID信息；

配对成功后，学生端与收发器之间建立第二无线通信网络；

所述教师端下发配置指令，将答题信息发送至收发器，收发器添加自身UID信息并通过第二无线通信网络进行广播发送数据；

所述学生端接收上述数据，并判断收发器UID信息是否与配对时存储的相同，若不同则丢弃接收数据，若相同则于显示模块显示答题信息；

学生端使用者通过输入模块输入作答信息，通过第二无线通信网络将作答信息与学生端UID信息一起传输至收发器，收发器接收到学生端上传的作答信息，并判断接收到的学生端UID信息是否与配对时存储的UID信息相同，若不同则丢弃数据，若相同则上传到教师端进行统计处理。

作为一种改进，在所述步骤“配对UID信息”具体包括：教师端下发开始配对指令到收发器，收发器打开天线，当有学生端靠近收发器时，通过第一无线网络进行UID信息配对；所述收发器接收到学生端UID信息，并将学生端UID信息进行存储，同时收发器将自身UID信息写入学生端，学生端存储收发器UID，完成相互配对过程，若配对成功学生端与收发器之间建立第二无线通信网络，若配对失败并丢弃接收的学生端UID信息

作为进一步改进，在所述步骤“收发器将上述信息上传至教师端”之后还包括步骤：收发器接收到学生端上传的作答信息，判断信息中含有的学生端UID是否与其配对时存储的学生端UID相同，若不同丢弃接收到的数据包，若相同将作答信息上传至教师端进行统计处理。

具体的，所述第一无线通信网络采用13.56MHZ频率的无线射频网络进行通信，所述第二无线通信网络采用2.4GHZ频率的无线网络进行通信。

本发明提出一种基于无线课堂教学数据传输系统和方法，通过私有协议传输数据完成多设备信息交互的整体方案，本发明是通过有源频段通信发送或接收通讯协议内特定的数据信息，完成教学过程中信息交互，交互过程中实现大数据包传输，以及一对多设备数据处理功能；本发明实现了有效数据转换为方便识别操作的功能，专门针对于中小学与高校教学管理特点设计的不同场景使用模式，集答题、考勤、抢答、投票于一体的教学系统，用于课堂教学，方便教师批改学生答案，增加教学效率和课堂教学积极性，满足各类教学环境下的应用需求。

附图说明

图1为本发明一种基于无线课堂教学数据传输系统通信示意图；

图2为本发明一种基于无线课堂教学数据传输系统原理框图；

图3为本发明一种基于无线课堂教学数据传输方法具体实施例逻辑示意框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，一种基于无线课堂教学数据传输系统，包括至少一个学生端(答题器)、收发器和教师端(PC端)；其中所述教师端与所述收发器通过有线串口连接，所述学生端与所述收发器通过第一无线通信网络连接用以配对UID信息，所述学生端与所述收发器通过第二无线通信网络连接用以传输交互数据。所述学生端具有无源模块，所述无源模块中存储有学生端UID信息；所述收发器具有有源读卡模块；所述有源读卡模块与无源模块无线射频通信构成第一无线通信网络，该第一无线通信网络采用13.56MHZ频率的无线射频网络进行通信，所述有源读卡模块读取无源模块中UID信息并将该UID信息存储。

在本实施方式中，所述收发器包括存储模块，所述存储模块用于存储收发器自身UID信息和配对成功之后的学生端UID信息；所述收发器与学生端进行配对，若配对成功则与学生端建立第二无线通讯网络。其中学生端和收发器都具有无线模块，学生端为第一无线通信模块，所述收发器为第二无线通信模块，所述第一无线通信模块与第二无线通信模块连接建立第二无线通信网络，该第二无线通信网络采用2.4GHZ频率的无线网络进行通信；所述收发器并将答题信息传输至学生端，若配对失败则丢弃接收的学生端UID信息。

在本实施方式中，所述学生端还包括微处理器(MCU)、显示模块和输入模块，其中微处理器分别与显示模块、输入模块、第一无线模块连接用以综合协调各模块；所述显示模块(未图示)用于显示接收的答题信息，其中答题信息包括但不限于答题、考勤、抢答、投票等功能，其中答题还包括单题作答、多题作答和抢答题等；所述输入模块(未图示)用于供使用者输入作答信息，其中作答信息包括选择作答和抢答输入等作答方式。

本发明还包括一种无线课堂教学数据传输方法，如图3所示，包括如下步骤：

教师端与收发器建立有线串口连接，学生端与所述收发器建立第一无线通信网络并进行配对UID信息；所述第一无线通信网络采用13.56MHZ频率的无线射频网络进行通信；

配对成功后，学生端与收发器之间建立第二无线通信网络；所述第二无线通信网络采用2.4GHZ频率的无线网络进行通信；

所述教师端下发配置指令，收发器打开天线，当有学生端靠近收发器时，将作答题目信息发送到收发器，收发器添加自身UID信息再通过第二无线通信网络进行广播发送数据；

所述学生端接收上述数据，并判断收发器UID信息是否与配对的相同，若不同则丢弃接收数据，若相同则于显示模块显示答题信息；其中答题信息包括但不限于答题、考勤、抢答、投票等功能，其中答题还包括单题作答、多题作答和抢答题等，可根据实际需要进行调整和切换，本实施例中在没有特别设置的情况下默认单题作答。

学生端使用者通过输入模块输入作答信息，通过第二无线通信网络将作答信息与学生端UID信息一起传输至收发器，收发器将上述信息上传至教师端，教师对作答信息进行统计处理。其中作答信息包括选择作答、投票和抢答输入等作答方式，具体作答方式可实际需要进行调整和切换。

在本实施例中，在所述步骤“配对UID信息”具体包括：教师端下发开始配对指令到收发器，通过第一无线网络进行UID信息配对；所述收发器接收到学生端UID信息，并将学生端UID信息进行存储，同时收发器将自身UID信息写入学生端，学生端存储收发器UID，完成相互配对过程，若配对成功学生端与收发器之间建立第二无线通信网络，若配对失败并丢弃接收的学生端UID信息。

本发明提出一种基于无线课堂教学数据传输系统和方法，通过私有协议传输数据完成多设备信息交互的整体方案，本发明是通过有源频段通信发送或接收通讯协议内特定的数据信息，完成教学过程中信息交互，交互过程中实现大数据包传输，以及一对多设备数据处理功能；本发明实现了有效数据转换为方便识别操作的功能，专门针对于中小学与高校教学管理特点设计的不同场景使用模式，集答题、考勤、抢答、投票于一体的教学系统，用于课堂教学，方便教师批改学生答案，增加教学效率和课堂教学积极性，满足各类教学环境下的应用需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。