一种具备在线教育功能的路由器系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络教育技术和路由器技术，特别是涉及一种具备在线教育功能的智能路由器。
【背景技术】
[0002]由于互联网服务分散以及自由的组织结构特点，现有的在线教育平台无法有效地在技术手段上对用户的教育行为进行监督和激励。由于缺乏有效的监督和激励机制，在线教育的受众常常缺乏足够的学习动力，使得目前在线教育的效果难以企及线下教育，这个几乎是目前所有在线教育平台和系统存在的技术短板。另一方面，在家庭环境中普遍存在青少年沉迷于网络的现象，家长依然缺乏有效的方法对青少年的上网行为进行疏导和管控，这种情况已经成为不可忽视的社会问题。本发明提出一种新型的智能路由器系统及其实现方法，将激励机制引入在线教育同时对青少年的上网活动进行有效地管理，是对这个技术真空的有效填补。
[0003]本发明将教育平台系统耦合到智能路由器的操作系统中，通过路由网关的技术控制，将学习行为和上网行为联系起来，使得用户可以通过学习活动赚取上网时间，以达到激励学习行为和管控上网活动的双重效果。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种具备在线教育功能的智能路由器系统，以实现对用户的上网活动进行有效管理并且促进用户进行在线学习；本发明的第二个目的是提供实现该智能路由器的技术方法；本发明的第三个目的是提供一种利用在线学习活动进行积分以换取上网时间或上网权限的技术方法。
[0005]本发明涉及的智能路由器系统结构主要由两部分组成:1、定制的软件操作系统的以及安装该操作系统的路由器；2、云教育平台。两部分通过网络进行双向通讯，共同构成整个智能路由器系统，为受教育用户(特别是家庭中的青少年用户)提供有效的在线教育服务，同时也为局域网的管理员(比如家庭中的家长)提供对局域网内连网终端进行管理的功能。下面，分别针对系统各个部分的技术要素叙述如下:
[0006]1.安装有深度定制软件操作系统的路由器。操作系统除了实现普通的路由功能之夕卜，并且通过定制的应用模块实现如下功能:a.对经过路由器的访问请求进行管理，对未获准通过的请求转发至云教育平台进行响应或者按照本地路由器操作系统上的设定逻辑规则进行处理，对于获准通过的请求则路由至目标地址；b.与云端进行进行联通配合，完成对用户上网时间、学习积分等各项用户行为信息的查询和更新，并且配合云端的业务模型接受相关的操作指令；c.与终端控制软件进行连通配合，根据管理员的设置对相关功能进行配置。其中，终端管理软件实现的功能包括(但不限于)以下方面:a.对路由器进行设置，特别是设置选择需要纳入管理的内网终端，放通不需要进行管理的终端；b.浏览网内终端活动的相关统计信息。终端管理软件可以有多种实现形式，包括APP或者WEBdSF影响本发明的实现框架。
[0007]2.云教育平台。路由器前端将用户对接至系统中的在线云教育平台，在线教育平台提供学习资源、学习工具以及学习界面。学习资源包括(但不限于)测试题、视频课程和学习资料等。同时在线云教育平台将记录用户行为数据，统计积分，为路由器硬件端发起反馈，向用户提供学习行为报表等功能。对于青少年学生，云教育平台还允许家长查询孩子的学习情况。
[0008]根据前面的描述，模型结构图如附图1所示。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的系统结构图。
[0010]图2是本发明的其中一种实施方式的登录模块的流程设计图。
[0011]图3是本发明的其中一种实施方式的学习模块的流程设计图。
[0012]图4是本发明的其中一种实施方式的上网控制模块的流程设计图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图2、3和4提供一种关于本发明的实施方式，但本发明不限于以下的实施方式。
[0014]实现本发明所需要准备的基本元素如下所列:
[0015]1.路由器开发板硬件，采用一般性通用的硬件架构；
[0016]2.路由器操作系统(比如开源的OpenWRT)；
[0017]3.云服务器。
[0018]以上所述的基本元素均可采用通用的配置，具体选择并不影响本发明的实现框架。
[0019]将系统的逻辑功能划分为三个独立的模块分别实施开发，三个逻辑模块分别为:验证模块、学习模块、上网控制模块。
[0020]图2为验证模块的基本流程图。按照图示，当用户主动登录时，通过提交登陆请求并被代理服务器进程转发至云端服务器，云端服务器进行登陆验证，并将登录通过状态(登录成功或者登录失败)通知路由器系统软件；在另一种情况下，受管理用户直接向广域网发送网络请求，路由器系统根据登录态判断其是否已经登录，如果已经处于登录态则将请求交给积分消费模块，如果处于非登录态则会将向外请求重定向至登陆界面，用户需要完成登录验证才可以成功发出向外的网络请求并获得目标响应。
[0021]图3为学习模块的基本流程图。按照图示，用户通过登录验证后可以进行在线学习，在线教育服务模块为用户提供在线教育服务，同时积分统计模块根据积分规则计算用户获得的积分，并将积分累积持久化到数据库中。积分规则模型可以有多种选择，可以有效作用的模型包括(但不限于):l_a.根据用户的学习时长按照一定的比率转换为积分；Ι-b.根据测试的成绩对应给予积分奖励。积分模型也可由局域网的路由器管理员进行定制，但其形式不影响本发明的实现框架。
[0022]图4为通过消费积分而获得通过路由器的上网权限或上网时间的上网控制模块的基本流程图。按照图示，用户首先通过登录模块完成登录，登录后可以启用上网权限，上网权限启用之后，系统开始对上网进行计时。计时功能按照如下步骤实现:2_a.运行在路由器系统上的进程定时检查用户的在线状态；2_b.如果检测到用户在设定的时间间隔内有上网活动则扣减用户的可用上网时间同时将可用上网时间或者需要扣减的时间同步至中心云服务器。本模块还负责根据可用上网时间管理用户的上网权限，路由器上的计时模块维护着用户可用上网时间的数据，对于每一个通过路由器的上网请求，进程将首先判断是否有剩余的上网时间，如果有剩余的上网时间则放通上网请求，如果上网时间已经用完则阻塞上网请求并同时响应通知用户的上网时间已经用完。用户也可以主动停止上网，用户主动停止上网之后计时模块停止计时。
[0023]按照流程完成各模块后，如图1所示，在云服务器上安装教育平台，将路由器部署于局域网的网关位置，路由器连通广域网并与教育平台配合进行双向通信。局域网内的终端(包括PC终端以及移动终端)通过无线wifi或者网线连接路由器访问广域网。
[0024]本系统将用户通过路由器的上网权限和在线教育行为结合在一起，实现将上网时间作为在线学习活动以及学习成绩的激励元素，能够为用户带来很有价值的用途。特别是在家庭环境中应用本套系统，家长可以通过此系统来管理孩子的上网行为。孩子只有在在线教育平台上完成一定的学习任务后才能够获取一定的使用网络的时间，通过此系统能够提升孩子学习的积极性，同时有效地管理孩子的上网行为，避免沉溺于网络的情况发生。
【主权项】
1.一种具有在线教育功能的智能路由器系统，它包括:(I)安装有定制路由器操作系统的路由器，(2)在线云教育平台，其特征在于，路由器(I)和云教育平台(2)通过广域网进行通讯共同组成具备教育功能、积分功能和连网控制功能的系统，系统可以对受管理用户的学习活动进行积分，用户可以在系统上利用积分换取在该路由器上的上网权限或上网时间。2.一种如权利I所述的具有在线教育功能的智能路由器系统，其特征在于，路由器操作系统与在线教育平台通过广域网进行双向通信。3.一种如权利I所述的具有在线教育功能的智能路由器系统，其特征在于，使用本发明的路由器组成的局域网内的受管理用户需要通过将学习积分兑换为上网权限或者上网时间才可以对广域网发出上网请求，未获得上网权限或上网时间的用户的上网请求将被限制或者自动被重定向至云教育平台。4.一种如权利I所述的具有在线教育功能的智能路由器系统，其特征在于，在线教育平台可以让用户的学习积分兑换为(或等同于)路由器的上网权限或者上网时间。5.一种如权利I所述的具有在线教育功能的智能路由器系统，其特征在于，路由器操作系统可以配合教育平台对路由器的上网权限进行管理，并根据用户的实际上网时长扣减用户账户中的可用上网时间。6.一种如权利I所述的通过学习积分换取在路由器上的上网时间的方法，其特征在于，用户可以通过在线学习获取积分，积分可以兑换成为在指定路由器上对应的上网时间或上网权限。
【专利摘要】本发明公开了一种可以提供在线教育功能的路由器系统以及一种具体的设计方案。该系统主要由两部分构成：一、安装有深度定制软件操作系统的路由器；二、在线云教育平台。系统提供的主要功能为：为受教育用户(特别是家庭中的青少年用户)提供有效的在线教育服务，受教育用户可以通过学习兑换上网时间。同时也为局域网的管理员(比如家庭中的家长)提供对网内联网终端的上网权限的管理功能。根据权利书要求1所述的其特征在于：智能路由器系统是由一个包括在线教育平台、路由器硬件、操作系统和应用软件构成的系统，智能路由器可以对用户在局域网内终端上的在线学习活动进行积分，智能路由器系统可以管理用户的上网行为，并要求上网用户利用学习的积分才可以换取上网时间。
【IPC分类】G06Q50/20, H04L29/08
【公开号】CN104935627
【申请号】CN201510169296
【发明人】马常群
【申请人】马常群
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月6日