一種基于4g互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備的制作方法
【專利摘要】一種基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，是基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡和C/S模型框架，使用C#編程語言，結(jié)合SQL Server2014數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，并在系統(tǒng)中，使用COM控件，來實現(xiàn)教學，并使用NAT穿透技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。該系統(tǒng)主要應用混合式P2P網(wǎng)絡模型，是一種依賴網(wǎng)絡用戶的計算能力和4G帶寬的新型網(wǎng)絡技術，可以給學生們網(wǎng)上學習，提供了良好環(huán)境，并能使在線教師隨時為學生解決問題，并具有資源更豐富、交互性更強、不受時空限制等諸多優(yōu)勢，可實時可視互動教學、語音式講解，實現(xiàn)了把輔導重心從以教為主轉(zhuǎn)為以學為主，并能提供個性化、友好易用的學習界面，從而極大提高了學習效率。
【專利說明】一種基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于4G互聯(lián)網(wǎng)絡應用【技術領域】，具體涉及一種融合了 4G互聯(lián)網(wǎng)絡的多媒體技術的遠程教育系統(tǒng)、設備。

【背景技術】
[0002]隨著信息的日新月異，學生們?nèi)绻麅H通過在課堂上獲取有限的知識，已遠遠不能滿足社會發(fā)展和學習競爭的要求，大家更需要通過多方面、多渠道去汲取不同領域的新知識、新方法、新理論以及新的資訊。
[0003]在以往常見的面對面的家教形式中，由于好的師資力量十分有限，不能完全為大眾共享，其他師資力量，又存在良莠不齊的情況，從而影響了整體學習的效果。而近年來，通過將網(wǎng)絡應用于教育領域及教學過程是目前教學活動的重要特點，這不僅給人們提供了大量便捷的學習機會，豐富的教學環(huán)境和教學資源，使學習活動更加自主化、個性化，而且使教育的適應性得到大大加強，特別是基于開放源碼的眾多軟件的興起，使得網(wǎng)絡的應用越來越人性化，也越來越大眾化，同時網(wǎng)絡的迅速普及，也使得全社會獲得終身學習、大眾學習，成為了可能。
[0004]如今，家教作為現(xiàn)代教育的一種重要形式，家教的模式也應該不斷地推陳出新，也必將由傳統(tǒng)的單一化逐步向多樣化方向發(fā)展，正因如此，一種基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備應運而生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題，就是針對目前現(xiàn)狀，提供一種融合了視頻、音頻等基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的技術的遠程教育系統(tǒng)、設備。
[0006]鑒于時代發(fā)展，本發(fā)明中所述的基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)提供了兩種主要教學方式:一種是基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡、混合式P2P網(wǎng)絡的多媒體遠程教育系統(tǒng)；一種是為了輔助遠程教育系統(tǒng)而開發(fā)的播放器系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明所述的一種基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，包括基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的視頻播放系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、客戶端和服務器，其特征在于:所述基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)是基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡和C/S模型框架，使用C#編程語言，結(jié)合SQL Server2014數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，并在系統(tǒng)中，使用COM控件，來實現(xiàn)教學過程，在該過程中，通常會結(jié)合DotNetBar等第三方的控件，來實現(xiàn)更好的教學應用效果。上述基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)，采用混合式P2P網(wǎng)絡模型。
[0008]本發(fā)明所述的P2P是英文Peer-to-Peer (對等)的簡稱，又被稱為“點對點”、“對等”技術，是一種依賴網(wǎng)絡用戶的計算能力和帶寬的新型網(wǎng)絡技術，它與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)不同，并不依賴于服務器進行數(shù)據(jù)的傳輸，而是在用戶間建立起一條虛擬的信道，直接進行連接。目前，對P2P還沒有一個嚴格統(tǒng)一的定義，但是許多公司根據(jù)自己的理解給出了一些定義。比如:國際知名的IBM公司就將其定義為:系統(tǒng)不再依存于中央服務器，成員之間可以相互受益，系統(tǒng)中的成員既是用戶又是服務器，成員之間能夠相互感受到對方的存在，從而形成一個虛擬的群體。
[0009]可以看出，P2P網(wǎng)絡的本質(zhì)特點在于共享與協(xié)作，具有可擴展性、負載均衡的優(yōu)勢，是一種分布式網(wǎng)絡，參與者能共享他們所擁有的各種資源(包括硬盤、打印機、計算能力等)，這些資源也能被其他參與者直接訪問，而所有的參與者既是服務的接受者也是服務的提供者。
[0010]總體來說，P2P打破了傳統(tǒng)C/S方式下，一方提供服務、一方接受服務的模式，不再存在專門提供服務的節(jié)點。相比傳統(tǒng)的C/S架構(gòu)，P2P網(wǎng)絡是完全分布式的系統(tǒng)，節(jié)點關系是完全對等的，所有的任務都是通過節(jié)點之間的協(xié)作來完成，網(wǎng)絡中的任意節(jié)點可以不需要服務器的參與直接訪問另一節(jié)點上共享的資源，獲得自己所要的數(shù)據(jù)。在P2P網(wǎng)絡系統(tǒng)里，每一個節(jié)點之間都屬于Peer-to-Peer的關系，每一個節(jié)點都可提供服務和接受服務。因此，每個節(jié)點的承受能力都是一種平衡。
[0011]另外，P2P網(wǎng)絡系統(tǒng)由于改變了傳統(tǒng)的C/S系統(tǒng)中，兩臺主機間的通信必須通過服務器中轉(zhuǎn)的情況，并建立了一個對等的網(wǎng)絡，使其信息之間的交互不是必須存在著中轉(zhuǎn)機構(gòu)，從而有效保護了用戶隱私。
[0012]本發(fā)明所述的基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，其特征在于:所述基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)，其教師端與學生端之間，采用NAT (即Networ AddressTranslat1n)穿透技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
[0013]由于4G互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展以及網(wǎng)絡自身的復雜性，網(wǎng)絡負載急劇增加，這也使得有限的網(wǎng)絡資源無法滿足P2P網(wǎng)絡系統(tǒng)連接的需要。為了解決這個問題，NAT技術應運而生，該技術不僅可提高IPv6網(wǎng)絡地址利用率，還可更好地實現(xiàn)P2P連接。NAT技術的實現(xiàn)，有效節(jié)省了 IP地址資源，它隱藏了內(nèi)網(wǎng)主機的地址，從而提高了系統(tǒng)的安全性，使內(nèi)網(wǎng)主機信息對外不可見，主機之間信息相互共享，大大提高了網(wǎng)絡資源的利用率。此外，相互服務是P2P網(wǎng)絡的宗旨，NAT穿越讓眾多的內(nèi)部網(wǎng)絡主機參與到了 P2P網(wǎng)絡中。另外，NAT技術通過將局域網(wǎng)的主機地址映射為Internet上的有效地址，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡地址的復用。
[0014]上述NAT穿越的基本原理和步驟如下。
[0015]假設用戶A想要與用戶B直接建立會話，其建立點對點會話穿越過程，如下所示。
[0016]1、用戶A最初不知道如何向用戶B發(fā)起連接，于是用戶A向服務器S發(fā)送消息，請求服務器S幫助建立與用戶B的連接。
[0017]2、服務器S將含有用戶B的公網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)的Endpoint發(fā)給用戶A，同時，服務器S將含有用戶A的公網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)的Endpoint的用于請求連接的消息也發(fā)給用戶B。一旦這些消息順利到達，用戶A與用戶B就到知道了對方的公網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)的Endpoint。
[0018]3、當用戶A收到由服務器S發(fā)來的包含用戶B的公網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)Endpoint的消息，用戶A開始向這些用戶B的Endpoint發(fā)送數(shù)據(jù)包，并且用戶A會自動鎖定第一個給出響應的用戶B的Endpoint。同理，當用戶B收到由服務器S發(fā)來的用戶A的公網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)Endpoint以后，也會開始向用戶A的公網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)的endpoint發(fā)送數(shù)據(jù)包，并且自動鎖定第一個得到用戶A的回應的Endpoint。由于用戶A與用戶B的互相向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)包的操作是異步的，所以用戶A和用戶B發(fā)送數(shù)據(jù)包的時間先后并沒有嚴格的時序要求。
[0019]本發(fā)明所述的用戶列表模塊，包括用戶列表分組、備注信息、用戶信息和相關快捷方式四部分。同時，為了方便老師備課信息的制作，該系統(tǒng)還專門設計了編輯器，該編輯器包括基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的模塊、教學工具模塊兩部分。
[0020]一種基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，其設備包括服務器，所述服務器包括登錄服務器、連接服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，其功能主要是用來傳輸數(shù)據(jù)及用戶連接中轉(zhuǎn)使用。所述服務器實現(xiàn)了與數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交互功能，實時為用戶更新數(shù)據(jù)，包括用戶在線狀態(tài)、用戶上課時間、用戶信息等系統(tǒng)必備的信息。
[0021]本發(fā)明所述的基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)，包括視頻教學系統(tǒng)、音頻教學系統(tǒng)和圖片教學系統(tǒng)。所述視頻教學系統(tǒng)，由客戶端自動識別PC機的攝像頭設備，并進行圖像提取，將圖像信息顯示在視頻窗口。所述音頻教學系統(tǒng)，客戶端將自動識別Mic輸入設備，并對音頻數(shù)據(jù)進行提取，實時在對方客戶端中進行輸出。所述圖片教學系統(tǒng)，主要包括PPT、Word、本地圖片、部件圖片等圖片信息。此外，該系統(tǒng)還通過提供系統(tǒng)自帶的部件圖片，來方便教學，大大增加了圖片教學時用戶的體驗。
[0022]本發(fā)明所述的基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，其客戶端由登錄設置模塊、用戶列表模塊、用戶信息模塊、聊天模塊、基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的模塊、教學工具模塊和錯誤信息處理模塊構(gòu)成。其中，登錄設置模塊，主要包括登錄模塊、找回密碼和注冊帳號三部分。
[0023]本發(fā)明所述的基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)，其視頻顯示系統(tǒng)，通過取視頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)傳輸、視頻數(shù)據(jù)解碼和視頻顯示來實現(xiàn)。
[0024]本發(fā)明所述的基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，由用戶信息表、好友關系表、黑名單關系表、客服關系表、上課時間記錄表、廣告圖片表、廣告文字表、版本升級表、聊天信息記錄表、錯誤報告信息表和費用信息表構(gòu)成，實現(xiàn)其數(shù)據(jù)存儲。
[0025]同時，本基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)還建立了一個觸發(fā)器，當下課后，系統(tǒng)客戶端將相關指令發(fā)送到服務器端，服務器將上課結(jié)束的時間存入的數(shù)據(jù)庫中，并觸發(fā)觸發(fā)器，將時間轉(zhuǎn)換成錢數(shù)，并將老師賬戶中加上相應的豆數(shù)，學生的賬戶中減去相應的錢數(shù)。
[0026]本發(fā)明中所述的播放器系統(tǒng)，通常是指能播放以數(shù)字信號形式存儲的視頻或音頻文件的軟件系統(tǒng)，除了少數(shù)波形文件外，大多數(shù)播放器攜帶解碼器以還原經(jīng)過壓縮媒體文件，而且其內(nèi)部還要內(nèi)置一整套轉(zhuǎn)換頻率以及緩沖的算法。隨著高科技的發(fā)展，基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的播放器越來越多的進入我們的生活，基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的也使得我們的生活豐富多彩。將播放器應用在教學領域也是本系統(tǒng)的特點之一，該播放器可播放遠程教育系統(tǒng)中生成的各種文件，同時，也可作為一種學生預習和復習功課的工具。
[0027]本發(fā)明所述的基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的播放器，其總體結(jié)構(gòu)主要包括:主菜單、控制欄和進度顯示三部分。
[0028]本發(fā)明中所述的基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，由于給學生們網(wǎng)上學習，提供了良好環(huán)境，并能使在線教師隨時為學生解決問題，所以，與傳統(tǒng)家教形式相比，該系統(tǒng)具有如下突出優(yōu)點和進步。
[0029]1、資源更豐富:具有網(wǎng)絡課件、實時可視互動教學、語音式講解的特點，提供了沒有約束的學習環(huán)境。
[0030]2、交互性更強:能夠?qū)崟r的交互學習，準確并詳細的解決學生在學習中遇到的問題。
[0031]3、不受時空限制:使用者能夠更高效的合理利用時間，極大提高了學習效率。
[0032]4、實現(xiàn)了把輔導重心從以教為主轉(zhuǎn)為以學為主，并能提供個性化、友好易用的學習界面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0034]圖1為本發(fā)明中播放器的總體結(jié)構(gòu)圖。
[0035]圖2為本發(fā)明中基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)的總體開發(fā)環(huán)境結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖3為本發(fā)明中登錄設置模塊的一種結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖4為本發(fā)明中用戶列表模塊的一種結(jié)構(gòu)圖。
[0038]圖5為本發(fā)明中視頻顯示的一種結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0039]為能進一步了解本發(fā)明的技術特征與內(nèi)容，下面結(jié)合附圖進行詳細說明。
[0040]如圖1所示，圖1為本發(fā)明中播放器的總體結(jié)構(gòu)圖。
[0041]基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的播放器總體結(jié)構(gòu)圖比較簡單，主要包括主菜單、控制欄和進度顯不O
[0042]其中，所述主菜單，包括打開文件和系統(tǒng)幫助模塊；所述控制欄，包括播放、停止、音量控制模塊；所述進度顯示，包括時間顯示和進度條顯示。
[0043]如圖2所示，圖2為本發(fā)明中基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)的總體開發(fā)環(huán)境結(jié)構(gòu)圖。
[0044]本實施例中，一種基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，包括基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的視頻播放系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、客戶端和服務器，其特征在于:所述基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)基于C/S模型框架，使用C#編程語言，結(jié)合SQL ServerfOH數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；同時，在系統(tǒng)中，使用COM控件，同時結(jié)合DotNetBar等第三方的控件，從而實現(xiàn)了更好的教學應用效果。
[0045]與傳統(tǒng)家教形式相比，該系統(tǒng)具有了如下優(yōu)點:資源更豐富、交互性更強、能不受時空限制的優(yōu)點，并實現(xiàn)了把輔導重心實現(xiàn)了從以教為主到以學為主的轉(zhuǎn)變。
[0046]圖3為本發(fā)明中登錄設置模塊的一種結(jié)構(gòu)圖。
[0047]圖中，所述登錄設置模塊，主要包括登錄模塊、找回密碼和注冊帳號三部分。
[0048]其中，登錄模塊包括帳號、密碼、登陸狀態(tài)、系統(tǒng)幫助幾部分；所述找回密碼模塊，包括用戶名和安全郵箱；所述注冊帳號，包括用戶名、密碼、密碼確認、電子郵箱、驗證碼和注冊條款部分。
[0049]圖4為本發(fā)明中用戶列表模塊的一種結(jié)構(gòu)圖。
[0050]圖中，所述用戶列表模塊，包括用戶列表分組、備注信息、用戶信息和相關快捷方式四部分。
[0051]本實施例中，用戶列表分組部分，包括我的好友、客服、陌生人、黑名單幾部分。
[0052]所述備注信息，包括添加和修改模塊；所述用戶信息，包括個性簽名、我的賬戶、信息設置；所述相關快捷方式，包括:開始上課、移至黑名單、從該組刪除、發(fā)送消息模塊。
[0053]如圖5所示，圖5為本發(fā)明中視頻顯示的一種結(jié)構(gòu)圖。
[0054]本實施例中的基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)，其視頻顯示功能的實現(xiàn)主要通過攝像頭進行圖像采集、提取，分為取視頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)傳輸、視頻數(shù)據(jù)解碼和視頻顯示五部分。
[0055]本系統(tǒng)中，視頻數(shù)據(jù)編解碼使用的是H.264編解碼方式。H.264視頻編碼標準是專為中高質(zhì)量運動圖像壓縮所設計的低碼率圖像壓縮標準。H.264的編碼速度快，其設計編碼延時不超過150ms ;碼率低，在512k乃至384k帶寬下仍可得到相當滿意的圖像效果，適用于需要雙向編解碼并傳輸?shù)膱龊?如:可視電話)和網(wǎng)絡條件不是很好的場合(如:遠程監(jiān)控)。
[0056]最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明一種基于4G互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，包括基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的視頻播放系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、客戶端和服務器，其特征在于:所述基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)是基于％互聯(lián)網(wǎng)絡和以3模型框架，使用編程語言，結(jié)合3亂86^61-2014數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，并在系統(tǒng)中，使用(1)1控件，來實現(xiàn)教學過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，其特征在于:所述基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)，其教師端與學生端之間，采用嫩I穿透技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，其特征在于:所述基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)，采用混合式？2？網(wǎng)絡模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，其設備包括服務器，其特征在于:所述服務器包括登錄服務器、連接服務器和數(shù)據(jù)庫服務器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，其特征在于:所述基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)包括視頻教學系統(tǒng)、音頻教學系統(tǒng)和圖片教學系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，其特征在于:所述客戶端由登錄設置模塊、用戶列表模塊、用戶信息模塊、聊天模塊、基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的模塊、教學工具模塊和錯誤信息處理模塊構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)、設備，其特征在于:所述基于％互聯(lián)網(wǎng)絡的遠程教育系統(tǒng)，其視頻顯示系統(tǒng)，通過取視頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)傳輸、視頻數(shù)據(jù)解碼和視頻顯示來實現(xiàn)。
【文檔編號】H04L29/08GK104506565SQ201410556879
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】王麗華 申請人:王麗華