一种应用于智慧黑板的自动巡课方法及系统与流程

本发明涉及信息技术的，特别涉及一种应用于智慧黑板的自动巡课方法及系统。

背景技术：

1、随着智能化技术的发展，很多地方都出台了关于面向教育现代化、深化教育装备改革的政策，因此建设信息化，现代化的智慧教室成了主流趋势。

2、现有技术中针对巡课需求，常常通过部署在学校内网再建立录播教室的方式实现，不仅不便老师学生观看，还需要教室成本。

技术实现思路

1、发明目的：提出一种应用于智慧黑板的自动巡课方法及系统，以解决现有技术存在的上述问题。

2、技术方案：第一方面，提出了一种应用于智慧黑板的自动巡课方法，根据巡课需求，通过公网建立智慧黑板、服务器、客户端与第三方流媒体服务器之间的通信链路，执行自动巡课任务，巡课过程包括以下步骤：

3、服务端在所述通信链路中基于巡课请求生成用于限制数据读取权限的安全临时盾牌；

4、安全临时盾牌被赋予至临牌请求端；

5、临牌请求端携带安全临时盾牌对第三方流媒体服务器发送数据访问请求；

6、第三方流媒体服务器根据接收到的数据访问请求创建具有唯一性房号的房间；

7、智慧黑板与客户端在所述房间中执行数据交互，获得巡课画面；

8、在完成巡课画面获取以及呈现后结束当前的巡课过程；

9、其中，所述临牌请求端包括：客户端和智慧黑板。

10、在第一方面的一些可实现方式中，安全临时盾牌具有时效性，对应的生成过程包括：

11、临牌请求端根据巡课需求生成临牌请求信息，并将所述临牌请求信息发送给服务端；

12、服务端根据接收到的临牌请求信息向所述第三方流媒体服务器申请密钥信息；

13、第三方流媒体服务器回传密钥信息以及封装方法给服务端。

14、其中，服务端利用接收到的密钥信息和封装方法生成安全临时盾牌，并根据预设的封装格式，将安全临时盾牌封装成能够被解析拆分的对象，并通过http协议转发给临牌请求端；其中，当临牌请求端为客户端时，客户端根据巡课需求生成临牌请求信息和巡课指令，并发送给服务端；当临牌请求端为智慧黑板应用程序时，智慧黑板应用程序根据服务端转发的巡课指令生成临牌请求信息。

15、在第一方面的一些可实现方式中，在执行所述通信链路构建的过程中，智慧黑板在开机初始化对应的应用程序后，向服务端请求一个长链接临牌，并将所述长链接临牌放入请求数据包中；智慧黑板将所述数据请求包发送给服务端请求开启长链接的握手协议；在所述服务端识别请求数据包后建立服务端与后台应用之间的mqtt通讯连接；其中，所述请求数据包中的请求头位置是长链接临牌，所述请求数据包的身体部分包含智慧黑板的sn码；所述长链接临牌采用mqtt协议进行传输，在建立长链接握手时放在建立连接的链接尾部。

16、当客户端存在巡课需求时，向服务端发起密文握手；基于密文握手成功后建立服务端与客户端之间的mqtt通讯连接，并在完成通讯连接后告知应用程序。

17、在完成通信链路搭建后，服务端定时接收客户端和智慧黑板应用程序发送的心跳包；当服务端接收不到所述心跳包时，连接报错。当出现连接报错时，判断是否还存在通信链路的是否还存在数据交互需求，若存在，则继续执行通信链路构建；若不存在，则结束当前巡课任务。

18、进一步的，当客户端重新发起巡课需求时，若所述通信链路不存在连接报错，则直接基于通信链路执行巡课任务；若所述通信链路存在连接报错，则重新构建通信链路，并在通信链路构建完成后，再执行训课任务。

19、在第一方面的一些可实现方式中，基于通信链路不同终端执行数据交互过程中，针对待传输的数据采用不可解密的方式生成密文，并将密文存储至对应的数据库中，在后续的传输过程中均只传输密文数据。

20、在执行数据传输时，针对待交互的数据采用在不同位置添加预设符号，以及按照预设排序的方式执行数据加密，获得密文。

21、在第一方面的一些可实现方式中，当客户端在执行巡课画面呈现的过程中出现画面切换的需求时，包括以下步骤：

22、所述客户端切换流通道，并在访问房间中发送广播消息给后台应用；

23、所述后台应用在接收到广播消息后，改变流；

24、所述客户端持续拉流，获得改变后的流，并呈现不同通道的画面。

25、在第一方面的一些可实现方式中，当客户端不存在巡课需求时，退出访问房间，同时智慧黑板的后台应用监听访问房间中的人数并在访问房间中的人数为0时，所述后台应用退出访问房间。当访问房间内不再存在应答时，第三方流媒体服务器销毁后台应用推送的流。

26、在第一方面的一些可实现方式中，当智慧黑板的后台应用正在巡课，再次有客户端其他角色发送巡课请求时，服务端会进行拦截请求，返回给客户端其他角色信息让其进入房间查看巡课画面。

27、当后台应用没有进行巡课，但又有客户端其他角色发送巡课请求时，服务端会进行拦截并且只发送一次给后台应用进行去重。其中，角色根据面向的不同用户构建，包括但不限于：教师、学生和校领导。

28、第二方面，提出一种应用于智慧黑板的自动巡课系统，用于实现自动巡课方法，该系统包括：智慧黑板、客户端、服务器和第三方流媒体服务器。其中，智慧黑板包括摄像头、屏幕；客户端与智慧黑板通信连接，用于根据需求生成巡课指令，获取摄像头和屏幕对应的视频流；服务器与智慧黑板和客户端连接，作为中转站用于生成临牌，以及传递数据交互信息；第三方流媒体服务器与智慧黑板、客户端和服务器通信连接，用于创建访问房间，提供消息订阅发布渠道。

29、在第二方面的一些可实现方式中，执行自动巡课的过程中，在构建完通信链路后，客户端生成巡课指令并发送给服务端，同时请求临牌；服务端接收巡课指令后向第三方流媒体服务器发送密钥申请信息，同时转发巡课指令给智慧黑板的后台应用；后台应用接收到巡课指令后，向服务端请求临牌；第三方流媒体服务器接收到密钥请求信息后，响应密钥信息给服务端；服务端接收密钥信息，利用密钥信息加密形成临牌，并将临牌响应给客户端和后台应用；客户端与后台应用携带接收到的临牌对第三方流媒体服务器进行访问，并创建访问房间；基于访问房间，后台应用根据巡课需求进行视频推流；客户端进行视频拉流，并显示巡课画面。

30、有益效果：本发明提出了一种应用于智慧黑板的自动巡课方法及系统，与现有的服务端单向轮询式连接客户端、服务端再连接的智慧黑板方式相比，通过mqtt订阅发布传输协议的应用，使得客户端和服务器之间的双向数据、智慧黑板和服务器的双向数据交换能够减轻网络交换数据的压力和提高智慧黑板的响应时间。

31、另外，再与第三方的流媒体服务器连接，让客户端和智慧黑板通过加密房间的登录登出以及发送房间内的广播消息，避免冗余数据，减轻缓存压力以及服务器数据库的存储空间。同时客户端和智慧黑板向服务端索要临牌的方式建立连接，大大提高的安全加密传输，避免信息泄露。

技术特征：

1.一种应用于智慧黑板的自动巡课方法，其特征在于，根据巡课需求，通过公网建立智慧黑板、服务端、客户端与第三方流媒体服务器之间的通信链路，基于所述通信链路借助安全临时盾牌执行自动巡课任务，巡课过程包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种应用于智慧黑板的自动巡课方法，其特征在于，所述安全临时盾牌具有时效性，对应的生成过程包括：

3.根据权利要求1所述的一种应用于智慧黑板的自动巡课方法，其特征在于，在执行所述通信链路构建的过程中，智慧黑板在开机初始化对应的应用程序后，向服务端请求一个长链接临牌，并将所述长链接临牌放入请求数据包中；智慧黑板将所述数据请求包发送给服务端请求开启长链接的握手协议；在所述服务端识别请求数据包后建立服务端与后台应用之间的mqtt通讯连接；其中，所述请求数据包中的请求头位置是长链接临牌，所述请求数据包的身体部分包含智慧黑板的sn码；所述长链接临牌采用mqtt协议进行传输，在建立长链接握手时放在建立连接的链接尾部；

4.根据权利要求1所述的一种应用于智慧黑板的自动巡课方法，其特征在于，基于所述通信链路不同终端执行数据交互过程中，针对待传输的数据采用不可解密的方式生成密文，并将密文存储至对应的数据库中，在后续的传输过程中均只传输密文数据；

5.根据权利要求3所述的一种应用于智慧黑板的自动巡课方法，其特征在于，在完成通信链路搭建后，所述服务端定时接收客户端和智慧黑板应用程序发送的心跳包；

6.根据权利要求1所述的一种应用于智慧黑板的自动巡课方法，其特征在于，当客户端在执行巡课画面呈现的过程中出现画面切换的需求时，包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的一种应用于智慧黑板的自动巡课方法，其特征在于，当所述客户端不存在巡课需求时，退出所述访问房间，同时智慧黑板的后台应用监听访问房间中的人数并在访问房间中的人数为0时，所述后台应用退出访问房间；

8.根据权利要求5所述的一种应用于智慧黑板的自动巡课方法，其特征在于，当客户端重新发起巡课需求时，

9.根据权利要求1所述的一种应用于智慧黑板的自动巡课方法，其特征在于，当智慧黑板的后台应用正在巡课时，若再次有客户端其他角色发送巡课请求，则服务端会进行拦截请求，返回给客户端其他角色信息让其进入房间查看巡课画面；

10.一种应用于智慧黑板的自动巡课系统，用于实现如权利要求1-9任意一项所述的自动巡课方法，其特征在于，包括以下模块：

技术总结
本发明提出一种应用于智慧黑板的自动巡课方法及系统，属于信息技术的技术领域。自动巡课过程中，智慧黑板在开机后启动拉起后台App程序；随后，后台App程序和服务端握手加密并建立通讯连接，同时发送心跳包和错误连接机制保证通讯的实时稳定连接。当客户端想要查看巡课实时画面时，客户端和服务端握手加密并建立连接通知后台App，然后客户端和后台App请求服务端安全临时盾牌并带着这个临牌访问第三方流媒体服务器，登录房间，后台App推流，客户端监测视频流状态拉流，看到巡课画面。本发明通过完善通信方式，有效解决目前智慧黑板无巡课功能，巡课不实时、不稳定、不安全的问题。

技术研发人员：庄志莹
受保护的技术使用者：江苏小牛电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15