高性價比中小學云電子(語音)教室解決方案

2018-06-07

 1  前言

1.1我們為什么要使用云燦多媒體電子教室(現狀分析)

1.1.1教學體驗差

采用傳統的計算機教室模式,教師及學生經常需要等待漫長的系統啟動時間,60%的計算機教室PC開機需要2分30秒以上,導致浪費了大量的教學時間在系統啟動及重啟的過程中。同時,針對于中小學及中職學校,學生的自控能力比較差,教師很難在教學過程中對學生行為進行有效管控,導致容易出現各類軟硬件故障引起的教學事故,教學連續性保護也是學校十分關心的問題。


1.1.2運維管理難


學校內的PC數量往往有幾百臺之多。如果針對幾百臺PC機進行維護和部署新教學應用,對于運維人員是非常復雜而繁重的。目前一直使用獨立的PC機方式進行運行和管理,但這種傳統運行方式,雖然對于學生來說比較靈活方便,自由度也較高,但是會給管理員帶了大量的運維工作,每臺PC的獨立運行,不僅增加了授課教師及機房管理員的維護工作,同時也帶了很多的不安全因素。同時,每臺操作系統都需要逐臺進行操作系統的升級、打補丁等操作,當需要更換課程,就必須由教師或機房管理員提前花費大量的時間重新配置操作系統及逐臺安裝應用程序,這種重復性的工作工作量巨大且效率低下,大大的增加了管理成本。


1.1.3綜合成本高

傳統的多媒體教室都需要采購傳統的PC機,若投資與燦云云桌面方案價錢一樣的PC配置,硬件性能一般,而且耗電都在250W以上,每一臺PC都有一大堆的接插件,極易出現故障。使用一段時間后,有很多PC性能落后食便需要淘汰。所以從綜合成本上來講,傳統的PC多媒體教室性能低,耗電高,易淘汰,故障高。都會導致傳統的多媒體教室成本居高不下。

1.1.4升級成本高

   傳統的多媒體教室,都是固化的本地性能,而操作系統和軟件的硬件占用越來越高,為迎合更高版本的操作系統和應用軟件,所以導致硬件每隔幾年就要大批的淘汰升級,重新購買,然后過幾年再淘汰,再購買,無法像燦云云桌面一樣,只需要升級服務器的性能,便能整體提高各學生端的運算能力。

1.2燦云共享版云桌面與其他云桌面方式有何不同

   1.2.1 使用服務器的效率更高,成本更低

        燦云云桌面采用的是共享一套服務器物理運算能力,共享一套操作系統的資源,而其他虛擬化云桌面,是先將物理機虛擬成多個子系統,每個子系統安裝一套操作系統,所以共享的方式能使服務器的運算效率更高,損耗更低,最終導致服務器成本大幅降低。


 1.2.2 更適用于多媒體教室這種單一場景

      因多媒體教室主要是應用于教學,所以對學生不需要做太多的定制性方案,桌面及應用軟件統一,復制性強。燦云云桌面采用了當今流行的共享桌面方式,不需要每個人都特意匹配一個獨立的操作系統和桌面,極大的減少了資源的浪費,和提高了方案運作的高效性。

 1.2.3 維護更簡單,操作更方便

    燦云云桌面采用了最簡單的單一物理服務器,單一操作系統加管理的方式,簡單直觀,在普教中的應用,無需建多個復雜的虛擬服務器,以后作多種鏡像,作多種配置。簡單直接,一鍵配置,一鍵維護,給中小學機房維護教師最人性的互動體驗。

1.3燦云共享版云桌面是如何配置使用的

   1.3.1 初次配置

     1.3.1.1 在服務器上安裝好燦云管理軟件及教學管理軟件

     1.3.1.2 終端上連接好顯示器,鍵鼠,網絡

     1.3.1.3 在管理軟件上一鍵配置用戶名


  1.3.1.4 配置好教學軟件,一鍵開機并輕松教學

 1.3.2 通常使用

     1.3.2.1 服務器開機并一鍵打開客戶端

1.3.2.2 教師機一鍵開機并開始輕松教學

2  方案概述

   2.1 燦云共享云桌面定義

      燦云共享云桌面是面向中小學電教機房,電子閱覽室場景而專業定制的云桌面產品,他是通過微軟的共享技術和若磐HVDP協議(高保真音視頻傳輸協議)而達到流暢使用WINDOWS桌面和集中管理學生端,并使用燦云教學軟件輕松教學的解決方案。

共享云桌面是指通過微軟特有的共享技術,并使用HVDP協議(高保真桌面傳輸協議)讓每個終端變成一臺高性能PC

視頻能力 通過HVDP協議,能使每個終端流暢播放1080P高清本地和在線視頻,并讓教師端能無無限并發視頻播放個數

USB重定向技術 使終端上接入USB設置(打印機,掃描儀,U盤等)能直接重定向到服務器,并正常打開使用。

  燦云教學軟件專用于多媒體教學而開發的一套共享云桌面專用教學軟件,提高師生互動,以及人機互動能力

 2.2 燦云云桌面的方案構成

   燦云共享云桌面是由共享服務器提供云桌面的運算和存儲能力,再通過HVDP協議傳送到每個共享云終端,使每個終端都能流暢應用WINDOWS桌面。燦云專用教師機通過專用的教學軟件對下面的學生云終端進行管理和教學。

2.2.1方案構成及技術特點:

2.2.2 自主開發的高效傳輸協議 HVDP

  HVDPhigh-v Desktop protocol,高效桌面協議),是自主創新開發的高效桌面傳輸協議,其特點是傳輸帶寬低(<3m/s),延遲低于20毫秒,桌面傳輸1080P幀率高于30FPS,廣播畫質1080P高于25FPS,運行無需在服務端裝任何插件和軟件,安全高效。操作系統無需適配全兼容。

2.2.3視頻重定向技術

 采用WINDOWS系統自帶的media player播放器重定向技術,無需安裝任何播放插件,即可支持無限并發臺數1080P高清播放 

2.2.4 外設重定向技術

 支持各種電腦常用外設免驅即插即用,穩定高效

2.2.5存儲隔離技術

為每個用戶建立獨有的私有空間,保障了資料的安全和保密性

2.2.6虛擬IP技術

為每個用戶分配獨立的IP,以支持部分軟件需要獨立IP框架的兼容性問題

2.2.7服務器集群管理

提供多臺服務器集群使用管理,可采用動態分配,即第一臺滿額,自動分配到第二臺服務器;也可以采用固定分配模式,即每臺終端自動對應相應的服務器。

使得每臺服務器資源動態均衡,穩定高效。


2.3 燦云共享專用服務器

燦云專用服務器是為整個共享云桌面提供足夠的運算和存儲功能,讓每個終端都能流暢運行和接受云桌面,該采用了專用的高性能服務器構架主板和配置,高性能和穩定性是燦云服務器的必備要求。

根據每個教室學生臺數的不同,分為共享I型,共享II型,和共享III型,三種不同配置的服務器。

共享服務器

共享I型

共享II型

CPU

 

I7 7700K

16GB*3

240G SSD+2TB SATA

GXT1050TI

1000M LAN


I7 7700K*2

16G*6

240G SSD*2+2TB SATA*2

GTX 1050  4G

1000M LAN

共享臺數

30臺以內

60臺以內

2.4 燦云共享專用云終端

燦云共享云終端作用是共享云服務器的系統和應用,以及讀取和調用服務器的存儲數據,根據場景不同,使用的版本不同。中小學電教室推薦使用高清版云終端X6N

產品參數:


                      項目


運算能力

核運算

顯示分辨率

◎Max 1920*1080

視頻支持

◎高清1080p

聲音

◎支持

U盤支持

◎支持

操作系統支持

◎WINDOWS 全兼容

打印機支持

◎支持

最大連接數

◎不限

尺寸重量

350g

管理軟件支持

◎支持

2.5 燦云專用教師機

燦云專用教師機主要提供教師演示和操作功能,能對下面終端進行管理和教學。采用了INTEL最新嵌入式架構,功耗低,發熱小,運行穩定,體積小,無輻射等特點。

CPU:Intel酷睿 I3-6100U 
內存:4GB DDR3 1600Mhz
顯卡:集成顯卡
聲卡:集成5.1聲道聲卡
硬盤:固態硬盤 128G 
網卡:集成10/100/1000M自適應網卡

軟件:教學軟件教師端


2.6 燦云專用教學軟件

燦云專用教學專業為中小學電教機房打造的性價比經適性最高的新型解決方案,提供了傳統PC同樣的性能體驗,更帶來了其他方案所不能做到的極低成本和極簡管理體驗。

中小學能用的軟件皆能流暢運行

運維一鍵搞定 老師教電腦不再需要修電腦 

更關注孩子健康 零噪低輻射純綠色

節省出更多不必要的硬件投入,為孩子做更多更有意義的事

貼切的教學應用功能設計

主要教學功能:

廣播教學   學生桌面遠程監視 控制   文件分發   禁網鎖屏

分組教學   作業布置   一鍵開/關機

 

部署高效,運維極簡

一鍵分布桌面

一鍵坐位編號

一鍵維護

服務器集群管理

軟件一鍵安裝

可視化資源分配

3  方案優勢

   3.1 便捷的教學管理

燦云共享云桌面是在深入了解當前課堂教學模式的基礎上,融合了桌面云管理和傳統教學管理的思維習慣,對教學課程管理、教師備課課件、點名等功能進行針對性設計,通過簡單的操作,即可獲得想要的教學場景、制作出生動的教學課件。

燦云共享云桌面更加注重以學生為課堂的主體,通過教師演示、學生示范、屏幕廣播等互動方式,充分調動學生的主觀能動性,積極參與到課堂教學中來,使課堂氣氛更加活躍,提高學習效果;同時教師還能通過黑屏、網絡管理和U盤控制等功能,更方便快捷的維護課堂秩序。

 3.2 流暢的教學體驗

自主知識產權的桌面傳輸協議技術,帶來極致的教學體驗。在重定向基本繪圖指令技術的基礎上,通過高效流式壓縮算法、智能壓縮算法、圖像緩存匹配等優化技術,包含多條如圖形顯示輸出、鍵盤輸入、用戶接口設備、光標移動等專用通道,充分利用客戶端CPU及渲染能力,降低網絡帶寬消耗,讓您感受身臨其境的高清世界,無論是使用播放器播放本地1080p視頻,還是瀏覽器,觀看網絡高清視頻,畫面和聲音無任何卡頓。

同時采用外設重定向技術,支持U盤、打印機等多種類USB外設,方便教學中使用需要的外設,提升教學體驗

3.3 極簡的部署運維

傳統教學模式下,物理PC根據教學需求,采購固定配置的設備。一旦桌面軟件應用、文件增多,物理PC的原有資源配置就會隨之降低,此時學校就需要為師生重新采購更高配置的PC,或者更換更高配置的主板、內存、硬盤。PC配置變更后,師生所使用的應用需要重新安裝、資料需要轉移到新磁盤中,不僅消耗了管理員的工作時間、增加了運維工作量,還無限制的增加了學校的投入。

而共享云桌面只需要維護服務端的學生電腦鏡像,有任何問題一鍵恢復,一切都將煥然如新,而教師機和學生云終端都采用了最新的工控級嵌入式架構技術,所有都是貼片式設計,無更多外插易損件,功耗低,耐溫和耐臟能力大大加強,工作壽命都能達到5年以上。


云終端一旦出現任何故障導致不工作,只需要做一個更換,重新開機后,一切數據都依然存在,無需重新安裝任何系統和軟件。維護量大大降低。

 3.4 經濟環保節能

電腦元件中含有的砷、汞和其他有害物質,周期性的更新產生了大量的電子垃圾,對環境危害很大。一般學校的PC機少則幾十臺,多則幾百臺,不僅電能消耗大、發熱量大而且輻射也大,非常不利于師生的身體健康。

燦云云桌面系統資源的計算和存儲都是在服務器端并行使用,可以在任何固定和移動終端訪問和使用桌面,云終端不需要高性能計算,僅僅用于顯示和操作桌面,這樣訪問終端就可以使用能源消耗小的低功耗云終端設備,總體上極大的降低了能耗。

云教室專業版定制的云終端設備,其元件中不含砷、汞等其他有害物質,降低了對環境的污染。且云終端設備體積精小、外形簡單,整體功耗低于10W,僅為傳統PC的1/20,大大降低了電能消耗。此外云終端運行時很安靜,噪音也幾乎為零。可見,云終端設備不僅幫助學校降低了環境污染、縮減了耗電量,還減少了教室中的噪音,環保節能,真正實現了低碳教學、綠色教學的目的。


3.5超高性價

共享云桌面在若干年后,如果有必要提升性能,以適配更多的操作系統和軟件,只需要對服務器做一次升級即可,不需要更換云終端任何設備,另外共享云終端的采購單價遠遠低于普通PC,在同樣能滿足學生教學使用的場景下,經濟性不言而喻


科技改變未來,電子化信息化能力已經成為現代生活的一種必備的生存技能,響應中央號召,全面實現信息化教學,讓中國更多的孩子從小便能和發達地區的孩子一樣接受到同等信息化的教育,這是燦云共享云桌面的社會使命,也是我們共同致力的努力方向。


 因材施教,有教無類,讓我們共同攜手,用科技改變未來,用科技啟迪現在,讓每個孩子都一樣能公平接受現代化的教育,共創美好明天!

 

西安杰燦電子科技有限公司

二零一八年八月

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