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AI+課堂教學行為觀察實驗裝置
（一）AI跟蹤主機
1.硬件外觀：標準1U機架式設備，便于安裝部署；
2.硬件結(jié)構(gòu)：采用嵌入式架構(gòu)設計高穩(wěn)定性、低功耗。
3.網(wǎng)絡：標準RJ45網(wǎng)絡接口，10M/100M/1000M自適應LAN口x 1，要求支持IPv4、IPv6雙協(xié)議棧。
4.其他接口：USB2.0、HDMI；
5.設備復位：支持一鍵Reset復位；
6.工作電壓：采用不高于DC 36V安全電壓供電；
7.功耗：節(jié)能環(huán)保，待機功率＜20W，滿負荷工作功率＜50W；
8.工作溫度：10℃~35℃；
9.工作濕度：20%～80%；
10.主機內(nèi)置智能跟蹤軟件，采用AI跟蹤技術。跟蹤系統(tǒng)應不影響教師正常的教學，教師和學生無需佩戴任何輔助設備包括定位攝像裝置，也無需在座椅安裝輔助設施。
（二）4K超清錄播主機
1.整體設計
（1）主機架構(gòu)：為保障系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全，要求錄播主機采用嵌入式架構(gòu)設計，非PC、服務器架構(gòu)。主機為標準1U機架式設備，便于安裝部署，并要求錄播主機為非壁掛式架構(gòu)，不存在機身顯示屏等產(chǎn)生其他視頻、強光源變化從而影響學生課堂專注力。
（2）功能設計：要求主機功能高度集成化，需具備錄制、導播、自動跟蹤、存儲、點播、互動等多功能功于一體，無需額外增加互動主機等其他主機。
（3）節(jié)能環(huán)保：應具有嵌入式低功耗環(huán)保特性，需采用不高于DC36V安全電壓供電，額定功率不超過40W。
（4）低噪聲設計：要求所投錄播主機運行狀態(tài)下噪聲最大值≤18.8dB(A)。
（5）平臺對接：支持FTP文件傳輸協(xié)議，主機錄制生成的視頻文件與應用平臺實現(xiàn)自動歸檔上傳。
2.主機性能
（1）視頻輸入輸出：具備高清視頻輸入接口SDI in≥5、HDMI in≥2；高清輸出接口HDMI out≥3；且采集和輸出分辨率均支持4K@30fps。
（2）視頻編解碼：支持標準H.264視頻編解碼協(xié)議，支持4K@30fps分辨率格式編解碼。
（3）POC供電：主機支持連接攝像機通過一根SDI線進行POC供電和視頻信號同傳。
（4）音頻輸入輸出：具備數(shù)字音頻輸入接口Digital mic≥6、線性音頻輸入接口Line in≥2；線性音頻輸出接口Line out≥2。
（5）音頻處理：內(nèi)置音頻處理功能，支持EQ均衡、AEC回聲抑制、AGC自動增益、ANS噪聲抑制等音頻處理功能。
（6）音頻編解碼：采用AAC音頻編解碼協(xié)議標準，并支持音頻處理功能。
（7）網(wǎng)絡接入：具備標準RJ45網(wǎng)絡接口，支持100/1000M網(wǎng)絡自適應。并要求支持IPv4、IPv6雙協(xié)議棧。
（8）存儲容量：內(nèi)置不少于2T存儲空間，用于錄制視頻文件的本地存儲。
（9）主機控制：具備Console控制接口≥2，支持RS232/422協(xié)議。
（10）外設連接：具備USB 2.0接口≥2，可用于連接U盤等外設。
（三）4K特寫攝像機
1.支持SDI≥1個、HDMI≥1個，同步輸出4K圖像；
2.支持1000M以太網(wǎng)口≥1個、線性音頻輸入line in≥1個、USB TypeA≥1個、RS232/RS422≥1個
3.支持CMOS傳感器，1/2.5英寸，≥800萬像素，為充分保障視頻的高清效果，圖像采集、輸出分辨率支持3840*2160,兼容1920*1080、1280*720等清晰度滿足4K分辨率要求
4.提供不小于28倍綜合變焦能力
5.水平轉(zhuǎn)動速度范圍在1.0° ~ 94.2°/s，垂直轉(zhuǎn)動速度范圍在1.0° ~ 74.8°/s，水平視場角大小54.0° ~ 3.1°，垂直視場角大小31.0° ~ 1.7°
6.支持設置水平、垂直翻轉(zhuǎn)
7.支持開啟/關閉背光補償
8.支持2D&3D數(shù)字降噪
9.支持設置不小于255個預置位數(shù)量
10.支持設置白平衡模式為自動/手動/一鍵鎖定等
11.支持VISCA、RTP/RTCP/RTSP/RTMP等多種協(xié)議類型
12.支持H.265/H.264視頻編碼協(xié)議，AAC、OPUS、G.711A等音頻編碼協(xié)議
13.支持POC供電和DC12V電源適配器供電方式
（四）智能AI分析主機
1.硬件外觀：標準1U機架式設備，便于安裝部署；
2.硬件結(jié)構(gòu)：采用嵌入式架構(gòu)設計，采用SOC解決方案，高穩(wěn)定性、低功耗。采用內(nèi)置NPU高端處理器，具備智能學習特性，充分保障AI處理能力。
3.內(nèi)置存儲：不低于2TB硬盤；
4.網(wǎng)絡：標準RJ45網(wǎng)絡接口，10M/100M/1000M自適應LAN口x 1，要求支持IPv4、IPv6雙協(xié)議棧。
5.其他接口：USB2.0、HDMI；
6.工作電壓：采用不高于DC 36V安全電壓供電；
7.功耗：額定功率30W以下；
8.工作溫度：10℃~35℃；
9.工作濕度：20%～80%；
10.協(xié)議標準：支持RTP/RTSP/RTMP/HTTP/TCP/UDP;
11.編碼標準：視頻支持H.264 HP編解碼協(xié)議，音頻支持AAC編碼協(xié)議；支持1080P@30fps、720P@30fps格式視頻接入進行分析；
12.處理能力：支持多路視頻并發(fā)分析，分析效率不低于60個標準課節(jié)/天；
13.數(shù)據(jù)導入：支持基于網(wǎng)絡方式獲取視音頻數(shù)據(jù)，平臺排課預約后即可下發(fā)指令，通過網(wǎng)絡下發(fā)視音頻文件至分析主機進行導入分析，無需額外導入操作；
14.分析數(shù)據(jù)模式：支持自動獲取平臺排課預約推送視頻與手動導入視頻分析的兩種方式；
15.排隊機制：支持分析任務排隊機制，任務超過并發(fā)量自動進行排隊等待，逐一進行分析；
16.分析視頻類型：支持同時分析課室教師授課、學生聽課兩種維度的視頻文件，并同時根據(jù)視頻場景間的聯(lián)動進行整體課室授課場景分析；
17.本地分析能力：支持分析能力落在本地主機，內(nèi)網(wǎng)連接即可用，無需連接互聯(lián)網(wǎng)云端能力，最大程度保障數(shù)據(jù)安全。
18.分析模型：支持基于課堂教學的人臉表情、肢體骨骼、行為動作分析能力模型；
19.分析能力：支持視覺分析能力，包括出勤人數(shù)、出勤率、教師行為模型、師生互動指數(shù)模型、教師行動軌跡熱點模型、師生S-T和RT-CH行為模型、學生課堂動作與師生理答模型等。支持語音分析能力，包括語音轉(zhuǎn)寫、語速分析、高頻詞分析、敏感詞提取、教師提問頻次等。
（五）智慧考勤主機
1.硬件外觀：標準1U機架式設備，便于安裝部署；
2.硬件結(jié)構(gòu)：采用嵌入式架構(gòu)設計，采用SOC解決方案，高穩(wěn)定性、低功耗。采用內(nèi)置NPU高端處理器，具備智能學習特性，充分保障AI處理能力。
3.內(nèi)置存儲：不低于1TB硬盤；
4.網(wǎng)絡：標準RJ45網(wǎng)絡接口，10M/100M/1000M自適應LAN口x 1，要求支持IPv4、IPv6雙協(xié)議棧。
5.其他接口：USB2.0、HDMI；
6.工作電壓：采用不高于DC 36V安全電壓供電；
7.功耗：額定功率小于30W；
8.工作溫度：10℃~35℃；
9.工作濕度：20%～80%；
10.協(xié)議標準：支持RTP/RTSP/RTMP/HTTP/TCP/UDP;
11.編碼標準：視頻支持H.264 HP編解碼協(xié)議；支持1080P@30fps、720P@30fps格式視頻接入進行分析；
12.分析能力：支持考勤分析能力，支持基于人臉特征進行人數(shù)統(tǒng)計，人數(shù)清點考勤。
（六）互動云主機
1.整體要求
（1）硬件外觀：標準1U機架式設備，便于安裝部署；
（2）硬件結(jié)構(gòu)：采用ARM嵌入式架構(gòu)設計高穩(wěn)定性、低功耗。
（3）功能設計：要求支持多點視音頻互動、分組互動、負載均衡、雙機熱備等功能。
（4）網(wǎng)絡：標準RJ45網(wǎng)絡接口，10M/100M/1000M自適應LAN口x 1，要求支持IPv4、IPv6雙協(xié)議棧。
（5）工作電壓：采用不高于DC 36V安全電壓供電；
（6）功耗：節(jié)能環(huán)保，待機功率＜30W，滿負荷工作功率＜60W；
（7）工作溫度：10℃~35℃；
（8）工作濕度：20%～80%；
2.性能指標
（1）視音頻互動能力：具備不小于50路終端同時接入進行視音頻互動的能力。
（2）協(xié)議兼容：支持SIP/H.323標準協(xié)議，可對接主流視頻會議系統(tǒng)。
（3）互動畫質(zhì)：要求互動視頻畫質(zhì)不低于1080P，并兼容720P視頻互動畫質(zhì)。
（4）分組互動能力：要求支持分組同時互動功能，單機需支持同時不少于10個互動組獨立互動能力；單組互動最大支持50個互動終端并發(fā)接入。
（5）網(wǎng)絡狀態(tài)探測能力：支持在互動狀態(tài)下，通過接收與發(fā)送音視頻流的同時完成網(wǎng)絡狀態(tài)的嗅探，根據(jù)網(wǎng)絡狀況的好壞實現(xiàn)互動視頻畫面質(zhì)量的自適應動態(tài)調(diào)節(jié)，保障使用體驗。
（6）互動抗損傷：為報障互動的穩(wěn)定進行，要求系統(tǒng)針對常見的網(wǎng)絡丟包、抖動、延時等情況具備抗損傷能力，在時延、抖動達到300ms或丟包率達到20%的情況下依舊保持互動的流暢與穩(wěn)定，并最大程度保障畫面的清晰度。
（7）自適應能力：支持將視頻流按質(zhì)量、幀率、分辨率進行不同維度的分層切割，同時結(jié)合嗅探到的網(wǎng)絡狀況分配不同層級的流進行效果補償，保證每一個參與端擁有最適合與最佳的互動體驗。
（8）接口指標：要求具備不少于2路RJ45網(wǎng)絡接口，支持10/100/1000Mbps網(wǎng)絡帶寬自適應；具備1路HDMI輸出接口；具備2路USB接口。
12.移動端設備接入服務：支持Windows7以上、Android 6.0以上版本等多種類型移動終端設備安裝接入互動，支持參與互動過程中同步進行互動畫面錄制。
（七）智慧中控管理主機
1.采用ARM四核CPU，組合處理能力1.8GHz的多線層多核處理器。內(nèi)置各種邏輯組合、切換等智能運算。
2.支持一卡通自動存儲功能，在斷網(wǎng)的情況下不影響教學使用。≥2GB存儲。
3.標準機架式2U主機箱。
4.信號處理：≥3X2 VGA 切換，帶寬400MHz，-3db，自帶長線驅(qū)動器；≥4X3HDMI切換，分辨率1920*1080@60。內(nèi)置音視頻分離模塊，支持移動終端高清視頻推送功能�！�4X2 AUDIO，頻響20Hz～20kHz +1/-3dB �！�1路麥克風輸入；內(nèi)置HDMI音頻輸入功能。
5.≥1路HDBT接口，支持超高清（3840x2160@30Hz）,全高清1080p輸出；支持48位色深；解碼出HDMI+VGA+RS232+IR+USB+DC12V,方便安裝和維護。
6.≥2路物聯(lián)網(wǎng)天線接口，可以無線連接外部物聯(lián)模塊�！�2路運維接口，實現(xiàn)電腦等設備的運維管理。
7.具備 IC 卡權(quán)限管理功能，支持刷卡和插卡不同權(quán)限管理模式。支持刷 IC 卡身份識別鑒權(quán)，自動開啟；支持插卡系統(tǒng)自動開啟、取卡系統(tǒng)自動關閉功能。存儲不少于21000 張固定授權(quán)卡，不少于 180天動態(tài)授權(quán)數(shù)據(jù)，響應速度不大于5秒，當斷網(wǎng)時，不影響老師上課。
8.內(nèi)置≥5口智能交換機，外置≥3路網(wǎng)絡接口，內(nèi)置≥2路網(wǎng)絡接口，可自由設置交換機功能或者路由功能。
9.電源能源管控：≥7路電源管理，可以給電腦、投影機、系統(tǒng)、大屏供電和電動屏幕的控制。
10.具有數(shù)據(jù)下載功能。
（八）平臺服務器
1.Cpu：IntelXeon(單個16核32線程水平)及以上配置
2.內(nèi)存：64GB DDR4
3.系統(tǒng)硬盤：雙1T高速盤做raid1
4.臨時數(shù)據(jù)盤：雙1T高速盤做raid0
5.數(shù)據(jù)盤：根據(jù)實際存儲需求，配置高速網(wǎng)絡存儲。
6.網(wǎng)絡：萬兆網(wǎng)卡
7.電源冗余：雙電源冗余
8.系統(tǒng)支持：CentOS7.6 64位
（九）儲存服務器
1.Cpu：IntelXeon(單個16核）
2.內(nèi)存：32GB DDR4
3.系統(tǒng)硬盤：雙1T高速盤做raid1
4.臨時數(shù)據(jù)盤：雙1T高速盤做raid0
5.網(wǎng)絡：萬兆網(wǎng)卡
6.電源冗余：雙電源冗余
7.系統(tǒng)支持：CentOS7.6 64位
1 主要具備教學行為分析、教學效果評估、個性化教學支持、教學策略研究、教師培訓與發(fā)展、學生學習分析、智能教學輔助工具開發(fā)、跨學科研究、數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策支持等功能。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集全面且實時，能快速處理大量課堂數(shù)據(jù)并自動生成精準客觀的分析報告，讓教師更專注于教學改進和學生輔導。通過AI監(jiān)測學生行為，發(fā)現(xiàn)問題及時提醒教師進行干預，提高教學針對性和時效性。 新設備是一個結(jié)合了人工智能技術和教育科學、配備先進的設施設備的研究與實踐平臺，能夠模擬真實的教學環(huán)境，并通過收集和分析大量的教學數(shù)據(jù)，以推動教育技術的發(fā)展和教育實踐的創(chuàng)新。主要具備教學行為分析、教學效果評估、個性化教學支持、教學策略研究、教師培訓與發(fā)展、學生學習分析、智能教學輔助工具開發(fā)、跨學科研究、數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策支持等功能。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集全面且實時，能快速處理大量課堂數(shù)據(jù)并自動生成精準客觀的分析報告，讓教師更專注于教學改進和學生輔導。通過AI監(jiān)測學生行為，發(fā)現(xiàn)問題及時提醒教師進行干預，提高教學針對性和時效性。
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