基于近場通信進行互動教育的互動設(shè)備、系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人機互動教育技術(shù)，特別涉及一種通過近場通信進行互動教育的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)普及的今天，人們對智能設(shè)備和智慧家庭等改變生活方式的技術(shù)有了更高的預(yù)期，特別是以智能電視為中心的智慧娛樂和智慧教育，在給用戶帶來觀影體驗的同時，也帶來了更多應(yīng)用的場景。截止2014年底，中國智能電視的普及率已接近60% (數(shù)據(jù)來源中國經(jīng)濟網(wǎng))，而在智能電視上的教育娛樂內(nèi)容多數(shù)是以觀看為主的動畫片或教學(xué)視頻，嚴重缺乏互動性，雖然內(nèi)容很好，但學(xué)習(xí)和娛樂的方式枯燥，不能滿足用戶需求。使用真實的教學(xué)娛樂道具與智能電視互動，可以增強教育娛樂的趣味性和用戶體驗。在智能教育領(lǐng)域同樣存在著這樣的用戶需求，目前在比較多的學(xué)校教室都配有多媒體教學(xué)設(shè)備，從原來的PC加投影的方式逐漸向可觸摸電視升級，在教學(xué)過程中智能電視給老師的教學(xué)工作提供了很大的便利。智慧教育市場非常的巨大，提供智能教育設(shè)備的廠商利潤增長率也非常高。在這樣的需求背景下，與教育用的智能電視配套設(shè)備卻非常稀缺，智能電視除代替?zhèn)鹘y(tǒng)黑板外基本沒有太多可以使用的教育外設(shè)。在教育過程中利用真實的教具和虛擬的教育應(yīng)用搭配，能更加生動的表達出教學(xué)內(nèi)容，孩子和學(xué)生們也能夠更為生動的理解教學(xué)內(nèi)容。近場通信(Near Field Communicat1n, NFC)是一種短距高頻的無線電技術(shù)，在13.56MHz頻率運行于20厘米距離內(nèi)。其傳輸速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三種。目前近場通信已通過成為IS0/IEC IS 18092國際標準、ECMA-340標準與ETSI TS 102 190標準。NFC采用主動和被動兩種讀取模式。NFC以身份識別為主要應(yīng)用場景，但在教育娛樂領(lǐng)域卻應(yīng)用的很少。現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有通過采用近距離通信實現(xiàn)利用智能電視及互動道具進行互動教育的系統(tǒng)或者方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決目前利用智能電視進行學(xué)習(xí)教育及娛樂過程中，人機之間缺乏互動的問題。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明提供一種基于近場通信進行互動教育的互動設(shè)備，其特征在于，包括近場通信模塊、電源模塊、處理模塊及通信模塊，處理模塊與通信模塊及電源模塊連接，互動設(shè)備與智能終端及互動道具連接；
[0005]近場通信模塊讀取互動道具的身份識別信息并傳輸給互動設(shè)備的處理模塊；
[0006]處理模塊，用于將攜帶有互動道具身份識別信息的NFC信號轉(zhuǎn)換為WIFI信號、藍牙信號或2.4G信號，并傳輸給通信模塊；
[0007]通信模塊用于將攜帶有互動道具身份識別信息的WIFI信號、藍牙信號或2.4G信號進行發(fā)送。
[0008]優(yōu)選地，所述互動設(shè)備還包括壓力傳感器模塊，用于感知互動道具的壓力，將壓力信息傳輸給處理模塊，處理模塊接收到所述壓力信息后，控制通信模塊將攜帶有互動道具身份識別的信息傳輸給智能終端。由于本發(fā)明的互動設(shè)備通過采用NFC模塊讀取互動道具的身份信息，為了防止當互動道具靠近互動設(shè)備就觸發(fā)智能終端的互動教育內(nèi)容演示，導(dǎo)致誤操作的問題，本發(fā)明在互動設(shè)備上設(shè)置一壓力傳感器模塊，只有當互動道具防止在互動設(shè)備上時，互動設(shè)備才將讀取到的互動道具身份識別信息發(fā)送給智能終端。
[0009]作為本發(fā)明的一個變形，互動設(shè)備在讀取到互動道具的身份識別信息后即可發(fā)送給智能終端，但是此時智能終端并不進行任何操作，只有當電視機收到互動設(shè)備發(fā)送的壓力信息后才根據(jù)互動道具的身份識別信息進行查找及演示操作。
[0010]進一步地，所述互動設(shè)備的通信模塊包括USB接口，互動設(shè)備的處理模塊還將攜帶有互動道具身份識別信息的NFC信號轉(zhuǎn)換為能夠進行有線傳輸?shù)男盘?，互動設(shè)備通過USB接口進行有線數(shù)據(jù)通信。
[0011 ] 具體地，所述互動設(shè)備的通信模塊包括WIFI模塊和/或藍牙模塊和/或2.4G無線模塊，用于互動設(shè)備與智能終端進行無線數(shù)據(jù)通信。
[0012]在上述互動設(shè)備的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種基于近場通信進行互動教育的系統(tǒng)，包括智能終端及互動道具，所述智能終端具備通信功能，其特征在于，還包括互動設(shè)備，所述互動設(shè)備及互動道具包括近場通信模塊，所述互動設(shè)備還包括電源模塊、處理模塊及通信模塊，處理模塊與通信模塊及電源模塊連接，互動設(shè)備與智能終端及互動道具連接；
[0013]所述互動設(shè)備，通過近場通信模塊讀取互動道具的身份識別信息并傳輸給互動設(shè)備的處理模塊，互動設(shè)備的處理模塊，用于將攜帶有互動道具身份識別信息的NFC信號轉(zhuǎn)換為WIFI信號、藍牙信號或2.4G信號，并傳輸給互動設(shè)備的通信模塊，互動設(shè)備的通信模塊用于將攜帶有互動道具身份識別信息的WIFI信號、藍牙信號或2.4G信號發(fā)送給智能終端;
[0014]所述智能終端接收攜帶有互動道具身份識別信息的WIFI信號、藍牙信號或2.4G信號后，根據(jù)所述互動道具的身份識別信息查找互動道具的互動教育內(nèi)容并進行互動演示，所述智能終端具備顯示功能，智能終端中存儲有互動道具的身份識別信息與互動教育內(nèi)容的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，每一個身份識別信息至少對應(yīng)一個互動教育內(nèi)容。
[0015]優(yōu)選地，所述互動設(shè)備還包括壓力傳感器模塊，用于感知互動道具的壓力，將壓力信息傳輸給處理模塊，處理模塊接收到所述壓力信息后，控制通信模塊將攜帶有互動道具身份識別的信息傳輸給智能終端。
[0016]優(yōu)選地，所述互動設(shè)備還包括USB接口，互動設(shè)備通過USB接口與智能終端進行有線數(shù)據(jù)通信。
[0017]具體地，所述智能終端為智能電視、智能投影儀、智能手機、平板電腦或筆記本電腦。除此之外，智能終端可以是其它任何具備信息處理功能、通信功能及顯示功能的智能設(shè)備。本發(fā)明對智能終端的具體類型不做限制，只要其功能具備被發(fā)明所描述的功能就可以作為本發(fā)明的智能終端進行使用。
[0018]對應(yīng)于上述系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種基于近場通信進行互動教育的方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0019]A.將互動設(shè)備放置在智能終端屏幕前方，開啟互動設(shè)備的電源；
[0020]B.將帶有NFC發(fā)射模塊的互動道具放置在互動設(shè)備上，使互動設(shè)備獲取互動道具的身份識別信息，將該身份識別信息通過WIF1、藍牙或2.4G傳給智能終端；
[0021]C.智能終端接收互動道具的身份識別信息后，根據(jù)所述身份識別信息查找對應(yīng)的互動教育內(nèi)容并進行顯示，智能終端中存儲有互動道具的身份識別信息與互動教育內(nèi)容的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，每一個身份識別信息至少對應(yīng)一個互動教育內(nèi)容。
[0022]上述方法中，智能終端與互動設(shè)備之間的通信還可以通過有線傳輸?shù)姆绞竭M行，只需要在互動設(shè)備上增加有限傳輸?shù)慕涌?，例如USB 口或者RJ45端口，互動設(shè)備的處理模塊還需將攜帶有身份識別信息的NFC信號轉(zhuǎn)換為能夠進行有線傳輸?shù)男盘枴?br>[0023]進一步地，步驟D.用戶根據(jù)互動教育內(nèi)容和真實道具的互動完成教育娛樂活動。
[0024]—種優(yōu)選的方案是，步驟B中，互動設(shè)備僅在感知到互動道具施加的壓力后，其處理模塊才將獲取的互動道具的身份識別信息發(fā)送給智能終端。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的互動教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易于操作，安全性強，方法簡單易行，功能多樣且趣味性強，能夠有效調(diào)動孩子在學(xué)習(xí)和娛樂過程中的參與感和探索精神，提高智能電視的用戶體驗感，且可以供家長和孩子、老師和學(xué)生共同使用，有效豐富教育娛樂生活。本發(fā)明適用于幼教、教學(xué)、娛樂等孩子不同階段的需求。
[0026]以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細描述，應(yīng)當注意的是，實施例僅僅是為了幫助讀者更好地理解本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，并不用以限制本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實施例的通過無線傳輸進行數(shù)據(jù)交互的基于近場通信進行互動教育的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實施例的通過有線傳輸進行數(shù)據(jù)交互的基于近場通信進行互動教育的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實施例的基于近場通信進行互動教育的互動設(shè)備的原理框圖；
[0030]1為智能電視，2為APP應(yīng)用，3為通信信道，4為互動道具，5為互動設(shè)備。
【具體實施方式】
[0031]本發(fā)明為解決目前用戶使用智能電視進行教育娛樂的過程中互動性不強的問題，提供一種基于近場通信進行互動教育的方法，其特征在于，包括如下步驟:首先，將互動設(shè)備放置在智能終端屏幕前方，開啟互動設(shè)備的電源；其次，將帶有NFC發(fā)射模塊的互動道具放置在互動設(shè)備上，使互動設(shè)備獲取互動道具的身份識別信息，將該身份識別信息通過WIF1、藍牙或2.4G傳給智能終端；然后，智能終端接收互動道具的身份識別信息后，根據(jù)所述身份識別信息查找對應(yīng)的互動教育內(nèi)容并進行顯示，智能終端中存儲有互動道具的身份識別信息與互動教育內(nèi)容的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，每一個身份識別信息至少對應(yīng)一個互動教育內(nèi)容；最后，用戶根據(jù)互動教育內(nèi)容和真實道具的互動完