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AI+课堂教学行为观察实验装置
（一）AI跟踪主机
1.硬件外观：标准1U机架式设备，便于安装部署；
2.硬件结构：采用嵌入式架构设计高稳定性、低功耗。
3.网络：标准RJ45网络接口，10M/100M/1000M自适应LAN口x 1，要求支持IPv4、IPv6双协议栈。
4.其他接口：USB2.0、HDMI；
5.设备复位：支持一键Reset复位；
6.工作电压：采用不高于DC 36V安全电压供电；
7.功耗：节能环保，待机功率＜20W，满负荷工作功率＜50W；
8.工作温度：10℃~35℃；
9.工作湿度：20%～80%；
10.主机内置智能跟踪软件，采用AI跟踪技术。跟踪系统应不影响教师正常的教学，教师和学生无需佩戴任何辅助设备包括定位摄像装置，也无需在座椅安装辅助设施。
（二）4K超清录播主机
1.整体设计
（1）主机架构：为保障系统运行稳定、安全，要求录播主机采用嵌入式架构设计，非PC、服务器架构。主机为标准1U机架式设备，便于安装部署，并要求录播主机为非壁挂式架构，不存在机身显示屏等产生其他视频、强光源变化从而影响学生课堂专注力。
（2）功能设计：要求主机功能高度集成化，需具备录制、导播、自动跟踪、存储、点播、互动等多功能功于一体，无需额外增加互动主机等其他主机。
（3）节能环保：应具有嵌入式低功耗环保特性，需采用不高于DC36V安全电压供电，额定功率不超过40W。
（4）低噪声设计：要求所投录播主机运行状态下噪声最大值≤18.8dB(A)。
（5）平台对接：支持FTP文件传输协议，主机录制生成的视频文件与应用平台实现自动归档上传。
2.主机性能
（1）视频输入输出：具备高清视频输入接口SDI in≥5、HDMI in≥2；高清输出接口HDMI out≥3；且采集和输出分辨率均支持4K@30fps。
（2）视频编解码：支持标准H.264视频编解码协议，支持4K@30fps分辨率格式编解码。
（3）POC供电：主机支持连接摄像机通过一根SDI线进行POC供电和视频信号同传。
（4）音频输入输出：具备数字音频输入接口Digital mic≥6、线性音频输入接口Line in≥2；线性音频输出接口Line out≥2。
（5）音频处理：内置音频处理功能，支持EQ均衡、AEC回声抑制、AGC自动增益、ANS噪声抑制等音频处理功能。
（6）音频编解码：采用AAC音频编解码协议标准，并支持音频处理功能。
（7）网络接入：具备标准RJ45网络接口，支持100/1000M网络自适应。并要求支持IPv4、IPv6双协议栈。
（8）存储容量：内置不少于2T存储空间，用于录制视频文件的本地存储。
（9）主机控制：具备Console控制接口≥2，支持RS232/422协议。
（10）外设连接：具备USB 2.0接口≥2，可用于连接U盘等外设。
（三）4K特写摄像机
1.支持SDI≥1个、HDMI≥1个，同步输出4K图像；
2.支持1000M以太网口≥1个、线性音频输入line in≥1个、USB TypeA≥1个、RS232/RS422≥1个
3.支持CMOS传感器，1/2.5英寸，≥800万像素，为充分保障视频的高清效果，图像采集、输出分辨率支持3840*2160,兼容1920*1080、1280*720等清晰度满足4K分辨率要求
4.提供不小于28倍综合变焦能力
5.水平转动速度范围在1.0° ~ 94.2°/s，垂直转动速度范围在1.0° ~ 74.8°/s，水平视场角大小54.0° ~ 3.1°，垂直视场角大小31.0° ~ 1.7°
6.支持设置水平、垂直翻转
7.支持开启/关闭背光补偿
8.支持2D&3D数字降噪
9.支持设置不小于255个预置位数量
10.支持设置白平衡模式为自动/手动/一键锁定等
11.支持VISCA、RTP/RTCP/RTSP/RTMP等多种协议类型
12.支持H.265/H.264视频编码协议，AAC、OPUS、G.711A等音频编码协议
13.支持POC供电和DC12V电源适配器供电方式
（四）智能AI分析主机
1.硬件外观：标准1U机架式设备，便于安装部署；
2.硬件结构：采用嵌入式架构设计，采用SOC解决方案，高稳定性、低功耗。采用内置NPU高端处理器，具备智能学习特性，充分保障AI处理能力。
3.内置存储：不低于2TB硬盘；
4.网络：标准RJ45网络接口，10M/100M/1000M自适应LAN口x 1，要求支持IPv4、IPv6双协议栈。
5.其他接口：USB2.0、HDMI；
6.工作电压：采用不高于DC 36V安全电压供电；
7.功耗：额定功率30W以下；
8.工作温度：10℃~35℃；
9.工作湿度：20%～80%；
10.协议标准：支持RTP/RTSP/RTMP/HTTP/TCP/UDP;
11.编码标准：视频支持H.264 HP编解码协议，音频支持AAC编码协议；支持1080P@30fps、720P@30fps格式视频接入进行分析；
12.处理能力：支持多路视频并发分析，分析效率不低于60个标准课节/天；
13.数据导入：支持基于网络方式获取视音频数据，平台排课预约后即可下发指令，通过网络下发视音频文件至分析主机进行导入分析，无需额外导入操作；
14.分析数据模式：支持自动获取平台排课预约推送视频与手动导入视频分析的两种方式；
15.排队机制：支持分析任务排队机制，任务超过并发量自动进行排队等待，逐一进行分析；
16.分析视频类型：支持同时分析课室教师授课、学生听课两种维度的视频文件，并同时根据视频场景间的联动进行整体课室授课场景分析；
17.本地分析能力：支持分析能力落在本地主机，内网连接即可用，无需连接互联网云端能力，最大程度保障数据安全。
18.分析模型：支持基于课堂教学的人脸表情、肢体骨骼、行为动作分析能力模型；
19.分析能力：支持视觉分析能力，包括出勤人数、出勤率、教师行为模型、师生互动指数模型、教师行动轨迹热点模型、师生S-T和RT-CH行为模型、学生课堂动作与师生理答模型等。支持语音分析能力，包括语音转写、语速分析、高频词分析、敏感词提取、教师提问频次等。
（五）智慧考勤主机
1.硬件外观：标准1U机架式设备，便于安装部署；
2.硬件结构：采用嵌入式架构设计，采用SOC解决方案，高稳定性、低功耗。采用内置NPU高端处理器，具备智能学习特性，充分保障AI处理能力。
3.内置存储：不低于1TB硬盘；
4.网络：标准RJ45网络接口，10M/100M/1000M自适应LAN口x 1，要求支持IPv4、IPv6双协议栈。
5.其他接口：USB2.0、HDMI；
6.工作电压：采用不高于DC 36V安全电压供电；
7.功耗：额定功率小于30W；
8.工作温度：10℃~35℃；
9.工作湿度：20%～80%；
10.协议标准：支持RTP/RTSP/RTMP/HTTP/TCP/UDP;
11.编码标准：视频支持H.264 HP编解码协议；支持1080P@30fps、720P@30fps格式视频接入进行分析；
12.分析能力：支持考勤分析能力，支持基于人脸特征进行人数统计，人数清点考勤。
（六）互动云主机
1.整体要求
（1）硬件外观：标准1U机架式设备，便于安装部署；
（2）硬件结构：采用ARM嵌入式架构设计高稳定性、低功耗。
（3）功能设计：要求支持多点视音频互动、分组互动、负载均衡、双机热备等功能。
（4）网络：标准RJ45网络接口，10M/100M/1000M自适应LAN口x 1，要求支持IPv4、IPv6双协议栈。
（5）工作电压：采用不高于DC 36V安全电压供电；
（6）功耗：节能环保，待机功率＜30W，满负荷工作功率＜60W；
（7）工作温度：10℃~35℃；
（8）工作湿度：20%～80%；
2.性能指标
（1）视音频互动能力：具备不小于50路终端同时接入进行视音频互动的能力。
（2）协议兼容：支持SIP/H.323标准协议，可对接主流视频会议系统。
（3）互动画质：要求互动视频画质不低于1080P，并兼容720P视频互动画质。
（4）分组互动能力：要求支持分组同时互动功能，单机需支持同时不少于10个互动组独立互动能力；单组互动最大支持50个互动终端并发接入。
（5）网络状态探测能力：支持在互动状态下，通过接收与发送音视频流的同时完成网络状态的嗅探，根据网络状况的好坏实现互动视频画面质量的自适应动态调节，保障使用体验。
（6）互动抗损伤：为报障互动的稳定进行，要求系统针对常见的网络丢包、抖动、延时等情况具备抗损伤能力，在时延、抖动达到300ms或丢包率达到20%的情况下依旧保持互动的流畅与稳定，并最大程度保障画面的清晰度。
（7）自适应能力：支持将视频流按质量、帧率、分辨率进行不同维度的分层切割，同时结合嗅探到的网络状况分配不同层级的流进行效果补偿，保证每一个参与端拥有最适合与最佳的互动体验。
（8）接口指标：要求具备不少于2路RJ45网络接口，支持10/100/1000Mbps网络带宽自适应；具备1路HDMI输出接口；具备2路USB接口。
12.移动端设备接入服务：支持Windows7以上、Android 6.0以上版本等多种类型移动终端设备安装接入互动，支持参与互动过程中同步进行互动画面录制。
（七）智慧中控管理主机
1.采用ARM四核CPU，组合处理能力1.8GHz的多线层多核处理器。内置各种逻辑组合、切换等智能运算。
2.支持一卡通自动存储功能，在断网的情况下不影响教学使用。≥2GB存储。
3.标准机架式2U主机箱。
4.信号处理：≥3X2 VGA 切换，带宽400MHz，-3db，自带长线驱动器；≥4X3HDMI切换，分辨率1920*1080@60。内置音视频分离模块，支持移动终端高清视频推送功能。≥4X2 AUDIO，频响20Hz～20kHz +1/-3dB 。≥1路麦克风输入；内置HDMI音频输入功能。
5.≥1路HDBT接口，支持超高清（3840x2160@30Hz）,全高清1080p输出；支持48位色深；解码出HDMI+VGA+RS232+IR+USB+DC12V,方便安装和维护。
6.≥2路物联网天线接口，可以无线连接外部物联模块。≥2路运维接口，实现电脑等设备的运维管理。
7.具备 IC 卡权限管理功能，支持刷卡和插卡不同权限管理模式。支持刷 IC 卡身份识别鉴权，自动开启；支持插卡系统自动开启、取卡系统自动关闭功能。存储不少于21000 张固定授权卡，不少于 180天动态授权数据，响应速度不大于5秒，当断网时，不影响老师上课。
8.内置≥5口智能交换机，外置≥3路网络接口，内置≥2路网络接口，可自由设置交换机功能或者路由功能。
9.电源能源管控：≥7路电源管理，可以给电脑、投影机、系统、大屏供电和电动屏幕的控制。
10.具有数据下载功能。
（八）平台服务器
1.Cpu：IntelXeon(单个16核32线程水平)及以上配置
2.内存：64GB DDR4
3.系统硬盘：双1T高速盘做raid1
4.临时数据盘：双1T高速盘做raid0
5.数据盘：根据实际存储需求，配置高速网络存储。
6.网络：万兆网卡
7.电源冗余：双电源冗余
8.系统支持：CentOS7.6 64位
（九）储存服务器
1.Cpu：IntelXeon(单个16核）
2.内存：32GB DDR4
3.系统硬盘：双1T高速盘做raid1
4.临时数据盘：双1T高速盘做raid0
5.网络：万兆网卡
6.电源冗余：双电源冗余
7.系统支持：CentOS7.6 64位
1 主要具备教学行为分析、教学效果评估、个性化教学支持、教学策略研究、教师培训与发展、学生学习分析、智能教学辅助工具开发、跨学科研究、数据驱动的决策支持等功能。该系统数据收集全面且实时，能快速处理大量课堂数据并自动生成精准客观的分析报告，让教师更专注于教学改进和学生辅导。通过AI监测学生行为，发现问题及时提醒教师进行干预，提高教学针对性和时效性。 新设备是一个结合了人工智能技术和教育科学、配备先进的设施设备的研究与实践平台，能够模拟真实的教学环境，并通过收集和分析大量的教学数据，以推动教育技术的发展和教育实践的创新。主要具备教学行为分析、教学效果评估、个性化教学支持、教学策略研究、教师培训与发展、学生学习分析、智能教学辅助工具开发、跨学科研究、数据驱动的决策支持等功能。该系统数据收集全面且实时，能快速处理大量课堂数据并自动生成精准客观的分析报告，让教师更专注于教学改进和学生辅导。通过AI监测学生行为，发现问题及时提醒教师进行干预，提高教学针对性和时效性。
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