基于IMS的数字家庭互动教育系统研究和开发

论文摘要

数字家庭加速普及到人们的现实生活中，但总体上还缺乏让人眼前一亮、老百姓愿意买单的典型应用。另一方面，IMS逐渐成为未来大型电信运营商提供下一代IP业务的首选网络架构。运营商为了避免沦为管道建设商，向产业链微笑曲线两端高附加值服务产业挺进，亟待推出一批杀手级增值服务，使网络建设真正发展到服务运营增值阶段。在教育领域,教学方式信息化程度虽然不断提高，衍生出远程教育、交互式电子白板等诸多典型应用，但始终无法很好地提高互动性。尤其是离开课堂，家庭教育中存在明显的真空环节。家长要么没有足够时间，要么知识结构无法辅导子女学习，就算与同学或老师通过语音通信的方式进行讨论，亦不够直观有效。本课题针对教育领域的现实局限，结合当今IMS网络发展趋势以及探索数字家庭下运营商增值业务的思考，开发出一套基于IMS的数字家庭互动教育系统，旨在家庭之间建立起学生之间、师生之间的互动教育资源共享平台。该系统基于数字家庭互联互通技术，使家庭内各种设备自组织成一个对等共享网络，各终端实现“多屏互动”。家庭中任意一搭载了互动教育系统软件的终端，如IMS SIP硬终端、手机、平板电脑、笔记本、PC等，都可互联互通即时共享信息和资源。然后通过IMS网络与其他家庭中的终端设备或者网页平台组建学习讨论群组，互动交流，实现协同学习、教育资源共享。系统开发方面，本课题实现了电子白板、IM即时聊天、语音通讯、资料导入保存等互动教育基本功能以及家庭之间学习资料便捷共享。允许多人经登录认证、自由组建讨论群组，利用核心互动教育软件能够实现多人针对同一教学问题在终端触摸屏上自由画图讨论、即时文字聊天、语音通信等互动探讨交流，分享学习资料。本课题还搭建了一台互动教育系统服务器，负责保存登录信息、群组信息、用户信息、教学材料、及安全认证和加密。经系统测试与分析，本课题系统功能基本实现。此系统大大增加了学习交流的互动性与视觉效果，并实现学习资料便捷共享。该系统具备一定的商业前景，运营商可从数字家庭教育应用的角度切入，作为IMS增值业务投入商业运营。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 互动教育发展现状以及关键技术介绍
• 1.3 课题研究内容及本论文安排
• 1.3.1 课题研究内容
• 1.3.2 本论文内容安排
• 第二章 IMS 发展现状及 IMS 终端介绍
• 2.1 IMS 技术概述
• 2.2 IMS 市场分析
• 2.3 IMS 终端介绍
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于 IMS 的数字家庭互动教育系统设计与开发
• 3.1 基于 IMS 的数字家庭互动教育系统设计整体介绍
• 3.1.1 基于 IMS 的数字家庭互动教育系统设计目标
• 3.1.2 基于 IMS 的数字家庭互动教育系统框架设计
• 3.2 基于 IMS 的数字家庭互动教育系统核心软件开发
• 3.2.1 互动教育系统模块划分
• 3.2.2 系统画图操作模块开发
• 3.2.3 系统文件操作模块开发
• 3.2.4 系统界面模块开发
• 3.2.5 系统网络管理模块开发
• 3.2.6 系统数据解析模块开发
• 3.3 本章小结
• 第四章 互动教育系统与 IMS 数字家庭整合
• 4.1 数字家庭互联互通研究基础
• 4.1.1 数字家庭互联互通系统功能说明
• 4.1.2 数字家庭互联互通的实现机制和技术
• 4.2 整合方案
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 注册接口
• 4.2.3 互动教育系统终端登陆模块
• 4.2.4 互动教育系统终端在线模块
• 4.2.5 请求组群模块
• 4.3 消息协议说明
• 4.3.1 消息结构
• 4.3.2 消息类型表
• 4.3.3 消息实体
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于 IMS 的数字家庭互动教育系统展示及分析
• 5.1 系统画图操作功能展示
• 5.2 文件操作功能展示
• 5.3 好友管理及在线讨论组功能
• 5.4 服务器及系统集成运行效果展示
• 5.5 应用场景模拟
• 5.6 本章小结
• 第六章 互动教育系统总结及展望
• 6.1 本课题总结与分析
• 6.2 互动教育系统展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件