随着科技的飞速发展,物联网(IoT)技术逐渐成为推动社会智能化转型的重要力量。物联网技术通过将传感器、控制器和通信设备有机结合,实现了对物理世界的全面感知、互联互通与智能化控制。近年来,智慧教育作为智慧城市建设的重要组成部分,得到了广泛的关注与研究。智慧教室作为智慧教育的核心应用场景之一,融合了物联网、人工智能和云计算等先进技术,为教育质量提升和教学模式革新提供了全新的可能。
在传统教室中,环境调节与设备管理主要依靠人工操作,这种方式不仅效率低下,还容易因人为疏忽导致资源浪费。例如,教室的灯光、空调等设备长时间未关闭会造成电力浪费,环境因素(如温湿度、光照度)未得到及时调节可能影响师生的学习效率和健康。此外,传统的考勤方式通常依赖纸质签到或打卡设备,存在时间消耗大、效率低下以及身份核验不准确等问题。因此,如何利用物联网与人工智能技术实现教室的智能化管理,成为当前研究的热点。
基于此,本研究设计并实现了一种基于STM32F103ZET6、ESP-WROOM-32单片机的物联网智慧教室语音控制系统。系统通过物联网技术实时采集室内外环境数据并实现设备的智能控制,同时结合Python设计的人脸识别技术,开发了基于华为云的人员身份识别与签到管理基础功能。系统采用Wi-Fi通信协议、MQTT传输协议实现数据传输与命令下达,提升了教室管理的便捷性和智能化水平。
本研究不仅探索了物联网技术在智慧教室中的应用,后续还通过引入人工智能人脸识别技术,实现了对人员的精准管理,为智慧教室的发展提供了创新的解决方案。实验结果表明,该系统具有较高的实时性、稳定性和实用性,能够有效满足智慧教室的实际需求,对智慧教育的发展具有重要的参考价值和实践意义。