基于網絡平臺的多媒體集中管理與維護

摘要:多媒體是當前高校教育的重要組成，有效地管理和運用多媒體是保障教學的日常教學工作。為了實現對分布分散的多媒體設備的管理與維護，提出基于網絡平臺多媒體設備集中管理與維護的設計構想，以校園網為基礎，以計算機和遠程控制軟件為核心，實現多媒體實時維護與管理。

關鍵詞:遠程控制;網絡中控;多媒體設備;網絡平臺

1 多媒體教室管理的現狀

近年來，隨著高校規模不斷的擴大、學生人數的不斷增加和教學手段的不斷更新，高校興起了建設多媒體教室的熱潮。但從許多專家和學者的調查來看，多媒體的應用和管理還存在著許多問題。筆者在多媒體教室的日常管理中也發現了一些亟待解決的問題:

(1)先進的教學技術與滯后的管理手段相悖。多媒體教室通常采用人為管理的方式，安排專人負責多媒體教室鑰匙的發放，教師必須在課前到值班室領取鑰匙，下課后需要及時歸還，步驟繁瑣，受人為因素影響明顯。例如:教師下課后忘記了歸還鑰匙，導致了后面的課程無法正常進行。

(2)多媒體教室內設備相對集中，操作復雜，但管理相對分散，一些細節問題容易被忽略，引起誤操作，造成設備損害，影響教學秩序。

(3)管理缺乏實時性。管理者與多媒體教室的實時性聯系不夠，管理者發放鑰匙后，無法獲得任何反饋信息，對當前正在使用教室的工作狀況也很難知曉，一旦多媒體設備出現故障，需要較長時間才能排除。

基于這種現狀，探討構建基于網絡平臺多媒體集中管理與維護系統，以校園為紐帶，將分散的多媒體教室集中成可配置的教室前臺，與后臺數字化網絡資源緊密聯系在一起，通過應用軟件平臺實現遠程控制基于網絡平臺的多媒體集中管理與維護。

2 基于網絡平臺多媒體集中管理與維護系統

設計原則

2.1 經濟實用性原則

系統設計和設備選型應注重實用功能、降低總體投資，求得先進性與經濟性的完美統一，做到設備性能/價格比的最好綜合。從學校管理的實際需求出發，摒棄學校不需要的華而不實的東西。

2.2 安全可靠性原則

系統設計方案要求將人機安全、設備的長期穩定運行等可靠性要點，作為系統建設方案的首要設計原則，以保證系統在運行期間，為用戶執行安全防范和服務質量管理任務提供有效的技術支持手段，為用戶降低系統運行方面的人工和資金成本。對關鍵的設備應提供冗余熱備份，提供各種故障的快速恢復措施，并應充分考慮系統的應變能力和容錯能力。在滿足上述可靠性要求的前提下，應盡可能優化方案，減少設備的投資。

2.3 操作、維護的簡便性原則

以提高系統的整體運行效率為出發點，根據簡便性原則，針對系統內各子系統操作人員的實際情況和實際操作需要，進行信號采集、傳輸和操作控制等各子系統的操作功能設計。

3 基于網絡平臺多媒體集中管理與維護系統的構成

本系統由一個主控制部分與多個子控制部分組成。子控制部分由單片機控制器、讀卡器和電磁鎖組成，與其他多媒體教學設備一起安裝在教室的控制臺內;主控制部分安裝于管理服務器。服務器與單片機之間采用總線式結構，異步串行通訊方式進行數據傳輸。授課教師在操作控制臺前需要刷卡，讀卡器將讀出卡中數據，管理服務器以多機通訊方式主動定時對各教室的子控制系統進行輪詢，每查到一個子控制系統時，子控制系統的單片機就將讀出的卡數據回傳服務器，服務器將此數據與事先編制好的數據庫數據進行比較，當二者吻合，則向子控制系統發送開鎖指令。各個多媒體教室通過網絡主控部分將教室的電腦、投影儀和其他設備聯接成一個整體，通過控制面板統一操作實現本地控制，利用校園網絡，基于TCP/IP協議通過網絡主控對各個多媒體教室設備實現遠程控制管理和維護。本地控制和遠程監控相結合使整個系統形成一個完整的網絡集中控制系統，如圖1所示。

3.1 主控部分功能

主控制部分由一臺管理服務器與一個RS232-RS485變換器組成。管理服務器存儲有兩個數據庫，一個為教師身份數據庫，另一個為課程表數據庫。教師身份數據庫保存有每個教師一卡通號與其所持有非接觸卡號之間的對應關系;課程表數據庫則為教師占用多媒體教室的日期與時間。課程表數據庫結構的設計需要仔細研究，應包含所有必要信息以方便檢索，并要保證高的響應速度。采用DAO技術調用兩個數據庫。管理服務器配有RS232通訊口，RS232-RS485轉換器負責實現數據在RS232協議格式與RS485協議格式之間的轉換。

3.2 子控制部分功能

讀卡器負責將教師持有的非接觸式IC卡中的信息轉換成Wiegand26碼形式，單片機以中斷方式接收讀卡器輸出的信息編碼，并通過總線發送給管理服務器。當單片機接收到管理服務器返回的指令時，立即執行該指令，例如打開電磁鎖等。RS485-TTL變換器將單片機的串行輸出變換成RS485協議格式，并送上總線;將管理服務器發送到總線上的數據變換成TTL電平，并送到單片機的串行通訊口。另外，子控制系統單片機還執行其他一些控制操作，例如開鎖后設備自動上電，關鎖后設備自動掉電，聲音報警等。

采用網絡集中控制與校園網相結合的方式的智能化管理多媒體教室，不僅可以節省大量的人力資源和維護成本，而且可以大大提高教務服務質量和管理水平。遠程控制通過主控制部分的網絡控制中心發出指令，運用校園網TCP/IP協議，將指令發送到相應的子控制部分的網絡中控，并與各種多媒體設備相連。

4 集中控制多媒體教室的實現

4.1 遠程控制和管理

這里我們選用了信源電子的XY6800N型網絡中控系統，它采用網絡化設計理念，自帶網絡通訊模塊，自適應10/100M以太網環境，多種控制方式控制(網絡控制、軟件界面控制、控制面板控制，網絡自動開啟關閉、IC卡刷卡即用、鑰匙應急強制開啟)。系統上電后，自動連接遠程管理控制中心的總控服務器。通過總控服務器及配套的管理控制系統軟件，可對各教室進行遠程全雙向控制及管理，使管理員在任何地方，任何一臺聯網電腦上，便可輕松管理網絡中的任何一個教室。控制中心可以通過遠程軟件管理終端，開啟多媒體教室的電子講臺，連接多媒體教室中各種設備的相關控制，如控制設備供電、投影機的開啟、電動屏幕的升降、音量的調節等。

(1)多媒體教室遠程開啟/關閉。通過主控制部分的網絡控制部分，可以對多媒體教室進行遠程啟動，從而讓教師上課前，設備即進入預備狀態;可以對多媒體教室進行遠程關機，即便教師下課忘了操作，機器可以很快地被正常關閉，免去了專人和一大把鑰匙。而且，網絡中控所指的遠程，不僅是校園網內，而且在廣域網上也能控制。使管理員在總控制室、辦公室，甚至是家里都能進行遠程控制。如在晚上，碰到學校里特殊原因需要用多媒體教室，管理員就不需到學校，而在家里就能進行遠程控制。如圖2所示為多媒體教室遠程開啟/關閉界面。

(2)電腦遠程開關機。可以實現遠程開啟電腦和遠程關機。

(3)多媒體教室電腦的遠程監視和遠程接管控制。可以遠程監控每個教室電腦的屏幕情況，當老師使用電腦遇到問題時，總控制室的管理員可以遠程登錄教室電腦進行遠程接管控制幫助解決，管理員不需要到教室去解決問題。作為學校管理者，也可通過遠程查看多媒體教室電腦屏幕及時了解老師上課的內容，以便提高學校整體教學質量。

(4)設備狀態的自動檢測。智能檢測投影機的實際使用狀況，許多網絡中控都是將教室開啟時就設定投影機為開啟，而實際上投影機并不是在整堂課都在使用，因此，造成投影機燈泡使用時間的記錄不真實。

實時檢測每個教室的電腦及其他設備的使用狀況，并通過網絡傳送到總控制室，使每個教室的狀況一目了然。

(5)雙向IP電話通話和文字交流。通過電腦網絡，老師碰到問題可以及時向總控室管理員提出幫助請求;管理員可進行IP電話雙向交流，此功能在電腦未開機狀態下也可進行。管理員也可以主動發起和一個或多個教師同時進行對講。

(6)遠程設備控制。可以遠程控制教室的中央控制系統，實現如投影機開關、銀幕升降、燈光開關、設備功能控制(如播放、停止、快進快退等)，控制面板上的所有功能都能在網絡控制上實現。所有切換功能都是實時進行反饋，如圖3所示為遠程設備控制界面。

(7)課表功能。管理系統可以根據課表對教室進行自動控制。如:根據課表，某教室有課，管理系統可以自動在上課前打開該教室的中控，使教室設備處于預備狀態，管理系統可以在下課后關閉中控和投影機等設備，實現網絡中控無人值守。如圖4所示為課表功能界面。

(8)批處理功能。管理系統可以對所選定教室進行統一的控制，如選定若干個教室，然后執行“系統開”，即可打開選定教室的中控及設備，執行“系統關”即可關閉選定教室的中控及設備，從而免去了一個個打開和關閉的繁瑣工作。也可以對選定的若干教室進行其他控制操作。也可以預先自定義分組，批處理的時候只要選定要操作的組就可以直接進行批處理操作。當教室全部不上課后，管理員只要執行一次系統關，不管教室處于何種使用狀態，全部教室都將安全關閉所有設備，使管理員管理多媒體教室非常輕松。如圖5所示為批處理功能界面。

(9)跨網段控制和遠程一對多跨網段廣播。對于網絡中控能不能跨網段非常重要，因為一般聯網電腦IP地址常常設定為自動獲取，如果網絡中控也在該網段，就會出現IP地址沖突，使教室控制失靈(無法控制)，必須要查出哪臺電腦造成，給管理員在管理中帶來經常性的不必要麻煩。因此，需要將網絡中控設定為特殊的網段，對于規模較大的學校，為了管理上的方便，根據不同的系、院或部門，可能設定不同幾個網段，必須要求網絡中控具有跨網段控制能力。

管理員、領導端或者其他授權管理員，可以遠程跨網段對選定或者全部多媒體教室，進行遠程音頻和文本授課。授課過程中，可以跨網段遠程廣播資料，也可以在廣播過程中進行MIC插話。

(10)多媒體教室可以遠程點播服務器的資源，可以通過電腦點播服務器上任何文本、音頻、視頻資料，也可以通過中控點播服務器上任何文本和音頻的資料進行授課，也可以在授課過程中設立標簽點和循環點等操作。如圖6所示為多媒體教室終端點播功能界面。

3.2 網絡型門禁

網絡型門禁是指采用現有學校一卡通設備的IC卡作為教師多媒體設備使用的身份識別標志。系統管理員根據教務處安排的多媒體使用課表對每個教師的一卡通進行授權，只有經過擬定上課時間地點授權的一卡通教師才能獲得上課的權限，開啟講臺電子鎖，同時教師的信息實時輸入到實驗室動態數據采集系統，教師要求登記學生的到課情況。教務處、學生處和院領導能及時掌握學生的到課率，可以對學生進行有效的管理。管理員可以通過數據庫對一卡通進行管理，包括辦理遺失及修改卡號。

3.3 遠程維護

多媒體教室由于使用頻率高且經常需要連接互聯網或教師使用U盤極易導致計算機感染病毒造成操作系統的癱瘓從而影響教學。人工殺毒、安裝操作系統或教學軟件對于大量且分散的多媒體教室而言，工作量非常大。通過遠程維護管理維護平臺可以通過升級中心服務器及時對病毒庫進行升級。管理員也可以通過遠程控制系統查看“黑匣子”即Windows日志，通過遠程查看Windows日志，快速找出導致Windows出現問題的原因。列出了機器的所有日志記錄信息。在查看日志對話框中分別列出了應用程序日志(Application)、安全日志(Security)、系統日志(System)等標簽頁。通過了解這些情況后管理員可以針對問題輕松的維護機器。如果系統癱瘓不能進行操作，管理員也可以通過校園網運用GHOST應用程序進行遠程克隆恢復系統。

若是教學過程中其他設備出現了故障，教師可以通過多媒體教室的呼叫報警系統，與主控中心的管理員進行對話聯系，管理員可以通過遠程控制軟件，直接接管多媒體教室的PC、鼠標等設備進行遠程協助、指導操作，及時解決計算機或其他設備的操作問題。

4 結束語

通過基于網絡平臺多媒體管理與維護系統可以集中控制，實現遠程監控、網絡門禁、遠程維護等功能，不僅解決了教學過程中出現的一些常見問題，為教師提供一個良好的教學平臺，減少了教學事故的發生率，同時減少了管理人員的勞動強度，為設備維護人員提供及時的維護信息，同時學校也能及時掌握教學動態情況。

參考文獻

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