試述基于網(wǎng)絡(luò)平臺的多媒體集中管理與維護

1、試述基于網(wǎng)絡(luò)平臺的多媒體集中管理與維護    摘要:多媒體是當(dāng)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(xué)的日常教學(xué)工作。為了實現(xiàn)對分布分散的多媒體設(shè)備的管理與維護,提出基于網(wǎng)絡(luò)平臺多媒體設(shè)備集中管理與維護的設(shè)計構(gòu)想,以校園網(wǎng)為基礎(chǔ),以計算機和遠程控制軟件為核心,實現(xiàn)多媒體實時維護與管理。關(guān)鍵詞:遠程控制;網(wǎng)絡(luò)中控;多媒體設(shè)備;網(wǎng)絡(luò)平臺1 多媒體教室管理的現(xiàn)狀近年來,隨著高校規(guī)模不斷的擴大、學(xué)生人數(shù)的不斷增加和教學(xué)手段的不斷更新,高校興起了建設(shè)多媒體教室的熱潮。但從許多專家和學(xué)者的調(diào)查來看,多媒體的應(yīng)用和管理還存在著許多問題。筆者在多媒體教室的

2、日常管理中也發(fā)現(xiàn)了一些亟待解決的問題:(1)先進的教學(xué)技術(shù)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(zé)多媒體教室鑰匙的發(fā)放,教師必須在課前到值班室領(lǐng)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(dǎo)致了后面的課程無法正常進行。(2)多媒體教室內(nèi)設(shè)備相對集中,操作復(fù)雜,但管理相對分散,一些細節(jié)問題容易被忽略,引起誤操作,造成設(shè)備損害,影響教學(xué)秩序。(3)管理缺乏實時性。管理者與多媒體教室的實時性聯(lián)系不夠,管理者發(fā)放鑰匙后,無法獲得任何反饋信息,對當(dāng)前正在使用教室的工作狀況也很難知曉,一旦多媒體設(shè)備出現(xiàn)故障,需要較長時間才能排除?；?/p>

3、于這種現(xiàn)狀,探討構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)平臺多媒體集中管理與維護系統(tǒng),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(shù)字化網(wǎng)絡(luò)資源緊密聯(lián)系在一起,通過應(yīng)用軟件平臺實現(xiàn)遠程控制基于網(wǎng)絡(luò)平臺的多媒體集中管理與維護。2 基于網(wǎng)絡(luò)平臺多媒體集中管理與維護系統(tǒng)設(shè)計原則2.1 經(jīng)濟實用性原則系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選型應(yīng)注重實用功能、降低總體投資,求得先進性與經(jīng)濟性的完美統(tǒng)一,做到設(shè)備性能/價格比的最好綜合。從學(xué)校管理的實際需求出發(fā),摒棄學(xué)校不需要的華而不實的東西。2.2 安全可靠性原則系統(tǒng)設(shè)計方案要求將人機安全、設(shè)備的長期穩(wěn)定運行等可靠性要點,作為系統(tǒng)建設(shè)方案的首要設(shè)計原則,以保證系統(tǒng)在運行期間,為用戶執(zhí)行安

4、全防范和服務(wù)質(zhì)量管理任務(wù)提供有效的技術(shù)支持手段,為用戶降低系統(tǒng)運行方面的人工和資金成本。對關(guān)鍵的設(shè)備應(yīng)提供冗余熱備份,提供各種故障的快速恢復(fù)措施,并應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的應(yīng)變能力和容錯能力。在滿足上述可靠性要求的前提下,應(yīng)盡可能優(yōu)化方案,減少設(shè)備的投資。2.3 操作、維護的簡便性原則以提高系統(tǒng)的整體運行效率為出發(fā)點,根據(jù)簡便性原則,針對系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)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(tǒng)的操作功能設(shè)計。3 基于網(wǎng)絡(luò)平臺多媒體集中管理與維護系統(tǒng)的構(gòu)成本系統(tǒng)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(xué)設(shè)備一起安裝在

5、教室的控制臺內(nèi);主控制部分安裝于管理服務(wù)器。服務(wù)器與單片機之間采用總線式結(jié)構(gòu),異步串行通訊方式進行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù),管理服務(wù)器以多機通訊方式主動定時對各教室的子控制系統(tǒng)進行輪詢,每查到一個子控制系統(tǒng)時,子控制系統(tǒng)的單片機就將讀出的卡數(shù)據(jù)回傳服務(wù)器,服務(wù)器將此數(shù)據(jù)與事先編制好的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行比較,當(dāng)二者吻合,則向子控制系統(tǒng)發(fā)送開鎖指令。各個多媒體教室通過網(wǎng)絡(luò)主控部分將教室的電腦、投影儀和其他設(shè)備聯(lián)接成一個整體,通過控制面板統(tǒng)一操作實現(xiàn)本地控制,利用校園網(wǎng)絡(luò),基于TCP/IP協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)主控對各個多媒體教室設(shè)備實現(xiàn)遠程控制管理和維護。本地控制和遠程監(jiān)控

6、相結(jié)合使整個系統(tǒng)形成一個完整的網(wǎng)絡(luò)集中控制系統(tǒng) 3.1 主控部分功能主控制部分由一臺管理服務(wù)器與一個RS232-RS485變換器組成。管理服務(wù)器存儲有兩個數(shù)據(jù)庫,一個為教師身份數(shù)據(jù)庫,另一個為課程表數(shù)據(jù)庫。教師身份數(shù)據(jù)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(yīng)關(guān)系;課程表數(shù)據(jù)庫則為教師占用多媒體教室的日期與時間。課程表數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要仔細研究,應(yīng)包含所有必要信息以方便檢索,并要保證高的響應(yīng)速度。采用DAO技術(shù)調(diào)用兩個數(shù)據(jù)庫。管理服務(wù)器配有RS232通訊口,RS232-RS485轉(zhuǎn)換器負責(zé)實現(xiàn)數(shù)據(jù)在RS232協(xié)議格式與RS485協(xié)議格式之間的轉(zhuǎn)換。3.2 子控制部分功能讀卡器負責(zé)

7、將教師持有的非接觸式IC卡中的信息轉(zhuǎn)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(fā)送給管理服務(wù)器。當(dāng)單片機接收到管理服務(wù)器返回的指令時,立即執(zhí)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(xié)議格式,并送上總線;將管理服務(wù)器發(fā)送到總線上的數(shù)據(jù)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(tǒng)單片機還執(zhí)行其他一些控制操作,例如開鎖后設(shè)備自動上電,關(guān)鎖后設(shè)備自動掉電,聲音報警等。采用網(wǎng)絡(luò)集中控制與校園網(wǎng)相結(jié)合的方式的智能化管理多媒體教室,不僅可以節(jié)省大量的人力資源和維護成本,而且可以大大提高教務(wù)服務(wù)質(zhì)量和管理水平

8、。遠程控制通過主控制部分的網(wǎng)絡(luò)控制中心發(fā)出指令,運用校園網(wǎng)TCP/IP協(xié)議,將指令發(fā)送到相應(yīng)的子控制部分的網(wǎng)絡(luò)中控,并與各種多媒體設(shè)備相連。4 集中控制多媒體教室的實現(xiàn)4.1 遠程控制和管理這里我們選用了信源電子的XY6800N型網(wǎng)絡(luò)中控系統(tǒng),它采用網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計理念,自帶網(wǎng)絡(luò)通訊模塊,自適應(yīng)10/100M以太網(wǎng)環(huán)境,多種控制方式控制(網(wǎng)絡(luò)控制、軟件界面控制、控制面板控制,網(wǎng)絡(luò)自動開啟關(guān)閉、IC卡刷卡即用、鑰匙應(yīng)急強制開啟)。系統(tǒng)上電后,自動連接遠程管理控制中心的總控服務(wù)器。通過總控服務(wù)器及配套的管理控制系統(tǒng)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(lián)網(wǎng)電腦上,便可輕松

9、管理網(wǎng)絡(luò)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(shè)備的相關(guān)控制,如控制設(shè)備供電、投影機的開啟、電動屏幕的升降、音量的調(diào)節(jié)等。(1)多媒體教室遠程開啟/關(guān)閉。通過主控制部分的網(wǎng)絡(luò)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(shè)備即進入預(yù)備狀態(tài);可以對多媒體教室進行遠程關(guān)機,即便教師下課忘了操作,機器可以很快地被正常關(guān)閉,免去了專人和一大把鑰匙。而且,網(wǎng)絡(luò)中控所指的遠程,不僅是校園網(wǎng)內(nèi),而且在廣域網(wǎng)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(xué)校里特殊原因需要用多媒體教室,管理員就不需到學(xué)校

10、,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(guān)閉界面。 (2)電腦遠程開關(guān)機?？梢詫崿F(xiàn)遠程開啟電腦和遠程關(guān)機。(3)多媒體教室電腦的遠程監(jiān)視和遠程接管控制。可以遠程監(jiān)控每個教室電腦的屏幕情況,當(dāng)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(xué)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(nèi)容,以便提高學(xué)校整體教學(xué)質(zhì)量。(4)設(shè)備狀態(tài)的自動檢測。智能檢測投影機的實際使用狀況,許多網(wǎng)絡(luò)中控都是將教室開啟時就設(shè)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

11、錄不真實。 實時檢測每個教室的電腦及其他設(shè)備的使用狀況,并通過網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò),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(tài)下也可進行。管理員也可以主動發(fā)起和一個或多個教師同時進行對講。(6)遠程設(shè)備控制?？梢赃h程控制教室的中央控制系統(tǒng),實現(xiàn)如投影機開關(guān)、銀幕升降、燈光開關(guān)、設(shè)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(wǎng)絡(luò)控制上實現(xiàn)。 (7)課表功能。管理系統(tǒng)可以根據(jù)課表對教室進行自動控制。如:根據(jù)課表,某教室有課,管理系統(tǒng)可以自動在上課前

12、打開該教室的中控,使教室設(shè)備處于預(yù)備狀態(tài),管理系統(tǒng)可以在下課后關(guān)閉中控和投影機等設(shè)備,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中控?zé)o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(tǒng)可以對所選定教室進行統(tǒng)一的控制,如選定若干個教室,然后執(zhí)行“系統(tǒng)開”,即可打開選定教室的中控及設(shè)備,執(zhí)行“系統(tǒng)關(guān)”即可關(guān)閉選定教室的中控及設(shè)備,從而免去了一個個打開和關(guān)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(yù)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(dāng)教室全部不上課后,管理員只要執(zhí)行一次系統(tǒng)關(guān),不管教室處于何種使用狀態(tài),全部教室都將安全關(guān)閉所有設(shè)備,使管理員管理多媒體教室非常輕松。如圖

13、5所示為批處理功能界面。 (9)跨網(wǎng)段控制和遠程一對多跨網(wǎng)段廣播。對于網(wǎng)絡(luò)中控能不能跨網(wǎng)段非常重要,因為一般聯(lián)網(wǎng)電腦IP地址常常設(shè)定為自動獲取,如果網(wǎng)絡(luò)中控也在該網(wǎng)段,就會出現(xiàn)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(jīng)常性的不必要麻煩。因此,需要將網(wǎng)絡(luò)中控設(shè)定為特殊的網(wǎng)段,對于規(guī)模較大的學(xué)校,為了管理上的方便,根據(jù)不同的系、院或部門,可能設(shè)定不同幾個網(wǎng)段,必須要求網(wǎng)絡(luò)中控具有跨網(wǎng)段控制能力。管理員、領(lǐng)導(dǎo)端或者其他授權(quán)管理員,可以遠程跨網(wǎng)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(wǎng)段遠程廣播資料,也可以在廣播過程中進行MI

14、C插話。(10)多媒體教室可以遠程點播服務(wù)器的資源,可以通過電腦點播服務(wù)器上任何文本、音頻、視頻資料,也可以通過中控點播服務(wù)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(shè)立標(biāo)簽點和循環(huán)點等操作。 3.2 網(wǎng)絡(luò)型門禁網(wǎng)絡(luò)型門禁是指采用現(xiàn)有學(xué)校一卡通設(shè)備的IC卡作為教師多媒體設(shè)備使用的身份識別標(biāo)志。系統(tǒng)管理員根據(jù)教務(wù)處安排的多媒體使用課表對每個教師的一卡通進行授權(quán),只有經(jīng)過擬定上課時間地點授權(quán)的一卡通教師才能獲得上課的權(quán)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(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),教師要求登記學(xué)生的到課情況。教務(wù)處、學(xué)生處和院領(lǐng)導(dǎo)能及時掌握學(xué)生的到課率,可以對學(xué)生進行有效的管理。管理

15、員可以通過數(shù)據(jù)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(jīng)常需要連接互聯(lián)網(wǎng)或教師使用U盤極易導(dǎo)致計算機感染病毒造成操作系統(tǒng)的癱瘓從而影響教學(xué)。人工殺毒、安裝操作系統(tǒng)或教學(xué)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(wù)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(tǒng)查看“黑匣子”即Windows日志,通過遠程查看Windows日志,快速找出導(dǎo)致Windows出現(xiàn)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(yīng)用程序日志(Application)、安全日志(Security)、系統(tǒng)日志(System)等標(biāo)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(tǒng)癱瘓不能進行操作,管理員也可以通過校園網(wǎng)運用GHOST應(yīng)用程序進行遠程克隆恢復(fù)系統(tǒng)。若是教學(xué)過程中其他設(shè)備出現(xiàn)了故障,教師可以通過多媒體教室的呼叫報警系統(tǒng),與主控中心的管理員進行對話聯(lián)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(biāo)等設(shè)備進行遠程協(xié)助、指導(dǎo)操作,及時解決計算機或其他設(shè)備的操作問題。4 結(jié)束語通過基于網(wǎng)絡(luò)平臺多媒體管理與維護系統(tǒng)可以集中控制,實現(xiàn)遠程監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)門禁、遠程維護等功能,不僅解決了教學(xué)過程中出現(xiàn)的一些常見問題,為教師提供一個