基于WebService的多媒體教室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

孫楓++邵冬華

（1.江蘇省南通第一中學(xué) 信息中心，江蘇 南通 226001；2.南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，現(xiàn)代教育技術(shù)中心，江蘇 南通 226010）

摘要：方便、可靠的管理系統(tǒng)是各類院校建設(shè)多媒體教室的重要內(nèi)容。該文利用ASP.NET框架下的WebService技術(shù)和C#編程技術(shù)設(shè)計(jì)了一套多媒體教室管理系統(tǒng)，通過客戶端應(yīng)用程序，授權(quán)用戶可以方便地使用與管理多媒體設(shè)備，提高了學(xué)校多媒體設(shè)備的管理效率。

關(guān)鍵詞：WebService；多媒體教室；投影儀；系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）23-0053-03

The Design of Multimedia Classrooms Management System Based on WebService

SUN Feng1， SHAO Dong-hua2

（1.The First Middle School of Nantong，JiangSu Province IT Center， Nantong 226001， China；2.NanTong Shipping College， Modern Education Technology Center， Nantong 226010， China）

Abstract： The convenient and reliable management system is very important for colleges to construct multimedia classrooms. The article describes how to use the technology of WebService under the framework of ASP.NET and the technology of C# program to design a set of multimedia classrooms management system. Licensed users can use and manage multimedia devices easily with the client program. So the management efficiency of multimedia devices is improved.

Key words： Web Service ； multimedia classrooms ； projector ； system

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各類院校教育信息化建設(shè)得到不斷推進(jìn)，信息化應(yīng)用水平得到不斷提升。教育主管部門組織的各級各類教師教學(xué)信息化大賽搞得如火如荼，其重要的支撐技術(shù)就是多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。為全面提升教師教學(xué)信息化水平，各級各類學(xué)校不斷加大資金投入，加強(qiáng)多媒體教室建設(shè)。因而，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)與提高管理效率是目前各級各類學(xué)校所要關(guān)注的問題。

多媒體教室建設(shè)方案一般是利用網(wǎng)絡(luò)中控來實(shí)現(xiàn)對投影儀、音箱、電腦、電動(dòng)幕、講臺(tái)等多媒體設(shè)備的統(tǒng)一控制與管理。這種方案由于功能強(qiáng)大、操作簡單，受到了老師們的充分認(rèn)可，但因功能較多、線路復(fù)雜以及公用電腦的不可控性，導(dǎo)致整體設(shè)備故障率較高，往往在眾多設(shè)備與其控制功能中有一個(gè)發(fā)生故障，則會(huì)導(dǎo)致整套多媒體設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而影響了老師的正常上課，也給管理人員帶來巨大的維修工作量。

基于以上問題，為滿足教師信息化教學(xué)需求，同時(shí)為降低多媒體設(shè)備故障率、提高設(shè)備維護(hù)效率，可以采取這樣的解決方案：教師利用筆記本電腦連接多媒體講臺(tái)有線網(wǎng)絡(luò)（或連接WIFI），登錄到多媒體教室管理系統(tǒng)客戶端程序，打開網(wǎng)絡(luò)投影儀，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)投影儀打開后，則可利用VGA（或HDMI）線將電腦信號(hào)傳輸至網(wǎng)絡(luò)投影儀。這種方案只借助于客戶端控制程序控制網(wǎng)絡(luò)投影儀的開關(guān)，統(tǒng)一控制與管理功能簡單、內(nèi)部線路也較少，從而設(shè)備故障現(xiàn)象也減少了。

下面主要來詳細(xì)介紹如何基于WebService設(shè)計(jì)多媒體教室管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)投影儀的遠(yuǎn)程控制與管理功能。

1 WebService技術(shù)概念

WebService是一個(gè)自包含的、獨(dú)立的、低耦合的、基于可編程的Web應(yīng)用程序，可利用開放的XML（可擴(kuò)展標(biāo)記語言）標(biāo)準(zhǔn)來描述、發(fā)布、并配置這些應(yīng)用程序，可用來開發(fā)分布式操作應(yīng)用程序。

WebService技術(shù)無須借助附加的、專門的第三方軟件或硬件就可使得運(yùn)行在不同機(jī)器上的不同應(yīng)用程序互相交換數(shù)據(jù)。利用WebService編寫的應(yīng)用程序，可在不同的語言、平臺(tái)或內(nèi)部協(xié)議間互相交換數(shù)據(jù)。WebService是自描述、自包含的可用網(wǎng)絡(luò)模塊應(yīng)用程序，可以執(zhí)行具體的業(yè)務(wù)功能。WebService 利用HTTP 和SOAP協(xié)議在WEB 上進(jìn)行傳輸，因?yàn)镾OAP 是通過HTTP 執(zhí)行遠(yuǎn)程功能調(diào)用，所以WebService用戶只要能夠獲得服務(wù)授權(quán)就可輕松的穿越各類防火墻無障礙的使用各項(xiàng)WEB 服務(wù)[1][2]。其工作流程如圖1 所示。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)是基于WebService的多媒體教室管理系統(tǒng)，可以由三個(gè)功能模塊組成：WebService服務(wù)端、管理系統(tǒng)客戶端與統(tǒng)一身份認(rèn)證等。服務(wù)端應(yīng)用部分主要利用WebService跨平臺(tái)、跨語言及高速率的特性，開發(fā)數(shù)據(jù)交換模塊，實(shí)現(xiàn)客戶端與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換。而在客戶端與服務(wù)端之間的數(shù)據(jù)交換則是利用Soap協(xié)議處理的，客戶端在與服務(wù)端在建立HTTP連接后，即可獲得相關(guān)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。WebService服務(wù)端程序在接收到客戶端遞交的請求后，即刻與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互，并將請求獲得的響應(yīng)數(shù)據(jù)利用WebService程序發(fā)回給客戶端。其中，服務(wù)端與客戶端間交換的數(shù)據(jù)是利用JSON交換格式[2] [3][4][5]。統(tǒng)一身份認(rèn)證是將多媒體教室管理系統(tǒng)用戶身份數(shù)據(jù)與智慧校園數(shù)據(jù)中心身份庫對接，利用同步機(jī)制，將數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)更新的身份數(shù)據(jù)同步到本系統(tǒng)的用戶表中。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是利用Microsoft SQL Server2008進(jìn)行維護(hù)，客戶端應(yīng)用程序則基于Microsoft Visual Studio 2010集成開發(fā)平臺(tái)，利用C#語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)JSON數(shù)據(jù)的接收、解析與顯示等，服務(wù)端程序也基于Microsoft Visual Studio 2010集成開發(fā)平臺(tái)，利用C#語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)WebService調(diào)用、與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器間數(shù)據(jù)交換、JSON數(shù)據(jù)的封裝與傳輸。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 功能需求分析

本文所述的系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的是在智慧校園環(huán)境下對校園多媒體教室中網(wǎng)絡(luò)投影儀的統(tǒng)一管理，功能模塊主要有統(tǒng)一身份認(rèn)證、教師用戶客戶端管理、管理用戶集中管理等3個(gè)模塊組成。

統(tǒng)一身份認(rèn)證模塊：根據(jù)智慧校園環(huán)境下用戶身份的統(tǒng)一認(rèn)證要求，將智慧校園數(shù)據(jù)中心的身份數(shù)據(jù)同步更新到本系統(tǒng)身份庫中，在該系統(tǒng)使用時(shí)通過本系統(tǒng)身份庫進(jìn)行認(rèn)證。

教師用戶客戶端管理模塊：教師用戶可通過該模塊實(shí)現(xiàn)對教室網(wǎng)絡(luò)投影儀的管理，主要控制網(wǎng)絡(luò)投影儀的開與關(guān)。

管理用戶集中管理模塊：管理員用戶可通過該模塊實(shí)現(xiàn)對校園所有教室投影儀的集中控制、分散控制與監(jiān)看等功能。

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部分。先根據(jù)功能需求分析建立相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，再搭建后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫共定義了5張表，分別為：User表、Build表、Projection表、ProjectionState表、UseLog表等。其中User表是用戶信息表，存放使用多媒體設(shè)備的合法用戶信息，該表中的數(shù)據(jù)是由智慧校園數(shù)據(jù)中心利用同步機(jī)制將合法用戶信息同步過來；Build表是樓宇信息表，存放各教室所在樓宇的基本信息；Projection表是網(wǎng)絡(luò)投影儀信息表，存放所有網(wǎng)絡(luò)投影儀的信息；ProjectionState表是網(wǎng)絡(luò)投影儀狀態(tài)表，存放網(wǎng)絡(luò)投影儀的運(yùn)行狀態(tài)信息；UseLog表是使用日志表，存放用戶登錄與使用網(wǎng)絡(luò)投影儀日志信息。其中，Projection表結(jié)構(gòu)如表1所示。

3.3 統(tǒng)一身份認(rèn)證

由本系統(tǒng)身份認(rèn)證庫與智慧校園數(shù)據(jù)中心身份庫進(jìn)行集成對接。其實(shí)現(xiàn)原理為：本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中建立集成對接用的中間表，并建立新的數(shù)據(jù)庫連接方式，包含數(shù)據(jù)庫類型（oracle、sql server 等）、數(shù)據(jù)庫IP、實(shí)例，數(shù)據(jù)庫用戶名及密碼等，在智慧校園數(shù)據(jù)中心通過Oracle Data Integrator連接至新建數(shù)據(jù)庫用戶，建立相應(yīng)接口來實(shí)現(xiàn)將本系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)推送至系統(tǒng)中間表，供其抓取使用。

3.4 功能設(shè)計(jì)

3.4.1 WebService服務(wù)端

基于Microsoft Visual Studio 2010集成開發(fā)平臺(tái)，利用C#編程語言編寫WebService程序，實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換，如用戶信息、樓房數(shù)據(jù)、使用日志等。

利用C#判斷身份信息的WebService程序?yàn)椋?/p>

public bool SeleUsers（string Username，string Userpass）

{

string MySqlStr = "select * from User where Name='" + Username + "' and Pass='" + Userpass + "'"；

SqlCommand myCom = new SqlCommand（MySqlStr， sqlCon）； //sqlCon為連接數(shù)據(jù)庫字符串

SqlDataReader myRead = myCom.ExecuteReader（）；

if （myRead.Read（））

return true；

else

return false；

}

上述代碼返回值為true時(shí)，說明用戶合法，反之用戶非法。

查詢樓房、網(wǎng)絡(luò)投影儀狀態(tài)、使用日志等信息代碼同上。

3.4.2 教師用戶客戶端管理

教師用戶客戶端管理功能設(shè)計(jì)如圖3所示。教師用戶首次登錄時(shí)根據(jù)智慧校園應(yīng)用身份與密碼信息進(jìn)行認(rèn)證，通過后即將身份與密碼信息保存在本地，若智慧校園數(shù)據(jù)中心身份或密碼信息發(fā)生改變時(shí)，在認(rèn)證過程中出現(xiàn)不匹配，此時(shí)要求用戶輸入新身份或新密碼再次進(jìn)行認(rèn)證。當(dāng)教師身份認(rèn)證通過后，查看所有樓宇信息，在選擇當(dāng)前教室所在樓宇后便可進(jìn)入查詢該樓宇所有教室投影信息，此時(shí)教師便可點(diǎn)擊需要控制的投影設(shè)備，利用網(wǎng)絡(luò)投影儀的控制程序?qū)崿F(xiàn)投影儀的開關(guān)控制，同時(shí)將信息寫入到投影儀使用日志表中。

以上身份的認(rèn)證、樓房信息的查詢、網(wǎng)絡(luò)投影儀信息的查詢等都是直接通過調(diào)用WebService實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，代碼較為簡單，在此略。

3.4.3 管理用戶集中管理

管理用戶集中管理功能設(shè)計(jì)如圖4所示。在登錄該功能模塊時(shí)，同樣首先進(jìn)行身份認(rèn)證，具有管理員權(quán)限身份的用戶才能通過認(rèn)證。在通過認(rèn)證后即可查詢各樓宇投影儀的使用狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)對同步到本系統(tǒng)的身份數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理與權(quán)限受理，可查詢登錄本系統(tǒng)或者通過本系統(tǒng)使用教室投影儀的日志信息等。

本模塊的應(yīng)用同樣是通過調(diào)用WebService實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

4 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)中控式的多媒體教室管理系統(tǒng)功能雖多，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)集中式控制，但操作較復(fù)雜，管理不方便。而本文提出的基于WebService的多媒體教室管理系統(tǒng)，是利用WebService的跨平臺(tái)、跨語言、高效率的特點(diǎn)開發(fā)用于數(shù)據(jù)交換的服務(wù)端應(yīng)用，客戶端直接調(diào)用WebService，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。該系統(tǒng)不僅滿足了教師用戶方便使用多媒體設(shè)備，而且滿足了管理用戶進(jìn)行查看設(shè)備狀態(tài)、使用日志等集中管理，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了智慧校園應(yīng)用的身份統(tǒng)一認(rèn)證。本文提出的設(shè)計(jì)方案對各類院校建設(shè)并管理多媒體教室具有現(xiàn)實(shí)的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李莉. WEBService在科研信息管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 電子技術(shù)與軟件工程，2014（11）：259-260.

[2] 陳智勇. 基于XMLWebService教學(xué)資源綜合平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2009（6）：267-269.

[3] 戴露思，廖文和，田宏. 基于WebService的B2B電子商務(wù)系統(tǒng)研究和實(shí)現(xiàn)[J].中國制造業(yè)信息化，2003（4）：84-86.

[4] 段文敏，向長喜，孫洪淋. 基于WebService的高校畢業(yè)設(shè)計(jì)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2006（9）：19-21.

[5] 孫雪峰，曹春海. 基于WebServices的體育物流信息平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 物流技術(shù)，2013（11）：443-445.