無網(wǎng)絡(luò)中控的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室研究與實現(xiàn)

黃天強(qiáng)

（吉首大學(xué)信息管理與工程學(xué)院，湖南 張家界 427000）

0 引言

目前大多數(shù)高校多媒體教室的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，仍停留在簡易式系統(tǒng)或簡易中控式系統(tǒng)這兩種類型上，這兩種系統(tǒng)都是屬于單機(jī)版的控制模式。單機(jī)版的控制模式操作較為復(fù)雜，設(shè)備易出現(xiàn)故障，無法實現(xiàn)多媒體教室的網(wǎng)絡(luò)化集中控制和管理，大大加重了工作人員的工作量和管理難度[1]。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)中控型多媒體教室通常是將每間多媒體教室的普通中控更換為網(wǎng)絡(luò)中控，再在網(wǎng)絡(luò)上加一臺網(wǎng)絡(luò)控制器，通過控制軟件實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理多媒體教室。這種建設(shè)方案由于需要在原有的多媒體教室設(shè)備的基礎(chǔ)上增加網(wǎng)絡(luò)中控及控制器等硬件，增加了學(xué)校教學(xué)條件建設(shè)負(fù)擔(dān)，同時還要另外占用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)寶貴的IP 資源。為實現(xiàn)多媒體教室網(wǎng)絡(luò)化控制與管理，提高管理及維護(hù)效率，同時又能降低學(xué)校網(wǎng)絡(luò)多媒體教室建設(shè)費用，本文作者提出一種無網(wǎng)絡(luò)中控的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室建設(shè)方案。

1 無網(wǎng)絡(luò)中控的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室的基本設(shè)計原則

1.1 系統(tǒng)實用性

系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)和多媒體教室設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理優(yōu)化，利用多媒體教室的教學(xué)計算機(jī)的軟硬件資源取代網(wǎng)絡(luò)中控，使網(wǎng)絡(luò)多媒體教室在沒有網(wǎng)絡(luò)中控的情況下，通過設(shè)計控制軟件對網(wǎng)絡(luò)多媒體教室實現(xiàn)本地與網(wǎng)絡(luò)控制，達(dá)到對每個多媒體教室中的遠(yuǎn)程集中化管理與維護(hù)的目的，從而有效降低多媒體教室建設(shè)與維護(hù)費用。

1.2 系統(tǒng)使用簡便性

系統(tǒng)的本地與網(wǎng)絡(luò)控制的操作應(yīng)簡便、快捷、具有一定的智能化，使用者只需操作計算機(jī)即可完成對投影儀的控制操作。系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮多媒體教室投影機(jī)與計算機(jī)的更換或升級，預(yù)留接口，具有較好的兼容性。系統(tǒng)如有更換或升級，只需在投影機(jī)控制及網(wǎng)絡(luò)控制軟件中選擇對應(yīng)的投影儀控制碼即可，硬件不需要變動，使網(wǎng)絡(luò)多媒體教室升級與維護(hù)簡單、方便。

1.3 系統(tǒng)安全穩(wěn)定性

系統(tǒng)運行的安全及可靠性是一個實用的多媒體教室的重要指標(biāo)之一，系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)從多媒體教室的組成、計算機(jī)選型、軟件設(shè)計等方面著手，提高控制系統(tǒng)軟件的可靠性，降低全系統(tǒng)的故障率，確保系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，滿足長時間教學(xué)的需要。

1.4 系統(tǒng)較高的管理性

系統(tǒng)能夠通過軟件完成對多媒體教室的網(wǎng)絡(luò)化管理與監(jiān)控，使所有的設(shè)備得到及時的維護(hù)，提高管理效率，減輕管理與維護(hù)的勞動強(qiáng)度。

2 無網(wǎng)絡(luò)中控的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室的結(jié)構(gòu)與功能

2.1 結(jié)構(gòu)

無網(wǎng)絡(luò)中控的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室系統(tǒng)沒有網(wǎng)絡(luò)中控及主網(wǎng)絡(luò)控制器硬件設(shè)備，但系統(tǒng)和有網(wǎng)絡(luò)中控的多媒體教室一樣采用C/S 結(jié)構(gòu)，在邏輯上分為教室端本地控制以及控制端網(wǎng)絡(luò)控制。教師在多媒體教室通過教學(xué)計算機(jī)上的控制軟件實現(xiàn)對本教室投影機(jī)設(shè)備的控制。管理人員在主控計算機(jī)上操作網(wǎng)絡(luò)控制軟件，通過網(wǎng)絡(luò)控制教室端的教學(xué)計算機(jī)從而實現(xiàn)對所有教室多媒體設(shè)備的控制，即遠(yuǎn)程控制。而遠(yuǎn)程控制能最終實現(xiàn)對所有多媒體教室的遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測、遠(yuǎn)程維護(hù)、遠(yuǎn)程協(xié)助、集中控制等管控功能[2]。無網(wǎng)絡(luò)中控的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。

本地控制:以軟件的方式利用多媒體教室的教學(xué)計算機(jī)上的RS-232 串行接口向投影機(jī)發(fā)送控制碼已達(dá)到控制投影機(jī)的目的，教師在操作時無需在本地網(wǎng)絡(luò)中控上進(jìn)行按鍵操作，只需在教學(xué)計算機(jī)上用鼠標(biāo)進(jìn)行操作。另外，教師機(jī)還能通過網(wǎng)絡(luò)接受主控計算機(jī)發(fā)送的控制命令，根據(jù)控制命令完成本地相應(yīng)的控制動作。

網(wǎng)絡(luò)控制:由主控計算機(jī)發(fā)出控制指令，發(fā)出的指令被翻譯成標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP 協(xié)議包，通過網(wǎng)絡(luò)傳送到多媒體教室教學(xué)計算機(jī)。教學(xué)計算機(jī)收到指令后，調(diào)用對應(yīng)的控制碼通過RS-232 串行接口發(fā)送給投影機(jī)以完成相關(guān)控制。主控計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)即可實現(xiàn)遠(yuǎn)程開/關(guān)控制投影儀等動作。

2.2 功能

教師端：即各個多媒體教室，由教學(xué)計算機(jī)及投影控制軟件組成，沒有網(wǎng)絡(luò)中控硬件，一方面，該教學(xué)計算機(jī)能完成正常的多媒體教學(xué)任務(wù)；另一方面，該教學(xué)計算機(jī)通過本地控制軟件及計算機(jī)串口完成本地的投影儀的操作，具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、使用便捷的特點，同時還具有網(wǎng)絡(luò)功能，可與主控端進(jìn)行通信與控制。

主控端：網(wǎng)絡(luò)上的主控計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)控制軟件以TCP 或UDP協(xié)議對接入網(wǎng)絡(luò)的所有多媒體教室進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和控制。即可完成點對點的操作，也可以廣播命令的方式完成對所有多媒體教室的統(tǒng)一操作與管理。

3 具體實現(xiàn)

3.1 教學(xué)端計算機(jī)與投影機(jī)的硬件連接

多媒體教室教學(xué)計算機(jī)和投影機(jī)采用串行通信方式，計算機(jī)和投影機(jī)硬件連接較簡單，只需將計算機(jī)的串口DB-9 的第3 引腳（發(fā)送）與投影機(jī)RS232 串口的接收引腳相連，將計算機(jī)的串口DB-9 的第5引腳（地線）與投影機(jī)RS232 串口的地線引腳相連即可。特殊情況下，計算機(jī)和投影機(jī)如為雙工通信方式，計算機(jī)和投影機(jī)RS232 串口連接，在單工通信連接的基礎(chǔ)上，再將計算機(jī)的串口DB-9 的第2 引腳（接收）與投影機(jī)RS232 串口的發(fā)送引腳相連即可。

3.2 教學(xué)端計算機(jī)控制軟件編程要點

由于沒有網(wǎng)絡(luò)中控硬件，教學(xué)端計算機(jī)軟件須具有控制與網(wǎng)絡(luò)通信兩個功能。為實現(xiàn)以上兩個功能，需在軟件設(shè)計時安排一個MScomm(Microsoft Communication Control)通信控件用于串行通信控制，發(fā)送控制碼完成對投影機(jī)的開啟、關(guān)閉、視頻選擇等操作，投影機(jī)控制碼格式見表1。

表1 控制碼格式

同時還需安排一個Winsock 網(wǎng)絡(luò)通信控件，利用Winsock 控件可以與遠(yuǎn)程計算機(jī)建立連接，可選擇用戶數(shù)據(jù)報文協(xié)議（UDP）或傳輸控制協(xié)議（TCP）進(jìn)行通信，實現(xiàn)教學(xué)端與主控端的網(wǎng)絡(luò)通信。教學(xué)端與主控端通信編程為典型的基于Winsock 控件的通信編程，教學(xué)端接收到主控端命令再根據(jù)命令執(zhí)行相應(yīng)的操作，具體程序代碼這里不再詳述?，F(xiàn)給出教學(xué)端控制程序關(guān)鍵代碼如下：

3.3 主控端計算機(jī)控制軟件編程要點

網(wǎng)絡(luò)控制實現(xiàn)的基礎(chǔ)是TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)的一個服務(wù)器和客戶應(yīng)用程序，分別運行于控制計算機(jī)控制機(jī)和被控制計算機(jī)被控機(jī)中。通過網(wǎng)絡(luò)通信，實現(xiàn)控制機(jī)對被控機(jī)的一系列操作。主控端在網(wǎng)絡(luò)控制軟件設(shè)計時，需安排一個Winsock 控件數(shù)組用于響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上各多媒體教學(xué)端的TCP 連接請求并建立連接，網(wǎng)絡(luò)連接建立后便可向教學(xué)端發(fā)送命令，也可接受來自教學(xué)端的信息。具體Winsock 控件通信程序代碼這里不再詳述。

4 結(jié)束語

無網(wǎng)絡(luò)中控的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室采用本地控制和遠(yuǎn)程控制軟件代替網(wǎng)絡(luò)中控完成相關(guān)控制，不僅能簡化多媒體教室系統(tǒng)，降低建設(shè)及維護(hù)成本，還可對多媒體教室開展網(wǎng)絡(luò)集中控制管理和維護(hù)，提高管理效率，具有較強(qiáng)的實際應(yīng)用價值。但由于無網(wǎng)絡(luò)中控的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室其硬件控制僅限于投影儀，投影屏幕的升降需手動完成，系統(tǒng)還可進(jìn)一步完善。

［1］駱舒萍.網(wǎng)絡(luò)中控型多媒體教室的設(shè)計[J].黎明職業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009(2):42-44.

［2］李海濤.多媒體教室網(wǎng)絡(luò)中央控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].焦作大學(xué)學(xué)報，2011(3):89-90.