以投影機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)控制多媒體教室建設(shè)方案研究

王永斌　張波

摘要 從充分利用投影機(jī)的功能角度，研究以投影機(jī)為中心的多媒體教室建設(shè)方案，實(shí)現(xiàn)以較低的成本建設(shè)多媒體教室、減少易故障設(shè)備以提高可靠性、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集控以降低維護(hù)難度。

關(guān)鍵詞 投影機(jī)；多媒體教室；網(wǎng)絡(luò)控制

中圖分類號：G717 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）08-0028-03

近年來，隨著信息技術(shù)和現(xiàn)代化教育裝備的迅猛發(fā)展，信息化手段在教育教學(xué)中的應(yīng)用迅速普及。作為學(xué)校集中教育形式下重要的教學(xué)場地，多媒體教室已經(jīng)成為承載學(xué)校信息化教學(xué)手段的最主要載體之一。而作為實(shí)現(xiàn)能滿足教室大屏幕顯示性價(jià)比最高的顯示設(shè)備，投影機(jī)是目前多媒體教室建設(shè)中最常使用的設(shè)備之一。本文從改善多媒體教室性能，簡化多媒體教室設(shè)備并節(jié)省建設(shè)投入的目的出發(fā)，研究以投影機(jī)為中心的多媒體教室建設(shè)方案。

1 多媒體教室的現(xiàn)狀分析

常用的多媒體教室建設(shè)方案 目前，多媒體教室建設(shè)所采用的方案主要可以分成三類。

1）簡單多媒體教室。這類多媒體教室僅在教室中安裝所需的各種設(shè)備，使用時(shí)直接進(jìn)行線路連接，設(shè)備采用手動開關(guān)和控制。一般設(shè)備較少，管理簡單，故障率不高，但管理效率較低，不適合成批次的多媒體教室建設(shè)使用。

2）中控多媒體教室。這類教室以多媒體中央控制器（簡稱中控）為教室中心設(shè)備，其他設(shè)備圍繞中控安裝，通過中控實(shí)現(xiàn)設(shè)備的開關(guān)控制，操作簡單，管理較為方便，適合于批量建設(shè)多媒體教室。

3）網(wǎng)絡(luò)型多媒體教室。這類教室以網(wǎng)絡(luò)集控設(shè)備為基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)主控室對教室終端的監(jiān)控，操作簡單，管理效率較高，建設(shè)成本較高。

此外，隨著混合教學(xué)法逐漸被國內(nèi)教育從業(yè)人員接受，多媒體教室建設(shè)也體現(xiàn)出更多的發(fā)展方向，如與教學(xué)資源平臺和錄播系統(tǒng)結(jié)合等。

多媒體教室建設(shè)中存在的問題 多媒體教室是一個多系統(tǒng)集成的教學(xué)環(huán)境，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、投影系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、展示系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和其他設(shè)備。由于設(shè)備種類多，更新速度快，使用頻率高，在使用和管理中不斷暴露出各種問題，如管理難度大、后期維護(hù)困難等。在這其中，設(shè)備故障是造成問題的最主要原因。

1）市場上的中控設(shè)備（含網(wǎng)絡(luò)集控系統(tǒng)教室端設(shè)備）質(zhì)量良莠不齊，而由于采購制度的制約，降低生產(chǎn)成本、壓低產(chǎn)品價(jià)格是市場的主流，這就造成設(shè)備質(zhì)量和運(yùn)行穩(wěn)定性的降低，即使是業(yè)內(nèi)知名企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備，在高頻率使用的情況下也極易出現(xiàn)故障。

2）低價(jià)位投影機(jī)性能參數(shù)虛標(biāo)嚴(yán)重，無法很好地滿足教學(xué)的實(shí)際需要，且在教學(xué)使用中故障率高；高價(jià)位投影機(jī)性能能夠滿足使用要求，但使用中受制于多媒體教室建設(shè)方案，其高級功能往往被束之高閣，造成設(shè)備功能的嚴(yán)重浪費(fèi)。

3）采用中控對多媒體教室設(shè)備進(jìn)行控制雖然是當(dāng)前最主流的方式，但在實(shí)際使用中仍存在一些問題，主要包括：由于使用頻率高，中控按鈕按鍵損壞消耗較明顯；硬件初裝和后期維護(hù)成本較高；由于受到網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)條件影響，導(dǎo)致控制失效；等等。雖然在各種解決方案中都宣稱其系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、耐用性，但現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中這些問題仍不時(shí)出現(xiàn)，且在問題出現(xiàn)時(shí)往往表現(xiàn)出排查困難、解決困難的特點(diǎn)，在一些極端情況下甚至?xí)婕靶@網(wǎng)絡(luò)的整體協(xié)調(diào)。

以上問題的存在，一方面造成設(shè)備功能的閑置浪費(fèi)和功能上的重復(fù)投資，另一方面也導(dǎo)致多媒體教室在使用中出現(xiàn)故障的概率增加，影響教學(xué)活動的正常開展。2以投影機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)控制多媒體教室

從目前教育裝備市場的情況來看，要滿足一般規(guī)模的教室內(nèi)集中教學(xué)使用需求，實(shí)現(xiàn)100時(shí)以上大屏顯示，投影機(jī)無疑是性價(jià)比最高的解決方案。因此，投影機(jī)可以說是目前多媒體教室建設(shè)中的標(biāo)配設(shè)備，投影機(jī)在整個多媒體教室中的重要性不言而喻。

主流教育投影機(jī)的功能分析 就目前主流教育投影機(jī)產(chǎn)品而言，雖然在具體的設(shè)計(jì)和性能參數(shù)上存在巨大的差異，但所有一線品牌產(chǎn)品都具備投影顯示、多輸入控制、聲音控制或轉(zhuǎn)接的功能，而由于產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位，能夠兼容由日本商務(wù)機(jī)器和信息系統(tǒng)行業(yè)協(xié)會（JBMIA）制定的PJLink Class 1標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的投影機(jī)在市場上占有絕大多數(shù)，這些投影機(jī)都可以實(shí)現(xiàn)通過PJLink命令對投影機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制。

1）使用多輸入控制功能實(shí)現(xiàn)視頻源設(shè)備的集中輸出。以市場上非常具有代表性的愛普生EB-1040XN為例，該投影機(jī)為用戶提供連接計(jì)算機(jī)的VGA接口、連接高清設(shè)備的HDMI接口、連接視頻設(shè)備的Video接口，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩臺計(jì)算機(jī)、一臺高清設(shè)備、一臺普通視頻設(shè)備的視頻接入，并可通過輸入選擇功能實(shí)現(xiàn)不同信號源之間的切換，完成顯示畫面的控制。同時(shí)，該投影機(jī)還提供與各組視頻信號對應(yīng)的立體音頻信號輸入，完全能夠滿足多媒體教室環(huán)境下的多路音視頻信號源接入和信號源選擇要求。

2）使用音頻轉(zhuǎn)接和相關(guān)控制功能實(shí)現(xiàn)教室音響控制。投影機(jī)作為一種可獨(dú)立的顯示設(shè)備，絕大多數(shù)產(chǎn)品同時(shí)安裝有喇叭，用來播放聲音。當(dāng)然，在多媒體教室內(nèi)其喇叭的功率和效果肯定無法滿足需要。因此，投影機(jī)在接受音頻輸入的同時(shí)，都提供有音頻輸出的能力，其輸出的音頻信號會隨著信號源的切換而相應(yīng)地變化。部分投影機(jī)還提供了聲音的音量控制等功能。在實(shí)際使用中，只需要將投影機(jī)的音頻輸出接入到教室內(nèi)功率放大器的輸入端，就可以實(shí)現(xiàn)音頻切換器的功能。

3）使用PJLink網(wǎng)絡(luò)控制方式實(shí)現(xiàn)投影機(jī)網(wǎng)絡(luò)集控。由日本商務(wù)機(jī)器和信息系統(tǒng)行業(yè)協(xié)會（JBMIA）制定的PJLink Class 1標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)通過PJLink命令對投影機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制，包括投影機(jī)的開關(guān)、信號源的切換、投影機(jī)狀態(tài)參數(shù)反饋等功能，均可通過PJLink網(wǎng)絡(luò)控制命令實(shí)現(xiàn)。在使用中，用戶僅需要為每臺投影機(jī)配置一個能夠訪問的IP地址，就可以通過該地址用瀏覽器或?qū)Ｓ每蛻舳嗽L問投影機(jī)控制頁面并對投影機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的控制。

以投影機(jī)為中心的多媒體教室建設(shè)方案設(shè)計(jì) 使用多輸入接口完成多媒體設(shè)備的連接，使用信號源切換功能實(shí)現(xiàn)音視頻信號源的切換管理，使用音頻輸入和選擇輸出實(shí)現(xiàn)音頻源與視頻源的切換和同步，通過PJLink網(wǎng)絡(luò)控制命令實(shí)現(xiàn)投影機(jī)的遠(yuǎn)程控制和查看?？梢哉f，通過充分發(fā)揮一臺愛普生EB一1040XN投影機(jī)的自身功能，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)多媒體中央控制器甚至是網(wǎng)絡(luò)集控性中央控制器的全部要求。

在以投影機(jī)為中心的多媒體教室建設(shè)方案中，與目前常見方案最大的不同，就是不再需要使用多媒體中央控制器實(shí)現(xiàn)教室控制，因此在施工中不再需要考慮圍繞中控進(jìn)行教室的建設(shè)，則一個多媒體教室的設(shè)備主要包括：1）電源控制器；2）投影機(jī)；3）計(jì)算機(jī)、播放器、展臺等多媒體教學(xué)設(shè)備；4）聲音拾取、功率放大、音響等放音設(shè)備。

在線路布置上，所有輸入源設(shè)備的音視頻輸出全部連接到教室內(nèi)的投影機(jī)，音響等需要的輸入信號從投影機(jī)的輸出端獲取。所使用線纜及連接件等與傳統(tǒng)的多媒體教室建設(shè)并無區(qū)別。

而在控制上，這種多媒體教室在接通電源后可以通過靈活的方式進(jìn)行教室內(nèi)設(shè)備的控制：1）通過教室計(jì)算機(jī)上編寫好的投影機(jī)控制程序，可以實(shí)現(xiàn)RS-232或PJLink命令控制；2）在集控室通過編寫好的集中管理網(wǎng)頁程序，點(diǎn)擊連接對應(yīng)的教室進(jìn)行控制；3）在集控室使用CrsetronRoomView等專用軟件進(jìn)行控制。

在極端情況下（計(jì)算機(jī)故障、網(wǎng)絡(luò)故障等），教室內(nèi)也僅需要使用投影機(jī)對應(yīng)的遙控器就可以完成教室主要設(shè)備的控制。

以投影機(jī)為中心建設(shè)多媒體教室的優(yōu)點(diǎn) 以投影機(jī)為中心的多媒體教室，在教室內(nèi)的設(shè)備減少了多媒體中央控制器，在網(wǎng)絡(luò)集控環(huán)境下具有以下優(yōu)點(diǎn)。

1）多媒體教室建設(shè)成本降低，設(shè)備品質(zhì)可以進(jìn)行提升。采用這種方式建設(shè)的多媒體教室，不需要額外采購視頻、音頻分配器或矩陣來進(jìn)行信號源設(shè)備的連接，也不需要采購中控來進(jìn)行設(shè)備開關(guān)和切換控制，自然節(jié)約了建設(shè)經(jīng)費(fèi)。在使用該方案建設(shè)的教室，只要為投影機(jī)提供可用的網(wǎng)絡(luò)連接和IP地址，就可以在遠(yuǎn)端使用瀏覽器訪問并控制教室內(nèi)的投影機(jī)和相關(guān)設(shè)備，可以在網(wǎng)絡(luò)集控系統(tǒng)上節(jié)省相當(dāng)可觀的費(fèi)用。

在經(jīng)費(fèi)一定的情況下，可以考慮適當(dāng)提高投影機(jī)的技術(shù)參數(shù)和計(jì)算機(jī)的配置等關(guān)鍵設(shè)備性能，使教室的整體品質(zhì)得到一定的提升。

2）有效提高設(shè)備功能利用率，控制更穩(wěn)定。主流投影機(jī)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中已經(jīng)充分考慮了多路信號的輸入輸出及產(chǎn)品控制，在其接線面板上一般都會包括不少于兩組VGA輸入、一組VGA輸出、視頻輸入輸出、音頻輸入輸出、RS232控制口、狀態(tài)監(jiān)控口，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品還會配備用于網(wǎng)絡(luò)檢測盒調(diào)試的網(wǎng)絡(luò)接口。在采用多媒體體中控的教室中，投影機(jī)的數(shù)據(jù)輸入往往只采用了其中的一組VGA接口，而將其他的功能在中控上實(shí)現(xiàn)，這既是對投影機(jī)功能的浪費(fèi)，部分功能更是存在重復(fù)實(shí)現(xiàn)的情況。而采用以投影機(jī)為中心的多媒體教室建設(shè)方案，投影機(jī)的接口得到充分利用。PJLink兼容投影機(jī)的網(wǎng)絡(luò)控制功能也可以得到有效利用，為用戶提供一種快捷、穩(wěn)定、可靠的遠(yuǎn)程控制功能。

3）顯著降低多媒體教室故障率，維護(hù)更簡單。在多媒體教室日常使用故障中，大部分是由于中控長時(shí)間使用后按鍵損壞、內(nèi)部部件損壞、輸入輸出損壞等原因所造成。而投影機(jī)作為相對更加正規(guī)廠商的產(chǎn)品，可靠性更高。且在使用中并不會對投影機(jī)進(jìn)行直接的接觸操作，采用吊裝方式的情況下連接線路也很少會被觸碰，這些都顯著降低了因硬件損壞或連接問題造成的故障。因此在實(shí)際使用中，這種方式建設(shè)的多媒體教室故障更少，維護(hù)起來也更加容易。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著教育裝備技術(shù)水平的迅猛發(fā)展，以投影機(jī)為代表的多媒體設(shè)備所具備的功能日漸增強(qiáng)，過去一些必須借助其他工具才能實(shí)現(xiàn)的功能，已經(jīng)逐漸成為這些設(shè)備的內(nèi)化功能。在這樣的前提下，充分發(fā)揮這些設(shè)備的功能，用較低的成本實(shí)現(xiàn)原本需要不菲的開銷才能完成的諸如教室中控、網(wǎng)絡(luò)集控等功能已經(jīng)成為可能。

本文所提出的“以投影機(jī)為中心的多媒體教室”正是在這樣的環(huán)境下能夠更好發(fā)揮設(shè)備本身功能，避免多媒體教室建設(shè)中在功能上重復(fù)投資和設(shè)備上使系統(tǒng)復(fù)雜化。雖然由于目前投影機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議和軟件功能的原因，這種方式在網(wǎng)絡(luò)集控時(shí)對電源控制和與物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)調(diào)還存在一定的缺陷，但不失為大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境下的一種有效建設(shè)方案。