多媒體教室云管理系統(tǒng)研究論文
摘要：多媒體教室是學(xué)校開(kāi)展信息化教學(xué)的重要場(chǎng)所，為提高多媒體教室智能化水平，基于網(wǎng)絡(luò)中控的云管理系統(tǒng)已經(jīng)得到一定應(yīng)用。首先對(duì)多媒體教室云管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，進(jìn)而探討其設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程，包括系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以及系統(tǒng)管理和規(guī)劃等。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)中控；多媒體教室；云管理系統(tǒng)
隨著教育信息化發(fā)展的不斷推進(jìn)，為適應(yīng)新型教學(xué)模式，提高多媒體教室資源利用效率，引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中控技術(shù)構(gòu)建云智能管理系統(tǒng)逐漸成為一種主流趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)中控技術(shù)的應(yīng)用可以依托于校園網(wǎng)、校園卡，將原本相互獨(dú)立的多媒體教室連接到一起，集中開(kāi)展遠(yuǎn)程管理與維護(hù)工作。在此情況下，不僅能夠提升教學(xué)資源的共享程度，還能夠確保安全監(jiān)控的有效實(shí)施，對(duì)學(xué)校教育信息化發(fā)展有積極的促進(jìn)作用。
1多媒體教室云管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求
從多媒體教室管理系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，由于多媒體教學(xué)設(shè)備的更新?lián)Q代速度較快，包括投影儀、擴(kuò)音設(shè)備、中控設(shè)備等，而傳統(tǒng)的獨(dú)立管理模式難以適應(yīng)多媒體教室的發(fā)展速度，成為其限制因素之一。因此，基于網(wǎng)絡(luò)中控的多媒體教室云管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用受到了關(guān)注。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用需要解決以下幾方面問(wèn)題：a.以往人工檢查方式效率低、耗時(shí)長(zhǎng)，一旦多媒體設(shè)備出現(xiàn)故障，容易影響其正常使用。新型云管理系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)運(yùn)行的自檢自查，快速鎖定故障問(wèn)題，并提供智能化解決方案；b.傳統(tǒng)多媒體教室管理系統(tǒng)中未設(shè)計(jì)講臺(tái)門(mén)禁管理系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備使用權(quán)限的控制，在新型云管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，需要對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)功能加以補(bǔ)充和完善；c.傳統(tǒng)管理系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體教室使用情況的視頻監(jiān)控，在新型云管理系統(tǒng)的應(yīng)用下，要實(shí)現(xiàn)可視化、精細(xì)化管理目標(biāo)[1]。
2基于網(wǎng)絡(luò)中控的多媒體教室云管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
基于網(wǎng)絡(luò)中控的多媒體教室云管理系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)ARM嵌入式系統(tǒng)、Zigbee通訊系統(tǒng)、Windows系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)、安卓系統(tǒng)等的整合，構(gòu)建一個(gè)綜合管理系統(tǒng)，通過(guò)采取分層設(shè)計(jì)方法，讓各個(gè)系統(tǒng)能夠在綜合系統(tǒng)平臺(tái)下穩(wěn)定運(yùn)行。具體要定義每個(gè)分層的接口和功能，并明確層間通訊協(xié)議，使每個(gè)分層在穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)層與層之間的協(xié)調(diào)通訊。整個(gè)系統(tǒng)可分為三個(gè)層次，底層為硬件層，使用的技術(shù)包括ARM嵌入式技術(shù)和Zigbee無(wú)線通訊技術(shù)等，中間層為設(shè)備管理層，主要采用Window7系統(tǒng)和Delphi軟件技術(shù)，要實(shí)現(xiàn)信息采集與傳輸控制，支持管理PC設(shè)備的接入。上層系統(tǒng)為服務(wù)層，主要包括Web服務(wù)器、Linux服務(wù)器、MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)、資源管理平臺(tái)等，支持手機(jī)APP、辦公電腦、平板電腦等多種接入方式[2]。硬件層與設(shè)備管理層構(gòu)成局域網(wǎng)層，采用232串口通訊指令系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)層間通訊。設(shè)備管理層與服務(wù)層之間采用服務(wù)代理方式進(jìn)行通訊。為了充分實(shí)現(xiàn)多媒體教室綜合管理功能，在硬件底層的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，就需要充分考慮上層軟件應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能，為其提供相應(yīng)接口。上層服務(wù)器層同時(shí)也是互聯(lián)網(wǎng)層，考慮到要接入的操作設(shè)備包括手機(jī)、PC機(jī)、平板電腦等多種類型，在操作平臺(tái)軟件部署時(shí)需要充分考慮平臺(tái)關(guān)聯(lián)性和代碼可重用性，確保多有代碼都能穩(wěn)定執(zhí)行。
2.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，總控制室PC機(jī)管理系統(tǒng)要通過(guò)校園網(wǎng)發(fā)送控制指令，采用TCP/IP協(xié)議包方式，將控制指令傳輸?shù)蕉嗝襟w教室網(wǎng)絡(luò)中控設(shè)備中，再由中控主機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)教室多媒體設(shè)備的控制。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中控設(shè)備還要負(fù)責(zé)收集狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)供電情況、防盜狀態(tài)、投影設(shè)備開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息等�？梢杂煽偪厥襊C機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)出查詢指令，中控設(shè)備接受到指令后，將狀態(tài)數(shù)據(jù)以IP包形式發(fā)送給總控系統(tǒng)，在總控室PC端顯示其狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)中控設(shè)備的IP聯(lián)網(wǎng)方式可以以現(xiàn)有校園網(wǎng)絡(luò)為依托，不需要另外鋪設(shè)線路，因此系統(tǒng)改造的時(shí)間成本和費(fèi)用成本較低。只要能夠連接到校園網(wǎng)，并對(duì)每臺(tái)受控中控設(shè)備IP地址進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)置，就可以通過(guò)總控室的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制指揮。在此情況下，能夠?qū)⒍鄠�(gè)多媒體教室控制功能集成到同一系統(tǒng)平臺(tái)下，對(duì)每個(gè)多媒體教室中的對(duì)講器、IC卡機(jī)、投影機(jī)等設(shè)備進(jìn)行管理[3]。
2.3主要功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
在上述系統(tǒng)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下，要實(shí)現(xiàn)多媒體設(shè)備控制管理的各項(xiàng)功能，首先應(yīng)明確多媒體中控原理。所謂多媒體中控又稱為中央控制系統(tǒng)，可以對(duì)聲、光、電等各類設(shè)備實(shí)施集中管理和控制。對(duì)于多媒體教室而言，主要控制對(duì)象包括投影機(jī)、話筒、投影幕、燈光、空調(diào)、計(jì)算機(jī)等。網(wǎng)絡(luò)中控則是在多媒體中控基礎(chǔ)上，加入網(wǎng)絡(luò)功能，基于TCP/IP協(xié)議對(duì)多媒體設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和維護(hù)管理。因此，在系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，要充分考慮各種中間設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備的控制功能需求，同時(shí)關(guān)注于系統(tǒng)性能，確�？刂乒芾淼�'實(shí)時(shí)性和有效性。多媒體教室網(wǎng)絡(luò)中控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，要利用新裝網(wǎng)絡(luò)中控設(shè)備和多媒體講臺(tái)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行必要的線路改造與參數(shù)設(shè)置，再通過(guò)進(jìn)行綜合調(diào)試，確�？偪厥夷軌�?qū)Χ嗝襟w教室中的各類型設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。具體要實(shí)現(xiàn)的功能包括設(shè)備配置、狀態(tài)報(bào)告、基礎(chǔ)信息查詢、統(tǒng)計(jì)分析、遠(yuǎn)程升級(jí)、協(xié)助和調(diào)試等，通過(guò)這些功能的實(shí)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)有序化集中管理目標(biāo)。在系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，應(yīng)具體考慮以下幾方面問(wèn)題：a.與校園卡基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的對(duì)接，為確保多媒體教室中設(shè)備的使用安全性，應(yīng)將校園卡作為多媒體設(shè)備的唯一開(kāi)啟方式，所有多媒體教室都只能通過(guò)校園卡開(kāi)啟，且刷卡成功后，由總控中心自動(dòng)控制設(shè)備啟動(dòng)，從而簡(jiǎn)化設(shè)備操作，提高多媒體設(shè)備管理的可控性；b.與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，將視頻監(jiān)控畫(huà)面，無(wú)縫兼容到總控中心的管理系統(tǒng)中，并在其終端PC機(jī)上顯示監(jiān)控畫(huà)面。這種可視化監(jiān)控方式不需要在具體的多媒體管理系統(tǒng)中進(jìn)行切換，可實(shí)現(xiàn)24h實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，能夠有效提升多媒體教室管理效率，進(jìn)一步提高設(shè)備使用安全性；c.提升系統(tǒng)整體可靠性，各個(gè)多媒體教室的中控系統(tǒng)要具備本地運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，主要存儲(chǔ)設(shè)備控制代碼和校園卡認(rèn)證信息等。即使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常，也可以依靠本地功能進(jìn)行日常數(shù)據(jù)管理和日志管理，提升系統(tǒng)的整體可靠性。
2.4系統(tǒng)管理及規(guī)劃
上述基于網(wǎng)絡(luò)中空的多媒體教室云管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體教室設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并通過(guò)設(shè)置狀態(tài)預(yù)警線，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障問(wèn)題。此外，該系統(tǒng)還可以與教務(wù)管理系統(tǒng)和課表管理系統(tǒng)等對(duì)接，實(shí)現(xiàn)多媒體教室全自動(dòng)管理。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，自動(dòng)獲取教師和學(xué)生的信息，并將其作為教學(xué)評(píng)估參考依據(jù)。對(duì)教師設(shè)備跟蹤監(jiān)控得到的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，還可以成為多媒體教室設(shè)備資產(chǎn)管理的依據(jù)。在系統(tǒng)未來(lái)的升級(jí)和改造過(guò)程中，需要重點(diǎn)考慮以下兩個(gè)方面的需求，一是教學(xué)管理決策需求，通過(guò)利用云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，為教學(xué)管理決策提供科學(xué)依據(jù)。二是要滿足系統(tǒng)平臺(tái)的運(yùn)維需求，制定標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程，規(guī)范日常管理行為，確保多媒體教室設(shè)備能夠事中保持在良好狀態(tài)。在設(shè)備故障維修處理過(guò)程中，由系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)維修過(guò)程進(jìn)行記錄，并對(duì)維修人員進(jìn)行評(píng)分，提高多媒體教室設(shè)備運(yùn)維管理效率。此外，系統(tǒng)平臺(tái)還要實(shí)現(xiàn)手機(jī)掃碼功能，通過(guò)掃碼確認(rèn)使用者身份，并通過(guò)微信和QQ等主流社交平臺(tái)，為廣大師生提供服務(wù)信息，最大化的提升多媒體教室資源利用效率。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，基于網(wǎng)絡(luò)中空的多媒體教室云管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，可以滿足多媒體教室資源設(shè)備的集中管理和遠(yuǎn)程管理需求，確保設(shè)備管理工作的及時(shí)開(kāi)展，避免對(duì)多媒體教室使用造成影響。通過(guò)對(duì)其具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行研究，可以為該平臺(tái)的應(yīng)用推廣提供支持，促進(jìn)學(xué)校多媒體教室管理水平的提升。
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