梁祥波　劉曉亞

摘 要： 為提高多媒體教室中設(shè)備通信的有效利用，通過利用計算機固定的IP地址，基于Delphi 8.0軟件，設(shè)計并實現(xiàn)了多媒體教室中的設(shè)備通信的控制和管理功能。結(jié)果表明，該方法能高效提高多媒體教室設(shè)備管理，為高校中多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理提供借鑒。

關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)； 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器； 多媒體集中控制器

中圖分類號： TP 393.07 文獻標(biāo)志碼： A 文章編號： 1671-2153（2015）03-0061-04

0 引 言

隨著信息化時代的到來，計算機多媒體教學(xué)已成為現(xiàn)代化教學(xué)手段，在各類學(xué)校和不同層次的社會教育教學(xué)中得到了大力的推廣和使用。尤其在高等院校中多媒體教室數(shù)、網(wǎng)絡(luò)多媒體教室數(shù)已成為衡量學(xué)?；巨k學(xué)條件的一個重要指標(biāo)。在2014年高等職業(yè)院校人才培養(yǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與管理平臺中，已將原來的多媒體教室座位數(shù)修改為教室數(shù)、網(wǎng)絡(luò)多媒體教室數(shù)。這一導(dǎo)向，各高職院校勢必會根據(jù)新形勢的需要和校園網(wǎng)的建立，大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)，多媒體教室的數(shù)將會不斷增加，然而如何對計算機多媒體教室高效的管理是高校多媒體管理部門所必須面對的問題。以前，計算機多媒體教室全依靠人工的管理，工作量大，人員少給管理人員帶來了巨大的壓力?；谏鲜鰡栴}的考慮，本文設(shè)計了多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

1 多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

自2004年信陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院建校以來，多媒體教室發(fā)展到如今的73個，校園網(wǎng)建好以后，每個多媒體教室都具有上網(wǎng)導(dǎo)教的功能，結(jié)合學(xué)院的情況，為了有效的利用和維護好多媒體教學(xué)資源，設(shè)計了多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，它是以局域網(wǎng)和校園網(wǎng)為依托，通過IP控制模塊和多媒體集中控制系統(tǒng)，運用計算機遠程控制技術(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及對多媒體教室及教學(xué)設(shè)備進行統(tǒng)一的使用、控制、管理和維護的系統(tǒng)，有效的對多媒體教室進行管理。系統(tǒng)模型如圖1所示。

1.1 電源管理

該系統(tǒng)通過對多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理計算機遠程控制功能，對所有計算機多媒體教室的電源系統(tǒng)進行統(tǒng)一的管理控制。該系統(tǒng)具備以下功能：

① 新增、添加、刪除、修改教室相關(guān)信息；

② 更新教室課程表信息；

③ 電源開啟功能（自動/手動）；

④ 計算機遠程協(xié)助功能。

1.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器管理

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)具備控制、調(diào)度多媒體教室計算機和教學(xué)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)功能。包括控制管理教學(xué)計算機、管理配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、性能檢測管理、安全管理等，對多媒體教室的教學(xué)設(shè)備進行控制和管理，便于多媒體教室管理人員及時的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，保障學(xué)院教師正常教學(xué)活動。

（1） 服務(wù)器遠程配置與管理如圖2所示。

（2） 服務(wù)器相關(guān)數(shù)據(jù)的更新、刪除、添加，包括計算機的IP地址分配、計算機名的修改、多媒體教室課程分配信息、教室設(shè)備運行情況及監(jiān)控視頻信息，如圖3所示。

（3） 服務(wù)器數(shù)據(jù)的存儲和瀏覽。

1.3 監(jiān)控報警系統(tǒng)管理

利用紅外線傳感報警，方便廉價的保證了多媒體教室相關(guān)設(shè)備的安全。

2 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)設(shè)計

多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計是基于校園網(wǎng)絡(luò)利用控制主機的調(diào)度，通過IP控制模塊、集中控制器（XY2300？鄄N多媒體集中控制器），管理、調(diào)度、控制、監(jiān)測多媒體教學(xué)設(shè)備，采集被控制設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)，并上傳網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，完成多媒體管理員職責(zé)、減輕人工管理的復(fù)雜度及人員不足的工作需要，這一基本原理完成對多媒體教學(xué)設(shè)備的管理和控制效果。

（1） 所有教學(xué)樓的每個多媒體教室都需要安裝XY2300？鄄N集中控制器。它集投影機、展示臺、熒幕、臺式計算機、筆記本電腦的控制于一身，高性能VGA切換分配（臺式計算機、筆記本電腦、數(shù)碼展示臺等3路進，2路分配輸出），音視頻切換（2路AV輸入，1路AV輸出），功能簡捷明了。單鍵操作，熒幕自動上升，延時切斷電源，面板上還集成有網(wǎng)絡(luò)接口、USB接口、電源接口、投影機RS232控制、可設(shè)置獨立的IP地址。

（2） IP控制模塊是所有多媒體教室中的集中控制器與校園網(wǎng)連接的核心，當(dāng)多媒體集中器與IP控制模塊聯(lián)通后，它便具有網(wǎng)絡(luò)化多媒體集中控制器的功能。在這里可以利用集中控制器XY2300？鄄N可以設(shè)置獨立IP地址的功能，為每個多媒體教室集中控制器分配一個內(nèi)部IP地址，并將控制主機的IP也寫入集中控制器中，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一對多、多對一的通信。

（3） 將多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，基于C/S模式把服務(wù)器端管理軟件和客服端使用軟件分別裝到主控制機及教師機上，這便實現(xiàn)了主控制機對校園網(wǎng)內(nèi)各個多媒體教室設(shè)備的通信，便于監(jiān)視、控制、管理和維護的多媒體教室的教學(xué)設(shè)備。

多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)實體連接如圖4所示。

3 系統(tǒng)軟硬設(shè)計要求

信陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院自新校區(qū)建立以后，建立了文理樓、計算機實訓(xùn)中心、建工實訓(xùn)中心、藝術(shù)樓、醫(yī)學(xué)組團、護理樓，并根據(jù)專業(yè)發(fā)展情況配備了73個多媒體教室。為了有效、合理的管理這些教學(xué)設(shè)備，構(gòu)建一個基于校園網(wǎng)模式，以遠程控制計算機、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)集中控制器為核心的多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。在硬件方面必須具備：

（1） 在管理中心必須要有視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、DHCP服務(wù)器三個服務(wù)器，其中視頻監(jiān)控服務(wù)器通過集中控制器的RS232接口連接到每個多媒體教室的監(jiān)控攝像機，對各個多媒體教室的監(jiān)控信號進行編碼存儲，并為管理人員提供實時的監(jiān)控影像資料。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是基于SQL Server和Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)，建立每個多媒體教室課程表數(shù)據(jù)庫和對媒體教室教學(xué)設(shè)備狀態(tài)情況數(shù)據(jù)庫。DHCP服務(wù)器通過DHCP服務(wù)對網(wǎng)絡(luò)中的多媒體教室計算機通過自動分配IP的服務(wù)，實現(xiàn)管理的智能化和自動化。

（2） 遠程控制主機也是本文中提到的主控制計算機，是多媒體網(wǎng)絡(luò)管理辦公室管理人員的辦公計算機。要達到“足不出戶”的管理效果，必須配備多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理軟件和遠程控制軟件，并能通過校園網(wǎng)連接到每個多媒體教室的集中控制器、教學(xué)計算機、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，實現(xiàn)多媒體教室的遠程控制管理。

（3） 系統(tǒng)控制信號、指令傳輸完全可以利用校園網(wǎng)的已有設(shè)備，不需要在進行額外的布線，直接在教室內(nèi)配備兩根網(wǎng)線：一根連接教學(xué)計算機用于教師教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)接入；另一根是連接集中控制器用于對教學(xué)設(shè)備進行控制管理。每個多媒體教室還需安裝集投影機、展示臺、熒幕、臺式計算機、筆記本電腦控制于一身的XY2300？鄄N多媒體集中控制器。

4 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

在多媒體教室中的設(shè)備有電源、計算機、顯示器、投影機、熒幕、話筒、功放、音響、網(wǎng)絡(luò)集中控制器、監(jiān)控攝像頭等。為了更加方便快捷的完成對媒體教室的有效管理，前期研究主要實現(xiàn)了指定多媒體教室計算機的IP地址，完成通信控制模塊的功能。

整個系統(tǒng)是基于Delphi 8.0完成的，由于多媒體教室分布較廣，必須實現(xiàn)主控計算機與教室客服端能夠進行通信對話，完成TCP或UDP協(xié)議交換才能完成遠程控制功能?；谖以旱膶嶒灄l件，本文使用了WinSock控件編程：在服務(wù)器端上創(chuàng)建一個流式套接字，指定地址族AF_INET，并定義其參數(shù)類型，即：SOCKET=socket（AF_INET，int type，int prorocol）。

套接字建立以后，立即完成套接字的IP地址信息和端口信息的填充，并使用bind（）函數(shù)類完成套接字與本機端口的綁定。具體代碼如下：

SOCKET_sock；

Sockaddr_insock；

Sock=socket（AF_INET，SOCK_STREAM，0）；

Sockin.sin_fmily=AF_INET；

Sockin.sin_addr，s_addr=0；

Sockin.sin_port=rthtons（UserPort）；

Bind（sock，（LPSOCKADDR） & Sockin， sizeof（sockin））；

……

綁定完成后，利用listen（）函數(shù)聲明進入連接模式，用參數(shù)T標(biāo)識準(zhǔn)備接受連接的套接字句柄，并運行函數(shù)accept（），即：int accept（int T，struct sockaddr*addr，int*addrlen）；隨時接受響應(yīng)多媒體教師機客服端發(fā)送的請求指令。

在教師機的客服端也必須利用上述的方法完成套接字的編程，運行connect（）函數(shù)生成一個空閑的端連接，并向服務(wù)器發(fā)送連接請求，具體實現(xiàn)函數(shù)如下：

int connect（SOCKET T，const struct sockaddr PAR*name，int namelen）；

當(dāng)雙方連接建立以后，教師機的客服端就可以調(diào)用send（）、recv（）函數(shù)，即

int send（SOCKET T，cons[char*buf，int len，int flags]）；

聲明數(shù)據(jù)的指針、數(shù)據(jù)的長度、緩沖區(qū)及其長度，準(zhǔn)備發(fā)送和接收的數(shù)組包。當(dāng)建立的連接完成后，控制端立即將接收連接的socket加入全局對象數(shù)組，然后啟動接收線程，發(fā)送控制TCP/IP協(xié)議包。

多媒體教室設(shè)備開機TCP/IP控制包如下：

#pragma pack（push，1）//單字節(jié)對齊

Typedef struct_kj_k

{

Uint8_t kj_type；//數(shù)組包類型

Uint8_t kj_code；

Uint16_t kj_jsj_cksun；//校驗和

Uint32_t kj_jsj_ip；//多媒體教室計算機IP地址

Uint8_tkj_jsj_MAC；//多媒體教室計算機MAC地址

Uint8_t kj_jsj_on；//喚醒多媒體教室計算機

Uint8_t kj_ty_on；//開啟投影儀

Uint8_t kj_data；//補充數(shù)據(jù)

}

kj_k；

多媒體教室設(shè)備關(guān)機TCP/IP控制包類似，只需將開機命令on，改為off。當(dāng)服務(wù)器收到關(guān)機數(shù)據(jù)包后，還要調(diào)用運行closesocket函數(shù)，運行后在關(guān)閉套接字，斷客服端與服務(wù)器的連接。

5 結(jié)束語

當(dāng)前正是職業(yè)教育加強內(nèi)涵建設(shè)的關(guān)鍵時期，各個高校隨著教學(xué)手段的變化，計算機多媒體教學(xué)也是大勢所趨。多媒體教室必將急劇增加，然而，如何有效的管理好這些教學(xué)設(shè)備也是保障正常教學(xué)的關(guān)鍵，是不可忽視的問題。雖然我們前期研究實現(xiàn)的功能較簡單，但是相信后續(xù)的努力會讓我們的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)更加完善。

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（責(zé)任編輯：徐興華）