論物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的多媒體教室集成管控系統(tǒng)

摘要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，多媒體教室在教學(xué)中的應(yīng)用非常普遍，為現(xiàn)代教學(xué)提供了諸多的方便。多媒體教室結(jié)合了音響、設(shè)備、投影屏幕、中央控制系統(tǒng)、數(shù)字視頻展示臺(tái)、液晶投影機(jī)、多媒體、計(jì)算機(jī)等各種各樣的現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備，在多媒體教室的使用中需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)與管理，針對(duì)當(dāng)前多媒體教室使用中的問(wèn)題，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，針對(duì)多媒體設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、異常狀態(tài)及時(shí)報(bào)警、技術(shù)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)化集中控制等內(nèi)容，有效地開(kāi)展集中管控。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下;多媒體教室;集成管控系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）33-0234-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

近幾年來(lái)教學(xué)改革在不斷深入，信息化教學(xué)的覆蓋面也越來(lái)越廣，在教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與多媒體教學(xué)也成了非常普遍的形式。而在這樣的背景下，多媒體教室的管理、使用、建設(shè)也需要不斷加強(qiáng)。在各大院校中，多媒體教室的設(shè)備型號(hào)、規(guī)格缺乏統(tǒng)一性，建設(shè)批次各不相同，多媒體教室數(shù)量增多，這導(dǎo)致設(shè)備的維護(hù)、管理、使用遇到了一定的問(wèn)題。在進(jìn)行設(shè)備管理、維護(hù)時(shí)，主要是由人工執(zhí)行.難以有效的排除與判斷故障，技術(shù)手段比較差，不能實(shí)現(xiàn)有效地維護(hù)與管理，也無(wú)法有效的配備維修配件。而這些問(wèn)題都會(huì)對(duì)教學(xué)的進(jìn)行產(chǎn)生阻礙，因此要通過(guò)信息化手段提升設(shè)備的集中管控能力，有效解決效率低、難度大等各種問(wèn)題。

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包含信息處理、傳輸、獲取、存儲(chǔ)等過(guò)程，其中主要有Internet系統(tǒng)、中間件Savant的系統(tǒng)、射頻識(shí)別等內(nèi)容。射頻識(shí)別能有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)與信息的交換與跟蹤，這種技術(shù)可以通過(guò)非接觸的方式進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。中間件Savant系統(tǒng)使In-ternet系統(tǒng)與解讀器之間的傳輸物件可以通過(guò)監(jiān)控機(jī)傳送、數(shù)據(jù)捕獲進(jìn)行傳輸，互聯(lián)網(wǎng)主要有應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層幾個(gè)層面，感知層是最下端的層面，能感知與收集現(xiàn)實(shí)世界各種信息。同時(shí)與局部空間進(jìn)行互動(dòng)。保護(hù)層是與蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，連接的工具能有效完成遠(yuǎn)距離傳輸與信息融合。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)最頂端的層面，主要使用于服務(wù)應(yīng)用者幫助他們處理與收集各種信息。

2 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的多媒體教室集成管控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的多媒體教室集成管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

多媒體教室設(shè)備操作比較復(fù)雜，管理方式落后，因此需要有效提升多媒體教室的整體應(yīng)用效果。多媒體教室中有各種各樣的設(shè)備，為現(xiàn)代化教學(xué)提供的最基礎(chǔ)的設(shè)施，同時(shí)也承擔(dān)著整個(gè)學(xué)校各專業(yè)師生在日常教學(xué)中的多媒體教學(xué)任務(wù)。多媒體設(shè)備由應(yīng)用軟件控制著音箱功放、屏幕數(shù)字、中控系統(tǒng)、數(shù)碼視頻展臺(tái)、投影機(jī)、輔助材料及調(diào)試等多種內(nèi)容。多媒體設(shè)備大多使用壽命不長(zhǎng)，價(jià)格比較昂貴，精度特別高。在目前的教學(xué)中，主要是由教師進(jìn)行本地控制，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體設(shè)備的使用和控制，通過(guò)控制面板針對(duì)不同設(shè)備開(kāi)展單獨(dú)控制或一鍵程序控制。有少部分院校會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施遠(yuǎn)程集中控制。但是簡(jiǎn)單的功能往往利用率比較低，另外也將本地控制與遠(yuǎn)程控制結(jié)合起來(lái)，更加優(yōu)化設(shè)備的操控。在進(jìn)行對(duì)故障的判斷以及檢測(cè)參數(shù)、監(jiān)控設(shè)備技術(shù)狀態(tài)等事項(xiàng)時(shí)，有的學(xué)校還會(huì)應(yīng)用人工檢測(cè)方式，以此來(lái)對(duì)技術(shù)參數(shù)的狀態(tài)進(jìn)行分析和判斷。同時(shí)實(shí)施對(duì)設(shè)備技術(shù)的維護(hù)工作，這樣的檢測(cè)方式效率比較低，需要付出重復(fù)性的工作量，而且大多是在設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題之后實(shí)施工作。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理與維護(hù)的過(guò)程中相對(duì)比較被動(dòng)，這極大程度上導(dǎo)致多媒體設(shè)備的使用缺乏先進(jìn)性，在接下來(lái)的工作中，需要管理在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)與設(shè)備技術(shù)異常報(bào)警方面的問(wèn)題，使維護(hù)與管理變得更加主動(dòng)。在對(duì)教室進(jìn)行設(shè)備管理時(shí)，有時(shí)會(huì)采取獨(dú)立的管理軟件或人工統(tǒng)計(jì)等方式，但是，在人工采集數(shù)據(jù)的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)效率低等問(wèn)題，這樣的管理效果缺乏有效性，管理功能也停留于簡(jiǎn)單的層面。無(wú)法充分體現(xiàn)設(shè)備消耗與維護(hù)的狀況，因此在多媒體教室集成管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要通過(guò)信息化進(jìn)行多媒體設(shè)備的管理與維修，自動(dòng)采集故障數(shù)據(jù)源，有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析與操作，加強(qiáng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，在維修故障方面能更加有效。同時(shí)也能使多媒體教室維護(hù)、使用得到良好的決策依據(jù)。在設(shè)備的使用中，大多會(huì)出現(xiàn)鍵盤、鼠標(biāo)、電池、投影機(jī)燈泡、濾網(wǎng)、計(jì)算機(jī)軟件等容易損壞的軟硬件故障，而其他各方面的故障比較少。在多媒體教室集成管控系統(tǒng)設(shè)置中要維護(hù)與監(jiān)測(cè)投影機(jī)、計(jì)算機(jī)等重點(diǎn)內(nèi)容，在中控產(chǎn)品方面，除了競(jìng)業(yè)達(dá)、現(xiàn)代中慶產(chǎn)品具備遠(yuǎn)程控制功能，其他的大多只能進(jìn)行本地控制，目前有的產(chǎn)品仍未使用維修關(guān)聯(lián)管理功能、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、設(shè)備技術(shù)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等功能，這導(dǎo)致在管理中難以實(shí)現(xiàn)整體性的集成管控應(yīng)用結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)采集等方法開(kāi)展集中管控，使數(shù)據(jù)采集、使用、維修、狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理、設(shè)備管理、使用控制等方面得到有效的整合，全面有效地控制并管理多媒體設(shè)備，主要分為以下幾種功能與思路。

2.2 在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制方面，可以設(shè)置定時(shí)控制、批量及復(fù)位遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)等功能

在本地控制中，用控制面板與ID卡開(kāi)展教室多媒體設(shè)備方面的程序控制，其中包括對(duì)設(shè)備的單獨(dú)控制，以及一鍵上下課等功能。這樣能為教師提供更加方便地使用方式，其他人員如果未經(jīng)授權(quán)是無(wú)法操作該設(shè)備的。在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制方面，可以設(shè)置定時(shí)控制、批量及復(fù)位遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)等功能，針對(duì)課表時(shí)間進(jìn)行有效操作。也可以設(shè)置授權(quán)本地控制，將這幾方面有效地結(jié)合起來(lái)，這樣可以防止出現(xiàn)錯(cuò)誤操作而造成的不良影響，使設(shè)備的使用更加可靠、安全、靈活、方便，同時(shí)避免出現(xiàn)非正常使用或不必要的開(kāi)關(guān)等重復(fù)操作內(nèi)容。

2.3 通過(guò)監(jiān)測(cè)、診斷技術(shù)、傳感器物聯(lián)網(wǎng)頭設(shè)備，及時(shí)診斷出現(xiàn)的故障或異常

要全面監(jiān)控各種多媒體設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，通過(guò)監(jiān)測(cè)、診斷技術(shù)、傳感器物聯(lián)網(wǎng)頭設(shè)備，及時(shí)診斷出現(xiàn)的故障或異常，并進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警與顯示。有效地采集與監(jiān)測(cè)濾網(wǎng)使用時(shí)間及投影機(jī)燈泡亮度與使用時(shí)間，更好研究投影機(jī)的現(xiàn)有情況，在更換濾網(wǎng)燈泡或清洗投影機(jī)時(shí)，要依據(jù)具體狀況進(jìn)行。提升設(shè)備的使用效率。有效地進(jìn)行預(yù)知維護(hù)，強(qiáng)化設(shè)備維護(hù)與管理的主動(dòng)性。

2.4 使配件消耗、維修、設(shè)備使用相聯(lián)系，提升管理數(shù)據(jù)的真實(shí)性與準(zhǔn)確性

在設(shè)備的使用過(guò)程中，可以應(yīng)用傳感器計(jì)算與采集技術(shù)時(shí)間參數(shù)及故障的相關(guān)數(shù)據(jù)，判斷與分析系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)聯(lián)內(nèi)容，使配件消耗、維修、設(shè)備使用相聯(lián)系，提升管理數(shù)據(jù)的真實(shí)性與準(zhǔn)確性，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的管理與分析統(tǒng)計(jì)。同時(shí)在多媒體教室設(shè)備的維修與使用中，能擁有有效的決策依據(jù)。

2.5 有效的反饋計(jì)算機(jī)狀態(tài)，更加全面讀取系統(tǒng)軟硬件配置信息

在使用計(jì)算機(jī)的過(guò)程中，要有效結(jié)合軟硬件，按照計(jì)算機(jī)技術(shù)狀態(tài)開(kāi)展遠(yuǎn)程監(jiān)控，有效地反饋計(jì)算機(jī)狀態(tài)，更加全面地讀取系統(tǒng)軟硬件配置信息。其中包含相關(guān)設(shè)備的溫度、硬盤的使用率、CPU的占用率等等內(nèi)容，可以通過(guò)遠(yuǎn)程幫助使用人員操作計(jì)算機(jī)，得到計(jì)算機(jī)的控制權(quán)。有效地解決軟件方面的故障，在維修計(jì)算機(jī)的時(shí)候，維修人員可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程對(duì)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。其中包含軟件安裝、系統(tǒng)恢復(fù)、系統(tǒng)備份，以及病毒查殺刪除等內(nèi)容，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的維護(hù)能力。

2.6 結(jié)合模塊化的設(shè)計(jì)，對(duì)于各種功能進(jìn)行擴(kuò)展

在計(jì)算機(jī)使用中，要結(jié)合模塊化的設(shè)計(jì)，對(duì)于各種功能進(jìn)行擴(kuò)展，同時(shí)為模塊預(yù)留接口。這樣可以更好地進(jìn)行溫度控制、燈光控制、遠(yuǎn)程呼叫、遠(yuǎn)程聽(tīng)查課等內(nèi)容，使產(chǎn)品更具具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。從圖1、圖2可以了解系統(tǒng)的整體性設(shè)計(jì)。圖1體現(xiàn)了系統(tǒng)拓?fù)鋱D，在各個(gè)多媒體教室中，主控室通過(guò)網(wǎng)絡(luò)智能中控將各個(gè)教室連接起來(lái)，具備更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)交換功能與強(qiáng)化遠(yuǎn)程控制功能。圖2體現(xiàn)了多媒體教室的各個(gè)設(shè)備連接圖，使多媒體設(shè)備與智能網(wǎng)絡(luò)中控有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，加強(qiáng)設(shè)備的控制與反饋。

3 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的多媒體教室集成管控系統(tǒng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

這種多媒體教室集成管控系統(tǒng)有管控軟件、傳感器、智能網(wǎng)絡(luò)中控組成。

3.1 應(yīng)用智能網(wǎng)絡(luò)中控、傳感器、自動(dòng)采集設(shè)備進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)參數(shù)的采集

在智能網(wǎng)絡(luò)中控中，采取了嵌入式ARM處理器，通過(guò)運(yùn)算能力與本地儲(chǔ)存進(jìn)行本地管控操作，另外使用WEP應(yīng)用服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，在管理終端與服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程管控，借助溫度、圖像、音頻、電壓電流等傳感器技術(shù)，應(yīng)用智能網(wǎng)絡(luò)中控、傳感器、自動(dòng)采集設(shè)備進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)參數(shù)的采集，更加準(zhǔn)確地判斷設(shè)備狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)存在異常會(huì)立刻發(fā)出報(bào)警信息。

3.2 擴(kuò)展總線接口，有助于中控主機(jī)升級(jí)使用

中控主機(jī)包含下面三種接口：第1種是音視頻切換接口，第2種是通信接口，第3種是智能電源接口。這三種接口都帶著電壓電流檢測(cè)功能，可以準(zhǔn)確地進(jìn)行功率、電流的檢測(cè)。專用總線接口能連接中控主機(jī)、配套設(shè)備模塊，其中包含音頻檢測(cè)模塊、圖像采集模塊等等。這樣的接口可以連接8個(gè)設(shè)備，并能通過(guò)圖像采集模塊專用總線進(jìn)行高速圖像數(shù)據(jù)傳輸，擴(kuò)展總線接口，其中不包含供電，是標(biāo)準(zhǔn)的RS485接口，有助于中控主機(jī)升級(jí)使用，也能使網(wǎng)絡(luò)智能電源得到充分的拓展。

3.3 管控軟件

如圖3，管控軟件是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上管理與控制多媒體設(shè)備，包括設(shè)備維修管理、設(shè)備使用管理、教室設(shè)備管理、設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、配件器材管理等模塊。

4 系統(tǒng)用應(yīng)用模式

在基于物聯(lián)網(wǎng)的多媒體教室集成管控系統(tǒng)應(yīng)用中，可在校區(qū)中應(yīng)用集中管控模式成立管控中心，通過(guò)管理終端配置服務(wù)器等方式連接智能管控中控，加強(qiáng)對(duì)教室設(shè)備的管理與控制。在單個(gè)校區(qū)內(nèi)，安排2-3名保障人員，就能對(duì)幾百個(gè)多媒體教室進(jìn)行管控，優(yōu)化多媒體教室管理效率。多媒體教室集成管控系統(tǒng)的應(yīng)用方式主要包括統(tǒng)計(jì)核算、定期集中維護(hù)、日常管理維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操控、教室本地操控等等方式，這樣可以提升管理與維護(hù)的有效性與主動(dòng)性，保證管理系統(tǒng)能正常運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，多媒體教室集成管控系統(tǒng)結(jié)合多媒體教室的維護(hù)與管理，了解維護(hù)、管理人員的需求，同時(shí)結(jié)合國(guó)內(nèi)外類似產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，使多媒體教室設(shè)備的管理、維護(hù)、使用融為一體，提升多媒體教室設(shè)備的信息化管理。大大優(yōu)化了多媒體教室的使用操作，同時(shí)解決了使用中的一系列問(wèn)題.減少了維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了維護(hù)與管理的有效性，同時(shí)能更好地滿足使用需求，使產(chǎn)品的成本降到最低。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】

作者簡(jiǎn)介：陸焱（1981-），男，江蘇常州人，工程師，碩士，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、教學(xué)信息化技術(shù)。