基于數字校園平臺多媒體網絡管理系統的設計與實現

2012-08-17 06:32:12胡曉燕

中國現代教育裝備 2012年23期

胡曉燕

北京農學院網絡與信息中心北京 102206

基于網絡中控的多媒體控制系統，是當前多媒體教室最常見的管理平臺，它具有遠程控制、設備狀態檢測、多畫面視圖監控、信息統計等功能。多媒體控制系統實現了管理人員對教室多媒體設備的遠程操作、遠程維護以及簡單的信息統計。但是，隨著高校規模的不斷擴大，多媒體教室教學任務日漸繁重，教學以外的各種活動更是應接不暇。多媒體教室不僅是教學的場所，還是各種培訓、學術講座、社團活動以及各種比賽的場所。多媒體設備的正常運行、安全管理、技術支持、服務響應等是當前多媒體管理工作面臨的挑戰。

隨著數字化校園建設的不斷深入，各高校相繼建成了具有本校特色的數字校園平臺。其中，以非接觸式IC卡作為身份認證的校園一卡通系統成為各高校數字校園平臺最重要的應用之一。教師、學生利用IC卡作為身份認證的載體，在校園中能夠使用IC卡完成一系列與其身份相關的活動。數字校園平臺提供了包括人事、教務、科研、學生、財務、辦公等各個應用系統的數據共享、應用訪問以及統一的訪問接口。

充分應用數字化校園平臺，在傳統多媒體控制系統的基礎上，增強管理和安防監控功能，構建“設備控制—使用管理—技術服務—功能拓展”全方位的多媒體網絡管理系統。這既是多媒體教學管理工作的需要，也是信息技術應用面臨的挑戰和機遇。為此，我院進行了多媒體網絡管理系統的探索與實踐，希望能為同行提供一點借鑒。

1 多媒體網絡管理系統的功能設計

多媒體網絡管理系統是輔助教師進行多媒體教學的管理平臺。在傳統多媒體控制系統的基礎上，與校園一卡通系統、教務排課系統進行無縫對接，擴展教務管理、IC卡管理、門禁管理、大屏幕顯示、安防報警等功能，實現多媒體管理的智能化、集群化、可視化，是新形勢下多媒體網絡管理系統設計的總體思想。

1.1 系統構成

以服務教學為根本，依據數字校園平臺，在多媒體總控系統基礎上，增加教務管理、IC卡管理、大屏幕顯示、IP電話可視對講等功能，形成功能更加強大的網絡管理系統。在系統構成上，網絡管理系統至少應包括3個子系統：控制子系統、管理子系統、安防監控子系統。系統構成如圖1所示：

圖1 多媒體網絡管理系統構成

控制子系統完成對多媒體設備的控制及檢測；管理子系統完成對多媒體設備的使用管理、資產管理、遠程技術服務以及系統的管理和維護；安防監控子系統完成對多媒體設備的實時監控以及防盜報警等。

1.2 功能設計

1.2.1 控制子系統

控制子系統實現對教室端多媒體設備的控制、信號切換以及設備狀態的檢測功能。主要包括：投影機的延時開關機、幕布、計算機、中控主機、電控鎖等設備的開關；投影機、計算機、展臺、筆記本、DVD等輸入信號的切換；實時檢測投影機、計算機、中控、設備柜的使用狀態。

中控主機、桌面控制面板、各種多媒體設備、主控中心網管軟件及校園網構成了網絡管理系統中的控制子系統。該系統涵蓋了傳統多媒體網絡控制系統的所有功能。

1.2.2 管理子系統

管理子系統實現對教室端多媒體設備的使用管理、資產管理、遠程協助以及系統安全管理的功能。使用管理是針對多媒體教室的使用人、使用權限進行管理；資產管理是針對多媒體設備使用情況進行統計和分析；遠程協助是針對教師提供遠程技術支持；系統安全管理是針對系統的操作、用戶策略以及權限控制的管理。

(1) 使用管理

主要包括：教務課表管理、IC卡信息管理、門禁管理。

教務課表管理顯示所有多媒體教室的教務信息。包括占用信息、排課信息、課程信息及授課教師信息。數據主要來源于教務排課數據庫，并隨著教務排課信息的變化自動更新，同時也支持手動添加課表信息。

IC卡信息管理顯示所有教師的身份信息。包括姓名、單位、教工號、IC卡編號、IC卡芯片號以及IC卡變更信息。數據主要來源于校園一卡通數據庫，并隨著IC卡信息的變更自動更新，同時，支持手動添加、刪除IC卡數據。

門禁管理顯示讀卡器內儲存所有授權的IC卡數據以及刷卡記錄。授權的IC卡數據，既包括自動按課表下發的數據，也包括手動添加各種具有管理權限的IC卡數據。刷卡記錄顯示IC卡持有人、讀取的時間、地點以及卡片的有效性。

(2) 資產管理

資產管理針對多媒體設備使用情況進行統計，形成資產報表，并能夠以表格形式輸出。主要包括：投影機燈泡使用時間、投影機開啟次數、多媒體授課學時數及多媒體利用率等。

(3) 遠程協助

遠程協助是針對教師提供的遠程技術支持，包括：①遠程接管教室端計算機，進行文件傳輸、桌面管理、系統還原、發送通知等各種操作；②遠程可視化技術指導，教師撥打IP電話，主控中心自動彈出呼叫教室的監控畫面，方便管理人員遠程提供各種技術支持。

(4) 系統安全管理

系統安全管理是針對管理系統的操作、維護和權限控制等。包括：服務器安裝防病毒軟件、實時檢測系統安全、系統自動保存操作日志、系統數據自動備份、系統部署域管理及權限策略等。

1.2.3 安防監控子系統

安防監控子系統實現對所有多媒體教室設備的實時監控，對貴重設備線纜破壞的觸發報警，并在主控中心顯示報警位置和聲光提示信號。

系統多畫面視圖監控：教室內安裝攝像機、視頻編碼器等設備，采集教室的視頻信號，傳輸到主控中心，主控中心以多畫面視圖的形式完成對所有多媒體教室設備的實時監控。

主控中心電視墻多畫面監控：主控中心安裝大屏幕液晶電視形成電視墻，結合多畫面分割器，將教室視頻信號以多畫面視圖的形式顯示到電視墻上，完成對所有多媒體教室的實時監控。電視墻多畫面監控更加直觀，可視性更強，但是只能在主控中心監控；在主控中心以外的分控室，只能通過系統多畫面視圖進行監控。

貴重設備斷線報警：投影機等貴重設備線纜被破壞時，觸發報警，報警信號回傳至主控中心，主控中心顯示具體報警位置，并發出聲光提示信號。

1.3 數據庫設計

數據庫是系統的核心和基礎，把系統中的大量數據按一定模型組織起來，提供存儲、維護和檢索的功能，使系統可以方便、及時、準確地從數據庫中獲得所需信息。數據庫的設計對系統有很大影響，只有設計合理才能使查詢方便快捷。

網絡管理系統的數據庫宜采用SQL Server為后臺數據庫，基于C/S模式管理。其中，教務課表管理、IC卡信息管理、門禁管理的數據來源于教務排課數據庫和校園一卡通數據庫，兩者之間需要有準確的對應關系。數據庫接口由學校教務系統和一卡通系統提供，以數據庫(SQLServer，Oracle)表或者視圖方式，與網絡管理系統數據庫進行無縫對接，自動實現數據同步，所需的接口數據見表1、表2。

表1 教務排課數據

表2 校園一卡通數據接口

教務排課數據、校園一卡通數據發生變化時，數據在規定的時間自動更新到網絡管理系統數據庫，并在系統規定時間自動下發到讀卡器。

2 多媒體網絡管理系統的應用

2009年，我院開始探索基于數字校園平臺的多媒體網絡管理系統。網絡管理系統是在控制系統基礎上，增強了管理和安防監控功能，形成了集控制、管理、安防為一體、功能強大的網絡管理平臺。特別是針對多媒體設備的使用管理、主控中心電視墻的多畫面監控，學校進行了重點的實踐。

在使用管理上，系統實現了“教師持教工卡自動按課表使用多媒體設備”的管理模式。系統數據基于學校教務排課數據庫和校園一卡通數據庫，且系統數據保持同步更新，確保了管理信息準確，權限清晰；系統課表實時顯示多媒體教室總體占用情況，以及單個教室排課情況；課程名稱、授課教師、授課地點一目了然；教師身份信息準確無誤，實現了“基于IC卡授權，誰使用、誰負責”的多媒體教室借用模式；IC卡刷卡記錄記載了所有使用多媒體設備的人員信息，為設備安全管理提供重要依據。

多媒體教室總體占用信息、單個教室排課信息、IC卡讀卡器信息、IC卡刷卡記錄信息如圖2、圖3、圖4、圖5所示。