無網絡中控的網絡多媒體教室研究與實現

黃天強

（吉首大學信息管理與工程學院，湖南 張家界 427000）

0 引言

目前大多數高校多媒體教室的網絡系統，仍停留在簡易式系統或簡易中控式系統這兩種類型上，這兩種系統都是屬于單機版的控制模式。單機版的控制模式操作較為復雜，設備易出現故障，無法實現多媒體教室的網絡化集中控制和管理，大大加重了工作人員的工作量和管理難度[1]。現在的網絡中控型多媒體教室通常是將每間多媒體教室的普通中控更換為網絡中控，再在網絡上加一臺網絡控制器，通過控制軟件實現遠程控制管理多媒體教室。這種建設方案由于需要在原有的多媒體教室設備的基礎上增加網絡中控及控制器等硬件，增加了學校教學條件建設負擔，同時還要另外占用學校網絡寶貴的IP 資源。為實現多媒體教室網絡化控制與管理，提高管理及維護效率，同時又能降低學校網絡多媒體教室建設費用，本文作者提出一種無網絡中控的網絡多媒體教室建設方案。

1 無網絡中控的網絡多媒體教室的基本設計原則

1.1 系統實用性

系統的建設應在現有的網絡和多媒體教室設備的基礎上進行合理優化，利用多媒體教室的教學計算機的軟硬件資源取代網絡中控，使網絡多媒體教室在沒有網絡中控的情況下，通過設計控制軟件對網絡多媒體教室實現本地與網絡控制，達到對每個多媒體教室中的遠程集中化管理與維護的目的，從而有效降低多媒體教室建設與維護費用。

1.2 系統使用簡便性

系統的本地與網絡控制的操作應簡便、快捷、具有一定的智能化，使用者只需操作計算機即可完成對投影儀的控制操作。系統設計時應考慮多媒體教室投影機與計算機的更換或升級，預留接口，具有較好的兼容性。系統如有更換或升級，只需在投影機控制及網絡控制軟件中選擇對應的投影儀控制碼即可，硬件不需要變動，使網絡多媒體教室升級與維護簡單、方便。

1.3 系統安全穩定性

系統運行的安全及可靠性是一個實用的多媒體教室的重要指標之一，系統的建設應從多媒體教室的組成、計算機選型、軟件設計等方面著手，提高控制系統軟件的可靠性，降低全系統的故障率，確保系統的安全、穩定運行，滿足長時間教學的需要。

1.4 系統較高的管理性

系統能夠通過軟件完成對多媒體教室的網絡化管理與監控，使所有的設備得到及時的維護，提高管理效率，減輕管理與維護的勞動強度。

2 無網絡中控的網絡多媒體教室的結構與功能

2.1 結構

無網絡中控的網絡多媒體教室系統沒有網絡中控及主網絡控制器硬件設備，但系統和有網絡中控的多媒體教室一樣采用C/S 結構，在邏輯上分為教室端本地控制以及控制端網絡控制。教師在多媒體教室通過教學計算機上的控制軟件實現對本教室投影機設備的控制。管理人員在主控計算機上操作網絡控制軟件，通過網絡控制教室端的教學計算機從而實現對所有教室多媒體設備的控制，即遠程控制。而遠程控制能最終實現對所有多媒體教室的遠程狀態監測、遠程維護、遠程協助、集中控制等管控功能[2]。無網絡中控的網絡多媒體教室系統結構如圖1。

本地控制:以軟件的方式利用多媒體教室的教學計算機上的RS-232 串行接口向投影機發送控制碼已達到控制投影機的目的，教師在操作時無需在本地網絡中控上進行按鍵操作，只需在教學計算機上用鼠標進行操作。另外，教師機還能通過網絡接受主控計算機發送的控制命令，根據控制命令完成本地相應的控制動作。

網絡控制:由主控計算機發出控制指令，發出的指令被翻譯成標準TCP/IP 協議包，通過網絡傳送到多媒體教室教學計算機。教學計算機收到指令后，調用對應的控制碼通過RS-232 串行接口發送給投影機以完成相關控制。主控計算機通過網絡即可實現遠程開/關控制投影儀等動作。

2.2 功能

教師端：即各個多媒體教室，由教學計算機及投影控制軟件組成，沒有網絡中控硬件，一方面，該教學計算機能完成正常的多媒體教學任務；另一方面，該教學計算機通過本地控制軟件及計算機串口完成本地的投影儀的操作，具有硬件結構簡單、使用便捷的特點，同時還具有網絡功能，可與主控端進行通信與控制。

主控端：網絡上的主控計算機通過網絡控制軟件以TCP 或UDP協議對接入網絡的所有多媒體教室進行遠程管理和控制。即可完成點對點的操作，也可以廣播命令的方式完成對所有多媒體教室的統一操作與管理。

3 具體實現

3.1 教學端計算機與投影機的硬件連接

多媒體教室教學計算機和投影機采用串行通信方式，計算機和投影機硬件連接較簡單，只需將計算機的串口DB-9 的第3 引腳（發送）與投影機RS232 串口的接收引腳相連，將計算機的串口DB-9 的第5引腳（地線）與投影機RS232 串口的地線引腳相連即可。特殊情況下，計算機和投影機如為雙工通信方式，計算機和投影機RS232 串口連接，在單工通信連接的基礎上，再將計算機的串口DB-9 的第2 引腳（接收）與投影機RS232 串口的發送引腳相連即可。

3.2 教學端計算機控制軟件編程要點

由于沒有網絡中控硬件，教學端計算機軟件須具有控制與網絡通信兩個功能。為實現以上兩個功能，需在軟件設計時安排一個MScomm(Microsoft Communication Control)通信控件用于串行通信控制，發送控制碼完成對投影機的開啟、關閉、視頻選擇等操作，投影機控制碼格式見表1。

表1 控制碼格式

同時還需安排一個Winsock 網絡通信控件，利用Winsock 控件可以與遠程計算機建立連接，可選擇用戶數據報文協議（UDP）或傳輸控制協議（TCP）進行通信，實現教學端與主控端的網絡通信。教學端與主控端通信編程為典型的基于Winsock 控件的通信編程，教學端接收到主控端命令再根據命令執行相應的操作，具體程序代碼這里不再詳述。現給出教學端控制程序關鍵代碼如下：

3.3 主控端計算機控制軟件編程要點

網絡控制實現的基礎是TCP/IP 網絡的數據通信，基于網絡技術開發的一個服務器和客戶應用程序，分別運行于控制計算機控制機和被控制計算機被控機中。通過網絡通信，實現控制機對被控機的一系列操作。主控端在網絡控制軟件設計時，需安排一個Winsock 控件數組用于響應網絡上各多媒體教學端的TCP 連接請求并建立連接，網絡連接建立后便可向教學端發送命令，也可接受來自教學端的信息。具體Winsock 控件通信程序代碼這里不再詳述。

4 結束語

無網絡中控的網絡多媒體教室采用本地控制和遠程控制軟件代替網絡中控完成相關控制，不僅能簡化多媒體教室系統，降低建設及維護成本，還可對多媒體教室開展網絡集中控制管理和維護，提高管理效率，具有較強的實際應用價值。但由于無網絡中控的網絡多媒體教室其硬件控制僅限于投影儀，投影屏幕的升降需手動完成，系統還可進一步完善。

［1］駱舒萍.網絡中控型多媒體教室的設計[J].黎明職業大學學報，2009(2):42-44.

［2］李海濤.多媒體教室網絡中央控制系統的設計與實現[J].焦作大學學報，2011(3):89-90.