張敬齋

（徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，徐州 221140）

0 引言

目前，多媒體設(shè)備在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)?shù)钠占?，在中小型企業(yè)的多媒體設(shè)備中占有很大的比重，比如：各種監(jiān)控設(shè)備、辦公電腦、門禁系統(tǒng)、VOD視頻點(diǎn)播系統(tǒng)、功放音響設(shè)備、照明電路等，工作人員使用多媒體進(jìn)行企業(yè)管理的積極性空前高漲。但是如何管理這些設(shè)備的使用是個(gè)十分繁瑣的問題:

1)設(shè)備維護(hù)工作量大，管理難度大、成本高

多媒體設(shè)備數(shù)量多且分散于不同的辦公室和車間、角落，供不同部門使用，而管理、維護(hù)工作一般由設(shè)備中心負(fù)責(zé)，在規(guī)劃建設(shè)、人員配備、值班開門、設(shè)備維護(hù)、部件更新等方面易出現(xiàn)職責(zé)不清狀況，導(dǎo)致使用混亂，操作不規(guī)范，設(shè)備損壞量大需要管理人員多，管理成本高等弊端。

2)工作人員使用不方便，不利于企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展

盡管辦公室人員的信息素養(yǎng)，特別是使用現(xiàn)代教育技術(shù)的能力在不斷提高，但對于沒有標(biāo)準(zhǔn)化、操作流程不統(tǒng)一，集成程度不高，其至存在某些缺陷的多媒體平臺(tái)，使用起來還是普遍存在困難。

3)網(wǎng)絡(luò)未得到充分利用，投資回報(bào)率低

由于早期建設(shè)的多媒體設(shè)備一般都是分批建立，早期的多媒體集成中央控制系統(tǒng)沒有集成網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，本人想到了利用企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，通過多媒體計(jì)算機(jī)、中央控制軟件以及多媒體集控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

根據(jù)以上狀況，決定引入基于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的多媒體集控系統(tǒng)，在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理中心位置，增設(shè)多媒體監(jiān)管中心，架設(shè)管理服務(wù)器和管理信息數(shù)據(jù)庫，整合資源服務(wù)器，合理搭配軟硬件，改造多媒體集控設(shè)備，建設(shè)跨網(wǎng)段、多區(qū)域、集中式監(jiān)管結(jié)構(gòu)。

1 多媒體集控設(shè)備原理

本方案的思路如下：在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理中心位置，增設(shè)多媒體監(jiān)管中心，架設(shè)管理服務(wù)器和管理信息數(shù)據(jù)庫，整合資源服務(wù)器，合理搭配軟硬件，改造多媒體集控設(shè)備，建設(shè)跨網(wǎng)段、多區(qū)域、集中式監(jiān)管結(jié)構(gòu)。

多媒體監(jiān)管中心可在原有設(shè)備中心(或網(wǎng)控中心等)基礎(chǔ)上建設(shè)，以高速以太網(wǎng)接入企業(yè)網(wǎng)，并直接接入網(wǎng)絡(luò)中心，以便整合資源服務(wù)器和用戶認(rèn)證服務(wù)器(如一卡通系統(tǒng))，每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)需要2-3個(gè)信息點(diǎn)一個(gè)連接電腦，一個(gè)連接中控設(shè)備，另一個(gè)供用戶便攜電腦使用。

中控平臺(tái)是多媒體集控的核心，需要管理的設(shè)備主要有：電腦、投影機(jī)、投影幕、功放和音響設(shè)備、監(jiān)控?cái)z像頭、門禁系統(tǒng)、VOD視頻點(diǎn)播系統(tǒng)、照明等等。

綜合考慮性價(jià)比、可擴(kuò)展性和軟件支持力度，選擇接口豐富、頻率較高的基于ARM920T內(nèi)核的S3C2440A微處理器，其接口和外圍模塊設(shè)計(jì)如圖1所示：

圖1 中控器硬件結(jié)構(gòu)框圖

S3C2440A接口豐富，外圍模塊的擴(kuò)展便利，通信模塊采用100M Ethernet(如DM9000APE)，也可采用無線網(wǎng)絡(luò)模塊，通過RS232接口連接投影機(jī)、功放和實(shí)物展示儀等設(shè)備、門禁系統(tǒng)、監(jiān)控?cái)z像頭，攝像頭連接電路可安裝30或130萬像素CMOS攝像頭以實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控或采集，中控操作控制按鈕使用矩陣鍵盤，若成本允許時(shí)還可使用觸摸屏，IC/射頻片識(shí)別模塊可識(shí)別用戶卡片后通過網(wǎng)絡(luò)連接到認(rèn)證服務(wù)器對用戶權(quán)限進(jìn)行認(rèn)證，通過專用模塊傳入門禁服務(wù)器，經(jīng)對使用申請工作人員及使用辦公室等信息的對比識(shí)別，有效者由服務(wù)器發(fā)出準(zhǔn)用指令，經(jīng)專用模塊回傳相應(yīng)的門禁控制器，實(shí)現(xiàn)開鎖動(dòng)作，從而體現(xiàn)出系統(tǒng)的門禁功能。電源管理模塊可對投影幕升降、其它設(shè)備電源的開/關(guān)進(jìn)行控制，同時(shí)，通過RTC電路，可實(shí)現(xiàn)S3C2440自身工作模式的管理，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)開/關(guān)機(jī)和遠(yuǎn)程喚醒功能。

中控平臺(tái)的軟件使用嵌入式Linux，并在其中移植一個(gè)Web服務(wù)器，遠(yuǎn)程控制端通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送指令，操控中控平臺(tái)，并通過中控平臺(tái)控制其它設(shè)備。

ARM具有豐富的指令集，借助Linux的穩(wěn)定性和可移植性，中控臺(tái)的功能可由軟件來擴(kuò)充，軟件是基于網(wǎng)絡(luò)的，中控器只需要解釋來自監(jiān)管中心的指令即可，所以，軟件的升級擴(kuò)展非常容易，只需要升級監(jiān)管中心的控制端，而不必一個(gè)個(gè)辦公室去升級中控器中的固件。

2 多媒體設(shè)備的控制

2.1 門禁系統(tǒng)的控制

1)多媒體設(shè)備管理員通過注冊刷卡器為使用中請教師在門禁系統(tǒng)服務(wù)器中進(jìn)行個(gè)人身份注冊，同時(shí)定義設(shè)備地點(diǎn)和使用時(shí)段等信息。

2)多媒體設(shè)備使用中請使用人員通過現(xiàn)場刷卡方式將其IC卡個(gè)人身份信息讀入系統(tǒng)后，通過專用模塊傳入門禁服務(wù)器，經(jīng)對使用申請人員及使用多媒體等信息的對比識(shí)別，有效者由服務(wù)器發(fā)出準(zhǔn)用指令，經(jīng)專用模塊回傳相應(yīng)的講臺(tái)門禁控制器，實(shí)現(xiàn)開鎖操作，從而體現(xiàn)出系統(tǒng)的門禁功能。

3)通過網(wǎng)絡(luò)對操作信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)記錄，體現(xiàn)出系統(tǒng)的網(wǎng)上信息管理功能。網(wǎng)絡(luò)型門禁系統(tǒng)就是這樣種依托網(wǎng)絡(luò)，集刷卡信息采集、分析、執(zhí)行和信息記錄于一體的網(wǎng)上應(yīng)用系統(tǒng)。

4)各種辦公室設(shè)置電控門鎖，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。網(wǎng)絡(luò)門禁與辦公室配介構(gòu)成個(gè)具有一定安保功能的設(shè)備系統(tǒng)。

2.2 環(huán)境控制

多媒體場景中的環(huán)境控制，主要包括燈光的開關(guān)、亮度、機(jī)械開關(guān)的控制以及速度等等一些物理量。對于強(qiáng)電電路的開關(guān)，可以通過繼電器、接觸器來直接控制，然后用智能控制器來達(dá)到工程要求。對于燈光的亮度控制，使用可控硅系統(tǒng)，通過智能控制器控制它的導(dǎo)通角來控制通過它的電流大小，從而控制接它的輸出端上燈光的亮度。當(dāng)智能控制器上接上相應(yīng)的傳感器電路后，它的物理量便轉(zhuǎn)換成可探測的電學(xué)物理量，單片機(jī)系統(tǒng)通過通信的方式將信息傳輸給上位機(jī)，軟件控制系統(tǒng)再處理后，我們就可以知道和控制被控制設(shè)備的狀態(tài)了。

2.3 多媒體設(shè)備控制

電腦、投影、電視等設(shè)備的控制則是通過接收相應(yīng)的指令代碼進(jìn)行操作。多媒體集中控制系統(tǒng)發(fā)出系統(tǒng)指令后，將指令集嵌入系統(tǒng)軟件中，根據(jù)電氣設(shè)備的指令規(guī)范，用戶只需進(jìn)行簡單的操作，系統(tǒng)就可智能地將操作翻譯成這些電氣設(shè)備的指令代碼，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的控制。

2.4 遠(yuǎn)程監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)信號端口與系統(tǒng)的終端設(shè)備的狀態(tài)采集端口IN1-IN8相連，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)采集監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，通過電腦軟件對狀態(tài)信號的處理和分析后執(zhí)行相應(yīng)的操作，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.5 VOD視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的控制

基于企業(yè)的有線電視網(wǎng)的VOD視頻系統(tǒng)要在改造后的企業(yè)雙向有線電視寬帶網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)，它主要是利用CATV網(wǎng)的寬帶特征，采用Cable Modem上下行頻率不對稱分割傳輸技術(shù)和計(jì)算機(jī)組網(wǎng)技術(shù)。Cable Modem技術(shù)實(shí)現(xiàn)一般是從87-860MHz電視頻道中分離出一個(gè)或多個(gè)6MHz/8MHz的信道用于下行傳送資料，可采用64QAM或256QAM調(diào)制方式。上行資料一般通過5-65MHz之間的一個(gè)或多個(gè)信道進(jìn)行傳送，一般選用QPSK調(diào)制。其通信過程為：CMTS把接收到的資料幀封裝在MPEG-TS幀中，調(diào)制后與有線電視信號混合，輸出RF信號到有線電視網(wǎng)。而客戶端的Cable Modem基本功能就是將辦公人員電腦輸出的上行數(shù)字信號調(diào)制成5-65MHz射頻信號進(jìn)入有線電視網(wǎng)的上行通道，同時(shí)將下行的RF信號解調(diào)為數(shù)字信號送給辦公人員電腦。它的主要功能有以下幾點(diǎn)：

1)多媒體集控服務(wù)中心通過企業(yè)外公共CATV的接入，可以讓員工在特定的時(shí)間段收看時(shí)事新聞等節(jié)目。

2) 多媒體集控服務(wù)中心通過接入企業(yè)外局域網(wǎng)下載遠(yuǎn)程視頻內(nèi)容，通過網(wǎng)關(guān)，員工可可以在辦公室、車間VOD點(diǎn)播觀看。管理員和員工也能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)交流，進(jìn)行討論、答疑。

3)在企業(yè)開大會(huì)時(shí)，多媒體集控服務(wù)中心的廣播服務(wù)器(輔以攝像頭、麥克風(fēng)等設(shè)備)，可以將領(lǐng)導(dǎo)講話視頻在企業(yè)內(nèi)實(shí)時(shí)廣播，實(shí)時(shí)廣播的內(nèi)容還可以存儲(chǔ)下來制作視頻光盤供以后點(diǎn)播使用。

3 結(jié)束語

在企業(yè)中引入基于企業(yè)局域網(wǎng)的多媒體集控系統(tǒng)，將極大改善多媒體設(shè)備的管理環(huán)境，提高多媒體設(shè)備管理效率，促進(jìn)管理手段、管理方式的變革，優(yōu)化管理過程和管理效果，從而推動(dòng)企業(yè)的現(xiàn)代教育技術(shù)工作和多媒體設(shè)備管理工作向深層次發(fā)展與提高。同時(shí)，由于多媒體集控系統(tǒng)的引入，使多媒體設(shè)備的管理走向數(shù)字化，從而使今后的多媒體設(shè)備管理更加便捷，更加精細(xì)。本文所開發(fā)多媒體集控系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，效果良好。

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