基于数字校园平台多媒体网络管理系统的设计与实现

2012-08-17 06:32胡晓燕

中国现代教育装备 2012年23期

胡晓燕

北京农学院网络与信息中心北京 102206

基于网络中控的多媒体控制系统，是当前多媒体教室最常见的管理平台，它具有远程控制、设备状态检测、多画面视图监控、信息统计等功能。多媒体控制系统实现了管理人员对教室多媒体设备的远程操作、远程维护以及简单的信息统计。但是，随着高校规模的不断扩大，多媒体教室教学任务日渐繁重，教学以外的各种活动更是应接不暇。多媒体教室不仅是教学的场所，还是各种培训、学术讲座、社团活动以及各种比赛的场所。多媒体设备的正常运行、安全管理、技术支持、服务响应等是当前多媒体管理工作面临的挑战。

随着数字化校园建设的不断深入，各高校相继建成了具有本校特色的数字校园平台。其中，以非接触式IC卡作为身份认证的校园一卡通系统成为各高校数字校园平台最重要的应用之一。教师、学生利用IC卡作为身份认证的载体，在校园中能够使用IC卡完成一系列与其身份相关的活动。数字校园平台提供了包括人事、教务、科研、学生、财务、办公等各个应用系统的数据共享、应用访问以及统一的访问接口。

充分应用数字化校园平台，在传统多媒体控制系统的基础上，增强管理和安防监控功能，构建“设备控制—使用管理—技术服务—功能拓展”全方位的多媒体网络管理系统。这既是多媒体教学管理工作的需要，也是信息技术应用面临的挑战和机遇。为此，我院进行了多媒体网络管理系统的探索与实践，希望能为同行提供一点借鉴。

1 多媒体网络管理系统的功能设计

多媒体网络管理系统是辅助教师进行多媒体教学的管理平台。在传统多媒体控制系统的基础上，与校园一卡通系统、教务排课系统进行无缝对接，扩展教务管理、IC卡管理、门禁管理、大屏幕显示、安防报警等功能，实现多媒体管理的智能化、集群化、可视化，是新形势下多媒体网络管理系统设计的总体思想。

1.1 系统构成

以服务教学为根本，依据数字校园平台，在多媒体总控系统基础上，增加教务管理、IC卡管理、大屏幕显示、IP电话可视对讲等功能，形成功能更加强大的网络管理系统。在系统构成上，网络管理系统至少应包括3个子系统：控制子系统、管理子系统、安防监控子系统。系统构成如图1所示：

图1 多媒体网络管理系统构成

控制子系统完成对多媒体设备的控制及检测；管理子系统完成对多媒体设备的使用管理、资产管理、远程技术服务以及系统的管理和维护；安防监控子系统完成对多媒体设备的实时监控以及防盗报警等。

1.2 功能设计

1.2.1 控制子系统

控制子系统实现对教室端多媒体设备的控制、信号切换以及设备状态的检测功能。主要包括：投影机的延时开关机、幕布、计算机、中控主机、电控锁等设备的开关；投影机、计算机、展台、笔记本、DVD等输入信号的切换；实时检测投影机、计算机、中控、设备柜的使用状态。

中控主机、桌面控制面板、各种多媒体设备、主控中心网管软件及校园网构成了网络管理系统中的控制子系统。该系统涵盖了传统多媒体网络控制系统的所有功能。

1.2.2 管理子系统

管理子系统实现对教室端多媒体设备的使用管理、资产管理、远程协助以及系统安全管理的功能。使用管理是针对多媒体教室的使用人、使用权限进行管理；资产管理是针对多媒体设备使用情况进行统计和分析；远程协助是针对教师提供远程技术支持；系统安全管理是针对系统的操作、用户策略以及权限控制的管理。

(1) 使用管理

主要包括：教务课表管理、IC卡信息管理、门禁管理。

教务课表管理显示所有多媒体教室的教务信息。包括占用信息、排课信息、课程信息及授课教师信息。数据主要来源于教务排课数据库，并随着教务排课信息的变化自动更新，同时也支持手动添加课表信息。

IC卡信息管理显示所有教师的身份信息。包括姓名、单位、教工号、IC卡编号、IC卡芯片号以及IC卡变更信息。数据主要来源于校园一卡通数据库，并随着IC卡信息的变更自动更新，同时，支持手动添加、删除IC卡数据。

门禁管理显示读卡器内储存所有授权的IC卡数据以及刷卡记录。授权的IC卡数据，既包括自动按课表下发的数据，也包括手动添加各种具有管理权限的IC卡数据。刷卡记录显示IC卡持有人、读取的时间、地点以及卡片的有效性。

(2) 资产管理

资产管理针对多媒体设备使用情况进行统计，形成资产报表，并能够以表格形式输出。主要包括：投影机灯泡使用时间、投影机开启次数、多媒体授课学时数及多媒体利用率等。

(3) 远程协助

远程协助是针对教师提供的远程技术支持，包括：①远程接管教室端计算机，进行文件传输、桌面管理、系统还原、发送通知等各种操作；②远程可视化技术指导，教师拨打IP电话，主控中心自动弹出呼叫教室的监控画面，方便管理人员远程提供各种技术支持。

(4) 系统安全管理

系统安全管理是针对管理系统的操作、维护和权限控制等。包括：服务器安装防病毒软件、实时检测系统安全、系统自动保存操作日志、系统数据自动备份、系统部署域管理及权限策略等。

1.2.3 安防监控子系统

安防监控子系统实现对所有多媒体教室设备的实时监控，对贵重设备线缆破坏的触发报警，并在主控中心显示报警位置和声光提示信号。

系统多画面视图监控：教室内安装摄像机、视频编码器等设备，采集教室的视频信号，传输到主控中心，主控中心以多画面视图的形式完成对所有多媒体教室设备的实时监控。

主控中心电视墙多画面监控：主控中心安装大屏幕液晶电视形成电视墙，结合多画面分割器，将教室视频信号以多画面视图的形式显示到电视墙上，完成对所有多媒体教室的实时监控。电视墙多画面监控更加直观，可视性更强，但是只能在主控中心监控；在主控中心以外的分控室，只能通过系统多画面视图进行监控。

贵重设备断线报警：投影机等贵重设备线缆被破坏时，触发报警，报警信号回传至主控中心，主控中心显示具体报警位置，并发出声光提示信号。

1.3 数据库设计

数据库是系统的核心和基础，把系统中的大量数据按一定模型组织起来，提供存储、维护和检索的功能，使系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得所需信息。数据库的设计对系统有很大影响，只有设计合理才能使查询方便快捷。

网络管理系统的数据库宜采用SQL Server为后台数据库，基于C/S模式管理。其中，教务课表管理、IC卡信息管理、门禁管理的数据来源于教务排课数据库和校园一卡通数据库，两者之间需要有准确的对应关系。数据库接口由学校教务系统和一卡通系统提供，以数据库(SQLServer，Oracle)表或者视图方式，与网络管理系统数据库进行无缝对接，自动实现数据同步，所需的接口数据见表1、表2。

表1 教务排课数据

表2 校园一卡通数据接口

教务排课数据、校园一卡通数据发生变化时，数据在规定的时间自动更新到网络管理系统数据库，并在系统规定时间自动下发到读卡器。

2 多媒体网络管理系统的应用

2009年，我院开始探索基于数字校园平台的多媒体网络管理系统。网络管理系统是在控制系统基础上，增强了管理和安防监控功能，形成了集控制、管理、安防为一体、功能强大的网络管理平台。特别是针对多媒体设备的使用管理、主控中心电视墙的多画面监控，学校进行了重点的实践。

在使用管理上，系统实现了“教师持教工卡自动按课表使用多媒体设备”的管理模式。系统数据基于学校教务排课数据库和校园一卡通数据库，且系统数据保持同步更新，确保了管理信息准确，权限清晰；系统课表实时显示多媒体教室总体占用情况，以及单个教室排课情况；课程名称、授课教师、授课地点一目了然；教师身份信息准确无误，实现了“基于IC卡授权，谁使用、谁负责”的多媒体教室借用模式；IC卡刷卡记录记载了所有使用多媒体设备的人员信息，为设备安全管理提供重要依据。

多媒体教室总体占用信息、单个教室排课信息、IC卡读卡器信息、IC卡刷卡记录信息如图2、图3、图4、图5所示。