无网络中控的网络多媒体教室研究与实现

黄天强

（吉首大学信息管理与工程学院，湖南 张家界 427000）

0 引言

目前大多数高校多媒体教室的网络系统，仍停留在简易式系统或简易中控式系统这两种类型上，这两种系统都是属于单机版的控制模式。单机版的控制模式操作较为复杂，设备易出现故障，无法实现多媒体教室的网络化集中控制和管理，大大加重了工作人员的工作量和管理难度[1]。现在的网络中控型多媒体教室通常是将每间多媒体教室的普通中控更换为网络中控，再在网络上加一台网络控制器，通过控制软件实现远程控制管理多媒体教室。这种建设方案由于需要在原有的多媒体教室设备的基础上增加网络中控及控制器等硬件，增加了学校教学条件建设负担，同时还要另外占用学校网络宝贵的IP 资源。为实现多媒体教室网络化控制与管理，提高管理及维护效率，同时又能降低学校网络多媒体教室建设费用，本文作者提出一种无网络中控的网络多媒体教室建设方案。

1 无网络中控的网络多媒体教室的基本设计原则

1.1 系统实用性

系统的建设应在现有的网络和多媒体教室设备的基础上进行合理优化，利用多媒体教室的教学计算机的软硬件资源取代网络中控，使网络多媒体教室在没有网络中控的情况下，通过设计控制软件对网络多媒体教室实现本地与网络控制，达到对每个多媒体教室中的远程集中化管理与维护的目的，从而有效降低多媒体教室建设与维护费用。

1.2 系统使用简便性

系统的本地与网络控制的操作应简便、快捷、具有一定的智能化，使用者只需操作计算机即可完成对投影仪的控制操作。系统设计时应考虑多媒体教室投影机与计算机的更换或升级，预留接口，具有较好的兼容性。系统如有更换或升级，只需在投影机控制及网络控制软件中选择对应的投影仪控制码即可，硬件不需要变动，使网络多媒体教室升级与维护简单、方便。

1.3 系统安全稳定性

系统运行的安全及可靠性是一个实用的多媒体教室的重要指标之一，系统的建设应从多媒体教室的组成、计算机选型、软件设计等方面着手，提高控制系统软件的可靠性，降低全系统的故障率，确保系统的安全、稳定运行，满足长时间教学的需要。

1.4 系统较高的管理性

系统能够通过软件完成对多媒体教室的网络化管理与监控，使所有的设备得到及时的维护，提高管理效率，减轻管理与维护的劳动强度。

2 无网络中控的网络多媒体教室的结构与功能

2.1 结构

无网络中控的网络多媒体教室系统没有网络中控及主网络控制器硬件设备，但系统和有网络中控的多媒体教室一样采用C/S 结构，在逻辑上分为教室端本地控制以及控制端网络控制。教师在多媒体教室通过教学计算机上的控制软件实现对本教室投影机设备的控制。管理人员在主控计算机上操作网络控制软件，通过网络控制教室端的教学计算机从而实现对所有教室多媒体设备的控制，即远程控制。而远程控制能最终实现对所有多媒体教室的远程状态监测、远程维护、远程协助、集中控制等管控功能[2]。无网络中控的网络多媒体教室系统结构如图1。

本地控制:以软件的方式利用多媒体教室的教学计算机上的RS-232 串行接口向投影机发送控制码已达到控制投影机的目的，教师在操作时无需在本地网络中控上进行按键操作，只需在教学计算机上用鼠标进行操作。另外，教师机还能通过网络接受主控计算机发送的控制命令，根据控制命令完成本地相应的控制动作。

网络控制:由主控计算机发出控制指令，发出的指令被翻译成标准TCP/IP 协议包，通过网络传送到多媒体教室教学计算机。教学计算机收到指令后，调用对应的控制码通过RS-232 串行接口发送给投影机以完成相关控制。主控计算机通过网络即可实现远程开/关控制投影仪等动作。

2.2 功能

教师端：即各个多媒体教室，由教学计算机及投影控制软件组成，没有网络中控硬件，一方面，该教学计算机能完成正常的多媒体教学任务；另一方面，该教学计算机通过本地控制软件及计算机串口完成本地的投影仪的操作，具有硬件结构简单、使用便捷的特点，同时还具有网络功能，可与主控端进行通信与控制。

主控端：网络上的主控计算机通过网络控制软件以TCP 或UDP协议对接入网络的所有多媒体教室进行远程管理和控制。即可完成点对点的操作，也可以广播命令的方式完成对所有多媒体教室的统一操作与管理。

3 具体实现

3.1 教学端计算机与投影机的硬件连接

多媒体教室教学计算机和投影机采用串行通信方式，计算机和投影机硬件连接较简单，只需将计算机的串口DB-9 的第3 引脚（发送）与投影机RS232 串口的接收引脚相连，将计算机的串口DB-9 的第5引脚（地线）与投影机RS232 串口的地线引脚相连即可。特殊情况下，计算机和投影机如为双工通信方式，计算机和投影机RS232 串口连接，在单工通信连接的基础上，再将计算机的串口DB-9 的第2 引脚（接收）与投影机RS232 串口的发送引脚相连即可。

3.2 教学端计算机控制软件编程要点

由于没有网络中控硬件，教学端计算机软件须具有控制与网络通信两个功能。为实现以上两个功能，需在软件设计时安排一个MScomm(Microsoft Communication Control)通信控件用于串行通信控制，发送控制码完成对投影机的开启、关闭、视频选择等操作，投影机控制码格式见表1。

表1 控制码格式

同时还需安排一个Winsock 网络通信控件，利用Winsock 控件可以与远程计算机建立连接，可选择用户数据报文协议（UDP）或传输控制协议（TCP）进行通信，实现教学端与主控端的网络通信。教学端与主控端通信编程为典型的基于Winsock 控件的通信编程，教学端接收到主控端命令再根据命令执行相应的操作，具体程序代码这里不再详述。现给出教学端控制程序关键代码如下：

3.3 主控端计算机控制软件编程要点

网络控制实现的基础是TCP/IP 网络的数据通信，基于网络技术开发的一个服务器和客户应用程序，分别运行于控制计算机控制机和被控制计算机被控机中。通过网络通信，实现控制机对被控机的一系列操作。主控端在网络控制软件设计时，需安排一个Winsock 控件数组用于响应网络上各多媒体教学端的TCP 连接请求并建立连接，网络连接建立后便可向教学端发送命令，也可接受来自教学端的信息。具体Winsock 控件通信程序代码这里不再详述。

4 结束语

无网络中控的网络多媒体教室采用本地控制和远程控制软件代替网络中控完成相关控制，不仅能简化多媒体教室系统，降低建设及维护成本，还可对多媒体教室开展网络集中控制管理和维护，提高管理效率，具有较强的实际应用价值。但由于无网络中控的网络多媒体教室其硬件控制仅限于投影仪，投影屏幕的升降需手动完成，系统还可进一步完善。

［1］骆舒萍.网络中控型多媒体教室的设计[J].黎明职业大学学报，2009(2):42-44.

［2］李海涛.多媒体教室网络中央控制系统的设计与实现[J].焦作大学学报，2011(3):89-90.