论物联网环境下的多媒体教室集成管控系统

摘要：随着信息技术的快速发展，多媒体教室在教学中的应用非常普遍，为现代教学提供了诸多的方便。多媒体教室结合了音響、设备、投影屏幕、中央控制系统、数字视频展示台、液晶投影机、多媒体、计算机等各种各样的现代教学设备，在多媒体教室的使用中需要经常进行维护与管理，针对当前多媒体教室使用中的问题，结合物联网技术与网络通信技术，针对多媒体设备进行数据自动采集、异常状态及时报警、技术状态实时监测、网络化集中控制等内容，有效地开展集中管控。

关键词：物联网环境下;多媒体教室;集成管控系统

中图分类号：TP393 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）33-0234-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

近几年来教学改革在不断深入，信息化教学的覆盖面也越来越广，在教学中，网络教学与多媒体教学也成了非常普遍的形式。而在这样的背景下，多媒体教室的管理、使用、建设也需要不断加强。在各大院校中，多媒体教室的设备型号、规格缺乏统一性，建设批次各不相同，多媒体教室数量增多，这导致设备的维护、管理、使用遇到了一定的问题。在进行设备管理、维护时，主要是由人工执行.难以有效的排除与判断故障，技术手段比较差，不能实现有效地维护与管理，也无法有效的配备维修配件。而这些问题都会对教学的进行产生阻碍，因此要通过信息化手段提升设备的集中管控能力，有效解决效率低、难度大等各种问题。

1 物联网概述

物联网技术包含信息处理、传输、获取、存储等过程，其中主要有Internet系统、中间件Savant的系统、射频识别等内容。射频识别能有效地进行数据与信息的交换与跟踪，这种技术可以通过非接触的方式进行自动识别。中间件Savant系统使In-ternet系统与解读器之间的传输物件可以通过监控机传送、数据捕获进行传输，互联网主要有应用层、网络层、感知层几个层面，感知层是最下端的层面，能感知与收集现实世界各种信息。同时与局部空间进行互动。保护层是与蜂窝移动网络连接无线网络，连接的工具能有效完成远距离传输与信息融合。应用层是物联网系统最顶端的层面，主要使用于服务应用者帮助他们处理与收集各种信息。

2 物联网环境下的多媒体教室集成管控系统总体设计

2.1 物联网环境下的多媒体教室集成管控系统设计思路

多媒体教室设备操作比较复杂，管理方式落后，因此需要有效提升多媒体教室的整体应用效果。多媒体教室中有各种各样的设备，为现代化教学提供的最基础的设施，同时也承担着整个学校各专业师生在日常教学中的多媒体教学任务。多媒体设备由应用软件控制着音箱功放、屏幕数字、中控系统、数码视频展台、投影机、辅助材料及调试等多种内容。多媒体设备大多使用寿命不长，价格比较昂贵，精度特别高。在目前的教学中，主要是由教师进行本地控制，以此来实现对多媒体设备的使用和控制，通过控制面板针对不同设备开展单独控制或一键程序控制。有少部分院校会通过网络实施远程集中控制。但是简单的功能往往利用率比较低，另外也将本地控制与远程控制结合起来，更加优化设备的操控。在进行对故障的判断以及检测参数、监控设备技术状态等事项时，有的学校还会应用人工检测方式，以此来对技术参数的状态进行分析和判断。同时实施对设备技术的维护工作，这样的检测方式效率比较低，需要付出重复性的工作量，而且大多是在设备出现问题之后实施工作。在对设备进行管理与维护的过程中相对比较被动，这极大程度上导致多媒体设备的使用缺乏先进性，在接下来的工作中，需要管理在线自动监测与设备技术异常报警方面的问题，使维护与管理变得更加主动。在对教室进行设备管理时，有时会采取独立的管理软件或人工统计等方式，但是，在人工采集数据的过程中，会出现效率低等问题，这样的管理效果缺乏有效性，管理功能也停留于简单的层面。无法充分体现设备消耗与维护的状况，因此在多媒体教室集成管控系统设计中，要通过信息化进行多媒体设备的管理与维修，自动采集故障数据源，有效地进行数据的分析与操作，加强数据的自动采集，在维修故障方面能更加有效。同时也能使多媒体教室维护、使用得到良好的决策依据。在设备的使用中，大多会出现键盘、鼠标、电池、投影机灯泡、滤网、计算机软件等容易损坏的软硬件故障，而其他各方面的故障比较少。在多媒体教室集成管控系统设置中要维护与监测投影机、计算机等重点内容，在中控产品方面，除了竞业达、现代中庆产品具备远程控制功能，其他的大多只能进行本地控制，目前有的产品仍未使用维修关联管理功能、数据自动采集、设备技术状态实时监测等功能，这导致在管理中难以实现整体性的集成管控应用结合互联网网络通信、数据采集等方法开展集中管控，使数据采集、使用、维修、状态监测管理、设备管理、使用控制等方面得到有效的整合，全面有效地控制并管理多媒体设备，主要分为以下几种功能与思路。

2.2 在网络远程控制方面，可以设置定时控制、批量及复位远程开关等功能

在本地控制中，用控制面板与ID卡开展教室多媒体设备方面的程序控制，其中包括对设备的单独控制，以及一键上下课等功能。这样能为教师提供更加方便地使用方式，其他人员如果未经授权是无法操作该设备的。在网络远程控制方面，可以设置定时控制、批量及复位远程开关等功能，针对课表时间进行有效操作。也可以设置授权本地控制，将这几方面有效地结合起来，这样可以防止出现错误操作而造成的不良影响，使设备的使用更加可靠、安全、灵活、方便，同时避免出现非正常使用或不必要的开关等重复操作内容。

2.3 通过监测、诊断技术、传感器物联网头设备，及时诊断出现的故障或异常

要全面监控各种多媒体设备的技术状态，通过监测、诊断技术、传感器物联网头设备，及时诊断出现的故障或异常，并进行相应的报警与显示。有效地采集与监测滤网使用时间及投影机灯泡亮度与使用时间，更好研究投影机的现有情况，在更换滤网灯泡或清洗投影机时，要依据具体状况进行。提升设备的使用效率。有效地进行预知维护，强化设备维护与管理的主动性。

2.4 使配件消耗、维修、设备使用相联系，提升管理数据的真实性与准确性

在设备的使用过程中，可以应用传感器计算与采集技术时间参数及故障的相关数据，判断与分析系统内部的关联内容，使配件消耗、维修、设备使用相联系，提升管理数据的真实性与准确性，加强对数据的管理与分析统计。同时在多媒体教室设备的维修与使用中，能拥有有效的决策依据。

2.5 有效的反馈计算机状态，更加全面读取系统软硬件配置信息

在使用计算机的过程中，要有效结合软硬件，按照计算机技术状态开展远程监控，有效地反馈计算机状态，更加全面地读取系统软硬件配置信息。其中包含相关设备的温度、硬盘的使用率、CPU的占用率等等内容，可以通过远程帮助使用人员操作计算机，得到计算机的控制权。有效地解决软件方面的故障，在维修计算机的时候，维修人员可以结合网络远程对计算机软件系統进行维护。其中包含软件安装、系统恢复、系统备份，以及病毒查杀删除等内容，加强计算机的维护能力。

2.6 结合模块化的设计，对于各种功能进行扩展

在计算机使用中，要结合模块化的设计，对于各种功能进行扩展，同时为模块预留接口。这样可以更好地进行温度控制、灯光控制、远程呼叫、远程听查课等内容，使产品更具具有更强的适应性。从图1、图2可以了解系统的整体性设计。图1体现了系统拓扑图，在各个多媒体教室中，主控室通过网络智能中控将各个教室连接起来，具备更加强大的数据交换功能与强化远程控制功能。图2体现了多媒体教室的各个设备连接图，使多媒体设备与智能网络中控有机地联系起来，加强设备的控制与反馈。

3 物联网环境下的多媒体教室集成管控系统技术的实现

这种多媒体教室集成管控系统有管控软件、传感器、智能网络中控组成。

3.1 应用智能网络中控、传感器、自动采集设备进行技术状态参数的采集

在智能网络中控中，采取了嵌入式ARM处理器，通过运算能力与本地储存进行本地管控操作，另外使用WEP应用服务与网络通信协议，在管理终端与服务器进行远程管控，借助温度、图像、音频、电压电流等传感器技术，应用智能网络中控、传感器、自动采集设备进行技术状态参数的采集，更加准确地判断设备状态，如发现存在异常会立刻发出报警信息。

3.2 扩展总线接口，有助于中控主机升级使用

中控主机包含下面三种接口：第1种是音视频切换接口，第2种是通信接口，第3种是智能电源接口。这三种接口都带着电压电流检测功能，可以准确地进行功率、电流的检测。专用总线接口能连接中控主机、配套设备模块，其中包含音频检测模块、图像采集模块等等。这样的接口可以连接8个设备，并能通过图像采集模块专用总线进行高速图像数据传输，扩展总线接口，其中不包含供电，是标准的RS485接口，有助于中控主机升级使用，也能使网络智能电源得到充分的拓展。

3.3 管控软件

如图3，管控软件是在互联网的基础上管理与控制多媒体设备，包括设备维修管理、设备使用管理、教室设备管理、设备远程监控、统计报表、配件器材管理等模块。

4 系统用应用模式

在基于物联网的多媒体教室集成管控系统应用中，可在校区中应用集中管控模式成立管控中心，通过管理终端配置服务器等方式连接智能管控中控，加强对教室设备的管理与控制。在单个校区内，安排2-3名保障人员，就能对几百个多媒体教室进行管控，优化多媒体教室管理效率。多媒体教室集成管控系统的应用方式主要包括统计核算、定期集中维护、日常管理维护、网络远程操控、教室本地操控等等方式，这样可以提升管理与维护的有效性与主动性，保证管理系统能正常运行。

5 结语

综上所述，多媒体教室集成管控系统结合多媒体教室的维护与管理，了解维护、管理人员的需求，同时结合国内外类似产品的优势，使多媒体教室设备的管理、维护、使用融为一体，提升多媒体教室设备的信息化管理。大大优化了多媒体教室的使用操作，同时解决了使用中的一系列问题.减少了维护人员的劳动强度，提升了维护与管理的有效性，同时能更好地满足使用需求，使产品的成本降到最低。

参考文献：

[1]孙进康，SUNJin-kang.基于物联网的多媒体教室集成管控系统研究[J].现代教育技术，2019（17）：113-119.

[2]刘秋荷，基于物联网技术的多媒体教室管理系统的研究与实现[D].2019（06）：18-19.

[3]宋述强，钟晓流，许俊华.低碳时代的多媒体教学环境：系统集成与技术趋势[J].电化教育研究，2010，31（10）：29-31，49.

【通联编辑：光文玲】

作者简介：陆焱（1981-），男，江苏常州人，工程师，硕士，主要研究方向为计算机应用技术、教学信息化技术。