МУЛЬТИМЕДИЙНАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИМ УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС В ЛЕКЦИОННЫХ ПОТОЧНЫХ АУДИТОРИЯХ УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ И ИХ ОХРАНУ

Полезная модель относится к области вычислительной техники, в частности, к автоматизированным системам управления, контроля и передачи данных для обеспечения учебного процесса в учебном заведении и охраны доступа к информации.
Известна системная, приемно-контрольная панель (см. патент РФ на полезную модель №57938, М. кл. G08B 25/00, опубл. 27.10.2006 г), которая может применяться для реализации гибких систем мониторинга и охраны удаленных объектов с использованием нескольких независимых каналов передачи оперативной информации.
Система содержит охранный комплекс, включающий блок охранных оповещателей и блок отображения, связанный с блоком центрального процессора, который обеспечивает обработку данных, поступающих от охранного комплекса и от связанных с блоком центрального процессора блока телефонного коммуникатора, блока сотового коммуникатора, и блока радиомодема. Последние три блока являются идентификаторами доступа и служат для подключения соответственно телефонной линии, сотовой сети связи и радиоканала для приема и передачи оперативной информации. Контроль доступа внешних устройств различного типа осуществляется входящими в систему блоком преобразования уровней шины, блоком коммутации и управления и блоком формирования охранных зон, также связанных с блоком центрального процессора, который формирует управляющие команды. Блок центрального процессора через интерфейсный блок может подключаться к компьютеру.
Данная система обеспечивает контроль доступа в помещения удаленных объектов с использованием различных каналов передачи оперативной информации т.е. различных идентификаторов (телефонная связь, сотовая связь, радиосвязь), т.е. выполняет только функции охраны, контроля и отображения доступа к объектам.
Однако в ней не предусмотрен контроль и управление рабочими процессами, осуществляемыми внутри охраняемых объектов, и соответственно, не отслеживается доступ к информации, используемой при осуществлении рабочих процессов, например, процесса обучения.
Известен способ обеспечения сохранности данных на серверах в системе медиа доставки данных по требованию (см. патент Кореи №20090031796, М. кл. G06F 13/00, G06Q 30/00, H04N 5/445, 5/76, 7/173, 9/804, опубл. 27.03.2009 г.). Данная система обеспечивает по требованию пользователей возможности сохранения, восстановления, исправления и манипулирования данными, хранимыми на удаленном сервере, и их доставку на пользовательское оборудование, где бы оно не находилось, и в течение времени возможного осуществления связи с удаленным сервером. Данная система позволяет осуществить доставку информации в удобное для пользователя время и дает возможность анализа полученной информации в отсроченное время. В системе также предусмотрен контроль доступа к перезагруженным файлам информации.
Система содержит центр обработки данных с хранилищем данных (базой данных), соединенный через коммуникационную сеть с терминалами пользователей, которые через мультимедийную среду могут осуществлять взаимодействие через точки доступа с мультимедийным блоком управления. При этом каждый терминал пользователя снабжен идентификатором контроля доступа. Система через коммуникационную сеть и мультимедийную среду имеет возможность связи с удаленным сервером для предоставления услуг по передаче внешней информации и связи с блоком предоставления программ, осуществляя таким образом выбор различных программ или их частей.
Таким образом, данная система позволяет дистанционно управлять процессом доступа и получения необходимой информации на пользовательский терминал.
Однако в системе не предусмотрена возможность интерактивного режима работы, который бы позволил вносить изменения в данные, используемые для обмена информацией, в режиме реального времени.
При этом дистанционное управление системой может осуществляться только в пределах действия оператора связи.
Кроме того, в данной системе не предусмотрены меры защиты доступа к информации, поскольку предусмотрена только идентификация терминала пользователя, а не самого пользователя как потребителя информации.
Данная система выбрана за прототип.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в обеспечении интерактивного режима работы, расширении возможностей дистанционного управления и обеспечении мер защиты доступа самого потребителя к информации.
Достижение указанного технического результата обеспечивается в предлагаемой мультимедийной системе контроля и управления оборудованием, обеспечивающим учебный процесс в лекционных поточных аудиториях учебного заведения и их охрану, содержащем терминалы пользователей, связанные через мультимедийную среду, точки доступа и коммуникационную сеть с центром обработки данных, связанным также с электронным хранилищем данных (базой данных) и блоком управления, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит идентификатор пользователя, выполненный с возможностью осуществления взаимодействия с блоком контроля доступа, который также соответствующими входами/выходами соединен с охранным комплексом аудиторий, терминалом охраны и центром обработки данных, имеющим возможность подключения выходом через маршрутизатор к сети Интернет, а соответствующими входами/выходами - к терминалу системных администраторов и поэтажному шкафу (блоку маршрутизации), другими соответствующими входами/выходами соединенному со стойкой мультимедийного оборудования, являющейся мультимедийным блоком управления, точками доступа к терминалам пользователей, которыми являются мобильные рабочие места студентов, и аудиторной мультимедийной точке доступа, которая соединена также непосредственно через мультимедийную среду с терминалами пользователей, при этом стойка мультимедийного оборудования соответствующими выходами соединена с аудиосистемой и проектором, а соответствующими входами/выходами - с интерактивной доской, другой соответствующий вход которой и другой соответствующий вход проектора подключены к соответствующим выходам мультимедийного переключателя, связанного выходом/входом со входом/выходом аудиторной мультимедийной точки доступа, а соответствующим выходом - с блоком управления освещенностью, причем стойка мультимедийного оборудования включает терминал преподавателя и камеру воспроизведения документов.
Введение в предлагаемую систему блока контроля доступа, который имеет возможность взаимодействия с введенным идентификатором, пользователя, в качестве которого может использоваться электронный ключ, магнитная карта, снабженные идентификационным кодом, а также с введенными терминалом охраны и охранным комплексом аудитории и с центром обработки данных, позволяет обеспечить меры защиты доступа не только к терминалу пользователя, но и осуществить контроль персонального доступа данного пользователя в аудитории учебного заведения и к предоставляемой ему информации.
Наличие в системе стойки мультимедийного оборудования (мультимедийного блока управления), связанного через поэтажный шкаф (блок маршрутизации) с терминалами пользователей, центром обработки данных, а через него - через маршрутизатор с сетью Интернет, электронной библиотекой, а также с аудиосистемой, интерактивной доской, проектором, дает возможность с использованием мультимедийного переключателя осуществить интерактивный режим работы системы, т.е. позволяет не только получать информацию, но и вносить в нее необходимые исправления, изменять данные, получаемые пользователями (студентами) от преподавателя в процессе обучения в режиме реального времени.
При этом управление системой не ограничивается пределами действия оператора связи, т.к. данная система подключена к сети Интернет и управление в системе возможно с любой точки доступа к сети.
1
2
3
1
n
1
2
3
Функциональная схема предлагаемой системы приведена на чертеже, согласно которому она содержит терминал 1 системных администраторов, маршрутизатор 2 для подключения к сети Интернет, электронное хранилище 3 данных (электронная база данных), связанные соответственно входом/выходом и входами с выходом/входом и соответствующими выходами центра 4 обработки данных, охранный комплекс 5 аудиторий и терминал 6 охраны, входами/выходами соединенные с соответствующими выходами/входами блока 7 контроля доступа, другими входами/выходами соединенного соответственно с соответствующим выходом/входом центра 4 обработки данных, с выходом/входом электронного замка 8, в свою очередь, соединенного двумя входами/выходами с соответствующими выходами входами идентификатора 9 пользователя. Центр 4 обработки данных соответствующим входом/выходом соединен также с соответствующими выходами/входами поэтажного шкафа 10 (блока маршрутизации), другие выходы/входы которого соединены с соответствующими входами/выходами стойки 11 мультимедийного оборудования (мультимедийного блока управления), включающего терминал 12 преподавателя и камеру 13 воспроизведения документов. Стойка 11 мультимедийного оборудования соответствующим выходом связана с аудиосистемой 14, соответствующим входом/выходом с соответствующим выходом/входом интерактивной доски 15, соответствующим выходом - с соответствующим входом проектора 16, другим входом соединенного с соответствующим выходом мультимедийного переключателя 17, вход/выход которого соединен с выходом/входом аудиторной мультимедийной точки доступа 18, другие соответствующие выходы мультимедийного переключателя 17 соединены с соответствующими входами интерактивной доски 15, проектора 16 и блока 19 управления освещенностью. При этом соответствующие входы/выходы аудиторной мультимедийной точки доступа 18 соединены с точками 20, 20, 20 доступа и через мультимедийную среду 21 - с терминалами 22-22 пользователей (мобильными рабочими местами студентов). Точки 20, 20, 20 доступа связаны также входами/выходами с соответствующими выходами/входами поэтажного шкафа 10 (блока маршрутизации).
Работа предлагаемой системы осуществляется следующим образом.
1
2
3
1
n
1
n
1
n
Перед началом занятий (входом в аудиторию) пользователь (преподаватель) личным идентификатором 9 (электронным ключом, магнитной картой), снабженным индивидуальным идентификационным кодом (ИИК), открывает электронный замок 8 аудитории. Сигнал с электронного замка 8 по защищенной линии поступает на сервер блока 7 контроля доступа (БКД) и далее на сервер центра 4 обработки данных (ЦОД). Сервер БКД 7 идентифицирует индентификатор 9, фиксирует время и при совпадении ИИК с временем разрешения доступа передает сигнал на охранный комплекс 5 аудитории и выдает сигнал подтверждения на сервер ЦОД 4. С сервера ЦОД 4 в соответствии с временем разрешения доступа сигнал через поэтажный шкаф 10 (блок маршрутизации) поступает на терминал 12 преподавателя в стойке 11 мультимедийного оборудования (ММО), после чего у него открывается доступ к материалам учебного занятия из электронного хранилища 3 (электронной базы данных) в соответствии с прописанным заранее преподавателем сценарием доступа для чтения лекции. Кроме того, с ЦОД 4 через поэтажный шкаф 10 (блок маршрутизации) поступает сигнал на терминал 12 преподавателя на разрешение подключения к точкам доступа 20, 20, 20 (WiFi), расположенным в аудитории, терминалов пользователей 22-22(мобильных рабочих мест студентов) или персональных компьютеров (ПК), идентификация которых производится по введенным ими логину и паролю доступа в сеть. При их регистрации в сети сигнал с данными логина и пароля поступает через поэтажный шкаф 10 (блок маршрутизации) и ЦОД 4 на сервер БКД 7. В тот же момент времени происходит соединение для обмена данными между мультимедийным переключателем 17, мультимедийной точкой доступа 18 и терминалом 12 преподавателя в стойке 11 ММО. В ЦОД 4 через поэтажный шкаф 10 (блок маршрутизации) передается сигнал обратной связи о подключении терминалов 22-22 пользователей и/или стационарных ПК. Сигнал поступает на БКД 7, где фиксируется количество студентов, присутствующих на занятии. При фиксации в базе данных ЦОД 4 данные о присутствии выводятся на терминал 12 преподавателя сигналом, передаваемым через поэтажный шкаф 10 (блок маршрутизации) на стойку 11 ММО. В процессе занятия ЦОД 4 управляет режимами доступа с терминалов 22-22 или стационарных ПК (режимом полного доступа - через маршрутизатор 2 в сеть Интернет, к электронному хранилищу 3, материалу данной лекции или всего курса лекций; или режиму теста, когда доступ к внешним материалам отсутствует). Управление режимами осуществляется с терминала 12 преподавателя путем передачи сигнала через поэтажный шкаф 10 (блок маршрутизации) на ЦОД 4 и далее, по необходимости, в электронное хранилище 3, проводной Интернет через маршрутизатор 2, другие внешние ресурсы и обратно.
1
3
Кроме того, в процессе лекции преподаватель через мультимедийный переключатель 17 может использовать мультимедийные возможности аудитории: демонстрацию слайдов через проектор 16 на большой экран, использование аудиосистемы 14 и камеры 13 воспроизведения документов, регулировку освещенности аудитории блоком 19 управления освещенностью. Подача большей части лекционного материала осуществляется через терминал 12 преподавателя стойки 11 мультимедийного оборудования к соответствующим блокам и/или через мультимедийный переключатель 17. В процессе работы системы дополнительный контроль осуществляется с терминала 1 системных администраторов. При возникновении системной ошибки сигнал с сервера ЦОД 4 поступает на пульт терминала 1 системных администраторов, с которого осуществляется коррекция системы. После устранения системной ошибки сигнал об этом передается на ЦОД 4 и возобновляется работа системы. По окончанию занятия преподаватель может со своего терминала 12 закрыть сессию доступа для студентов с сохранением результатов (тестов, лабораторных работ и др.) путем передачи сигнала с терминала 12 через стойку 11 ММО и поэтажный шкаф 10 (блок маршрутизации) на ЦОД 4. Данная сессия может быть закрыта автоматически при выходе преподавателя из аудитории и закрытии двери аудитории личным идентификатором 9. При таком варианте сигнал с электронного замка 8 по защищенной линии поступает на блок 7 контроля доступа, передается в ЦОД 4, где обрабатывается, и сигнал окончания сессии доступа подается через поэтажный шкаф 10 (блок маршрутизации) на стойку 11 ММО и точки доступа 20-20 WiFi. После закрытия аудитории идентификатором 9 пользователя и получения сигнала на сервере БКД 7 и ЦОД 4, сигнал передается на охранный комплекс 5 аудитории. ЦОД 4 сохраняет результаты работ студентов. Данные о посещаемости, статистика по тестам и лабораторным работам сохраняются, обрабатываются и по запросу в соответствии с приоритетом доступа могут быть переданы в деканат, учебный отдел и преподавателю.
Рассмотрим пример выполнения блоков данной системы.
Терминал 1 системных администраторов содержит монитор типа Acer 19'' и процессор Core2Quatro.
В качестве маршрутизатора 2 сети Интернет может быть использован маршрутизатор фирмы Cisco 3700.
Электронное хранилище 3 в виде базы данных может находиться в ЦОД 4. ЦОД 4 может содержать IBM сервер, маршрутизатор фирмы Cisco 6500 Catalist и источник бесперебойного питания типа АРС.
Система безопасности, в которую входят охранный комплекс 5 аудитории, терминал охраны 6 и блок 7 контроля доступа может быть создана на базе охранного комплекса КОДОС, производимого НПК «СоюзСпецАвтоматика».
В качестве электронного замка 8 может быть использован замок типа ML-400-40.
В качестве электронного идентификатора пользователя 9 может например, использоваться Считыватель HID PROXY-11 «Кодос RD-1040.
Поэтажный шкаф 10 может представлять собой маршрутизатор фирмы Cisco 3700.
Терминал преподавателя 12 в стойке 11 мультимедийного оборудования содержит монитор типа Acer 17'' и процессор типа Core2Duo.
Терминал преподавателя 12 в стойке 11 мультимедийного оборудования содержит монитор типа Acer 17'' и процессор типа Core2Duo.
В качестве камеры 13 воспроизведения документов может быть использована камера фирмы Samsung SDP-900.
В аудиосистеме 14 могут быть использованы микрофон EW335G2-D, и акустическая система фирмы Bosch LBC-3210/00.
В качестве интерактивной доски 15 может быть использована доска типа ActivBoard+2.
В качестве проектора 16 может быть использован проектор фирмы Sony PLC-XF70.
В качестве мультимедийного переключателя 17 может быть использована ЖК панель 8,4'' FG5965-04.
В качестве аудиторной мультимедийной точки доступа 18 WiFi может быть использована точка доступа фирмы Cisco, работающая по протоколу IEEE 802.11.
В качестве блока 19 управления освещенностью может быть использован блок типа RDM-HFDB.
1
3
В качестве точек доступа 20-20 к терминалам пользователей могут использоваться точки доступа фирмы Cisco, работающие по протоколу IEEE 802.11.
1
n
В качестве терминалов пользователей 22-22 могут использоваться ноутбуки типа MacBook с процессором Intel Corel 2 Duo 2,4 Ггц с глянцевым широкоформатным монитором с диагональю 13,3''.