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碩 士 論 文 中 華 大 學

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中 華 大 學 碩 士 論 文

題目:網際網路遠端監控系統之研究-以學校多 媒體控制為例

系 所 別:科 技 管 理 研 究 所 學號姓名:M09503008 賴 東 燦 指導教授:陳 文 欽 博 士

中華民國九十六年七月

(2)

網際網路遠端監控系統之研究-以學校多媒體控制 為例

學生:賴東燦 指導教授:陳文欽博士 摘 要

本研究主要利用架構於網際網路上之人機介面軟體,並以學校教室視聽 教學設備為標的,透過網際網路與序列介面之轉換,直接使用紅外線(Ir)遙控 教學設備,達到同步教學或無聲廣播之功能。此外,本研究提出一種學校視 訊教學系統架構,以整合網際網路 TCP/IP 與 RS-232 介面模組轉換之商業用 途為實例,做為以後研究者的可行性驗證參考,研究中將校園內各種視聽系 統加以整合成為多媒體中心,再以此為中心透過網路連結使各教室藉由 TCP/IP 的協定相互溝通成為一個多媒體網路,最後使用人機介面軟體加以串 聯使成為一個多媒體教學系統達到介面轉換商業化的驗證研究。

關鍵詞:TCP/IP、多媒體、遠端監控、網際網路、RS232、IR

(3)

誌 謝

本篇論文的完成,首先要感謝指導教授陳文欽教授用心的引導,除了個 人領域的增長,更進一步的完成下階段研究的目標。同時也感謝學長陳振臺 博士先前的研究才能促成本研究的順利完成。

在進研究所的那一刻,如果沒有田效文教授的教誨也未必有今天的我,

在這裡獻上特別的敬意,當然老婆大人張惠禎的鼓勵也不能忘記一定要把這 一份榮譽與妳分享,同組的同學蕭智文、簡才傑、周柏青因為有你們的合作 無間才能有順利畢業的我一并在此感謝,最重要的是陳志華同事在硬體上的 幫助及丁春菊小姐的幫忙打字,都是我優秀的左右手,謝謝你們這兩年來的 幫忙,謹在此感謝所有關心我的人。

賴東燦 謹誌於中華科管所 中華民國 96 年 6 月

(4)

目 錄

摘 要... i

誌 謝... ii

目 錄... iii

圖目錄... v

表目錄... vii

第一章 緒論... 1

1.1 研究背景與動機 ... 1

1.2 研究目的 ... 1

1.3 論文架構 ... 1

第二章 文獻探討... 3

2.1 學校網路環境分析 ... 3

2.1.1TCP/IP 通訊協定 ... 3

2.1.2TCP 與 UDP 協定 ... 5

2.1.3 網際網路協定 ... 6

2.2 多媒體控制層結構分析與建置 ... 6

2.2.1RS-232 標準介面 ... 6

2.2.2RS-232 介面的電器特性 ... 7

2.2.3RS-232 的機械特性 ... 7

2.2.4RS-232 的資料交換協定 ... 7

2.2.5Ir 的簡介... 10

2.2.5.1IrDA 的應用發展 ... 10

2.3 遠端監控系統 ...11

2.3.1 遠端監控系統的基本架構 ...11

2.3.2 遠端監控系統的發展 ... 12

第三章 研究方法... 13

3.1 研究系統建構與流程說明 ... 13

(5)

3.2.1TCP/IP 轉 RS-232 之測試研究 ... 15

3.2.2TCP 模組系統架構 ... 18

3.2.3 TCP 模組之設定測試(Server 端) ... 19

3.2.4 Client 端安裝設定... 22

3.2.5 外部連線資料傳輸測試 ... 24

3.2.6 實際測試流程 ... 24

3.3 實體控制模組 ... 28

3.3.1 紅外線遙控器之解碼 ... 28

3.3.2RS-232 命令碼之建構 ... 29

3.3.3 實體控制模組架構 ... 30

3.3.4 實體控制模組測試 ... 31

3.3.5Ir 控制系統測試... 34

3.4 網頁/人機介面的設計、測試 ... 34

3.4.1 人機介面系統的建構 ... 34

3.4.2 人機介面網頁的設計 ... 35

3.4.3 人機介面軟體測試 ... 36

第四章 研究結果... 39

4.1 硬體建置系統架構圖 ... 39

4.2 系統連線整合測試 ... 40

4.2.1 即時廣播測試與結果 ... 40

4.2.2 預約廣播測試與結果 ... 41

4.2.3 緊急廣播測試與結果 ... 42

4.2.4 電子佈告欄測試與結果 ... 43

第五章 結論與建議... 44

5.1 結論 ... 44

5.2 後續研究與建議 ... 44

參考文獻... 46

(6)

圖目錄

圖 1.1 論文研究架構... 2

圖 2.1 OSI. TCP/IP 的階層架構與相關協定群………..4

圖 2.2 RS-232 電位準備暨資料傳送圖 ... 8

圖 2.3 RS-232 接腳功能及腳位圖(9pin)... 9

圖 2.4 紅外線解碼及紅外線傳輸碼的組成... 10

圖 2.5 標準紅外線遙控器發射波形... 11

圖 2.6 主從型網路架構... 12

圖 3.1 研究流程系統圖………14

圖 3.2 SM5964 晶片腳位圖... 15

圖 3.3 SM5964 晶片腳位說明表... 16

圖 3.4 8025CPU 系統圖... 17

圖 3.5 TCP/IP RS232 轉換器圖... 18

圖 3.6 TCP 模組系統架構圖 ... 19

圖 3.7 Server 設定登入圖 ... 22

圖 3.8 Server 內容設定圖 ... 22

圖 3.9 Client 設定登入圖... 23

圖 3.10 Client 內容設定圖... 23

圖 3.11 監控操作軟體圖………..25

圖 3.12 Server 端發送、接收圖……….26

圖 3.13 Client 1 端發送與接收圖………..27

圖 3.14 Client 2 端發送與接收圖………..28

圖 3.15 實體控制模組架構... 31

圖 3.16 RS-232 轉換 Ir 的一組控制板... 31

圖 3.17 終端控制子機... 32

圖 3.18 終端控制子機配線圖... 33

圖 3.19 終端控制子機接線圖... 33

圖 3.20 校園多媒體視訊廣播教學系統設備系統圖………..34

圖 3.21 遠端監控人機介面軟體... 36

圖 4.1 校園多媒體廣播設備系統圖... 39

(7)

圖 4.3 頻道碼設定圖... 40

圖 4.4 系統連線整合測試“即時廣播”畫面 ... 41

圖 4.5 系統連線整合測試“預約廣播”畫面 ... 42

圖 4.6 系統連線整合測試“緊急廣播”畫面 ... 43

圖 4.7 系統連線整合測試“電子佈告欄”畫面 ... 43

(8)

表目錄

表 2.1 OSI 網路模型各層內容簡述 ... 3

表 3.1 電視遙控器 Ir 碼 ... 29

表 3.2 Client 端 RS-232 命令組... 30

表 3.3 Client 1 子機碼、頻道轉換測試表(子機 1) ... 37

表 3.4 Client 2 子機碼、頻道轉換測試表(子機 2) ... 37

(9)

第一章 緒論

1.1 研究背景與動機

多媒體視訊廣播教學在政府政策的推展下,已在各高中、國中及國小廣 泛使用,政府並花費大量的金錢補助其硬體設備,充實各班教室多媒體設備,

一般包括 TV 或單槍投影機,就單一硬體面或多媒體之軟體面上實已齊備,

但在應用上大多為個別教學運用,實際未能發揮系統教學之功效。

在目前網際網路已普遍的建置完成之情況下,運用網際網路透過 TCP/IP 與 RS-232 的介面轉換技術方面已有多位學者提出,但就目前而言,尚未有將 其實際運用於多媒體視訊控制;因此,本研究就上述多媒體視訊控制系統的 需求與 TCP/IP 介面轉換的系統結合加以驗證與應用。

1.2 研究目的

本研究的主要目的,就是希望達到透過乙太網路與教室內的視訊設備,

如 TV、單槍投影機等,由主控端透過網路方式對各個有 IP 位址的教室做適 時的多媒體定址控制,希望達到下列幾點目標:(1)有效的將指令(控制碼)由 TCP/IP 介面轉換成 Ir 控制碼;(2)同步定址使用 Ir 指令直接控制多媒體設備;

(3)完成 TCP/IP 介面轉換實體驗證;(4)最終目的為建立一個網際網路實體監 控系統。

1.3 論文架構

第一章(緒論):

簡介研究的背景與動機及研究目的。

第二章(文獻探討):

本章主要針對研究相關內容包含 TCP/IP、RS-232、Ir 及遠端監控相 關文獻加以探討並說明之。

第三章(建構研究方法):

(10)

以研究方法與步驟的流程方式進行研究測試,並將各步驟研究流程 詳加說明。

第四章(實驗成果):

本章主要是將前面各章所研究的方法加以應用於多媒體設備上並測 試成果,呈現說明。

第五章(討論與建議):

將目前所得結果加以討論並將不足或未達理想部分提出未來有利於 研究的建議,以延續本文的應用性及後續發展。

圖 1.1 論文研究架構 緒論

文獻探討

建構研究方法

實驗結果

討論與建議

(11)

第二章 文獻探討

2.1 學校網路環境分析

網路的運用已普遍建置於全國各級學校,除各種資訊的互通、檔案的傳 輸與網頁瀏覽外,應用網路做為多媒體傳播控制的工具也已經漸為學校及醫 療單位所接受採用,校園內各種 Ethernet 實體網路之建置,不論是有線式、

光纖或現正流行的無線 AP 架構,均已涵蓋整個校園區間。

電腦資訊的互通與分享是相當複雜的,如果沒有一套有規則、有秩序的 通訊協定來規範所有網路之間的連線,那就無法達成資源分享的目的,因此 使用一套有規律的通訊協定來規範所有網路的規則,也就是通訊協定的用 意。通訊協定就是於網路上各電腦間為了透過網路來做資料傳送時所相互約 定的相關協議。意即通訊協定簡單的定義就是電腦與電腦間,為了透過網路 來做通訊時所相互約定的相關事項【1、4】。

2.1.1TCP/IP 通訊協定

現今網際網路中最為廣泛使用的標準通訊協定就是 TCP/IP 協定,它是由 傳輸控制協定(Transmission Control Protocol; TCP)和網際網路協定(Internet Protocol; IP)組合而成的統稱。

TCP 是由 OSI(Open System Interconnection)協定,將一部分層級加以合併 而成。OSI 是由國際標準組織 ISO(International Standard Organization)在 1978 年所訂出的電腦網路通訊標準協定,它共分 7 個層級,如表 2.1。

表 2.1 OSI 網路模型各層內容簡述

階層名稱 工作內容

七 應用層 針對不同應用程式來轉換其相對的檔案格式或協定。

六 表現層 處理各種資料格式的轉換。

五 會議層 定義了如何連接和掛斷連接,以及在網路上的數據如何交換。

四 傳輸層 設定如何控制節點之間的資料傳遞,及錯誤檢測和修正的方 法。

資料來源:本研究整理

(12)

表 2.1 OSI 網路模型各層內容簡述(續)

階層名稱 工作內容

三 網路層 位址的管理,不同網路間的傳遞方式,傳遞路徑的選擇。

二 資料連接層 定義存取方式以及形成框包格式,網路傳輸媒體的存取。

一 實體層 定義電子、機械相關物理訊號,如電壓、波長、相位、接腳…

等。

資料來源:本研究整理

TCP/IP 是由美國國防部在 1967 年為了美國國內電腦網路技術需要而設 計開發的通訊協定,到了 1970 年代末期 TCP 的設計開發已完成大部分,

TCP/IP 的名稱正式出現,TCP/IP 是由 OSI 7 個應用層中加以合併成 4 個層 級,並包含有數個協定群組,且各個層級所涵蓋之群組皆不相同【1】,其相 關圖示如下(圖 2.1):

Open System Interconnection

Internet Protocol Suite 相關群組

應用層(Application) 表現層(Presentation) 會議層(Session)

應用層(Application) TELNET.FTP

TFIP.NFSSMPT.MIME…

傳輸層(Transport) 傳輸層(Transport) TCP.UDP

網路層(Network) 網路層(Network) IP.ICMP.ARP.RARP

資料連接層(Data Link) 實體層(Physical)

實體層(Physical) Ethernet

圖 2.1 OSI TCP/IP 的階層架構與相關協定群 資料來源:本研究整理

TCP/IP 在設計的開始,就已定義為三大類的服務:

一、連線服務

運用網路最底層,指示將資料如何由一台電腦經由網路連線作業傳 遞到另一台電腦。但是連線服務並不是保證資料能以正確的順序抵達終 點,甚至無法保證資料最終能到達目的地。

(13)

二、傳輸服務

運用於網路的中間層,目的在增強上述的連線服務,以提供完整、

可靠的通訊品質。

三、應用服務

運用於網路最高層,可讓每台電腦內應用程式與另一台電腦內類似 的程式做交談,執行如上傳下載、檔案拷貝等工作。應用服務必須經由 連線服務和傳輸服務來完成可靠而且有效率的服務品質。

TCP/IP 其實是由 TCP 及 IP 兩個主要協定合成,實際其內容更包含了多 組的協定組(Protocol Suit),每一類型的協定組都執行某些特定的工作,TCP/IP 雖然是定義了三大類的服務,但不離 OSI 的主架構【5】,如圖 2.1。

2.1.2TCP 與 UDP 協定

一、TCP 傳輸協定(Transmission Control Protocol,簡稱 TCP)

TCP 最主要是做為接收及發送端的協定建立,網路資訊通常會有超 越子網間的傳送,因此 TCP 可保證資料在網路間傳輸的安全性,其主要 的功能有循序編號(Sequence Number)、確認(Acknowledgement)、檢查 (Checksum)、重送(Retransmission) 4 項,TCP 的連線首先是藉由帶有建立 連線控制訊息的封包,在通訊兩端互相傳遞,經過彼此一番交談,雙方 都同意進入連線狀態後,再經由「連線的請求」、「連線的確認」、「連線 成功」的程序,形成了 3 方向的握手協定(3-Way Handshaking)完成通訊協 定的程序【2】。

總結 TCP/IP 的功能,TCP 具有連結導向(connection-oriented)、可靠 性(Reliable)、全雙工式通訊(Full Duplex)及資料流(Stream)等 4 種特性

【14】。

二、UDP 協定(User Datagram Protocol,簡稱 UDP)

使用者資料元協定(UDP)的運作,採用了埠(Port)的概念,埠即通訊 端點位置,它是在 IP 位址內的使用者編號(通常是由一個 2 位元的整數組

(14)

成),因為 IP 位址僅是用來作為主機識別的標記,無法直接指出主機內真 正的使用者,因此有了埠的概念後,就可以真正有效的區分發射端和接 收端的位置,因此「IP 位址+埠號碼」,便是網路間一個通訊端點的明確 定義【15】。

為了使通訊資料的傳輸經由網路 IP 到達主機後能順利的傳達到不同 作業程序或應用程式,因此有了 UDP,也就是 UDP 是用來將送達主機的 資料,分別送到各個指定埠上,但是 UDP 並不提供錯誤檢查,也不執行 封包的排序,更不會將資料於發生錯誤時重新傳送,可是研究者可以自 行將上列功能設計上去,因此可知 UDP 具有無連接導向(Connectless)和 不可信賴性(Unreliable)的特點,在應用上應多加留意。

2.1.3 網際網路協定

網際網路是由很多個通訊子網構成,彼此相互間的資訊連接就須要一套 完整的連接協定,IP(Internet Protocol)也就是它的一套標準協定,它提供了定 址 (Addressing) 、 封 包 的 切 割 (Fragmentation) 和 再 組 合 (Reassemble) 、 尋 徑 (Routing)的功能【7】。

IP 最 主 要 的 特 性 內 涵 是 非 連 接 導 向 (Connectionless) 、 不 可 信 賴 性 (Unreliable)及盡力傳送(Best-Effort Delivery) 3 大項,在實際應用上 IP 通常利 用一個 32 位元的數值進行定址,並且使用 8Bit 的十進位表示,所以由 4 組 十進位數字寫成“ddd.ddd.ddd.ddd.”,每組十進位數字範圍為 0~255,每一部 連上 Internet 的電腦主機 IP 位址都是唯一的。

2.2 多媒體控制層結構分析與建置

2.2.1RS-232 標準介面

RS-232(Recommended Standard-232) 是 由 電 子 工 業 協 會 (Electronic Industries Association,簡稱 EIA)所制定而成的標準介面,它是屬於非同步傳 輸 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 的 標 準 介 面 (Asynchronous Transmission),一般通稱此種介面為「序列埠」或「串列埠」

(Serial Port),亦稱為 EIA-232。

(15)

RS-232 介面的最主要功能是提供 DTE(Data Terminal Equipment)資料傳 輸設備與 DCE(Data Communication Equipment)設備之間的實體連接的資料通 訊;DTE 部分就如 PC 工作站等,DCE 則有如數據機(Modem),二者與 DSE(Data Switching Equipment)資料交換設備三者構成一個完整的通訊系統。

2.2.2RS-232 介面的電器特性

由圖 2.2 中我們可以清楚的看出 RS-232 電位準備暨資料傳送狀況,茲說 明如下:

一、訊號最大電壓範圍為±15V。

二、-3V 至-15V 定義為“1”(一般規定使用-6V)或 Mark,一般用途為 off,以

“high”表示之(負邏輯)。

三、+3V 至+15V 定義為“0”(一般規定使用+6V)或 Space,一般用途為 on,以

“Low”表示之(負邏輯)。

四、±3V 之間定義為轉態區。

2.2.3RS-232 的機械特性

RS-232 本身為一種串列式資料傳輸協定,受到其他電器特性的限制,不 論是電壓的高低或傳輸速度,均會影響它的傳輸效能,因此一般都使用於 20K 鮑率(Baud Rate)以下,也就是每秒傳送 20K 個位元(Bits)以下及總長度不超過 15 公尺(50 呎)的工作環境,一般使用的鮑率為 600、1200、2400、4800、9600、

19200 等;圖 2.3 分別標示了 RS-232 埠之各腳位的連接端子及接腳功能。

2.2.4RS-232 的資料交換協定

RS-232 通訊協定除了應特別注意上述電器特性及機械特性外,並要注意 它的同位元(Parity)除錯功能,它的除錯方式就是計算整筆傳送資料中,如果 採用“1”的總個數合為奇數,就稱為奇同位(Odd Parity),如果總個數合為偶數 則為偶同位(Even Parity),如果一次傳送資料總長度為 8 位元則為無位元(Non Parity),總結上列說明 RS-232 的傳輸協定格式表示,例如:“4800,N,8,1”,

也表示鮑率為 4800 位元速率,資料長度 8 位元,沒有使用同位元除錯,及 1

(16)

個位元的停止位元方式傳送 DTE 資料,如此於接收或發送端均應遵守此一統 一的規範,方能達到雙方溝通連結的功能,當然於腳位 2.3 端亦須交叉連結,

即傳送端的腳位 2 應傳送至接收端的腳位 3,反之亦然,才能真正達到互通 資料的目的。

圖 2.2 RS-232 電位準備暨資料傳送圖 資料來源:【18】

(17)

圖 2.3 RS-232 接腳功能及腳位圖(9pin) 資料來源:【18】

(18)

2.2.5Ir 的簡介

IrDA 是 Infrared Data Association 之簡稱。1974 年德國首先發展出紅外線 傳輸裝置,十年之內風靡全世界。1993 年之前,資訊周邊之紅外線傳輸並無 統一規格,直至 1993 年九月紅外線資料協會(IrDA)正式成立,才將規格統一。

成立目的主要在致力於建立無線傳播連接的世界標準。目前 IrDA 在全球擁 有 160 個會員,參與的廠商包括計算機及通訊硬件、軟件、周邊及電話公司 等。

2.2.5.1IrDA 的應用發展

紅外線通訊(簡稱 IR)屬於一種無線通訊,IrDA 運用紅外線做無線資料傳 輸的特性,能夠取代複雜的傳輸線,這種紅外線傳輸在電子消費市場上已應 用了二十至三十年,近來成為相當熱門的入門技術。若稍微留意便會發現,

其早已普遍應用於日常生活中,如電視機及錄影機的遙控器,即為利用紅外 線來進行資料的傳輸。這一、二年來,由於互動式電視和多媒體電腦的趨勢 帶動之下,相對地,對那些具備無線操作能力的遙控器、鍵盤、滑鼠、搖桿 等互動式裝置的需求也越來越多,此即為紅外線無線資料傳輸技術被廣泛應 用的原因。

圖 2.4 紅外線解碼及紅外線傳輸碼的組成 資料來源:【17】

傳輸碼的順序最前端為一個前導碼,之後緊接著兩組 8 位元的正向系統 碼、8 位元的系統碼反向及兩組 8 位元的正向按鍵資料碼與 8 位元按鍵資料 碼反向,前導碼是由一個 4.5ms“H”及”L”的脈波。

圖 2.5 是標準紅外線遙控器發射波形,但是根據不同廠牌的電視遙控器,

其脈波的寬度會略有不同。

(設備辨識碼) (控制碼)

(19)

圖 2.5 標準紅外線遙控器發射波形 資料來源:【17】

2.3 遠端監控系統

在今日網際網路被廣泛應用的世代,各種形式的監控架構陸續的被提 出,絕大部分用於工廠自動化(Factory Automation; FA),在網路方面則採用乙 太網路為主要架構,以往學者已有眾多相關研究,但在視訊多媒體監控方面 則相對較少,因此本研究藉此將應用網路監控系統之主體架構加以擴充,並 由主控端(Server)直接下達指令,使在遠端(Client)的控制器發揮控制的功能,

在這一節中,將介紹其主要架構與運作方式【8、10】。

2.3.1 遠端監控系統的基本架構

一般的網路結構(Network Structure)大致分為點對點網路(Peer-to-Peer Network)及主從型網路(Client-and-Server Network)等二大類。而本研究所採用

(20)

的是主從型網路架構(圖 2.6),其主要分為主控端(Server)電腦及遠端(Client) 控制器,主控端電腦主要負責人機介面軟體的應用與其它電腦的連結,遠端 則負責實體的控制【11】。

圖 2.6 主從型網路架構 資料來源:本研究整理

2.3.2 遠端監控系統的發展

從前監控系統於工廠或機台外皆以 RS-232、422、485 等短程資料傳送,

或透過專線方式將資料集中傳輸,而隨著網際網路的成熟,有不少的控制系 統也利用介面轉換的方式來突破區域及頻寬限制【3、12、13、16】。

區域網路(乙太網路)促使廠區或校園內彼此資料互通,其不僅安全快速 並能以多工方式執行,一直以來都為校園與工廠遠端監控的第一首選,以往 學者在此方面有較多的研究【8、10】,且技術成熟而多有成就,業界陸續開 發出各種傳輸用介面,不但能將各種資料透過介面的轉換直接將監控資料傳 回控制中心,也能藉由網路做即時的反應,更進一步經由 Server 與 Client 的 主從架構網路方式,配合 UDP 的廣播功能,直接指揮各 Client 端做出各種的 命令動作。

本研究最主要的研究架構是由控制介面轉換模組【8、9】為開端,經由 TCP/IP 網路協定做為資料傳送的平台,以 UDP 方式做為區域內網路的溝通 協定。

乙太網路 控制器

Client Server

(21)

第三章 研究方法

3.1 研究系統建構與流程說明

本研究之系統流程圖(圖 3.1)大致分為網際網路 TCP/IP 的通訊連線測 試、TCP/IP 轉 RS-232 之外部連線及 RS-232 轉 Ir 之實體控制等三個部分,當 三個部分分別測試完成後,再將其整合連結完成系統驗證,最後與人機介面 作連線進行調整,相關實作內容可分為下列三項。

一、TCP/IP 轉 RS-232 之電路及系統測試的外部連線。

二、Ir 主控電器電路及模擬測試的實體控制。

三、系統連結測試,轉換器的整合與人機介面的整合測試。

上述實作內容將分別於以下章節一一介紹。

(22)

圖 3.1 研究流程系統圖 Converter(轉換器)

TCP/IP 轉 RS232 TCP/IP 區域網路

連線運作測試

RS-232/Ir 指令轉 換規劃 網際網路遠端監控

硬體整合測試

網頁/人機介面的 設計及測試

整合系統連線運作並 進行整合測試

人機介面調整 及修正是否完成?

完成驗證

結論與建議 NO

YES

(23)

3.2 模組系統動作說明與測試

3.2.1TCP/IP 轉 RS-232 之測試研究

本模組採用 SYNCMOS 公司出產之 SM5964 晶片為主要使用 IC,其規格 及特性如下所示:

圖 3.2 SM5964 晶片腳位圖 資料來源:【20】

(24)

圖 3.3 SM5964 晶片腳位說明表 資料來源:【20】

(25)

圖 3.4 8025CPU 系統圖 資料來源:【19】

(26)

經由該 IC 組完成之 TCP/IP 轉 RS-232 N51D1M-2 模組主要用來作為 RS-232 與 Ethernet 硬體傳輸與互相轉換使用,如下圖所示:

圖 3.5 TCP/IP RS232 轉換器圖 資料來源:【19】

3.2.2TCP 模組系統架構

在 TCP/IP 部分,首先須要將各個 TCP/IP 模組設定成 Server 與 Client 的 基本架構,並且將各個 TCP/IP 模組加以設定位址,再將指令透過相關的模組 經由網路指定或廣播到相關模組,本研究因使用現成人機介面軟體做為研究 工具,該軟體輸出為 RS-232,所以本系統是由 PC 將指令藉由 PC COM1 輸 出到 TCP/IP(Server)端,再由 Server 模組以廣播方式(0.0.0.255)將指令及各教 室 ID 廣播到全部連線的模組端,再由各模組將指令及 ID 忠實的傳達至下一 Ir 模組,經由 Ir 模組判斷是否為本教室 ID 進而執行往下指令,而若 Ir 模組 有指令須回傳時,則由教室 TCP/IP 模組(Client)將目標位址指向最源頭 TCP/IP 模組,則所有指令即能按步就班的將自己的 ID 及回覆指令安全送達 Server 並藉由 RS-232 回到 PC 端。

(27)

圖 3.6 TCP 模組系統架構圖 資料來源:本研究整理

3.2.3 TCP 模組之設定測試(Server 端)

上述章節已將系統架構組合成形,實際安裝則須 RS-232 連接線及網路連 接線分別連接上各 TCP 模組之 RJ-45 接頭(Ethernet 接頭)及 D-9 接頭(RS-232 接頭),安裝程序如下:

一、一般安裝

(一) 將 DC9V 之電源供應器插入上蓋標示為 DC9V 之電源插座中。

(二) Run 的紅色燈號亮起並閃爍。

(三) 將連接於 Hub 之網路接頭(RJ45)接於上蓋標示為 RJ45 的網路接頭 上。

(四) LAN 的綠色燈號亮起。

(五) 連接串列設備並收送資料。

PC

TCP/IP (Server)

TCP/IP (Client)

Ir 1

TCP/IP Ir 2

TCP/IP Ir 3 RS-232

有線/無線網路

(28)

(六) Rx 綠色燈號及 Tx 紅色燈號將會閃爍。

二、安裝完成後即可進入設定程序。首先由 PC 進入模組原設定 IP 位址(例如 http://192.168.0.10/)進行設定程序:

(一) 啟動 IE。

(二) 將網址設定為所指定之 ETCL 設備之 IP Address,並按下 Enter 鍵。

(三) 第一個 Login 的畫面將會顯示,原廠設定之 Password 為一空字串,

使用者不須鍵入任何資料,直接按 Login 的按鍵即會進入另一詳細 設定的畫面。若無法 Login 則表示 Login 密碼已遭異動,若無法確切 得知密碼時,可用工具軟體 ETM 內的 Reset Data 功能恢復原廠設定 並異動 IP Address 及 Subnet Mask 之設定之後再嘗試 Login。

三、進入其主畫面(圖 3.7)直接點入 Login,進入 Controller Setup 畫面(圖 3.8) 將 IP Address 修改為 192.168.0.99(預定 Server 位址),並將 DHCP Client 點選 Disable,Socket port of Serial I/O 設定為一般 Serial Port 4660 UDP 方式,並將目標 Destination IP Address/ Socket Port 部分輸入 192.168.0.255 Port 4660,其它詳細畫面的欄位說明如下(內容參考 ETCL-A0132 操作手 冊):

(一) IP Address:IP Address。

(二) Subnet Mask:Subnet Mask。

(三) Gateway Address:Gateway 或 Router 的 IP Address。

(四) Network Link Speed:AUTO 選擇連結速率。

(五) DHCP Client:是否啟用 DHCP IP Address 取得的功能。

(六) Socket Port of HTTP Setup:設定 HTTP 埠。

(七) Socket Port of Serial I/O:指定串列信號所在的 Socket Port。

(29)

(九) Destination IP Address/Socket Port (TCP Client and UDP)Connection:

指向欲連接之 IP 位址及輸入 Port。

(十) Serial I/O Settings:指定串列信號之 Baud Rate、Parity、Data Bits 及 Stop Bits。

(十一) Interface of Serial I/O:指定串列信號的介面。

(十二) Packet Mode of Serial Input:是否啟動串列資料輸入計時器。

(十三) Device ID:設備編號。

(十四) Report Device ID When Connected:是否啟動連線設備回應之功能。

(十五) Setup Password:設定密碼。

(十六) Access Password :設定密碼。

其中 Destination IP Address 部分設定為 xxx.xxx.xxx.255,意即由 Server 端向所有 Client 端廣播的意思。

而在 Serial I/O Settings 部分於上一章已有對 RS-232 的設定加以 說 明 , 因 此 可 將 協 定 加 以 設 定 為 實 際 執 行 之 協 定 為 Baud Rate:

1200 、Parity: N、Data Bits: 8、Stop Bits: 1,其次,串列介面(Interface of Serial I/O)選擇為 RS-232。將上列資料輸入完畢後,點選 Update 進行 Server 端資料的更新,並完成設定。

(30)

圖 3.7 Server 設定登入圖 資料來源:【21】

圖 3.8 Server 內容設定圖 資料來源:【21】

3.2.4 Client 端安裝設定

首先重複 Server 端一般安裝程序將 Client 端轉換器安裝完成,並且重新 進入設定程序進入 Controller Setup 畫面,將 IP Address 修改為 192.168.0.10

(31)

及 192.168.0.20(預定 Client 位址),並將 Socket of Serial I/O 設定為 4660 UDP 及 Destination IP Address/Socket Port 部分指向 Server 端 IP 位址 192.168.0.99(原 設定 Server 端 IP 位址)Port 4660(詳如圖 3.9、3.10)。

圖 3.9 Client 設定登入圖 資料來源:【21】

圖 3.10 Client 內容設定圖 資料來源:【21】

Serial I/O Settings 部分則應符合 Server 端 1200,N,8,1 之 RS-232 通訊協

(32)

定,如此即可完成 TCP/IP 轉換器的安裝與設定。

3.2.5 外部連線資料傳輸測試

依照本章第一節研究系統建構與流程說明中的驗證系統架構(圖 3.1),本 節即將 TCP/IP 與 RS-232 介面轉換安裝並分別設定完成後,除個別測試外,

隨即進行外部連線測試,本節最主要的功用是在確保由 Server 端發出的控制 資料經由 RS-232 轉換成 UDP 資料後分別廣播傳送到 Client 端 1 及 2 時,是 否能完整的將資料再由 RS-232 傳回電腦並將正確資料顯示於主畫面,反之亦 須由 Client 端分別將個別回覆資料由 Client1 及 Client2 端送回 Server 端並轉 回 Server 端之主畫面,經上列動作重覆執行測試直到確定穩定為止。

本節使用之 RS-232 接收軟體(監控操作軟體)系由 Visual Basic 撰寫完成 之簡易測試用接收軟體,其主要功能為 3 組發送字符及 4 組接收部分為其主 畫面,功能僅將發送字符欄內之測試文字經由 RS-232 送出至 COM1,再經 TCP/IP 及 RS-232 轉換器送出,並顯示於接收端之接收欄內,此部分主要用 來做為外部連線雙向輸出入測試用。

3.2.6 實際測試流程

分別安裝監控操作管理軟體於 Server 與 Client 端,畫面如圖 3.11 所示,

於 Server 端之發送字符 1 部分輸入”Server Sent to Client Test”字樣並於字符 2 輸入 ADD: 192.168.0.99(即本機 Server 的 IP 位址),其中,說明送到 Client 部 分為 To: Client1,2 並放在發送字符 3 欄內,其次,由發送處將字符 1 欄內的 文字送出(如圖 3.12),Client1 及 2 則分別於字符 1 欄內輸入 CLIENT TO SERVER TEST 2 及 Client Sent to Server Test 1,位址分別為 192.168.0.10 及 192.168.0.20,此外,字符 3 欄內則需說明為 To: Server 並分別由發送處將字 符 1 欄內之回覆資料送出,如圖 3.13 及圖 3.14 所示。

經雙向送出後 Server 端可從圖 3.10 中的接收欄內分別收到由 Client 端 1、2 輸出之內容,即 Client 端之輸出字符 1 欄內資料,同理亦可由 Client 端 之接收欄內讀取由 Server 端廣播出來的資料,經測試比對後證實所有接收資 料皆完整並符合預期狀況,即可說明外部連線測試完成。

(33)

圖 3.11 監控操作軟體圖 資料來源:本研究整理

(34)

圖 3.12 Server 端發送、接收圖 資料來源:本研究整理

(35)

圖 3.13 Client 1 端發送與接收圖 資料來源:本研究整理

(36)

圖 3.14 Client 2 端發送與接收圖 資料來源:本研究整理

3.3 實體控制模組

3.3.1 紅外線遙控器之解碼

2.2.5 節 Ir 的簡介文中提到標準紅外線遙控器的發射波形(圖 2.5),經由示 波器實際截取“大同”32”LCD 液晶電視的遙控器發射結果如表 3.1,經由(圖 2.5)比對可知其結果極為相似,也就是說經由前端 UDP 來之資料能夠順利轉

(37)

令資料。

一般遙控器的基礎頻率為 38KHz,因此在軟體部分亦需相對的模擬其 High 與 Low 之時間長度做為其前導及(0,1)CODE 之對應,最後再以全部時間 之總長為一循環完成命令組發射,並以 0.56ms 之 Tm 時間差做為相鄰兩組命 令碼之間隔時間,2.2.5 節正是最好的範例說明。

表 3.1 電視遙控器 Ir 碼

;---

;TATUNG 32” LCD 液晶電視

;前導 L = 4600us H = 4440us

;0 code L= 580us H = 1670us

;1 code L= 580us H = 570us

;next code time = 44ms

tabpower/on db 1fh,1fh,bfh,40h,0dh ;0001 1111 0001 1111 1011 1111 0100 0000 1' tabpower/off db 1fh,1fh,bfh,40h,0dh ; 0001 1111 0001 1111 1011 1111 0100 0000 1' tab1 db 1fh,1fh,dfh,20h,0dh ; 0001 1111 0001 1111 1101 1111 0010 0000 1' tab2 db 1fh,1fh,5fh,a0h,0dh ; 0001 1111 0001 1111 0101 1111 1010 0000 1' tab3 db 1fh,1fh,9fh,60h,0dh ; 0001 1111 0001 1111 1001 1111 0110 0000 1’

tab4 db 1fh,1fh,efh,10h,0dh ; tab5 db 1fh,1fh,6fh,90h,0dh ; tab6 db 1fh,1fh,afh,50h,0dh ; tab7 db 1fh,1fh,cfh,30h,0dh ; tab8 db 1fh,1fh,4fh,b0h,0dh ; tab9 db 1fh,1fh,8fh,70h,0dh ; tab0 db 1fh,1fh,77h,88h,0dh ; tab100 db 1fh,1fh,3bh,c4h,0dh

tabpch db 1fh,1fh,37h,c8h,0dh ;返原頻道(RTN) tabsel_n db 1fh,1fh,71h,8eh,0dh ;頻道-

tabsel_p db 1fh,1fh,f1h,0eh,0dh ;頻道+

tabinput db 0dh ;TV/AV

tabtv db 1fh,1fh,c7h,38h,0dh ;tv tabhd db 1fh,1fh,3fh,c0h,0dh ;computer tabav db 1fh,1fh,ffh,00h,0dh ;av tabsv db 1fh,1fh,e7h,18h,0dh ;s tabcv db 1fh,1fh,0bh,f4h,0dh

tabvol_n db 1fh,1fh,31h,ceh,0dh ;音量- tabvol_p db 1fh,1fh,b1h,4eh,0dh ;音量+

tabdisplay db 1fh,1fh,cbh,34h,0dh ;顯示 tabmenu db 1fh,1fh,a7h,58h,0dh ;選單 tabtop db 1fh,1fh,b7h,48h,0dh ;上 tableft db 1fh,1fh,2fh,d0h,0dh ;左

tabenter db 1fh,1fh,a7h,58h,0dh ;確定/選單 tabright db 1fh,1fh,1fh,e0h,0dh ;右

tabbelow db 1fh,1fh,f7h,08h,0dh ;下 tabsleep db 1fh,1fh,41h,beh,0dh ;睡眠 tabmulit db 1fh,1fh,0fh,f0h,0dh ;靜音 tabdraw db 1fh,1fh,91h,6eh,0dh ;畫質

資料來源:本研究整理

(38)

3.3.2RS-232 命令碼之建構

前一節已將 Ir 指令碼解析,但是資料由人機介面連體送出到 COM1 經 UDP 到達 Client 端轉回 RS-232 命令組,必須有一定的命令組方式才能完成 系統命令的架構,否則整個系統無法發揮整體的指令運作,在建構命令組碼 前,首先應將命令組解析為三大部分,首先本研究將命令組設定全長為 6 個 位元組,分別由命令碼(1 個 Byte)、Client 端子機內碼(3 個 Byte)參數(1 個 16 進制碼)及一個結束碼(Odh)組合而成,詳列如表 3.2。

表 3.2 Client 端 RS-232 命令組

資料來源:本研究整理

3.3.3 實體控制模組架構

Data 1 2 3 4 5 6

EX: J + 0 + 0 + 1 +(25)h+(0d)h = 子機 001 電視開起至 25 頻道 Data 1=命令碼

Data 2~Data4=子機碼

Data 5=參數 (25)h 為 16 進制碼 ,參數>0 為開機+頻道 ;參數=0:關機 Data 6=結束碼

open_power equ "A" ;電視電源控制(繼電器) power_com equ "B" ;電視 ON/OFF

read_alarm_com equ "C" ;子機讀取防盜狀態(全體 code) read_power_com equ "D" ;子機讀取電視電源狀態(全體 code) video_com equ "F" ;子機繼電器 on/off, 電動銀幕用 remote_com equ "J" ;電視頻道切換

echo_alarm_com equ "K" ;回傳防盜狀態 echo_power_com equ "L" ;回傳電視電源狀態 echo_echo_com equ "N" ;回傳參數

in_set_com equ "W" ;預留

tk_remote_vtr equ "X" ;控制回控器(DVDor 滑鼠) clear_vtr_link equ "Y" ;清除對回控機聯結 resert equ "Z" ;預留

(39)

本節研究的最主要部分是將 Client 傳來的命令組解析成 Ir 命令碼,以直 接控制 LCD 電視的硬體部分,其主要架構如下:

圖 3.15 實體控制模組架構 資料來源:本研究整理

於實體控制模組硬體部分,本研究採用的是曄昇國際有限公司出產的 SA 子板 VR-074E,該 PC 板最主要是用來作為 RS-232 轉換 Ir 的一組控制板(圖 3.16),該板之功能已由作者本人取得新型第二 O 七七三八號專利,專利名稱 為有線模擬無線紅外線遠端控制系統,而功能則為藉由前節所述之命令組經 由 RS-232 介面傳送至本模組,再由本模組系統 IC(89C51)將接收到的命令組 與子機內碼(由指撥開關決定)進行比對,如果相符則接受並將參數碼解析為 Ir 碼(如表 3.1),並發射至電視機(或其它 Ir 控制電器)達到遠方控制之功能。

圖 3.16 RS-232 轉換 Ir 的一組控制板 資料來源:本研究整理

3.3.4 實體控制模組測試

UDP Client 實體控

制模組

RS-232 Ir LCD TV

(40)

將研究子板組裝成 Client 端使用之控制子機(圖 3.17),並按控制器配線圖 組裝系統配置(圖 3.18),控制子機方面則如圖 3.19 方式安裝,4 蕊控制線部 分則分別為綠色(RD)、紅色(TD)及黑色(SG),如 2.2 RS-232 接腳功能所示之 腳位,另一端 RS-232 則與電腦 COM1 相連接,Ir 端則利用二芯電話線分別 按正(+)負(-)端連接於 TV 紅外線部分及電視紅外線接收器之正面,當系統 硬體連線完成後,即可進入系統控制測試。

圖 3.17 終端控制子機 資料來源:本研究整理

(41)

TV1

11 0V電 源延長 線

控 制 子機

2芯 電話 線

5C 2 V

5C 2V

TO 1 10V

電 源

R F 4

24 AW G4

圖 3.18 終端控制子機配線圖 資料來源:本研究整理

4芯控 制線( 24A WG 4芯隔 離線)

1 4c m

黑 紅 綠 白 - 1+ - 2+ TV1 T V2 T V2紅外線

紅 外 線發 射 器

+ -

T V1電 源 TV 2電 源

固定 在電 視 的接 收器

(底視 圖)

※ 紅外 線有 方向 性

控 制器 尺寸( W×H×D ): 22 .5×5. 5×15 c m 4 .1cm

1 1. 8c m

圖 3.19 終端控制子機接線圖 資料來源:本研究整理

(42)

3.3.5Ir 控制系統測試

使用本章 3.2.6 節 RS-232 測試軟體(監控操作管理),在發送字符 1 內輸 入 3.3.2 節中的命令碼(如:J0010 ),其中,J 表示頻道切換,而 001 則是控 制子機本身的編號,接下來的 0 則為 16 進制(30)h 之 ASC 字元,意即轉換頻 道到 30 頻道,並將本命令碼由 COM1 發送出去,當控制子機接收到 PC 傳來 的 RS-232 命令碼時,即可馬上將上列命令碼(J0010 )與子機內編碼比對,檢 驗是否本子機為 001 之編碼,經核對無誤後接著將 0 解析成(30)h 並開始編解 Ir 碼,如表 3.1 之 Power/on 及頻道 30 之紅外線遙控碼,並以 38KHz 的頻率 發送到 TATUNG 的 LCD TV 端,經測試後發現 LCD TV 會自動開機並將頻道 切換到 30,換言之,本 Ir 控制系統初步測試完成。

3.4 網頁/人機介面的設計、測試

3.4.1 人機介面系統的建構

系統經外部連線測試及實體控制 Ir 的連線控制陸續完成後,則硬體部分 之研究暫告一段落,接著必須建構以人為主體的介面,本研究係以校區內各 個班級、年級或科系多媒體教學為體的一個遠端監控系統,因此全校區的系 統設備系統圖必須優先建構,本系統 A/V 部分尚以 RF 的方式傳輸,遠端監 控部分則以網路方式進行,整個系統分為主控端(Server 端)及教室端(Client 端),主控電腦以人機介面分別與多媒體主機、矩陣自動預約機(RS-232 轉 TCP/IP)連線,透過學校區域網路與 Client 端之多媒體教學教室控制器(TCP/IP 轉 RS-232 轉 Ir)連接,並由主控電腦人機介面下達控制命令(圖 3.20) 。

(43)

圖 3.20 校園多媒體視訊廣播教學系統設備系統圖 資料來源:本研究整理

3.4.2 人機介面網頁的設計

將硬體系統建構完成後,接著是人機介面網頁的設計,在考量操作者的 操作方便性,軟體首先將畫面規劃成三個區域:功能區、目標區及頻道區;

功能區主要以操作功能為主,分別設計為即時廣播、預約廣播、緊急廣播、

電子佈告欄、連線狀態查詢、頻道設定、群組設定、監控點設定、參數設定、

無聲廣播內容、變更密碼、使用者設定、使用者權限設定,而目標區則按學 校或教室分配與控制器內碼對應排列並分別顯現於目標區,至於頻道區則是 按規劃的各種影音源分別設定頻道,上列三大項功能以網頁方式呈現於主控 電腦人機介面軟體的畫面如圖 3.21 所示。

(44)

圖 3.21 遠端監控人機介面軟體 資料來源:本研究整理

3.4.3 人機介面軟體測試

本章前二節已分別將 UDP 與 RS-232 進行連線測試,並也將資料由 RS-232 正確的轉換成 Ir 控制碼,因此本節將前章節的命令碼加以人性化的顯 示於電腦畫面,因此畫面上所有的操作最後仍需透過 COM1 輸出,並以前面 章節中的規矩方式輸出,換言之,動態區所提供的指令即是表 3.2 的命令碼 , 也就是電視電源控制的“A”或電視頻道的切換“J”的 DATA1 命令碼,而目標 區內的各個班級的控制子機則分別由 DIP Switch 決定一子機編碼,也就是所 謂的子機碼,再分別存放於 DATA2~4 內,最後頻道區則為參數部分,且以 16 進制的方式輸出。

經由上列說明後,即可於軟體(圖 3.21)指標上使用滑鼠至功能區選定功 能為“即時廣播”,並於頻道區內選定頻道“005-民視”,目標區標定一年一班~

一年五班,接著選定二年級為“011-台視”,三年級為“022-龍祥電視台”,四年 級為“024-東森電影台”,最後經由右下方的“送出”鍵將資料透過 COM1 輸出 轉換到 Server 端,再以 UDP 方式傳送到 Client 端並轉換成 TV 可接受的 Ir 遙控碼,最後由 TV 確認是否能順利打開電源並切換到相同子機碼所對應之 頻道,經一連串測試後,本研究分別將子機碼編列如下,並由本節所訂定之

功能區 目標區 頻道區

(45)

表 3.3 Client 1 子機碼、頻道轉換測試表(子機 1) 子機碼 指定

頻道碼

實際結果

(TV 頻道) 子機碼 指定 頻道碼

實際結果 (TV 頻道) 001 005 TV 頻道:5 002 005 TV 頻道:5 013 011 TV 頻道:11 014 011 TV 頻道:11 021 022 TV 頻道:22 022 022 TV 頻道:22 034 024 TV 頻道:24 035 024 TV 頻道:24 003 005 TV 頻道:5 004 005 TV 頻道:5 015 011 TV 頻道:11 016 011 TV 頻道:11 023 022 TV 頻道:22 024 022 TV 頻道:22 036 024 TV 頻道:24 037 024 TV 頻道:24 005 005 TV 頻道:5

017 011 TV 頻道:11 025 022 TV 頻道:22 資料來源:本研究整理

表 3.4 Client 2 子機碼、頻道轉換測試表(子機 2) 子機碼 指定

頻道碼

實際結果

(TV 頻道) 子機碼 指定 頻道碼

實際結果 (TV 頻道) 002 005 TV 頻道:5 003 005 TV 頻道:5 014 011 TV 頻道:11 015 011 TV 頻道:11 022 022 TV 頻道:22 023 022 TV 頻道:22 035 024 TV 頻道:24 036 024 TV 頻道:24 004 005 TV 頻道:5 005 005 TV 頻道:5 016 011 TV 頻道:11 017 011 TV 頻道:11 024 022 TV 頻道:22 025 022 TV 頻道:22 037 024 TV 頻道:24 001 005 TV 頻道:5 013 011 TV 頻道:11 034 024 TV 頻道:24 021 022 TV 頻道:22

資料來源:本研究整理

上述二表顯示本研究分別將 Client 1 及 Client 2 端之子機內碼切換成各 種人機介面內所提供之子機碼分別各 19 次,即兩部 Client 端之子機碼已分

(46)

別對應了人機介面目標區內的所有子機碼,並將結果分別紀錄於”實際結果”

欄內,將結果與指定頻道相互比較發現,研究結果皆可與研究目的中的預期 結果相呼應,因此確定人機介面軟體確實可行。

(47)

第四章 研究結果

4.1 硬體建置系統架構圖

本章節將整合系統連線運作並進行測試,首先就校園多媒體視訊廣播教 學系統設備系統圖之硬體分佈建置於校園內(如圖 3.20 所示),再分別以系統 圖及實際圖示方式顯示(圖 4.1、4.2)。

圖 4.1 校園多媒體廣播設備系統圖 資料來源:本研究整理 自動預約播放機

主控電腦

主控端

訊號來源

電視頻道

VHS/DVD

CCD攝影

系統

RS-232 UDP

VOD系統

4PORT VOD回控主機

調變

混頻

網路

教室端

放映設備

TV

投影機

控制子機

回控機

無線遙控器

網路

Ir

(48)

圖 4.2 校園多媒體廣播設備圖 資料來源:本研究整理

4.2 系統連線整合測試

利用已完成之人機介面軟體,同時設定建立目標區與頻道區內之內碼與 頻道碼(圖 4.3),即可進入系統測試。

圖 4.3 頻道碼設定圖 資料來源:本研究整理

圖 4.4 至圖 4.7 為本系統連線運作的整合測試畫面,測試結果茲說明如下。

(49)

如圖 4.4 所示,於目標區內可分別選定“群組選擇”、“單一班級選擇”及“全 部選取”三部分,頻道區之選擇則如圖 4.3,由表 3.3 及 3.4 之測試輸出結果可 知全部達到遠端監控的實際結果。

圖 4.4 系統連線整合測試“即時廣播”畫面 資料來源:本研究整理

4.2.2 預約廣播測試與結果

預約廣播中軟體將功能分為兩大主題(編輯與瀏覽),其中,編輯可分為

“時間設定”、“群組設定”、“功能表”及“預約內容”4 部分,至於瀏覽部分則可 用來瀏覽已經預約且時間尚未播放的內容(圖 4.5),測試輸出結果經過實際預 約日期、時間與播放時間設定後,於特定子機特定時間已能按實際須求播放 特定頻道。

(50)

圖 4.5 系統連線整合測試“預約廣播”畫面 資料來源:本研究整理

4.2.3 緊急廣播測試與結果

緊急廣播最主要用於全體 Client 端之廣播,意即無須選取子機碼全部皆 能接收之特定功能,可分為“編輯”及“選取”兩大功能,其中,編輯用來作為 直接在編輯區輸入欲廣播的內容,可自由設定字體、字體大小、顏色及背景 顏色;亦可於選取處直接點選預設好的內容或修改後作廣播。圖 4.6 為其代 表畫面,經測試後皆可於 Client 端正常顯示。

(51)

圖 4.6 系統連線整合測試“緊急廣播”畫面 資料來源:本研究整理

4.2.4 電子佈告欄測試與結果

電子佈告欄可分為“編輯”、“選取內容”及“設定廣播位置”三大功能,其 包含預覽且多頁顯示功能,並可自動換頁,最主要用來做為校園無聲廣播的 功能,測試結果亦讓人相當滿意。

圖 4.7 系統連線整合測試“電子佈告欄”畫面 資料來源:本研究整理

(52)

第五章 結論與建議

5.1 結論

本研究是以整合遠端監控為研究的主題,其中最重要的部分是將網際網 路與校園多媒體教學做系統的整合,將全校各班級及年級內各教室的視聽器 材加以統整並加以編碼以系統化整合成校園視聽多媒體控制系統,再透過網 路連結並使用 TCP/IP 的協定方式,使得全校內的 TV 及各種接受 Ir 控制的 DVD、VCD 等視訊源皆能透過 WEB 由全世界的任一網路點進入加以控制,

並瞭解各 IP 點的目前狀態,尤其使用 RS-232 轉換 Ir 的技巧,使其除了一般 ON/OFF 的控制外亦加入了各種不同的狀態如選擇頻道、PLAY、STOP 等,

使得控制更立體化並進而實現了家庭自動化的可能性。比較一般傳統多媒體 自動化的環境控制,本研究達到了下列的貢獻:

一、將以 TCP/IP 協定為主的網際網路資料傳輸轉換成可控制 TV 等視訊源的 Ir 控制碼。

二、透過 UDP 的廣播模式將控制碼同步定址傳送到各個相關連的 IP 上,達 到同步定址廣播的功能。

三、將 TCP/IP 轉換模組加以系統化,使其能真正的應用於多媒體控制系統,

達到遠端監控的功能。

四、使人機介面軟體達到人性化控制的實用性。

5.2 後續研究與建議

本論文所完成的多媒體系統控制主要是針對主控室對各班級的視訊廣播 為主,並以解碼 Ir 控制器為終端控制器,在解碼及 RS-232 轉換的過程皆依 賴人工判讀解碼並以程式完成內容,實有部分困難之處,如果能以資料庫方 式將各大廠牌 Ir 遙控內碼加以存檔再分析,並同步輸出減少各子機部分之品 牌限制性,則能更加完備,除上列建議外本研究亦提出部分系統未來的研究 方向如下:

(53)

一、使用 TCP/IP 協定由 Client 端直接透過 USB 與各視訊源連接控制。

二、在遠端監控方面“藍芽”連結並直接控制各種電器,亦為可選擇的方向。

三、增加 TCP/IP 轉換器的資料庫,進而使得人機介面更人性化。

(54)

參考文獻

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