美军网络司令部的组建及思考(通用2篇)
美军网络司令部的组建及思考 篇1
美军网络司令部的组建及思考
2009-09-05 知远战略与防务研究所 严骁
严骁(知远战略与防务研究所技术装备研究部负责人)
内容提要:美军网络司令部的组建是美军近年来军事转型的重要举措,必将对世界军事斗争理论和实践发展带来深远的影响。研究其组建背景及特点,对我军着眼于新时期的军事斗争准备,完成打赢信息化战争的使命有重要的启示作用。关键词:美军网络司令部影响思考 中图分类号:E1 文献标识码:A 2009年6月23日,美国国防部长盖茨正式下令创建网络司令部,以协调网络安全以及指挥网络战。这是美军继上世纪末提出网络中心战概念以来,又一次率先提出的新作战概念。所不同的是,这一次美军不仅将这一概念停留在理论层面,而且很快将其落实到具体实施阶段。根据盖茨当天签署的一份长达3页的备忘录,网络司令部将在2009年9月1日前向国防部提交相关实施计划,最晚将在10月进入工作状态,并将于2010年底全部投入运行。
一、网络司令部组建的动因
美军网络司令部的成立最基本的动因应该是其面临的日益严峻的网络安全形势。近年来,随着互联网及网络技术的普及,美国似乎成为世界上数字敌人发动网络攻击的中心。2007年,仅公开媒体报道的对政府和私人系统的攻击次数就达37000次。此外,还有约13000次直接对联邦机构发动的攻击,80000次试图对国防部系统的网络攻击。据美国国会研究处的统计,网络威胁对商业和政府机构以及国家安全构成的危险还在不断增加,仅对商业造成的经济影响每年就超过2260亿美元。在这一背景下,美国防部长盖茨在6月23日的备忘录中指出:“随着我们越来越依赖网络空间,再加上不断增加的网络威胁和漏洞,这对我们的国家安全意味着新增的风险。”因此,组建网络司令部,应对日益增长的网络威胁势在必行。
但事实表明,网络司令部绝非仅仅为了实施防御性行动。在2009年上半年的伊朗大选中,美国就曾利用手机和互联网发出大量的信息,这实际上完全是利用网络进行的一种信息攻击行动。此外,美国还多次对其它国家进行所谓的“网络制裁”,即停止某些国家和地区的某些网络服务。这从某种意义来说,也应该属于网络进攻行动。其实,美国官方在公布网络司令部的职责时,指出其将主要负责美国军队的网络安全和网络行动。其中“网络安全”毫无疑问,符合国防部声称的网络司令部组建目的,但“网络行动”显然是对“进攻”和“防御”两种行动的一种概念模糊化处理。结合美军利用网络组织的事实上的进攻性行动,美国在网络上的作战已经跨出防御范畴,演变为攻防兼备的行动方式。而现在网络司令部的组建,只是对整个网络作战功能的全面强化和提升。为了淡化这一目标,实际上,美国此前在舆论上已经做了大量铺垫――新闻媒体常常长篇累牍地报道美国受到网络威胁和黑客攻击,其中不乏公开针对中国、俄罗斯黑客的例子。从而造成网络司令部只是作为一个防御性作战指挥机构,是为了应对这些网络上的攻击而成立的假象。
网络司令部的成立也是美军战略转型的需要。基于已具备的利用先进网络技术进行渗透、监控、摧毁敌网络系统的能力和“制网络权”绝对优势,不仅需要研发越来越多的网络战武器,而且还急需制订关于如何运用这些武器的策略。因此必需成立网络司令部,对目前分散在美国各军种中的网络战指挥机构进行一个整合,以更大地促进美军的战略转型——由传统战争转向一种从未有过的新型的网络战。
二、网络司令部组建的历程
(一)理论概念的提出(上世纪90年代-2005年)
上世纪90年代,美军就开始进行网络战的研究与实践。1993年,美国兰德公司的两位学者首次提出“网络战”的概念,从理论上界定了何为“网络战”,系统介绍了如何利用网络“干扰、破坏敌方的信息和通讯系统”,如何“在阻止敌方获取自己信息的同时,尽量多的掌握对方信息。”早在1999年,美国空军就认真考虑过成立一个航空队作为作战单位从事网络和信息作战。2002年美国通过了《政府信息安全改革法》,将政府信息安全工程划分为安全管理、安全技术实施和安全评估三大阶段。在此基础上,拟定了《美国的国家网络安全战略计划》,为美国关键IT基础架构提供综合性保护。“9•11”事件后,美国政府成立了“总统关键基础设施保护办公室”,为更好地发挥其作用,首次设立由办公室主任担任的“总统网络安全顾问”。国土安全部专门成立了“国家网络安全局”,负责制定国家的整体网络安全战略及其总体规划。国家保密局则设立了计算机安全中心和网络攻击中心,负责网络战的战略情报预警、网络攻防技术开发和网络信息战指导。2004 年3 月,美国国防部宣布成立网络进攻支援委员会,以提高军队网络进攻的能力。
(二)战略拟定及机构准备(2005年-2009年初)
2005年1月美国防部依据国家战略,向全军发布了“国防部网络防御”备忘录,提出了改进国防部计算机安全的具体要求。为实现美军《2020联合构想》中提出的信息网络作战提供了有力保障,标志着美军“以进攻为主”向“信息进攻和信息防御并重”的信息战方针的重大转变。2005年3月,美国国防部公布的《国防战略报告》,更明确将网络空间与陆、海、空和太空定义为同等重要的、需要美国维持决定性优势的五大空间。并于2006年12月11日秘密发布了拟到2030才解密的《网络空间作战国家军事战略》。同时,从2002年开始着手建立世界首支网络黑客部队。海军于2002年成立海军网络作战司令部,同年在弗吉尼亚州的诺福克海军基地组建的新型“海军计算机事故反应队”(NAVCIRT),在通信网络的各个地点设置了传感器系统,不间断监视网络运行,发现网络薄弱环节并进行维护,对大量的网络数据进行分析,并提出防护建议。
近年来,美军不断渲染来自中国和俄罗斯等其它国家的网络威胁,涉及网络方面的举措更是频繁出台。2008年1月8日,美国总统布什签署“国家网络安全综合计划”。接着,5月1日,美国防高级研究计划局(DARPA)战略技术处基于这一计划了展开“国家网络靶场”项目研发工作,这一项目将由多个部门参加并分步骤实施,其最终目的是保护美国的网络安全,防止美国遭受敌对电子攻击,并能对敌方展开在线攻击。同月,空军网络司令部成立,并于10月正式启动,很快就出台了《空军网络司令部战略规划》。2009年1月,空军计划中的网络作战部队,即24航空队宣告成立。海军网络司令部也于2008年10月组建,并于2009年初发布《海军网络司令部战略规划》。
(三)正式组建(奥巴马执政后)
奥巴马上台以后,国防部网络司令部的组建开始进入实质性阶段。2009年2月9日,奥巴马要求对美国的网络安全状况展开为期60天的全面评估,以检查联邦政府部门保护机密信息和数据的措施。4月17日调查工作完成,评估报告提交总统审阅。评估报告包括联邦政府在维护国家信息安全中应扮演什么角色,各部门应通过何种途径更好地管理与保护网络系统,政府机构应如何防止出现技术漏洞并迅速报告网络攻击等。5月26日,奥巴马发布总统令宣布对白宫的国家安全体制半世纪来的最大一次改革。5月29日,白宫宣布组建网络安全办公室,以协调美国政府在此重要领域的活动。同时,美军战略司令部司令凯文•希尔顿称,战略司令部正在征召2000-4000名“士兵”,组建一支“特种部队”。这支特种部队不仅要承担网络防御的任务,还将对它国的电脑网络和电子系统进行秘密攻击。
2009年6月23日,美国国防部长盖茨正式签署命令,成立美军的网络司令部。并要求在2009年9月1日前向国防部提交相关实施计划,最晚在10月进入工作状态,并将于2010年10月全部投入运行。
三、网络司令部的地位、力量构成和职能
(一)地位
根据国防部长6月23日签署的备忘录,网络司令部在行政级别上属于美军战略司令部的一个指挥网络战的次级司令部,但将保持业务与指挥上的独立性。司令部将设在马里兰州的米德堡军事基地。此外,由于国防部下属的国家安全局也负责网络监控和信息拦截,盖茨在备忘录中建议,由现任国家安全局局长基思•亚历山大中将兼任网络司令部司令,而未来该司令一职则将由四星上将担任。
网络司令部的建立被认为是美国国家安全体制半世纪来的最大一次改革,表明美军已经具备了利用先进网络技术进行渗透、监控、摧毁敌网络系统的能力,这是美军力争继续领跑世界信息化战争实力的又一重大举措。种种迹象表明,网络司令部极有可能在时机成熟的时候,升格为与太空司令部、战略司令部等并列的职能司令部之一。
(二)力量构成
目前,有两个不同的网络战中心在美军战略司令部管辖下运行。一个是全球网络联合部队(JTFGNO),主要负责保护五角大楼在美国本土和全球范围内的网络系统,应对每天数十万起试图攻入美军网络的攻击。另一个名为“网络战联合功能构成司令部”(JFCCNW),主要职责是对敌人发动网络攻击。网络司令部成立后,必将对这两者进行整合。目前美军共有3000-5000名信息战专家,5-7万名士兵涉足网络战。如果加上原有的电子战人员,以及拟于近期征召的2000-4000名“士兵”,美军的网战部队人数应该在9万人左右,即相当于7个101空降师。
目前美军各军种都建有网络战力量,但信息不能互通,同一件事几个军种都在做,重复浪费且不能进行有机协作。因此新成立的网络司令部首先是一个统一管理机构,负责统一从军费里划分出款项给各军种实施网络战,协调网络战人员招募、培训和设备采购、分配、使用,建立能够使各种网络战力量互相配合的指挥系统,并制订网络战条令和作战计划等。按惯例,在网络司令部内部会并列设置与各项职能对应的办公室机构。
(三)主要职能
1.统一协调各军种联合网络战
在2009年4月完成的美国网络安全状况评估中,美军各部队网络战力量分散的状况也引起了各方关注。美国家安全部门高层在各种场合多次公开呼吁军内各部门摆脱各自为政的局面。新成立的美军网络司令部将会作为美军网络战方面的最高管理部门,整合各军种网络战资源,协调全军联合网络战模式。因此,网络战司令部的主要职能之一将是做好“顶层设计”,重新调整网络战作战方式,提高网络战水平。并负责为各军种选拔、培训和装备实施网络战的人才。2.实施网络作战指挥
“网络司令部”的成立,是“塑造、反应和防御”战略在信息安全问题上的具体投射,将促进美国凭借技术、资源等方面的优势,塑造一整套有利于自己的信息空间行为规范,塑造一个美国及与其共同分享意识形态理念的盟国能够从中获得最大收益的全球信息空间。根据信息空间和信息技术的潜在威胁,形成一套有针对性的行动机制,及时作出妥善应对;同时在某些特定情况下,采取包括“先发制人”在内的各种方式,综合运用包括远程网络入侵和物理破坏等方式,压制潜在对手,以最大限度的保障至关重要的信息基础设施的安全,以及美国对于信息空间的有效控制。
基于目前的技术水平和网络发展形势,美军网络司令部或将实施三种网络战的指挥:一是秘密资料的窃与防。通过查找漏洞、破解密码,窃取机密信息,同时防止己方信息被他方获取。二是网络舆论战。运用新闻传播规律和对敌方社会心理的了解,编造谎言、制造恐慌和不团结等,形成对敌方民心士气上的破坏力。三是直接网络对抗。目前美军陆、海、空、天、电磁系统是一个大的网络,而美军作战力量又遍布世界各地。各种情报侦察、战场感知、指挥控制信息结成信息网;各种导弹、火炮、枪弹的火力结成火力网;各种参战力量、补给物资、弹药、设备等通过陆海空渠道形成后勤运送网。三种网络支撑着美军作战,美军最核心的网络战也在这三个网上,依靠这三个网的力量,先由实体作战部队实施突破、占领,或在较近距离实施电磁侵入和对抗,然后再实现进一步的瘫痪敌方系统、获取情报、施放假指令等网络战,彻底破坏敌方的战斗力。因此,这也是网络战的核心,是网络战中最惨烈的一环。3.重点看护和攻击
虽然美军基于优势的网络能力,完全能确保实施网络战,但同时又必须防止别国对美国进行同样行动。国家安全局局长亚历山大中将4月21日在一次演讲时指出让美国国家安全局每天检查多达200万封的电子邮件的确难以办到,但指出全球有4000个左右的恐怖分子网站需要重点盯紧,否则恐怖分子从网上攻破美国的金融和经济系统,造成的损失将巨大无比。这一言论基本反映了美军实施网络战的原则,也为新成立的网络司令部确定了工作思路。即美军的网络战不是全面控制网络,事实上它也没有实力做到全面监控和操纵。美军要做的是重点看护和攻击。从针对目标看,美军当前的潜在战略对手,有形的国家是中、俄等竞争对手,无形的组织是反美武装和宗教团体等,这也同样适用于网络战领域。
四、美军组建网络司令部的影响
(一)美国网络安全领域各机构职能将重新界定 在网络司令部成立以前,网络安全方面的事务主要分属各个政府机构管理,负责不同领域的业务。在军方成立网络司令部以后,各机构的职能必将面临新的界定。根据最近发布的一系列文件,预计这一事务的管理权限会作大的调整。
具体来讲,白宫网络安全办公室将负责总协调;国防部网络司令部将总负责国家网络安全的政策、网络战实施指挥等;国土安全部将主管政府机构、社会团体、大型企业等网络安全的政策、实施、保障;其它方面的网络安全事务则将由国家安全局负责。
(二)促使全新战争形态和军种的出现
随着网络技术与政治、经济、文化、军事等领域的联系越来越紧密,一定程度上,制网权,也成为继制海权、制空权、制天权后国际竞争的又一重要领域。美军网络司令部的正式成立,意味着拥有目前最大网络战资源的军队开始把网络作为继海、陆、空、天之后的第五个潜在作战领域,标志着网络战争已正式提入到它的作战议事日程。可以预见,这一指挥机构在其发挥完全职能后,必将为世界战争史引入新的战争形态――网络战争。它是同二战当中的机械化战争、二战末和冷战时期的核战争处于同一层次的战争形态,不是单纯网络的作战行动,而是一个完整的战争形态,一个全面的,包含方方面面的、联合的,大规模的作战行动。对美国而言,网络司令部的建立意味着势必将有更多资金和人员投入网络战领域。从更大层面上讲,美国建立网络司令部意味着网络战以后很可能作为一种国家战争新方式走入人类历史。今后美国如再遭受网络袭击,美国可以宣布其为战争行为,进行还击。
而实施这一战争形态的作战部队也必将是独立于任何现有军种以外的全新军种――网军(目前美军也未正式未这一军种命名,但依据由作战领域确定军种名称的先例,如海、陆、空军,称在网络空间实施战争的人员为“网军”是比较合适的)。其实早在网络司令部成立之前,各军种已争先组建了各自的网络战部队:美国陆军建立了“计算机应急反应分队”,其职责是维护陆军各基地信息系统的安全,必要时可发起信息网络攻击,侵入别国军事网络,进行破坏甚至控制;美国海军成立了隶属于大西洋舰队的“舰队信息战中心”,该分队研制的自动安全事故检测系统能够改进信息系统的监控能力,并且成为美海军在安全机构中监视、侦察和反应能力的基础;美空军也成立了“计算机应急反应分队”——即空军609信息战中队,该中队的职责是与自动系统安全应急支援分队一起维护各空军基地的信息系统安全。所以,完全有理由预见,一旦时机成熟或者根据需要,美军很快就可以通过抽调力量整合,迅速组建一支独立于海、陆、空、和海军陆战队之外,能独立遂行或与上述各军种联合遂行作战任务的全新军种部队。
(三)美国“绝对军事优势”得到进一步拓展
作为传统军力以及核打击能力在世界上具有绝对优势的头号军事强国,当前,美国几乎完全掌握了海、陆、空、天四个领域的控制权。成立网络司令部,由军方来主导网络安全事务,打造“网军”则是美国将军事优势向虚拟世界这个第五领域延伸的战略性举措。
作为互联网的诞生地,美国在这一点上有着比其在现实世界更明显的“先天优势”。其网络资源是其它所有国家、地区和组织所不能相比的。以网络系统的核心,即根服务器为例,目前全世界一共有13台根服务器,其中一个是主根服务器,12台副根服务器,这台主根服务器就设在美国,而12台副根服务器当中有9台设在美国,只有3台分别设在英国、瑞典和日本。且这些服务器的管理都是由美国政府授权的互联网域名与号码分配机构ICANN统一管理,负责全球互联网名、域名体系和IP地址等管理。显然,美国对互联网的管理,处在一个绝对的、单一的霸权地位,它掌握着制订规则和系统运行最核心的内容。另外涉及到网络战争核心的内容,比如电子器件,高端用芯片,基础软件产品等,在很大程度上核心技术也掌握在美国手中,且电脑的操作系统绝大部分都来自于美国的微软公司。
美国在网络系统上的这种绝对权力,以及衍生的绝对影响,一旦美国为军方利用,必然会成为其最强大的杀手锏之一。网络司令部的成立,明确将网络空间与陆、海、空和太空定义为同等重要的、需要美国维持决定性优势的五大空间之一,标志着美国“绝对军事优势”得到进一步拓展,更意味着美国准备加强争夺网络空间霸权的行动,继续以他国的不安全感为代价来确保本国在所有领域的“行动自由”。这对国际安全局势势必造成进一步的冲击――对英日等盟国,因信息的共享与保护,可能会在安全防护方面更加注重一体化;而对对中、俄等“潜在对手”,则会强烈剌激其对自主知识产权的操作系统和应用软件的投入和研发。
五、几点思考
(一)认清网络战争的威胁,谨防网络军备竞赛
历史上任何一种新技术在军事上的应用对人类社会都无异于一场灾难,所产生的后续影响,也是无法控制的。火药、飞机、大炮、甚至原子弹等先进科技在战争中的应用所带来的后果都充分说明了这一点。同样,网络战争带来的影响也必然如此,一旦网络战争真的出现在当今世界,对人类绝对不是一个福音,这是值得我军和国际社会高度关注的问题。
此外,还要防止被美国拖入无休止的网络军备竞赛。迫使潜在对手进入军备竞赛,借机拖垮对方是美国的惯用伎俩,前苏联就是最好的前车之鉴。二战后的冷战期间,苏联首先是跟在美国之后,搞核军备竞赛;然后是八十年代,针对美国的“星球大战”计划,不惜代价进行与之太空竞争。虽然在一定时期促进了科技的发展,也取得了许多成就,极大地增强了民族自豪感。但从长远来看,由于未能有效规划,不能如美国一样,注重以综合实力支撑军事力量发展,所取得的成绩仅仅局限于军事领域。因此,在一定意义上,盲目的参与军备竞赛拖垮国力,是导致苏联解体的重要因素之一。当前美军大力渲染网络司令部的组建,各国都要谨慎辩证地予以审视,结合自身实际采取理性的对策,谨防形成网络军备竞赛的局面。
我国应积极参与国际社会的合作,向联合国或其它国际组织提交建议,促成国际社会能够达成类似《禁止化学武器公约》的国际公约,禁止网络战武器的使用。包括禁止任何国家秘密在计算机系统中嵌入可在日后危急时刻启动的恶意代码和芯片、禁止对非战斗人员和单位发起军事性网络打击行动、政府应当对互联网进行监管等。
(二)把握网络战特点,提升网络信息防御能力
最近,以美国为首的各主要大国纷纷致力于发展网络战能力的事实表明,网络已成为各国对抗的重要领域。所以一方面我们要防止被拖入网络军备竞赛,另一方面要将“积极防御”的战略方针向网络空间延伸,充分认识网络战的特点,致力于网络防护技、战术的研究,提升网络信息防御能力。
首先,网络战是信息战的重要组成部分。网络战技术一方面可以攻击敌对计算机系统及其网络,达成对关键节点的破坏,导致其网络的瘫痪而无法正常运作,以削弱其整体作战能力的发挥,另一方面可以保护我方系统及其网络的安全畅通,为信息战提供必要的支撑。其次,网络战具有更大的破坏性。网络战可以对敌人的政治、经济、外交、军事、民用等运作命脉的广阔网络空间,实施攻击,达成常规火力打击效果所不能及的重大效果,其破坏性远远超过火力打击。再者,网络战具有更大的隐蔽性与突然性。由于计算机系统及其网络一般处于开放与运行状态,网络攻击可以根据作战要求随时展开,而且不像常规作战那样,因为动用各种装备与人员而及早暴露企图。网络战可以在无声无息、没有硝烟的网络战场上,悄悄地、突然地发动网络攻击,达成意想不到的战果,使得对手无法设防,同时还可保护我方作战意图。最后,网络战具有更高的效费比。相比常规的火力作战,网络战使用的装备及其技术成本较低,而其作战效果远超于常规火力战,因此,网络战的效费比极高。
针对这些突出特点,在网络战装备技术的发展与投入上不能按照常规武器装备的发展思路与眼光来看待。对网络战相关理论研究、技术研发、编制调整、人才培养、经费投入等方面必须予以更高的重视,在确保一定进攻威慑能力的同时,侧重于提高网络信息的防护能力。
(三)整合网络战攻防力量,统筹网络战能力发展
目前,我国有若干个不同的职能部门承担网络战能力建设任务,存在交叉,需要统筹谋划我国网络战能力的协调发展。
一是加强顶层设计。从美军网络战能力建设的实践和经验可以看出,进行网络战能力建设首先要有一个统揽全局的宏观顶层设计。顶层设计应该是在国家战略和军事战略的指导下“自上而下”地进行,从网络作战理论、武器装备、编制体系、综合保障、作战训练、人才培养和基础设施等方面进行顶层规划,传统的“条块分割”的思维模式和“各自为政”的行事作风不能适应网络战能力建设的需要。
二是形成有效管理机制。我国目前已具备一定的网络战能力,在“网络攻击”、“网络侦察”和“网络防御”方面做了各自很多工作,也做出了一定的成绩。但各部门没有纳入一个统一的管理协调机构,没有形成有效的协作机制。因此,当前我国的网络战方面并没有形成整体合力,也没有一个完整的体系。从战略长远规划出发,我国网络战能力的整体提高亟待成立统一的管理机构,建立一套有效的协调机制。
三是统一基础条件建设。应立足当前,在现有技术水平与研究成果的基础上,采取渐进式发展路线稳步推进,统一网络战基础条件建设规划及其技术规范,分别由不同的职能部门按照统一技术要求分别建设,以便为所有网络所共享与使用,待时机成熟时,兼收并蓄,成立国家级“网络实验室”乃至我国的“国家网络靶场”。
四是充分利用民间网络技术,强化民间网络战备观念,为军方主导网络战积极防御提供坚实的后盾。同时大力投入自主知识产权产品的研发和利用,力争为网络战实力形成和运用赢得主动权。参考文献:
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美军网络司令部的组建及思考 篇2
多媒体网络教室是随着现代信息技术、网络技术的兴起而不断发展和完善的一种现代教学手段。根据学校的教学要求, 努力探索课堂教学的每一个需要, 合理应用多媒体器件与手段。在功能上为全校师生创造了一个以教学资源为主体的信息化、网络化的教育教学环境;在实际设计与实施中必须考虑到教学中的多媒体手段的实现与教学管理的可实施性和完善性。多媒体宽带校园信息网络系统, 为全校师生创造了一个以教学资源为主体的信息化、网络化的教育教学环境, 为学校管理模式、教学模式和学习模式的转变, 构建一个与信息时代相适应的全新的人才培养模式, 全面提高教育教学质量奠定了重要的物质基础。随着我国教育体制的改革和现代化教育手段的完善, 学校的宏观管理职能已大大加强, 学校管理的业务量急剧增长, 传统的低效率的教学和办公方式面临着严峻的挑战。21世纪是一个全新的信息时代, 依靠人工手段将无法及时、准确、全面地对大量信息进行收集、整理和分析。因此, 必须改革传统的教学、办公方式, 充分利用先进的科学技术和设备, 提高效率, 适应社会发展。但在众多先进的现代化教育环境中, 到底采用何种手段才能真正符合我们的要求呢?我校根据实际教学和管理的需要, 新建设了部分经济可行而且先进可靠的网络多媒体教学系统, 本文总结了我校组建网络多媒体教室的实践经验, 简述分析了组成多媒体网络教室的主要设备及功能及特点。
多媒体网络教室的设备组成:多媒体网络中央控制系统、多媒体投影机、功放音响设备、多媒体计算机、多媒体机柜讲台、电动投影幕、投影机吊箱及防盗报警装置、校园网络环境等组成。
一、多媒体网络中央控制系统
系统融多媒体教学与教室设备的使用管理于一体, 采用数字化设计, 运行在标准的以太网的环境中, 基于嵌入式计算机技术, 采用最新ARM处理技术的智能化多媒体教室管理控制系统, 全面规划多媒体教室多种设备的远程管理和维护, 能高效的完成多媒体教学任务。网络中控应具备的主要功能:可进行教室端设备的本地和网络远程控制和管理 (管理员通过系统可远程控制投影机、幕布、多媒体计算机等设备的开关、音量调节、设备切换, 视频监控等) 、网络示范教学、网络IP对讲、全时监控防盗报警、教室设备状态远程显示, 工作日志记载设备使用情况、远程可控电子锁、投影机的智能保护功能可自动延时断电等。中控系统一般有教室主机主体、操作面板和主控室计算机及软件构成, 主机主体备有3路独立可编程RS-232控制接口、可控制投影机等串行接口设备、3路VGA信号输入, 两路VGA信号输出、两路立体声音频输入一路输出、含12V电控锁电源, 可控制门锁开关、4口交换机TCP/IP网络控制模块、4组电源控制输出等。网络环境符合数字化校园的总体构想, 完全构建在标准的快速以太网之上, 采用TCP/IP协议完成所有信息在校园网上的传输。
二、多媒体投影机
投影机从类别上可分为液晶投影机和数码投影机, 目前市场中主流的投影机主要采用了这两种技术, 一是L C D液晶投影技术, 二是D L P数码技术。两者各有优势, DLP是新兴投影技术, LCD是传统的投影技术, 由于这两种技术都有各自的优缺点, 因此现在各自占据了相应的市场份额。DLP投影机轻巧便携、图像还原真实准确、图像层次感好、黑色效果绝佳, 传统LCD投影机的技术比较成熟, 具有光利用率高, 色彩华丽、饱和度好等不可取代的技术优势。随着基于DLP技术的IT极致色彩等技术的普及应用。DLP投影机不仅在效果上愈加出众, 并且应用寿命也得到了延长, 使用维护成本相对较低, DLP投影机是发展方向。投影机的技术参数可根据不同的需要选择, 如:分辩率、亮度 (ANSI流明) 、颜色、对比度、投影距离、投影镜头、画面比例、影像大小等指标。亮度和对比度是两个非常重要的指标, 一般来说投影机亮度指标的选择要和使用环境、屏幕大小相适应, 并不是越亮越好 (目前的中档投影机一般为1600-3500ANSI流明, 特高亮度的工程机甚至可以达到6000ANSI流明以上) , 但更高的亮度也会意味着更高的价格和使用成本, 过高的亮度也会带来长期观看上的不适。在教学中一般100座左右的多媒体教室多采用投影机的亮度应选择在3000ANSI流明、200座以上的多媒体教室多采用投影机的亮度应选择在大于3500ANSI流明为宜 (ISO标准) ;投影幕根据不同的材质可分为玻珠幕、白塑幕、金属幕、灰幕等, 在多媒体教室里一般选用对角线 (英寸) :150";比例:4:3玻珠型高增益的电动幕投射、以实现图文画面、色彩逼真的还原。
三、音响设备的选择
介绍两种常用的教学音响设备:
1. DSP教学数字功放音响设备全数字化设计, 集成
了DSP数字反馈抑制器, DSP数字自动滤波器, 数字话筒智能混音器, 数字高低音调节器等多项数字化音频处理模块的技术优势, 解决了会议、教学扩声中的声反馈问题, 可提升话筒灵敏度6-18DB, 语音频带宽, 语音频带为150-7850Hz;频率响应:20-20000Hz;特点是操作简单, 开机即自动进入工作状态, 无需任何调整;在操作台面上设有音量调节钮, 方便使用。话筒的拾音距离提高到了3-6米。只需在教室安装2-3支界面话筒, 拾音范围就能覆盖整个讲台, 无需携带话筒, 即可自由演讲, 从而使演讲者彻底摆脱话筒的束缚, 保证老师在讲台上任何位置讲课都能达到满意的扩音效果, 方便了使用和管理。
2. U H F频段或红外线无线话筒。
特点:抗干扰性强、灵敏度高、音质良好。选择无线话筒可弥补数字话筒音质稍差的不足, 从而满足不同教学的需要。音箱的设计根据功放的形式、教室的大小而定, 一般来讲, 定压功放多采取吸顶喇叭、定阻功放一般采取定阻壁挂式音箱。
四、多媒体计算机
对硬件配置一般要求:CPU P4 3.0G双核2.0G以上、内存1G以上、硬盘80-120G;主板要求为高性能集成或独立显卡、百兆网卡、声卡;DVD-ROM光驱, 另加计算机小哨兵还原卡, 17寸显示器。
五、多媒体机柜讲台
一般采用优质1.5-2.0mm冷轧钢板材料, 脱脂、酸洗、磷化、静电喷塑;优质安全锁、左右滑动开盖、微动开关、保险机械电子两用锁;宽度7 0 0 m m, 高度1000mm, 长度1200mm左右;、防盗设计、面板有网线接口、并有带磁环USB线2条、连接笔记本VGA线及音频线各1条、电源万能插座一个, 机柜有内220V交流电源空气开关及常供电插座;接线全密封、不外露、 (低端预留进线孔) 防火、防盗、防水、防鼠及触电保护功能;结构合理便于使用操作、便于管理维修。配合中控能实现开盖上电、一键 (投影、幕) 开机、媒体切换、延时断电、防盗报警等功能;同时做到整体布局合理、线路的连接传输和切换, 尽量减少中间设备环节, VGA信号线要采用性能良好的原装线, 避免因信号干扰引起的图像画面重影问题。接地良好, 安全系数高。
六、投影机吊箱及系统集成
吊箱为框架式结构、散热排风顺畅无阻碍, 安装有防盗装置, 可实现联动报警。全部设备系统集成包括多媒体机柜及投影机吊箱位置选选择、安装、综合布线、设备整体调试等工作, 音箱连接线使用护套材质为PVC的高纯度无氧铜2x120芯, VGA信号线应选择为双屏蔽高质量、低衰减、的品牌线材、保证VGA信号无衰减、图像无重影。
在高校多媒体教室建设中设备选购最是关键的环节之一, 在设计阶段一定要重调查研究, 通过考擦学习掌握最新的产品性能, 借鉴其它院校在多媒体教室建设中的成功经验, 结合本校教学使用的实际情况, 合理选购最适合本校教学的多媒体设备, 充分发挥现代信息技术在教学及管理中的作用。
摘要:本文简述组建网络多媒体教室的设备组成、设备选购, 对多媒体网络中央控制系统等各类教学设备的功能及使用效果分进行了详细的分析。