中控系統的設計目標
中控系統的設計目標主要針對兩類對象,首先集成商自身要明確選用怎樣的中控產品,其設計不單是著眼現在,還需要應對未來系統的升級。其次是最終用戶,要了解他們希望達到的效果。
提供更好的用戶體驗
什么是好的用戶體驗,這個題目比較大,因為每個人的體驗是不同的。首先,建立的控制系統要滿足客戶需求,對于集成商來說,系統要便于學習。如今音視頻系統的調試時間,在項目時間節點里是非常短的,所以選用的系統一定要容易學習,并且始終保持易于使用和維護的特點。對于最終用戶來說,所謂好的體驗,就是要非常容易操作。談到容易操作,有兩個模板可供參考,一個是iPad,其說明書幾乎沒有實質性操作方面的內容;另外一個是ATM機,一般沒有人在ATM取錢的時候需要操作說明書或者需要別人幫助。這兩種用戶體驗的標準,可以作為中控系統的模板。用戶拿到一個系統,不需要任何說明書,通過直觀的界面就知道如何操作,這樣的設計才是成功的。
選擇合適的方式建立更大型的音視頻控制系統
隨著社會的飛速發展,很多項目的周期也相應縮短,所以選擇的產品要有比較短的學習周期,達到節約時間的目的。
如今很多集團公司的差旅活動都非常頻繁,員工需要每到一個分公司的會議室,都能隨時操作會議系統,因此,必須要建立一致的系統。“一致”包括了系統配置的一致以及圖形界面的一致。對于集成商來說,建立一致性的系統,也是出于時間上的考慮,比如在調試系統的時候,如果前后使用不同的系統或者界面風格,對于工程師來說修改起來會比較麻煩。
消除“丟失”源代碼的疑慮同樣非常重要。談到中控,大家首先會想到編程的概念。雖然完成編程后系統可以工作很長的時間,但是現在電子產品淘汰速度非常快,一兩年后或許系統里的某些組件就需要替換。以投影機更換為例,通常使用兩年后系統不是整體的更換,而只是一臺投影機品牌或型號的更換,這就會導致中控系統無法使用。對于兩年前的項目來說,即使集成商還存在,但如果不幸找不到源文件源代碼,就需要花費大量時間重新了解系統的組成,重新為它設計界面、編制程序。由于時間成本和人力成本非常高,所以我們需要選擇合適的方式,而最好的方式就是在控制系統里面對源代碼進行下載。
合格的中控系統調試人員
前面幾點都是改善系統部署的過程。接下來的問題和技術本身無關,而與人力資源有關,在建立更大型音視頻控制系統的過程中,企業需要評估自身人力資源是否滿足要求。作為一個合格的中控系統調試人員,要具備以下的素質:
首先,要熟悉每個音視頻系統的功能,說到編程,很多人認為找一個計算機專業的人員就可以了,但實際情況并非如此。他們雖然有好的編程技術,但是音視頻系統的中控系統編程還需要了解每個系統的功能,如音頻處理器基本工作原理、最終實現的功能,矩陣、會議系統的功能等。
第二,要了解整個系統所需要實現的功能,除了單個設備的功能,還要了解當整個系統全部組裝好了以后最終實現的功能。
第三,要有一定科技英語的閱讀能力,這個行業頂尖的設備和技術大部分都掌握在國外廠商手中,相應設備的溝通協議一般來說也是由英文來撰寫的。雖然可以在各個廠家網站找到相關模塊或驅動,但如果用到全新的設備或是不太常用的設備,廠家可能尚未編寫好模塊,要實現控制就必須自己理解每個協議里的內容,然后再將其轉換成計算機語言。
第四,是較強的邏輯思考能力,即要了解設備和設備之間的關系。比如說,當按下按鈕,投影機打開,然后投影幕降下來。現在投影機的亮度已經比較高,受環境光影響并不大,如果在早期還需要有環境燈光的配合,通常要把燈光調到投影模式,同時,如果環境是有窗簾的,還需要把窗簾降下來。就一個音視頻控制系統來說,要選擇相應的信號源,不單要在矩陣上做正確的選擇,還需要在投影機上做正確的選擇,這對于邏輯思考能力要求會比較高。
最后一點,是高級語言的編程能力。采用類似于C或者C++高級語言編程的項目,比較復雜,相對數量也比較少。絕大多數的應用為配置型,即要知道每一個按鈕實現的功能,但其系統并不復雜,或者是中等復雜程度。
基本上如果具備上述能力,就可以做一些中控系統的配置。
選擇的產品要易于集成——安裝尺寸和安裝方式
做一個中控系統不單單是紙上談兵地畫一個系統圖,一定要考慮它如何集成。
首先來看安裝問題,安裝問題在墻面屏上比較突出。做設計的時候,墻面有沒有預先打孔,是否適合埋底盒,都需要事先了解,否則后期就會有問題。以圖一為例,當早期系統非常簡單的時候,用一個面板就可以了,因此結合當時預算,我們用左邊的面板來控制投影機、信號切換。當后期系統變得復雜了,面板上的按鍵不能夠滿足要求的時候,就需要對系統進行升級,墻面屏的升級一定要保持美觀,所以要考慮未來升級,選擇可持續性的設計,以下圖中的方式在同樣的底盒上面放一個觸摸屏上去。

設計時為何要考慮中控產品的尺寸?很多時候,客戶在做一個新項目的時候,最早接觸的是裝修公司或者設計公司,設計公司所關注的內容首先是裝飾的效果如何,在這個階段內,裝飾設計師不會和音視頻系統設計師做充分溝通。圖二是Extron在某學校的案例,設計公司并沒有預留專門的機柜而是指定了一個櫥柜來放音視頻設備,空間很小,但里面包含了矩陣切換器、音頻處理設備、功放、信號轉換設備以及電源。如果在設計階段不考慮產品尺寸,這樣的空間絕對無法放這么多的設備。

外觀同樣很重要,例如銀行項目對于整潔程度要求非常高,會議室里每一個桌子上都不允許有指紋,以及任何突出的物體,但會議中還是需要操作音視頻系統,那么就可以考慮選擇帶接線盒的觸摸屏,使用時掀開蓋子,不使用的時候把線放進去,將觸摸屏蓋子合上,桌面就會非常整潔。這其實也是用戶的核心需求之一,既要保證整潔,也要保證功能。

圖四中的觸摸屏安裝在機架上,現在很多操作間的空間都非常狹小,但是這種系統里觸摸屏不是給用戶使用,而是給專業操作人員用的。那么在系統設計的時候就需要了解,選擇的產品是不是有相關的安裝套件,或者說現場的環境是否滿足安裝條件。

總而言之,中控系統的設計不是簡單地提供中控系統的配單,更重要的是要做系統的集成。
明確系統的擴展性和使用范圍
擴展性包含兩個方面,第一是用戶操作的地點,比如用戶既需要在進門時操作,也需要在會議桌上進行操作,這就要做不同的設計。另一個方面是指規模的擴展,例如系統現在控制十個設備,明年可能需要控制十五個設備,那么設計時就需要做冗余。
我們需要了解設備的未來使用擴展要求,還要了解其使用范圍。受控設備主要有以下幾種控制方式:
雙向通信有RS-232、RS-422和RS-485,它們的優點是雙向通信,缺點是距離有限。如果使用RS-232,就需要注意,它只有15米的有效通信距離,RS-422和RS-485會好一些,有1,200米。另外雙向通信的時候,命令結構可能會比較復雜,如果再結合前面提到的英文文檔閱讀能力,這將會是控制系統里面對工程師比較大的挑戰。
紅外的通用性比較好,只要能夠發射代碼,能學習,理論上設備都是受控的,但缺點是單向通信,沒有任何反饋,如果施工時沒有部署好,就會出現很多問題。

網絡的系統實施方便,但缺點同樣是命令結構復雜,理解時會比較困難。現在很多設備都可以以網絡方式受控,圖五中有四個設備通過網絡來控制,一個設備通過RS-232來控制,按照傳統做法配單時,會把RS-232作為主要控制方式,配置出來的控制主機規模會非常大,成本也會隨之增加。如果使用網絡方式,用很小的控制器就可以滿足系統的要求。
管理視音頻系統供電基礎設施的成本
這里的成本并不是指用電成本,主要也是針對墻面觸摸屏來說的。墻面觸摸屏需要用電,傳統的布線方式是布一根電源線,再布一根通信線,但如果合理利用PoE,就會在系統部署時提高效率。
演講者、視音頻系統的管理人員和設計者目標對比(如圖六)

不同對象的目標是有偏差的,尤其是設計者和演講者。因此,要讓設計者的個人目標服從演講者和音視頻管理人員的使用目標,而不要本末倒置。
針對核心功能設計
說到功能,常見的例子是家中的遙控器,并不是每個功能都要做在遙控器上,所以我們要和客戶溝通的不是每個設備有哪些功能,而是你所需要的功能有哪些?有些功能不是非常常用,但是非常重要,我們也需要把它放在用戶界面上。
另外,在做系統設計的時候,不是為了某一個操作人員做設計,而是為了所有用戶來做設計的。
了解設計需求
下面講到了四個不同的解決方案(如圖七),里面分別談到預算要求,以及最佳的、美觀的和穩定性的要求。
設計需求和用戶界面
很多時候還需要在客戶的預算、目標和設計需求之間做出平衡,一個正面的用戶體驗通常和預算無關。圖八就是一個三者不太平衡的例子,也是我在工作中經常遇到的問題。音視頻系統里,比較核心的需求是矩陣切換,在圖八中有66個按鈕,大家可以看到用這種方式去控制和在面板上控制沒有區別,第一按鈕剛剛夠手指頭按下,第二用戶可能并不知道上面的數字代表什么。所以在做系統設計的時候,矩陣是定義觸摸屏尺寸的參考標準之一。

系統設計時要把用戶需求考慮在先,而不是簡單將自己熟悉的硬件產品做成清單。要先就觸摸屏界面和客戶進行溝通,了解清楚客戶需要哪些功能,然后再選擇設備,這樣效率就會提高。另外在做系統設計的時候,不是為了當前的系統設計,而需要考慮得更長遠一點。