深入分析麦考瑞大学外科技能实验室升级
这是一个独特的升级,因为它是由大学的教职员工自主设计和实施的。
这无疑是我们多年来在本杂志上撰写案例研究的第一次--一所大学的教职员工有效地完成了升级。 我们谈论的不仅仅是更换盒子,而是一个深思熟虑和计划好的AV集成项目。 库多斯(Kudos)向所有参与者,特别是澳大利亚悉尼麦考瑞大学医学和健康科学学院临床AV和IT协调员伊恩布鲁(Iain Brew)领导的倡议,以升级在大学的外科技能实验室。 我们有幸采访了伊恩关于这个项目的情况。
这个实验室是什么时候概念化的,什么时候实现的?
审计和拟议的技术解决方案发生在2016年3月至5月院系广泛的AV审查期间。 首先是通过多次讨论和反馈会议与主要利益涉及方进行深入协商,然后再着手寻找满足其需求的技术解决方案。 这是在七月提交给我们执行团队的。 该项目于10月获得批准,项目于11月开始(采购、UI咨询和方案编排)。 安装工作发生在2016年12月中旬至2017年1月末(工作时间持续6周)。
随着外科技能实验室的升级,麦考瑞大学想要实现的关键目标是什么?
外科技能实验室最初建于2009/2010年,现在这是实验室的一个整体更新。 我们的外科技能实验室被医学界用来探索人体解剖。 我们的外科技能实验室升级项目的主要目标是增加我们现有实验室安装的功能和可靠性,该系统将是可扩展和易于使用的。
现有的系统是专属的,因此维护、升级甚至进行微小的更改都要花费很大的费用。 因此,该系统的许多要素运作不佳,给最终用户造成困难。 该系统在路由和控制视频信号方面的能力也相当有限。 教学站点只能向实验室的其他显示器发送S-Video信号,所有的显示器都必须手动调整才能接受这个信号。
内部设计和安装的新系统允许用户使用iPad Pro 12.9”平板电脑对系统的所有方面进行全面控制。 使用Gefen VoIP解决方案,整个实验室现在作为一个大型矩阵,允许任何视频源路由到任何视频目的地的全高清质量。 例如,如果一个学生对挂件作出一个有趣的发现,我们可以把他们的图像推到主投影仪。 另一个例子是,在他们的挂件位置,老师现在可以在演示期间将他们的相机推到实验室的所有显示器上,然后用一次推送,将所有显示器返回到单个挂件输入状态。
该项目的另一个重要方面是坚持75000澳元紧张预算和6周的项目时间。 除了Rod Sommerich和他的团队提供的巨大技术支持外,Gefen Synergy和自动发现工具使快速建立事物的视频侧变得很容易(Ed Note:Rod是Gefen的远东和环太平洋地区销售总监)。
此外,麦考瑞大学对可持续性采取了一种整体方法,我们认为它适用于我们所做的一切。 这也是我坚信的,并试图作为我角色的一部分来制定的。 作为这一承诺的一部分,在能源使用、生命周期和可回收性方面选择了产品。 我还确保与那些也认真对待这一承诺的公司合作。
减少配置——通过构建组件系统,我们只需要购买我们需要的东西,而不是购买容量浪费的大矩阵框架。 我们很容易在未来升级Gefen系统,因为HD单元是向前和向后兼容的新的UHD单元。 这允许系统有机地增长,增加廉价的网络交换机和TX/Rx单元的要求,如果我们超过容量,而不是必须更换整个和昂贵的矩阵框架与专用线缆。 此外,通过切换到IP解决方案,我们不再需要为信号类型运行专用线缆。 所有的东西都在CAT6线缆上运行,这提供了很大的灵活性。
重新利用——任何可以重新利用的功能组件都集成到项目中,如扬声器、放大器、显示器、投影仪、线缆等。 为了重新部署或重新分配,保留了超出我们需要的设备。
循环回收——所有包装都被适当地分离和回收。 所有旧的多余的电缆和故障设备也是电子浪费。 例如,Gefen在这方面做得很好,收回了多余的国际变压器插头,这样它们就可以在其他地方使用,而不是直接填埋。
参与这个项目的大学的团队成员是谁?
整个项目由内部处理。 我完成了对现有系统的审计,其中包括与主要工作人员的正式和非正式对话。 这促使我建议重新设计AV实验室,这将满足我们的利益相关者的需要,同时也确保系统可以很容易地扩展到未来。 这个设计(从理论和技术的角度)是由我们的学院行政人员支持的,并一路开启绿灯和给予预算。
从那里,我使用iRidium MobilePro编程了控制接口,与我们的最终用户进行了广泛的协商,以确保用户界面体验满足了需求,并对每天实际使用它的人极具意义。 外科技能小组投入并一起完成了实验室的物理改造(除了由一个有执照的承包商完成的布线)。 副教授Richard Appleyard(临床技能培训主任)、Janos Tomka博士(解剖学和外科技能协调员)、Jacob Wilson(外科技能讲习班助理)、Steven Segalla(外科技能研究助理)和我通过复杂的悬垂臂和分类网络电缆进入我提前建造的新AV机架,长时间地进行布线工作。
为什么决定在内部完成这项工作?
通过内部完成项目,我们对整个项目和最终结果有完全的控制。 我们也觉得拥有整个项目将促进更高质量的结果。 内部建筑还允许我们保留对整个系统的完全访问,包括控制面板源代码。 由于实验室是定制的空间,所以经常会有功能上的改变或要求。 我们现在有了快速响应这些变化的敏捷性,并免费部署对控制系统的更新,或者集成一个新的硬件,我们可以在有竞争力的价格点直接从首选供应商那里获得。
正如刚才提到的,成本是一个主要因素。 通过消除依赖外部机构、顾问或集成商的需要,我们已经不仅能够大大降低安装成本,而且还可降低正在进行的维护和升级成本。
尽管如此,我想强调的是,Amber Technology在项目的早期阶段为我们提供了贷款设备,供我们试用我们的想法,并确保产品非常适合我们的需要。 在建设阶段,Rod Sommerich、Gefen地区销售总监、Core Brands和Amber Technology的客户经理MatthewRennie帮助我们了解用于AV网络的思科交换机的配置方法和设置,并与我们一起努力从系统中获得最大的好处。 它最终成为一种互利的伙伴关系,我们所有人都通过这个项目学习和发现新的可能性。
我还想强调杰基·罗斯在新西兰JAMWare(澳大利亚/新西兰的iRidium Pro分销商)对她对iRidium Mobile Pro软件的技术和编程援助的支持。
你能给我们提供一个完整的AV组件的概要吗?
Gefen VoIP是视频路由控制系统的核心。 EXT-CU-LAN矩阵控制器使VoIP系统非常容易集成。 与市场上其他需要命令直接发送到交换机以调整VLAN的产品相比,矩阵控制器允许一种人性化友好的语言来路由视频和回忆预置。 我喜欢把它看作是但丁的视频--自动和大规模配置、发现。
当然,配合矩阵控制器的是用于HDMI和DVI+USB KVM的Gefen发射机和接收器,还可作为计数器和转换器。
实验室当然也有许多显示器。 显示器用于显示内容来自:
● 10x HDMI挂件输入。 这些设备用于医疗设备,如C-Arm XRay’s、Endo、关节镜和显微镜。 10x GefenEXT-3G-HD-CSDI-HDMI转换器也被固定在SDI医疗设备的每个吊坠上,2x GefenEXT-MFP标量提供给旧的医疗设备来处理模拟连接,例如复合和比例奇怪的分辨率。
● 用于笔记本电脑和杂项设备的墙面输入面板,包括显示端口、HDMI、VGA+音频、复合+音频,它们都路由到第三个Gefen EXT-MFP示踪器进行缩放、切换和音频提取,然后转到Gefen EXT-HD2IRS-LANTXHDMI发射机。
● 常驻的笔记本电脑,通过USB3连接到一个隐藏的接口,具备音频进出,视频进出和网络。
● 松下AW-HE40 PTZ顶装相机用于视频会议和AJA RovoCAM 4K块相机,用于手术场上方的高分辨率显示和记录。
● 2xStryker在光摄像机(S-视频模拟)连接到2xGTV-COMPS VID-2-HDMISS-视频到HDMI定标器。
● 苹果电视,用于BYO设备的AirPlay
● 架装式迷你PC,用于演示、数字标识和教育材料。 伴随着无线键盘/触控板组合,它通过Gefen EXT-USB2.0-LR连接(位于顶部,以确保实验室的全覆盖容易)
是否有其他AV设备在升级中起着关键作用?
Behringer X32支架式数字音频混频器。 通常用于现场音乐,会议,教堂等,这个3RU设备提供32个通道,16个通道与完全控制通过OSC命令UDP。 每一个输入、补丁和输出都可以应用EQ、压缩机等--如此大小和价位,它却有一个难以置信的处理能力。 这是非常有吸引力的,当它与其它专用DSP产品进行比较时,发现其它产品成本是多倍,还被限制处理能力。 此产品传统上不用于集成,但是具有广泛的OSC命令库和接受第三方控制的能力,我将鼓励其他集成商考虑此产品。
AJA RovoCAM 4K块状相机--体积小巧,具有优异的图片质量,并能够在4K传感器+20x光学变焦上使用全高清数字PT,这样当安装在手术场上方时,图像质量就不会有任何衰减。 易于操作的控制系统和单一的CAT线缆具备了电源、音频、视频和控制信号。
Matrox Monarch HD记录器允许我们记录到网络共享,这样内容就可以很容易地上传到我们的学习管理系统(LMS)或传递给客户进行审查和评估。
关于Gefen解决方案,他们帮助大学实现了什么?
Gefen VoIP解决方案使我们能够开始构建一个具有极大可扩展性、易于配置、使用和维护的系统,是未来的趋势。 我有信心选择这个系统,特别是因为UHD VoIP产品可以不费吹灰之力地与我们目前的HD VoIP解决方案集成,这意味着我今天所做的投入在3-5年内仍然是有用的,如果我们想升级到4K或更高,就不需要把一切都拆掉。
这减少了向网络添加新设备的障碍,因为我们所需要做的就是运行廉价的、标准的CAT6网络电缆,并插入相对便宜的TX/Rx框以添加另一个源或目的地。 使用传统的矩阵,如果我们超过了它的输入或输出的容量,只做几个额外的连接,就需要购买一个完整的新矩阵或框架,这不仅是昂贵的,而且是浪费。
Gefen解决方案很容易开始,但在需要更复杂的设置和路由时,允许很大的控制和配置深度。
一体化是否有任何具体的挑战?如果有,它们是什么?如何解决的?
由于大量的预装研究、规划和测试,我们很幸运在安装和调试系统时没有遇到太多的问题。 然而,我们必须处理的一些小挑战是:
我们使用千兆位POE注入器在远程位置为Gefen HDMITX/RX单元供电,因为当前的HD范围没有POE在主板上。 许多POE注射器很快就失败了。 此外,所提供的电缆在Gefen和POE电源连接中都非常松散,导致单元脱落等。 我们正在更换这些电缆,为了将来的POE注射器,我正寻找一个不同的制造商。
另一个挑战是在我们的实验室笔记本电脑上使用一个隐藏的USB3接口。 这被用来简化最终用户到一个USB3电缆的连接,然后承担音频/视频进出和网络。 USB3很难扩展,所以把接头藏在顶部空间的想法被排除了。 相反,底座被藏在笔记本电脑上的一个小柜子里,一条小线缆跑回墙面上,以承载信号进出底座。
由于X光机在空间中使用,墙壁是内衬铅的。 这证明了无线射频干扰对我们的无线麦克风具有挑战性。 我只能征用以前安装的旧的射频分配系统,把天线带进实验室,同时将接收器放回到设备机架。 尽管如此,仍然有偶尔的干扰,已经解决了比通常稍高的挤压设置。
我们的一些外科设备有非标准输出的DVI信号。 这导致Gefen部件无法精确同步到有时发出的时钟速率或分辨率。 这是通过从设备中获取标准的HD-SDI馈电来解决的,然后使用Gefen SDI-HDMI转换器将信号带入系统。
大学团队从这一经验中学到了什么与所部署的技术有关的知识?
可以理解的是,在内部完成这个规模的项目时,最初有些犹豫,因为以前没有这样做过。 一个使用iRidium Mobile V2升级会议室的小试点,以及我们的模拟实验室的控制升级,以及一些Gefen VoIP设备来扩展病人监视器,帮助增强了对技术和方法的信心。
随着外科技能实验室的成功完成,它给了我们信心,我们可以在内部和过程中实现大规模的AV项目,也节省了大量的时间和金钱。 正如我最近参加的贸易展览和行业活动所讨论的那样,AV和IT现在已经很明显地真正融合了。 在重大的安装过程中,每一个人都需要其他人帮忙,所以重要的是要有知识,不仅在AV信号流和控制方面,而且还需网络设计和配置,特别是多播协议。
自实施以来,用户的反馈是什么?
我们从参与该项目的所有利益牵涉方得到了非常积极的反馈。 该系统终于像他们多年来一直希望的那样运作,包括许多新的解决方案和可能性。 最好的反馈来自我们使用空间的学生。 利用实验室作为一个活跃的学习空间的能力,使学生更容易获得挂件上的信息,特别是在教学过程中,教师可以清楚地听到,他们的内容也可以被所有人清楚地看到。 由于系统已经被使用,我们的实验室用户已经要求额外的功能或预置宏,这些宏已经很容易地添加到系统中(例如空白单个挂件屏幕的能力,而不是全局设置,或额外的预置,以便实验室可以配置为本科教学而仅需按一下按钮)。
以下是我们的解剖实验室技术员玛丽安凯西在实验室上了一周的本科入门课程后发送的:
“只是想让你知道,今天所有的学生和导师都非常感激和大加赞扬更新的AV系统。 他们真的很享受能够独立使用屏幕来创建单独的工作站。 我使用了无线麦克风,这不仅能保护嗓子,而且为讲师带来了一个更清晰、更清晰的声音。 伊恩的所有工作都应受到高度赞扬。 看到这一切都开始正常运行,并被用于我们的本科教学上,真是太棒了。”
完整的设备清单
控制硬件
1x Apple iPad Pro 12.9”太空灰32GB,运行iRidium Mobile V3 Pro(i3 Pro)
1x iPort SurfaceMount, 11x Global Cache IP2SL-P ,1x Global Cache IP2IR-P, 3x Global Cache IP2CC-P
1x Gefen EXT-CU-LAN矩阵控制器
网络设备
●2x思科SG300-52MP
●1x黑盒48端口CAT6面板
音频
●10x Extron S126W顶部挂件扬声器(现有)
●2x Extron S128程序扬声器(现有)
●2x罗技Z150预览扬声器
●3x QSC CS254放大器(现有)
●1x QSC RMX50放大器(现有)
●1x Behringer X32机架
●2x DAP音频分配器
●1x GTV-DIGAUD-2-AAUD转换器
●4x Swamp立体声AV-DI
●2x Sennheiser ew352 G3Rx/Tx套件与耳机麦克风
视频路由和转换
●16x Gefen EXT-HD2IRS-LANTX HDMI发射机
●15x Gefen EXT-HD2IRS-LANRXHDMI接收器
●2x Gefen EXT-HD KVM-LANTXDVI+USB KVM发射机
●1x Gefen EXT-HD KVM-LANRXDVI+USB KVM接收器
●3x Gefen EXT-MFP标记器(1x用于墙壁输入,2x用于C-Arm X光机)
●2x Gefen GTV-COMPSVID-2-HDMIS S-Video到HDMI定标器(用于2x in-light手术摄像机)
●10x Gefen EXT-3G-HD-CSDI-HDMI转换器(用于SDI手术设备与HDMI Tx接口)
显示
●10x Stryker VisionElect 26医疗显示器(现有)
●1x NEC PA550WG投影机(现有)
●1x顶部电动的屏幕(现有)
●1x戴尔Ultrasharp U2415预览显示器
●1x Rackmount V-Gear VG-702SDI双7”预览显示器
视频捕捉和记录
●2x Matrox Monarch HD
●1x Epiphan DVI2USB3
●Synology磁盘站(即将到来)
计算
●1x Gefen EXT-USB2.0-LR扩展器(无线键盘/轨迹板组合到Rack PC)
●1x Kensigton SD4000 USB3接口
●1x HP EliteDesk迷你PC(现有)
●各种戴尔Windows10实验室笔记本电脑连接到USB3底座(现有)
线缆
●Lindy(数据线)
●Swamp Industries(音频线)
其它零散设备
●1x苹果电视第三代(现有)
●3x机动隐蔽控制器(现有)
●4x线缆理线架42RU
●SMD5050冷白LED条+射频控制器
●2x 2RU机架抽屉,用于无线MIC和零件
●1x Energiser 1小时AA/AAA充电器 + AA可充电电池