基于Web的自助服務(wù)終端遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展第16卷第4期16No.4Vol.2006年4月Apr.2006COMPUTERTECHNOLOGYANDDEVELOPMENT基于Web的自助服務(wù)終端遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究賀正方1,金甌1,2,賀建飚1,2,周昊3(1.中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410083;2.湖南金融貨幣識(shí)別與自助服務(wù)平臺(tái)工程技術(shù)研究中心,湖南長(zhǎng)沙410004;3.中國(guó)銀行湖南省分行科技信息處,湖南長(zhǎng)沙410005)摘要:論述了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合自助服務(wù)終端的特點(diǎn)和Java跨平臺(tái)的特性,提出了一種基于Web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,并給出了系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法。,實(shí)現(xiàn)了預(yù)先的設(shè)計(jì)

2、構(gòu)想,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞:Web;自助服務(wù)終端;Java;遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中圖分類號(hào):TP273+.5:A-)04-0119-03RandControllingSystemSelf-ServiceTerminalBasedonWebHEZheng2fang1,JINOu1,2,HEJian2biao1,2,ZHOUHao3(11SchoolofInformationScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China;2.HunanEngineeringCenterforCurrencyRecogni

3、tionandSelf-Service,Changsha410004,China;3.InformationandTechnologyDepartment,HunanBranch,BankofChina,Changsha410005,China)Abstract:Discussresearchactualityanddevelopingtrendofremotemonitoringandcontrollingsystem.Combinedwithcharacteristicofself-serviceterminalandJava,schemeofremotemonitoringandcont

4、rollingsystembasedonWebisbroughtforward.Atsametimearchi2tectureandrealizationofsystemaregiven.Thesystemhasbeenappliedtomonitorsomekindoftelecomterminals,greatbenefitaregot.Keywords:Web;self-serviceterminal;Java;remotemonitoringandcontrollingsystem0引言遠(yuǎn)程監(jiān)控是指本地計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)端的控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,其中基于Web的遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集

5、(SupervisoryControlandDataAcquisition,SCADA)模式成為當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)1。近年來城市多媒體信息服務(wù)亭、自動(dòng)售票機(jī)、自助繳費(fèi)機(jī)等各種自助式服務(wù)系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。自助服務(wù)終端(Self-ServiceTer2minal,SST)作為這類分布式系統(tǒng)中直接與客戶交互的集多基于Client/Server架構(gòu),存在系統(tǒng)可擴(kuò)充性差、管理維護(hù)不便、可移植性不強(qiáng)等問題。文中給出了一種基于Web的自助服務(wù)終端遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,研究了其體系結(jié)構(gòu),討論了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式。1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)1.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)基于Web的自助服務(wù)終端遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體上分為3個(gè)子系統(tǒng):監(jiān)控中心子

6、系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)采集子系統(tǒng)和用戶端(瀏覽器)(如圖1所示)。在自助服務(wù)終端運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)采成設(shè)備,它的硬件包括一個(gè)或多個(gè)輸入設(shè)備、一臺(tái)計(jì)算機(jī)以及多個(gè)輸出設(shè)備。其工作原則是“要么提供完整、正確2的服務(wù),要么停止服務(wù)”,因此實(shí)現(xiàn)對(duì)其各種硬件設(shè)備工集子系統(tǒng)一方面負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù),并傳送給監(jiān)控中心,另一方面接受監(jiān)控中心的控制命令,并采取相應(yīng)的動(dòng)作。監(jiān)控中心通信服務(wù)模塊完成和終端的數(shù)據(jù)傳送任務(wù),Web服務(wù)器完成與用戶端以及現(xiàn)場(chǎng)采集子系統(tǒng)的交互,數(shù)據(jù)庫(kù)則用于存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)得到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。用戶端子系統(tǒng)由瀏覽器實(shí)現(xiàn),是用戶直接與其交互的部分,它接受用戶的輸入,從監(jiān)控中心獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或通過監(jiān)控中心發(fā)送控制命令。

7、1.2系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)作情況(例如卡機(jī)是否有吞卡現(xiàn)象、打印機(jī)是否缺紙等)以及終端運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控非常關(guān)鍵。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控收稿日期:2005-08-01基金項(xiàng)目:國(guó)家“八六三”計(jì)劃資助項(xiàng)目(2003AA1Z2190);國(guó)家“十五”科技攻關(guān)資助項(xiàng)目(2003BA104C)作者簡(jiǎn)介:賀正方(1979-),男,湖南衡陽(yáng)人,碩士研究生,研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)與信息處理;金甌,教授,研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)通信、信息處理、金融貨幣識(shí)別。該系統(tǒng)主要由Web展現(xiàn)模塊、設(shè)備監(jiān)控通信服務(wù)模計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展第16卷120Socket通訊程序。在Java包Java.io和J中分別提供了從不同設(shè)備讀寫數(shù)據(jù)和開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的各

8、種Java類3。使用以上兩個(gè)Java包就可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)讀寫對(duì)象和Socket對(duì)象來編寫TCP/IP通訊程序。簡(jiǎn)單的服務(wù)端Socket連接代碼如下所示:/建立ServerSocket對(duì)象,提供Socket通信服務(wù)ServerSockets=newServerSocket(PORT);圖1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)trywhile(true)/,=try/ServeOneJabber(socket);catch(IOExceptione)/線程處理完后正常關(guān)閉socket連接socket.close();/如果線程處理失敗則關(guān)閉socket連接finallys.close();塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理模塊以及終端現(xiàn)場(chǎng)采

9、集模塊組成。其軟件體系結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。WEB展現(xiàn)解析HTML解析JSP交互數(shù)據(jù)終端現(xiàn)場(chǎng)采集模塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理告警管理運(yùn)行管理統(tǒng)計(jì)分析監(jiān)控管理日志管理設(shè)備啟動(dòng)與驅(qū)動(dòng)圖2系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)圖1)Web展現(xiàn)模塊。Web服務(wù)器(WebServer)接收來自管理客戶端的HTTP服務(wù)請(qǐng)求,與后臺(tái)的監(jiān)控通信服務(wù)器通訊以及連接本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù),將得到的自助終端運(yùn)行情況用網(wǎng)頁(yè)方式展示給管理客戶端瀏覽器。2)設(shè)備監(jiān)控通信服務(wù)模塊。在具體通訊編碼中還包括了更多的通訊異常處理事務(wù),以及報(bào)文的組建、解讀和加密、解密等。所有這些都是由組件來完成的,并把結(jié)果數(shù)據(jù)通過JDBC寫入數(shù)據(jù)庫(kù)供Servlet調(diào)用顯示。2.2系統(tǒng)安全策略作

10、為一個(gè)Socket通信的服務(wù)器端,不斷偵聽和響應(yīng)來自各終端的Socket通信請(qǐng)求,實(shí)現(xiàn)控制指令的發(fā)送,并依據(jù)規(guī)定的通訊協(xié)議來解析通信包,控制和管理終端上的硬件設(shè)備并將有關(guān)數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理模塊。該系統(tǒng)的安全策略除了在監(jiān)控中心設(shè)置防火墻防止非法入侵外,還包括以下兩個(gè)方面的措施:1)終端身份標(biāo)識(shí)的識(shí)別。存有每個(gè)終端諸如終端IP地址、終端擺放地址、設(shè)備配置情況等基本信息,并通過JDBC記錄監(jiān)控通信服務(wù)器傳遞過來的終端各設(shè)備狀態(tài)信息,特別是一些異常信息的存儲(chǔ),為其他服務(wù)程序提供基本依據(jù)。4)終端現(xiàn)場(chǎng)采集模塊。每臺(tái)終端設(shè)備除了唯一的IP地址之外都有一個(gè)唯一的ID號(hào)碼來標(biāo)識(shí)其身份。合

11、法的終端設(shè)備的ID和它的IP地址被一起存放于Web應(yīng)用服務(wù)器的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中,由系統(tǒng)管理員統(tǒng)一添加管理。每一臺(tái)終端在開機(jī)后向Web應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求的同時(shí)要提交它的ID,由服務(wù)自助服務(wù)終端上安裝有配合用戶操作的讀卡器、紙幣識(shí)別接收器、票據(jù)打印機(jī)等硬件設(shè)備,監(jiān)控系統(tǒng)客戶端程序主要功能就是與各設(shè)備驅(qū)動(dòng)、設(shè)備控制程序結(jié)合,將采集到的終端設(shè)備情況以Socket通信方式發(fā)送給監(jiān)控通信服務(wù)器,并接收來自服務(wù)器的硬件設(shè)備控制通訊命令,對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的操作;同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的本地日志紀(jì)錄,以便管理員的查詢、統(tǒng)計(jì)。器來判別其合法性,如果發(fā)現(xiàn)其沒有ID或者ID和其IP地址不匹配就拒絕它的請(qǐng)求。這就保證了一些

12、非法的終端設(shè)備(如PC)即使在內(nèi)部連入網(wǎng)絡(luò)也不能連接到服務(wù)器進(jìn)行交易。2)用戶權(quán)限的控制。通過用戶權(quán)限表實(shí)現(xiàn)對(duì)不同網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行不同的操作。設(shè)置三種權(quán)限分別用二進(jìn)制數(shù)表示,如1(001)表示瀏覽權(quán)限可以瀏覽大部分頁(yè)面,如系統(tǒng)各終端實(shí)時(shí)信息情況;2(010)表示一般管理權(quán)限,可以對(duì)終端進(jìn)行各類遠(yuǎn)程控制2遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)2.1監(jiān)控通信服務(wù)器的通信實(shí)現(xiàn)操作;4(100)表示管理員權(quán)限,對(duì)系統(tǒng)終端的添加刪除,用戶的注冊(cè)注銷。在權(quán)限設(shè)置中采用此種表示方法,可以較為靈活地調(diào)整每個(gè)用戶的權(quán)限,比如可以通過設(shè)置某個(gè)用本系統(tǒng)主要通過Socket連接方式來解決終端與服務(wù)器端的通信問題。Java可以方便地編寫基于TCT

13、/IP的第4期賀正方等:基于Web的自助服務(wù)終端遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究121戶的權(quán)限為3(011)賦予其瀏覽與設(shè)置權(quán)限,在進(jìn)行頁(yè)面訪問權(quán)限判斷時(shí)可以通過判斷對(duì)應(yīng)權(quán)限位即可,較對(duì)用戶設(shè)置單一權(quán)限更安全靈活。2.3狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)對(duì)其狀態(tài)信息的采集;并將采集來的數(shù)據(jù)寫入Socket通信報(bào)文相應(yīng)的格式中,由駐留在終端上的Socket客戶端程序傳回給監(jiān)控服務(wù)器,并且通過它能接收服務(wù)器發(fā)來的控制指令。每次現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、計(jì)算分析結(jié)束后,將設(shè)備的狀態(tài)信息(正常、故障或停運(yùn))動(dòng)態(tài)顯示在監(jiān)測(cè)畫面上,在本系統(tǒng)中采用網(wǎng)頁(yè)自動(dòng)刷新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)4。解決網(wǎng)頁(yè)自動(dòng)刷新的關(guān)鍵是確定要刷新的網(wǎng)頁(yè)地址,也可以用固定的網(wǎng)頁(yè)地址作為要執(zhí)

14、行的網(wǎng)頁(yè),用自動(dòng)確定刷新的網(wǎng)頁(yè)地址,通過Request對(duì)象首先動(dòng)態(tài)得到本網(wǎng)頁(yè)的實(shí)際地址,并把地址用一個(gè)變量記錄(如URL),然后刷新這個(gè)地址,其腳本程序如下:METAHTTP-EQUIV=“REFRESH”CONTENT=“10;URL=”3結(jié)束語(yǔ)當(dāng)前以Web技術(shù)為基礎(chǔ)的通過Internet或局域網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控已成為監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。文中提出的設(shè)計(jì)方案是對(duì)Web實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集的一種實(shí)踐,設(shè)計(jì)中通過相關(guān)技術(shù)初步實(shí)現(xiàn)了預(yù)先的設(shè)計(jì)構(gòu)想,系統(tǒng)已,運(yùn)行正常,取得了良1YuangWL,MichaelJD.Real-timeIntranet-controlledvirtualinstrumentm

15、ultiple-circuitpowermonitor2ingJ.IEEETransactionsonInstrumentationandMeasure2ment,2000,49(3):579-584.2谷霖,金甌.中間件技術(shù)在電信自助服務(wù)平臺(tái)中的應(yīng)其中10表示10s刷新一次息的實(shí)時(shí)刷新,2.4RS232串行端口來接入系統(tǒng),對(duì)其工作信息的采集根本上來說是解決與這些串口設(shè)備的通信問題,通過串口向它們發(fā)送各種指令來控制其工作狀態(tài)。通過導(dǎo)入Jm類庫(kù),調(diào)用各種JmAPI實(shí)現(xiàn)對(duì)串口的打開、設(shè)置各種通信參數(shù)、定義輸入輸出流等串口操作,能夠很順利地實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)硬件控制5用J.微機(jī)發(fā)展,2005,15(6):1

16、18-120.3傅瑜光,陳剛.基于Socket的報(bào)文通訊異步同步轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2004,24:303-304.4黃小猛,劉磊.基于Web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.計(jì)算機(jī)工程與科學(xué),2004,26(2):97-98.5劉其成,陳小宏.基于WEB的變頻器遠(yuǎn)程控制及其Java技。每個(gè)設(shè)備分別占用不同的串行端口號(hào),通過建立一個(gè)監(jiān)控線程的方式來讀寫各自的端口,從而實(shí)(上接第109頁(yè))術(shù)實(shí)現(xiàn)J.計(jì)算機(jī)工程,2004,30(15):41-43.4結(jié)束語(yǔ)規(guī)范化設(shè)計(jì)和反規(guī)范化設(shè)計(jì)都是數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)階段中的重要方法。兩種設(shè)計(jì)方法各有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),并不是規(guī)范化程度越高,模式就越好;同理,也

17、不能因?yàn)檫^多地運(yùn)用反規(guī)范化設(shè)計(jì)而忽視了規(guī)范化理論。總之,用規(guī)范化設(shè)計(jì)還是反規(guī)范化設(shè)計(jì),或者兩者兼而有之,這需要根據(jù)工程中的實(shí)際需求來權(quán)衡。文中從較為實(shí)用的角度,根據(jù)作者平時(shí)在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過程中積累的經(jīng)驗(yàn),通過一些簡(jiǎn)單的實(shí)例及圖表就關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行了分析,以期能給讀者在工作中帶來些許便利和捷徑。參考文獻(xiàn):1胡江奕.基于SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)性能的優(yōu)化J.的連接,反過來也會(huì)影響性能,這需要綜合衡量二者的影響。計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2001(2):95-97.2王宇.MSSQLSERVER數(shù)據(jù)庫(kù)的組織與規(guī)范化J.南通工學(xué)院學(xué)報(bào),2003,2(2):57-61.圖5垂直數(shù)據(jù)分區(qū)3李武韜.數(shù)據(jù)庫(kù)的