賈志勇，鄧志文，王大阜

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 圖書(shū)館，江蘇 徐州 221116)

0 引言

高校圖書(shū)館作為服務(wù)全校師生的窗口單位，設(shè)備眾多，包括自助借還機(jī)、數(shù)字標(biāo)牌、歌德機(jī)、工作用機(jī)、瀑布屏、文化長(zhǎng)廊、自助打印機(jī)等，每種設(shè)備數(shù)量不一且分布在不同樓層不同位置，在日常管理中通常采用現(xiàn)場(chǎng)查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，耗費(fèi)管理人員大量時(shí)間以及設(shè)備狀態(tài)異常時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)等。當(dāng)前，圖書(shū)館朝著智慧圖書(shū)館的方向發(fā)展[1]，各種電子設(shè)備越來(lái)越智能，基于AI技術(shù)的語(yǔ)音、圖像識(shí)別設(shè)備功能越來(lái)越豐富，甚至圖書(shū)館LED燈管都實(shí)現(xiàn)了根據(jù)讀者數(shù)量自動(dòng)調(diào)節(jié)光照亮度以達(dá)到節(jié)能的目的；新近采購(gòu)的設(shè)備都完全或部分具備AI功能，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守或自動(dòng)引導(dǎo)讀者功能。對(duì)于一些早年購(gòu)買的設(shè)備需要進(jìn)行智能化改造[2]，以達(dá)到智能或者智慧化的目的，同時(shí)可以延長(zhǎng)設(shè)備服役壽命以降本增效。本文就設(shè)備管理問(wèn)題進(jìn)行分析，并研究充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備綜合管理的平臺(tái)。

1 圖書(shū)館設(shè)備運(yùn)行存在的問(wèn)題

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)南湖校區(qū)圖書(shū)館現(xiàn)有4臺(tái)自助借還機(jī)、1臺(tái)24 h自助還書(shū)機(jī)、1臺(tái)預(yù)約書(shū)柜、8臺(tái)數(shù)字標(biāo)牌、4臺(tái)人工借還工作用機(jī)。這些設(shè)備分布在不同樓層，接入的網(wǎng)絡(luò)分為無(wú)線網(wǎng)、有線網(wǎng)絡(luò)固定IP地址，使用網(wǎng)段也不相同，設(shè)備網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。在日常管理中，這些設(shè)備設(shè)置了定時(shí)關(guān)機(jī)，電源接通自動(dòng)開(kāi)機(jī)功能，有時(shí)非正常斷電或軟件故障造成下次開(kāi)機(jī)進(jìn)入修復(fù)模式不能正常啟動(dòng)，或者正常開(kāi)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后系統(tǒng)死機(jī)，這兩種機(jī)器運(yùn)行故障給讀者帶來(lái)不悅的使用體驗(yàn)，這就要求圖書(shū)館員要經(jīng)常巡視機(jī)器是否工作正常，額外增加了管理人員的工作量。并且這些故障具有偶然性和不定期性，容易造成館員巡視懈怠，經(jīng)常巡視時(shí)機(jī)器工作正常順暢，偶爾未巡視故障卻出現(xiàn)了，這種巧合實(shí)屬常見(jiàn)現(xiàn)象。為減輕圖書(shū)館員工作負(fù)擔(dān)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理機(jī)器運(yùn)行故障，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種設(shè)備工作狀態(tài)展開(kāi)研究。通過(guò)將各種設(shè)備接入校園網(wǎng)絡(luò)，利用圖書(shū)館現(xiàn)有的服務(wù)器平臺(tái)或者個(gè)人工作用機(jī)，部署基于TCP/IP協(xié)議的軟件程序，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讀取各設(shè)備工作狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制遠(yuǎn)程設(shè)備一鍵關(guān)機(jī)或者其他功能操作。

圖1 圖書(shū)館設(shè)備網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)層面，這些設(shè)備處于不同的網(wǎng)絡(luò)中，搭建綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)的終端必須和這些設(shè)備保持網(wǎng)絡(luò)連通。

軟件層面，綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)設(shè)備終端運(yùn)行狀態(tài)，如在線、離線、死機(jī)等，也可以遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)。

2 在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)研究及實(shí)現(xiàn)

圖書(shū)館現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都接入網(wǎng)絡(luò)，綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)這些設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，軟件開(kāi)發(fā)可通過(guò)TCP/IP，UDP，http等協(xié)議與遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行通信，軟件平臺(tái)采用VS.NET，開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C#[3-5]，采用C/S開(kāi)發(fā)模式，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server。軟件平臺(tái)具備基于TCP Socket網(wǎng)絡(luò)通信及數(shù)據(jù)采集功能，數(shù)據(jù)處理形成客戶端管理、遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)、設(shè)備狀態(tài)顯示、語(yǔ)音報(bào)警、系統(tǒng)管理、報(bào)表、故障分析等功能，系統(tǒng)框架如圖2所示。

圖2 設(shè)備綜合管理系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 軟件功能

設(shè)備綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程終端設(shè)備，以軟件在線巡視代替人工現(xiàn)場(chǎng)巡視遠(yuǎn)程終端，軟件平臺(tái)應(yīng)具備實(shí)時(shí)、高效、功能豐富等功能，具體功能需求如下。

(1)客戶機(jī)管理：實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備添加、修改、刪除等功能，能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)新添加的遠(yuǎn)程終端；遠(yuǎn)程終端撤銷時(shí)平臺(tái)及時(shí)跟進(jìn)刪除。

(2)遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)管理：能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)選定終端設(shè)備進(jìn)行一鍵關(guān)機(jī)或重啟操作，遠(yuǎn)程終端一般設(shè)置了晚上閉館時(shí)間自動(dòng)關(guān)機(jī)，個(gè)別情況下圖書(shū)館臨時(shí)閉館可以利用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)。

(3)終端運(yùn)行狀態(tài)采集：終端設(shè)備安裝客戶端，通過(guò)TCP/IP協(xié)議與平臺(tái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，以心跳的方式實(shí)現(xiàn)服務(wù)端/客戶端實(shí)時(shí)通信，平臺(tái)收不到客戶端的心跳數(shù)據(jù)時(shí)代表終端設(shè)備掉線，進(jìn)而分析網(wǎng)絡(luò)掉線還是終端設(shè)備卡頓或死機(jī)掉線；客戶端同時(shí)采集終端部分參數(shù)，如CPU、內(nèi)存利用率，硬盤(pán)空間剩余、CPU溫度、顯卡溫度、風(fēng)扇狀態(tài)等同時(shí)傳送給管理平臺(tái)端，以便后續(xù)故障分析。

(4)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)展示：在綜合平臺(tái)頁(yè)面上直觀展示各終端設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)故障可直接顯示通信線路斷開(kāi)，終端系統(tǒng)故障可直觀醒目顯示動(dòng)畫(huà)閃爍設(shè)備出現(xiàn)異常。

(5)語(yǔ)音報(bào)警功能：實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備異常時(shí)語(yǔ)音提示功能，設(shè)備綜合管理平臺(tái)有外接或內(nèi)置音箱，可實(shí)時(shí)通過(guò)語(yǔ)音形式播報(bào)終端設(shè)備異常警示通知。

(6)故障分析功能：生成客戶端參數(shù)報(bào)表，結(jié)合工作狀態(tài)自動(dòng)判斷故障原因。

(7)系統(tǒng)管理：實(shí)現(xiàn)平臺(tái)用戶管理功能，可增加、修改、刪除用戶，管理用戶權(quán)限，修改密碼等；只有獲得授權(quán)的用戶可管理終端設(shè)備以及遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)等。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)功能

數(shù)據(jù)庫(kù)作為設(shè)備綜合管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)載體[6]，可以存儲(chǔ)遠(yuǎn)程終端設(shè)備信息、記錄設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、記錄設(shè)備故障時(shí)間等，便于分析設(shè)備故障原因。數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server，SQL Server作為大中型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)[6]，具有良好的可編程性，可以創(chuàng)建表、視圖、存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器等。表與表之間可通過(guò)主鍵、外鍵進(jìn)行字段關(guān)聯(lián)，使同一個(gè)ID的不同類型的信息存儲(chǔ)在不同的表中，有利于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化；采用索引等技術(shù)檢索數(shù)據(jù)響應(yīng)快耗時(shí)少，界面可視化程度高，靈活易用，工作運(yùn)行穩(wěn)定可靠。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)先要做好數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)，設(shè)備監(jiān)管平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)主要功能需求如表1所示。

表1 遠(yuǎn)程終端

3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

設(shè)備綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)與客戶端通信連接：通過(guò)C#開(kāi)發(fā)WinForm客戶端，通過(guò)線程運(yùn)行TCP通信程序，向服務(wù)器端平臺(tái)IP和端口發(fā)送本機(jī)IP、心跳標(biāo)識(shí)。收到服務(wù)器端確認(rèn)指令后，客戶端每間隔1 min向服務(wù)器發(fā)送一次數(shù)據(jù)，當(dāng)服務(wù)器長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有客戶端發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，說(shuō)明客戶端工作狀態(tài)異常。通過(guò)ping命令查看網(wǎng)絡(luò)連接是否正常，如果網(wǎng)絡(luò)連接正常則客戶端已經(jīng)宕機(jī)，需要實(shí)地排查機(jī)器故障問(wèn)題。

系統(tǒng)安裝部署：系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成后，在VS.NET平臺(tái)下通過(guò)安裝部署功能打包成安裝文件，在服務(wù)器或者臺(tái)式機(jī)上安裝SQL Server2012，要保證遠(yuǎn)程終端與本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)保持暢通?；A(chǔ)準(zhǔn)備工作完成后，即可開(kāi)始軟件的測(cè)試工作，通過(guò)對(duì)比分析現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)、故障和軟件顯示狀態(tài)及故障結(jié)論測(cè)試完善軟件穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了圖書(shū)館部分面對(duì)師生開(kāi)放服務(wù)的設(shè)備工作狀況，通過(guò)分析日常管理工作中存在的困難，研究了利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)搭建設(shè)備綜合管理平臺(tái)，分析了設(shè)備管理功能需求、軟硬件條件，并就實(shí)現(xiàn)的技術(shù)路線進(jìn)行了可行性分析，以期達(dá)到降本增效、降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程終端設(shè)備集中在線監(jiān)控功能的目的。