袁緒

摘要： 關(guān)鍵詞： 中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號： 2095-2163（2017）06-0017-03

Abstract： The management of IT rooms has attracted much attention in recent years， and the patrol system has become an important part. This paper analyzes several kinds of patrol systems and compares them， then discusses the advantages of the patrol system with BLE technology， according to the requirements of IT rooms. After that， the paper briefly expounds the system architecture and the design and implementation. Finally， the principle and the patrolling process are also proposed.

0引言

隨著社會信息化的快速發(fā)展，各個機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位陸續(xù)興建或擴(kuò)大機(jī)房規(guī)模，一般機(jī)房都配備了動力、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)以對機(jī)房進(jìn)行24小時實時監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)主要是依靠各種傳感器采集數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控平臺進(jìn)行集中顯示，存在傳感器失效、誤報以及傳輸故障或一些監(jiān)控設(shè)備無法識別的安全隱患等情況，一些單位制定管理辦法，要求機(jī)房管理人員輪班到機(jī)房依序巡檢，以求通過增加人為參與度來降低運(yùn)維風(fēng)險[1]。然而，對于大中型機(jī)房而言，一般包含了配電間、電池間、空調(diào)間、網(wǎng)絡(luò)間、服務(wù)器間、保密間等分布在多個樓層的多個區(qū)域，如何確保機(jī)房巡檢人員按時到達(dá)指定地點展開了巡查？ 巡查情況如何及時反饋至機(jī)房管理人員[2]？ 最初是采用原始的紙質(zhì)登記簿的方式，隨后許多單位開始陸續(xù)引入巡更管理系統(tǒng)，通過技術(shù)結(jié)合管理的辦法，讓機(jī)房管理工作更加規(guī)范化、科學(xué)化，有效降低了機(jī)房動力環(huán)境及信息系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險[3]。本文主要研究基于BLE藍(lán)牙低功耗技術(shù)的巡更系統(tǒng)在機(jī)房管理中的應(yīng)用與實現(xiàn)。

1機(jī)房巡更系統(tǒng)研究

1.1市面上的巡更系統(tǒng)研究

當(dāng)前，市面上的巡更系統(tǒng)主要包括：基于巡更棒或卡片的電子式，基于指紋、人臉識別的系統(tǒng)式，以及基于RFID、NFC、GPS或二維碼的智能手機(jī)式。其中，基于巡更棒的電子式一般僅具備簽到功能，主要用于安保場合，無法滿足機(jī)房巡更需求，而且還要考慮巡更棒或卡片的管理問題[4]；基于指紋等生物識別的系統(tǒng)式一般需要事先綜合布線并通過事后登錄系統(tǒng)來讀記巡更備注信息，靈活性及實時性方面不太理想；基于RFID或NFC的方式一般需要配備具有NFC功能的手機(jī)，通用性方面欠佳，比如目前較為流行的蘋果手機(jī)并未對外開放其NFC功能；基于GPS的方式無法在機(jī)房這樣的室內(nèi)應(yīng)用[5]；基于二維碼的方式存在難以防止通過拍照進(jìn)行作弊的問題。

1.2機(jī)房巡更管理功能需求

機(jī)房巡更管理系統(tǒng)應(yīng)滿足巡更簽到、數(shù)據(jù)抄報、信息備注、實時上傳、統(tǒng)計分析、工作安排等基本功能需求。具體地，巡更簽到指的是巡更人員應(yīng)能在每個指定的巡更點快速地簽到；數(shù)據(jù)抄報指的是巡更人員通過APP將機(jī)房供電、溫濕度、UPS負(fù)荷等數(shù)據(jù)進(jìn)行抄報；信息備注指的是巡更人員應(yīng)能方便地將巡更相關(guān)情況以文字或圖片的方式制成備注；實時上傳指的是簽到信息或備注信息應(yīng)能實時上傳至系統(tǒng)并可以在緊急狀況下通過系統(tǒng)將相關(guān)信息通知管理人員；統(tǒng)計分析指的是管理人員應(yīng)能通過系統(tǒng)對巡更簽到、備注記錄、巡更路線以及每個點的巡更時長等情況提供查詢展示；工作安排指的是管理人員應(yīng)能通過系統(tǒng)對巡更工作人員輪班情況進(jìn)行管理并制定巡更計劃。

1.3巡更管理系統(tǒng)性能需求

機(jī)房巡更管理系統(tǒng)在性能方面應(yīng)滿足：易部署實施、易維護(hù)管理、防止巡更點混淆、杜絕作弊等。研究可知，易部署實施指的是無需專門針對巡更系統(tǒng)進(jìn)行布線等額外工程；易管理維護(hù)指的是系統(tǒng)運(yùn)行過程中的維護(hù)工作量應(yīng)盡量小且要利于功能擴(kuò)展；防止巡更點混淆指的是巡更過程應(yīng)能精確對應(yīng)每個巡更點；杜絕作弊應(yīng)能防止巡更人員的作弊行為。

1.4BLE在機(jī)房巡更系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢

藍(lán)牙低功耗技術(shù)（Bluetooth Low Energy， BLE）是低成本、短距離、可互操作的無線技術(shù)，魯棒性較強(qiáng)，已經(jīng)有很多成熟、經(jīng)濟(jì)的iBeacon產(chǎn)品方案就是基于BLE規(guī)范[6]。市面上很多iBeacon藍(lán)牙無線發(fā)射模塊的長/寬/高均只有數(shù)厘米，采用鋰電池而不需外接電源，可以有長達(dá)6年的續(xù)航時間，非常方便部署實施和維護(hù)更換，采用廣播信號，無需配對，連接迅速，并配設(shè)有AES加密和CRC驗證使得其安全和穩(wěn)定性得到提高。iBeacon產(chǎn)品當(dāng)前主要是用于室內(nèi)定位并配合APP進(jìn)行商業(yè)營銷信息推送[7]。根據(jù)分析具備的特點，可以通過開發(fā)后臺系統(tǒng)及APP實現(xiàn)其在機(jī)房巡更方面應(yīng)用。手機(jī)的藍(lán)牙功能可以方便快速地與iBeacon模塊進(jìn)行通訊。應(yīng)用開發(fā)方面，主流手機(jī)操作系統(tǒng)，諸如iOS7.0及以上、Android 4.3及以上均支持BLE開發(fā)規(guī)范[8]。

2設(shè)計與實現(xiàn)

2.1巡更系統(tǒng)架構(gòu)

在機(jī)房的電池間、配電室、空調(diào)間等重點區(qū)域分別配置一個iBeacon模塊作為巡更點，模塊安裝在機(jī)房不易觸碰到的頂部或隱蔽位置，iBeacon相當(dāng)于通過藍(lán)牙向外廣播信號的通訊基站，巡更系統(tǒng)服務(wù)器部署在互聯(lián)網(wǎng)上，裝有特定APP的智能手機(jī)通過藍(lán)牙與巡更點通訊而成功構(gòu)建簽到流程，并通過3G/4G/WIFI等方式將相關(guān)信息傳輸至系統(tǒng)服務(wù)器。文中，研究設(shè)計的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

基于BLE的iBeacon模塊可以實現(xiàn)巡更點定位，但如果同一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)多個iBeacon信號，可能無法判斷實際巡更點信號發(fā)送方，導(dǎo)致巡更點易混淆的問題。為此，可將iBeacon模塊的MAC地址生成二維碼并在每個巡更點張貼對應(yīng)的二維碼標(biāo)識，通過BLE結(jié)合二維碼技術(shù)，解決了巡更點難以精確定位問題。endprint

2.2系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

針對蘋果和安卓兩大主流手機(jī)分別開發(fā)APP，管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，Web后臺系統(tǒng)基于Java EE、tomcat來調(diào)試開發(fā)[9]，使用DB2數(shù)據(jù)庫。APP開發(fā)中調(diào)用iBeacon的SDK，對iBeacon的廣播功率、廣播間隔等進(jìn)行配置。

后臺系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)則如圖2所示。基于此，進(jìn)一步可知：人員管理主要包括巡更人員信息管理、巡更手機(jī)信息以及角色權(quán)限管理；巡更點管理主要包括巡更點全局管理、各個巡更點iBeacon設(shè)備信息注冊、藍(lán)牙MAC地址和二維碼地址管理；計劃安排主要包括巡更人員排班表以及巡更路線、巡更點距離、每個巡更點巡更時長、巡更時間段要求等規(guī)則設(shè)置；查詢統(tǒng)計主要處理巡更記錄查詢、巡更回放、巡更報表查詢統(tǒng)計等功能；信息推送主要實現(xiàn)巡更情況通知、巡更安排提醒以及巡更點信息故障提示等功能。

APP包含的功能：本人信息、巡更簽到、巡更統(tǒng)計、巡更管理。

2.3原理及巡更流程

首先，在系統(tǒng)后臺將每個巡更點iBeacon的MAC地址輸入注冊，并和巡更點名稱進(jìn)行綁定，便于巡更時在APP上顯示巡更點相關(guān)信息和實施統(tǒng)一管理維護(hù)。然后添加巡更人員信息和巡更人員對應(yīng)的手機(jī)EMEI碼，添加巡更工作安排，系統(tǒng)會將巡更工作計劃表推送至值班巡更人員。

巡更人員進(jìn)入機(jī)房后開啟手機(jī)藍(lán)牙并打開巡更簽到APP，APP讀取EMEI碼發(fā)往后臺服務(wù)器驗證通過后自動登錄。巡更人員按照巡更路線到達(dá)某個巡更點后，手機(jī)通過藍(lán)牙接收到巡更點iBeacon設(shè)備發(fā)出的信號，通過報文交換分析可以得出當(dāng)前手機(jī)與巡更點iBeacon設(shè)備的距離。如果此時手機(jī)收到多個巡更點的藍(lán)牙信號，則選取距離最近的巡更點并記錄下其距離及MAC地址。巡更人員使用APP掃描巡更點附近張貼的二維碼，得出當(dāng)前指定巡更點的MAC地址，將此地址與距離當(dāng)前手機(jī)最近巡更點的MAC地址相比較，如果一致則代表巡更簽到成功，APP自動顯示簽到成功，如果不一致則提示再次進(jìn)行掃描，如果連續(xù)兩次掃描二維碼測出距離最近的巡更點皆不是當(dāng)前二維碼對應(yīng)的MAC地址，則說明當(dāng)前巡更點發(fā)生故障。此時，APP自動反饋至系統(tǒng)后臺并通過信息推送功能發(fā)送信息提示，便于機(jī)房管理人員及時進(jìn)行檢查處理。

巡更過程中，巡更人員在每個巡更點簽到成功后，APP上顯示系統(tǒng)后臺推送的當(dāng)前巡更點效果內(nèi)容的重要提示，巡更人員按提示逐一檢查確認(rèn)。還可以用拍照或文字的方式記錄下當(dāng)前巡更位置的一些備注信息，比如發(fā)現(xiàn)巡更點的門禁系統(tǒng)異常、存在消防隱患等情況時，記錄下具體情況并拍照作為證據(jù)，通過APP一并發(fā)送至后臺服務(wù)器， 系統(tǒng)將會及時通過APP推送至機(jī)房管理人員客戶端，管理人員通過APP或者Web端登錄后臺系統(tǒng)就可具體查看詳情信息。

3結(jié)束語

實踐表明，基于BLE的機(jī)房巡更管理系統(tǒng)具有良好的用戶體驗和實用性，滿足了現(xiàn)代機(jī)房巡更管理的功能和性能需求。接下來，將會深入探索其與機(jī)房動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的交互功能[10]，同時將探索基于BLE技術(shù)的巡更簽到系統(tǒng)在其他方面的應(yīng)用，比如探索在單位考勤方面的應(yīng)用，進(jìn)一步推動信息化建設(shè)。

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