基于B/S結構的物聯網應用前端配置設計

周 炳，高美珍，洪家平

(1.湖北師范大學計算機科學與技術學院，湖北 黃石 435002；2.湖北師范大學物理與電子科學學院，湖北 黃石 435002；3.湖北師范大學數學與統計學院，湖北 黃石 435002)

基于B/S結構的物聯網應用前端配置設計

周 炳1，3，高美珍2，洪家平1

(1.湖北師范大學計算機科學與技術學院，湖北 黃石 435002；2.湖北師范大學物理與電子科學學院，湖北 黃石 435002；3.湖北師范大學數學與統計學院，湖北 黃石 435002)

物聯網上的傳感器采集的信息，匯集而形成了海量數據，當用戶想要了解物聯網中某一設備的實時狀態信息或者是歷史數據信息時，如果直接通過操作數據庫，從海量的數據中選擇想要的數據，難度是相當大的，所以一個好的應用前端配置設計能有效的幫助用戶了解物聯網上設備的狀態信息。采用B/S 結構模式，主要針對物聯網行業的應用，設計了一種前端配置工具，通過該配置工具可以配置不同的數據視圖信息，以此來滿足用戶對不同設備信息的需求。

B/S 結構；物聯網；應用前端；配置工具

1 概述

物聯網產業發展的關鍵在于把現有的智能物件和子系統鏈接起來，實現應用的大集成和管控營一體化，要做到這一點，軟件和中間件將作為核心和靈魂起著至關重要的作用。而物聯網中間件處于物聯網的集成服務器端、感知層或傳輸層的嵌入式設備中，應用服務器端中間件也稱為物聯網業務基礎中間件，一般都是基于傳統的中間件構建，同時加入設備連接和圖形化組態展示等模塊。因此，應用服務器在整個物聯網行業中占有非常重要的地位。

應用服務器是連接物聯網和用戶的橋梁，用戶可以通過用戶前端瀏覽器來訪問應用服務器，由于連入系統的設備千差萬別，用戶可以根據自己的需求選擇配置工具來配置出所需要的數據視圖信息，這樣就可以讓用戶更好的了解和認識物聯網。由此可見，應用服務器在整個物聯網行業應用起至關重要的作用，而一個好的應用服務器的前端配置工具則更有畫龍點睛的效果。為此試圖設計一個基于B/S 結構的物聯網行業應用前端配置工具來解決上述問題。

2 系統設計

2.1 系統總體設計

物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網，物聯網上的傳感器不間斷的采集數據，數據信息量極其龐大，形成了海量信息。如圖1 所示，是物聯網應用系統整體結構原理圖，圖中，物聯網上的傳感器如簡單感知節點(SSN)或者射頻設備(SM)將采集到得數據信息不間斷地傳送到高級感知節點(ASN)，這些信息再通過網絡傳輸到相應的行業應用數據庫服務器。

如圖2是一般物聯網應用系統軟件結構原理框圖，由圖可見， 該系統由三個部分組成， 分別是客戶端瀏覽器，Web 應用服務器和數據庫服務器。

圖1 物聯網應用系統整體結構原理圖

在物聯網中，應用層是不可缺少的重要的一部分，它是物聯網和用戶的接口，它要與行業需求相結合，實現物聯網的智能應用。當用戶想要了解某一設備的實時狀態數據信息或者是歷史數據信息時，如果直接通過操作數據庫，從大量的數據中來選擇想要的數據這是相當麻煩的，這樣也極不安全，也不利于對數據庫的管理。所以一個好的應用前端能有效的幫助用戶了解設備的狀態信息，通過設計一些前端配置工具來配置出用戶所需要的不同的數據信息圖，清晰簡潔的讓用戶通過應用前端及時了解該應用中設備的狀態，這樣更有利于設備的正常運行和及時的故障處理，有效降低設備的運營成本，提高運行效率。

本文要研究的就是B/S 前端應用配置工具模塊，即圖2中的管理員配置模塊，從圖2中看出，它屬于Web 應用服務器的一個部分，Web 應用服務器主要分成三個功能模塊：用戶登錄模塊，管理員配置模塊和用戶應用模塊。其中管理員配置模塊和用戶應用管理模塊間的關系是：管理員配置模塊通過使用配置工具配置視圖并生成用戶應用管理模塊所需要的數據視圖，生成的這些數據視圖可以供不同的用戶調用、查詢，滿足不同用戶的數據需求。

2.2 前端應用配置工具模塊(管理員配置模塊)的設計

只有當用戶的權限為超級管理員時才可以使用前端應用配置工具模塊，即管理員配置模塊，高級用戶和普通用戶都不能使用此模塊。前端應用配置功能模塊結構圖如圖3所示。

由圖3可以看出，應用配置工具模塊主要包括二個部分：應用配置和視圖配置。應用配置包括應用管理功能和協議配置功能。應用管理功能中，超級管理員可以增加和刪除應用，對應用進行管理；協議配置功能中，超級管理員可以添加和刪除應用的有關協議，這些協議是用來解析從服務分發服務器(SDS)轉發過來的簡單感知節點(SSN)或者射頻設備(SM)的數據報文，并將數據存入應用數據庫服務器。視圖配置包括應用視圖管理、文件管理、菜單設置和腳本設置。視圖管理功能中，管理員可以根據相應應用，配置綁定視圖顯示SSN/SM數據信息，可以配置的視圖類型包括歷史數據視圖、實時狀態視圖，曲線視圖和支持用戶自定義視圖等多種不同形式的數據視圖；文件管理功能支持上傳和管理js/css/jpg/png等格式的文檔，方便管理員對應用視圖所需要的js腳本和css腳本進行管理；菜單設置功能可以設置相應的應用操作菜單。高級用戶和普通用戶在查看時只能查看到與這里設置的菜單相對應的視圖和數據信息；腳本管理與設置功能支持對提交后的數據在后臺隱式處理后生成指令，再發送到設備。雖然前端js也支持直接發送指令到設備，但是因為js腳本是在客戶端運行，代碼是顯式的，同時也是不安全的，所以此功能就是為了提高系統的安全性能，需要在后臺進行指令的整理，再發送指令。

3 前端應用配置工具模塊(管理員配置模塊)的實現

應用配置包括應用管理功能和協議配置功能。應用管理功能中，超級管理員可以對應用進行管理，包括添加應用、刪除應用和修改應用。下面的代碼是添加新應用的部分代碼段：

public function action_add()

{

// 查詢所有公司

$data['companies']= Service_Company::getAllShort();

# SOAP應用目錄

$serverSoapDir = Kohana::$config->load('config.server_soap_dir');

$data['serverSoapDir']= rtrim($serverSoapDir, '/').DIRECTORY_SEPARATOR;

# SOAP應用接口

$data['soapHostUrl']= 'http://'.$_SERVER['SERVER_NAME'].

($_SERVER["SERVER_PORT"]!='80'?':'.$_SERVER["SERVER_PORT"]:'').'/soap/';

$view = View::factory('manage/application/add')->set($data)->set('do', 'add');

22

$this->response->body($view);

}

這里主要以應用配置中協議配置這部分為例來介紹，協議配置功能中，超級管理員可以添加和刪除相關應用的有關協議，對協議進行配置和管理，本系統只支持XML格式的協議。如圖4所示，當管理員要進行協議配置時，點擊“協議配置”，就會出現管理員對協議進行管理的操作界面，包括添加、刪除協議。當管理員要添加新的協議時，顯示出如圖4所示的操作界面。添加新協議的主要部分代碼如下：

Public function action_add(){

$do = Arr::get ($_POST, 'do');

if ($do) {

try {

$ApplicationID = Arr::get($_POST, 'ApplicationID');

$ApplicationID = basename($ApplicationID);

if (empty($ApplicationID)) throw new Exception ('找不到應用參數');

Upload::$default_directory= Kohana::$cache_dir; //默認保存文件夾

$allowed = array('xml');

$file = $_FILES ['Filedata'];

$array = Validation::factory ($_FILES);

$array->rule ('Filedata', 'Upload::not_empty')

->rule('Filedata', 'Upload::valid')

->rule ('Filedata', 'Upload::type', array(':value', $allowed));

# 保存xml

if ($array->check())

{ // '上傳成功';

$file_path = Upload::save ($file);

} else {

# 處理上傳失敗

$errors = $array->errors ('upload');

throw new Exception( '上傳文件失敗，' . $errors['Filedata']);

}

圖4 添加新協議的界面截圖

4 結語

物聯網信息技術將會隨著互聯網的快速發展而越來越成熟，用戶對設備數據的需求也會越來越多，本文研究的應用前端配置工具基本實現了用戶對不同數據視圖信息的配置與管理功能。隨著物聯網信息技術的發展，應用前端作為物聯網和用戶的接口，更完美更成熟的前端配置工具一定能夠給用戶配置出良好的前端Web 界面，滿足不同用戶的前端需求。

[1]藍 科,全錦琪,劉洪宇,等. 一種可配置的可視化流程的設計[J].信息通信，2015,(7):64～65.

[2]孫衛琴,精通Struts：基于MVC 的JavaWeb 設計與開發[M]北京：電子工業出版社，2005.

[3]洪家平,周 炳,高美珍.基于單片機的觸摸屏在電子艾灸儀中的應用研究[J].湖北師范學院學報(自然科學版)，2016,(2):13～17.

[4]雷聚超,繆 治．ActiveForm 構建B/S、C/S 的混合結構[J].計算機與數字工程，2011,(1):6～9.

[5]吳 鵬.MVC 模式與Struts 架構的研究[J].軟件導刊，2010,(8):41～44.

[6]高美珍,洪家平. 基于藍牙的防丟失報警器的設計與實現[J].湖北師范學院學報(自然科學版)，2016,(1):16～19.

[7]樊 琦,余衛東,陳文輝,等. ACME2.0采集前端軟件升級改進研究[J].測井技術，2014,(2):211～215.

[8]王鳳玲.基于PHP+MYSQL 的新聞發布系統的研究與實現[J].計算機應用與軟件，2012,(2):30～34.

The design of the front-end configuration for the application ofthe Internet of things based on the B/S structure

ZHOU Bing1,3，GAO Mei-zhen2，HONG Jia-ping1

(1 College of computer science and techloge, Hubei normal university Hubei huangshi 435002 china)(2 College of Physics and electron science, Hubei normal university Hubei huangshi 435002 china)(3 College of mathematics and statistcs, Hubei normal university Hubei huangshi 435002 china)

Information collected from time to time in the Internet of Things sensor transmitted over the network, Because of its very large number, forming a mass of information. When users want to know a device real-time status information or historical information in the Internet of Things, by directly manipulating the database from the large amounts of data to select the desired data, it is almost impossible to achieve. Therefore, a good application front-end can effectively help users understand the device status information (such as temperature, humidity, voltage, current, etc.). This article is based mainly on the B/S structure can be design front-end configuration tool for the networking industry, through the front-end configuration tool, we can configure different view of the data information to meet users different needs of different devices.

B/S structure；internet of things application front-end；configuration tool

2016—11—18

周炳(1992— ) ，男，湖北武漢人，碩士研究生，主要研究方向為信息與智能計算.

洪家平(1964— )，男，湖北仙桃人，教授.

TP635

B

2096-3149(2017)02- 0033-05

10.3969/j.issn.2096-3149.2017.02.008