基于IOS平台的ASOM系统移动终端服务设计

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　　摘 要
　　本项目依托综合气象观测系统运行监控平台（以下简称ASOM2.0）开发ASOM MOBILE移动终端应用，系统采用java语言实现多层次架构设计、采用XML及json等数据传输格式实现国家级、省级、地市级、台站级（以下简称四级）用户信息交互。系统结合ios平台的易用性、可扩展性和前瞻性等优势实现综合气象观测系统监控信息的快速查询、准确获取、实时发布。前端用户通过基于ios平台的手机、平板电脑等硬件设备实现台站异常、维护维修、停机通知等信息的快速查询及故障单、停机通知等单据的快速上报。
　　Design of a IOS-Based ASOM System Mobile Service Termination
　　Abstract
　　Designing a java-based multi-level framework、an effective data transmission format which we all commonly knownas Xml and Json, ASOM Mobile Termination, relies on the service and database of Atmosphere System of Observation and Monitoring(hereinafter referred to as ASOM) , achieves the aim of interactive information running through four grades of administrative organization which are nation、province、prefecture and station. Integrate with usability、expandability and prospectiveness of IOS development platform, the observation and monitoring information gathered by the system can be inquired、pushed and published promptly. The inquire of abnormal stations、maintenance information and outage state notice can be demonstrated on the users mobile termination.
　　引言
　　随着气象现代化业务的快速发展，新探测业务系统也带来大量的新增数据和产品，ASOM系统经过10年的发展目前已经实现了对新一代天气雷达、探空系统、国家级自动气象站和风能观测等十种设备运行状态及探测数据的实时监控和综合分析评估，设备型号的激增使得本就繁复的维护维修工作变得更加困难，同时也对保障人员提出了更高的要求，为了让保障人员能够在任意环境下灵活便捷的获取设备状态以及维护维修信息，并且能够在设备故障的第一现场及时发布故障单或停机通知，我们以需求为牵引，结合移动终端自身特点，凭借ASOM平台便捷的获取信息的渠道，自主研发了ASOM MOBILE移动终端应用系统以期缩短保障人员的响应时间、提高设备维护维修效率。
　　1系统设计
　　ASOM MOBILE移动终端系统沿用ASOM系统总体建设框架，采用多层式技术架构设计。该架构能够通过动态伸缩更好地实现服务器的负载均衡，在应用请求数量较多时，多层模型通过减少数据库连接数的方法降低网络上的信息流量，提高系统的吞吐量，降低服务器的资源消耗。
　　因气象数据的涉密性，外网用户对于ASOM系统的查询请求无法送达系统服务器所在的局域网环境中，故将ASOM MOBILE移动终端项目按逻辑结构划分为三个子项目：Asom-Scheduler调度器、Asom-Proxy服务代理、Asom-Mobile手机端。其中Asom-Scheduler 和Asom-Proxy为基于Spring框架的Web项目，遵循MVC设计模式，Asom-Mobile为iOS实现的本地化程序，其作用为访问Asom-Proxy提供的服务（图一）。
　　
　　图1 ASOM MOBILE移动终端总体逻辑结构设计图
　　Asom-Scheduler调度器：
　　部署于内网环境（可以访问外网但不允许被外网访问）负责定时将ASOM台站状态记录、用户信息、台站基础信息上传到服务代理；定期提取服务代理中的用户查询及单据上报处理请求并转发到ASOM系统相应接口进行处理，调度器定期将处理结果回传到服务代理实现查询、上报功能的闭环反馈；
　　Asom-Proxy服务代理：
　　部署于公网DMZ区（可以访问外网不能访问内网）负责收集手机端用户台站状态查询、单据上报处理等服务请求并将调度器上传的数据存储到本地并对手机端提供服务；
　　Asom-Mobile手机端：
　　目前适用于iOS平台，通过调用Proxy提供的服务实现Asom用户的登录、台站状态的查询、故障单和停机通知的上报、消息通知的接收等功能。
　　2主要技术路线
　　ASOM MOBILE以J2EE技术为核心，基于Sencha Touch框架设计开发。页面布局和版块全部使用javascript生成方法并封装，系统界面可以在ios平台下的任意手持终端设备中显示而不必担心显示兼容性问题。移动终端应用中的各功能点都基于J2EE构建并部署在J2EE环境中运行，系统采用XML作为平台无关数据传输格式、采用JSON作为移动终端数据交互格式，分布式架构使得客户端无需大量的数据处理与存储需求即可实现与数据库的连接，大大简化了服务器端和客户端的代码开发量，实现快速解析和数据交换的功能。ASOM MOBILE系统的所有业务应用模块必须基于该系统统一的技术路线，同时，在与ASOM MOBILE系统不冲突的情况下，根据各模块自身的特点，采用部分业界成熟的技术以提高各模块的可用性和易用性。
　　3系统功能及组成
　　本研究建立的ASOM系统移动终端平台在前端将呈现为基于ios系列手机或平板电脑的app软件形式，后端由调度器及服务代理两个子项目进行支撑。前端通过请求服务实现业务监控信息的查询及上报，后台服务端调用ASOM本地数据库将监控及单据上报反馈信息传递给前端设备。前后端将包括五个主要的功能模块：用于核准用户注册及登陆app的设备安全认证模块，用于同步相关数据库信息的数据库本地化模块，用于国家级、省级、地市级、台站级四级用户对于管辖范围内各种设备监控状态查询的设备状态查询模块，用于台站级用户快速上报故障单的设备故障上报模块，用于推送设备运行状态信息到相应保障人员的设备状态推送模块（图2）。
　　
　　图2 系统可见功能
　　设备安全认证模块
　　因ASOM系统集群服务器部署于宽带网DMZ区内，故通过关联ASOM系统数据库用户登录表的方式对ASOM移动终端登录用户进行身份验证是一种相对安全且高效的认证方式。新增用户账户只能通过ASOM系统管理员进行添加方可登陆本系统，外网用户输入的用户名及密码等登录信息与服务代理中暂存的ASOM系统数据库用户登录表进行比对，如匹配即可登录系统，如不匹配或网络异常则提示“登录失败”。
　　数据库本地化模块
　　对于用户信息、台站基础信息、10种设备的台站状态等大宗数据，为了提高用户查询时间优化用户体验，采用数据表异步复制的方式，即在ASOM所在宽带网DMZ区内部署调度器定期将相关表数据上传到服务代理数据库中，使得服务代理中的数据库与ASOM系统数据库实现异步复制，当用户需要进行登录或状态查询等需要快速响应的操作时，便可调用服务代理数据库的相关表数据大大缩短系统处理时间。
　　设备状态查询模块
　　移动终端目前支持十种设备的状态查询，分别是：新一代天气雷达、探空系统、自动气象站、风能、土壤水分、GPS/MET、大气成分、区域自动站、风廓线雷达、雷电；用户登录到手机端后可以通过过滤功能选定状态查询条件，过滤条件包括设备大类、设备型号、所属地域及生产厂家，通过不同条件的选择排除无关项快速得到用户想要的结果。查询结果以地图或列表的形式呈现在各级管理用户手机端，不同级别的管理用户只能获取相应权限的设备状态信息，上述权限限定由ASOM系统基础站网信息模块进行界定，移动终端根据用户登录用户名对权限进行预读并设定。
　　
　　图3 设备状态查询
　　地图界面中点击故障台站可以跳转到台站监控页面，该页面向用户展示包括台站设备当前监控状态、系统本地缓存的历史监控状态以及台站时序图等相关信息，台站时序图将某一时段内各观测时刻的台站状态以图形点的形式清晰直观的展现出来，使用户可以看出某一时段内台站整体运行概况，点击某个时序点则可以在设备部件状态图中查看该时刻台站的报警部件信息。
　　
　　图4 台站运行情况查询
　　设备故障上报模块
　　ASOM MOBILE移动终端为台站用户提供快速发布停机通知及故障单功能。因移动用户在野外工作的特殊性决定发布故障表单所需用户填写的数据项必须从简且应以下拉列表选项为主、手动输入文字为辅，因此表单中只保留关键的时间信息和描述信息，以满足准确填写、快速上报的业务需求。对于故障单而言，描述信息包括故障描述和故障部件，前者为用户输入，后者为可选列表；对于停机通知，描述信息为停机原因，可选列表。考虑到移动终端用户工作环境的特殊性，在发布信息时会先将信息保存在本地，如单据因网络或重复上报等原因上报失败，则将信息标记为未发送成功，在终端恢复网络连接或修改重复项后用户可以选择手动再次发送或在配置中打开自动重新发送的开关，提交成功后上报结果将会推送到用户本机。
　　
　　图5 故障单填报
　　设备状态推送模块
　　因ASOM系统保障人员的工作性质导致在野外不能及时查询相关故障信息，故结合ios平台自身特点开发设备状态推送功能，服务器定期将当前台站的状况（包括监控状态、维修维护停机等信息）进行整理推送给有效的手机端用户，推送内容以模板形式定制到系统中，当故障发生时系统经过逻辑判断选择对应的模板并插入故障关键信息形成一条推送信息，单个批次的待推送信息超过一定条数则被汇总成一条，用户登录系统后可以手动拉取详细信息。设备状态推送模块按时间倒序展示台站状态消息列表，手机端用户可以在设置界面设置是否接收以及接收哪些类型台站的推送信息。
　　
　　图6 推送信息配置界面
　　4结语
　　ASOM MOBILE移动终端自2014年6月1日起伴随着ASOM2.0的业务试运行投入使用，该系统目前为气象局为数不多的可以实现内外网气象信息互通的应用，项目自启动以来经过多方合作努力客服诸多困难，最终实现将智能移动终端与综合气象观测监控结合在一起，填补气象部门在移动气象监控保障领域的空白，发挥了积极的作用。系统通过与ASOM系统对接以及功能开发实现了台站异常、维护维修、停机通知等信息的快速查询及故障单、停机通知等单据的快速上报，同时设备状态推送功能亦弥补了保障人员在没有网络的情况下无法获取台站状态监控信息的问题，极大地提高了系统的可用性。通过后续开发，系统将在android平台进行更深入的研究，以满足更多台站用户及保障人员的需求。

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