智慧路灯后台管理系统设计文档

 

 

 

智慧路灯后台管理系统设计文档

 

Pris Lab/xxx Lab

Bupt

 

更新日志

2016/7/15 creaded by us

2016/8/12 add tcp server by us

 

目录

一、 总则 1

二、 功能概述 1

三、 关键问题 1

1. ip数字广播（一期实现技术） 1

2. 内网问题 2

四、 系统架构 2

五、 接口描述 3

1. 灯杆上报信息，可携带心跳信息 3

2. 灯杆心跳信息，不携带其他数据信息 5

3. 发送灯杆控制信息 5

3.1 喇叭发送控制 5

3.2灯开灯关控制 5

 

一、 总则

智慧路灯后台管理系统由于接收路灯上各种传感器数据，并向路灯设备发送相关指令和音视频数据，用于路灯设备的音视频播放。管理人员亦可通过该系统进行管理。

该文档由智慧路灯后台管理系统设计人员、开发人员和终端设计人员、开发人员使用和维护。

二、 功能概述

智慧路灯后台管理系统提供管理页面。管理人员登陆后可对所有路灯的各种资源进行管理，并进行相关业务处理。

界面上具体包括：

1. 用户管理

所有用户的管理

2. 资源管理

所有设备的管理，增删改查，设置分组，地理展示等等

3. 路灯控制

4. 广播控制

5. 广告视频及字幕控制(第一期暂时不做)

6. 摄像头控制(第一期暂时不做)

7. 感知数据浏览

8. 报警按钮控制

9. 关联控制

与终端的交互包括：

1. 向指定终端发送控制命令

2. 接收终端发来的数据

与其他服务器的交换包括：

1. 发送并控制音频流媒体

2. 接收并控制音频流媒体

3. 接收并控制视频流媒体

4. 发送并控制广告信息（流媒体，pps，字幕等）

三、 关键问题

1. ip数字广播（一期实现技术）

功能有2个：

1.用户通过浏览器调用mac讲话，浏览器录音，用户可回放，可上传服务器存储成文件。

2.用户通过浏览器调用mac讲话，实时传给路灯喇叭播放。

2.用户选择播放文件，路灯喇叭播放。

4.用户选择播放文件，用户浏览器可进行试听。

 

实现思路一：灯杆箱部分不需要做任何开发

使用方式：路灯设备上只要浏览器访问指定url后，就不用做任何事情了。该操作在灯杆上部署应用时就已完成。用户在智慧路灯后台管理系统上选择播放方式，路灯设备就开始播放，直到播放结束。

实现原理：路灯上开启浏览器访问指定url，ajax定时访问web服务器，服务器上有播放需求，进行播放文件或实时语音。播放文件可通过js控制选择文件源。播放实时语音可使用webrtc。

 

实现思路二：灯杆箱部分需要做语音播放的开发

 

2. 内网问题

实际部署时，所有的灯杆箱有可能属于内网，有内网访问外网上的web server。这个没有问题。但server要想直接发命令到灯杆箱则需要NAT穿越的问题，处理起来比较困难。因此，可利用server对灯杆箱周期性的心跳反馈来处理，灯杆箱收到反馈，则进行相应的操作，如开关灯，摄像头等操作。这样处理起来最简单。

以上方案是比较简单的处理。实际应用开发还是应直接开发一个TCP Server作为汇聚服务器。该服务器部署于外网，接收所有灯杆发来的心跳和各种数据，写入数据库。同时，接收Web server发来的指令，并将指令转发给相应的灯杆箱。这样就解决了NAT穿越问题。

四、 系统架构

 

 

 

 

 

 

 

    ……

 

 

 

灯杆箱发送数据有两种方式，既可以直接http restful，也可以发给作为tcp server的汇聚服务器。汇聚服务器通过内存字典/数据库服务器内存表来维护各个灯杆箱和socket id的对应关系。

系统发送指令到灯杆箱则通过汇聚服务器。用户通过web 界面向特定灯杆箱发送指令，web server获得相应灯杆箱在汇聚服务器上的socket id后作为socket client转发给汇聚服务器，汇聚服务器直接选择相应的socket，将指令转发给灯杆箱。

灯杆箱部分需要开发一个对应的socket client。用于解析指令做相应处理。

汇聚服务器设计：

 

任务检测守护进程实时监测用户的任务，如何时开关灯，随时播放语音等控制

鉴权功能用于检测链接服务器的终端是否是伪造等。灯杆箱初次链接时，无socket id，若数据表不存在该灯杆箱，说明是新添设备，status=-1，插入设备信息。之后再发来数据，返回都是错误信息为not confirm。用户通过界面确认以后，status=0。之后再发来数据就可以接受处理了。Socket id为有效链接

若数据表存在该灯杆箱，说明是重新连接，重新记录有效的socket id。以后可加入密码等方式。

TCP Server用于接收所有灯杆箱的tcp 链接。并发送指令到指定灯杆箱。

 

五、 接口描述

1. 灯杆上报信息，可携带心跳信息

灯杆上报方式既可以采用http restful接口，也可以直接通过socket向汇聚服务器发送。

http restful协议访问：http://xxxx/xxx/poleupload.php?r=json-string。

向汇聚服务器发送数据时，只需要通过tcp发送json-string即可。

 

举例1，上报灯杆箱上的所有灯的静态信息：

http://xxxx/xxx/poleupload.php?r={“ip”:”x.x.x.x”,“name”:”xxxx”,“light”:[{“name”:”xxx1” ,“info”:”xxxx”},{“name”:”xxx1” ,“info”:”xxxx”}]}

 

举例2，上报灯杆箱上的name为abc和cde两个的灯的亮度：

http://xxxx/xxx/poleupload.php?r={“ip”:”x.x.x.x”,“name”:”xxxx”,“light”:[{“name”:”abc” ,“brightness”:”20”,”brighttime”:”20160810171000”},{“name”:”cde” ,“brightness”:”90”,”brighttime”:”20160810171001”}]}

 

举例3，上报灯杆箱上的传感器名称为abc和cde的两个传感器采集的数据

http://xxxx/xxx/poleupload.php?r={“ip”:”x.x.x.x”,“name”:”xxxx”,“sensor”:[{“name”:”abc” ,“value”:”20”,”vtime”:”20160810171000”},{“name”:”cde” ,“value”:”90”,”vtime”:”20160810171001”}]}

 

完整的json-string如下。

{

    “ip”:”x.x.x.x”, #灯杆箱的ip，必须字段

“name”:”xxxx”, #灯杆箱的唯一名称，必须字段

“heartbeat”:”on” #心跳信息，非必需字段，http restful方式该字段不处理

“pole”：{ #灯杆箱信息，非必需字段，有该信息则添加或更新数据库的t_lightpole表

”city”:””,

….,

”gps”:”x:123.23,y:123.23”

}，

“light”:[#灯的信息,是数组, 非必需字段，有该信息则添加或更新数据库的t_light等表

{

“name”：”xxx” ,//灯的唯一名称或序号，必需字段

“info”:”xxxx”,

“brightness”:”20”,

“brighttime”:”20101212121212”,

“power”:”2.4”, #即时电量

“ptime”,”20101212121212”  #与前一个字段成对出现

},

……,

{

….

}

]

“sensor”:[ #传感器信息,数组, 非必需字段，有该信息则添加或更新数据库的相应表

{

“name”：”xxx” ,//传感器的唯一名称或序号，必须字段

“type”:”xxxx”,

“remark”:”xxxx”,

“value”:”20”,

“vtime”:”20101212121212”  #与前一个字段成对出现

},

……,

{

….

}

 

]

}

实际发送时，只发送需要发送的字段即可，如上例所示。

返回结果：

{

“status”:”ok”/”error”,

“info”:”xxxx”

}

2. 灯杆心跳信息，不携带其他数据信息

灯杆心跳直接通过socket向汇聚服务器发送，只需要通过tcp发送json-string即可。

{

    “ip”:”x.x.x.x”, #灯杆箱的ip，必须字段

“name”:”xxxx”, #灯杆箱的唯一名称，必须字段

“heartbeat”:”on” #心跳信息，必需字段

}

返回：

{

“status”:”ok”/”error”,

“info”:”xxxx”

}

 

3. 发送灯杆控制信息

3.1 喇叭发送控制

（1） 喇叭发声可按方案一。不需要终端部分的开发，全部由管理系统完成。

（2） 比较好的方案：

Server守护进程检测到有语音发送，将语音数据通过汇聚服务器转发给灯杆箱。

3.2灯开灯关控制

（1）最简单的方法(不建议用)

每隔1~2s访问一下服务器指定url，根据返回的结果进行控制。url如下：

http restful协议访问：http://xxxx/xxx/lightget.php?r={“ip”:”x.x.x.x”, “name”:”xxxx”}

ip为本灯杆箱的ip，name为本灯杆箱的name。

返回结果如下：

{

    “ip”:”x.x.x.x”, #灯杆箱的ip，必须字段

“name”:”xxxx”, #灯杆箱的唯一名称，必须字段

“light”:[

{

“name”：”xxx” ,//灯的唯一名称或序号，必需字段

“status”:”on”/”off”, //灯亮还是灭，必需字段

“begintime”:”20101212121212”, #状态开始时的时间，非必需字段

},

……,

{

….

}

]

}

（2）通用方法(建议按此开发)

汇聚服务器接收到web server发来的控制命令，直接通过维持的socket发送到灯杆箱。发送内容同上面的返回结果。