摘要：在物聯(lián)網(wǎng)的大背景下，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現對工程機械的遠程管理系統是必然趨勢，相比于傳統管理方式，遠程管理更加高效、便捷。系統基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，運用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，基于B／S系統設計結構，采用SpringBoot、MVC架構模式、GPS定位技術(shù)、CSS、JavaScript、ORACLE等Web開(kāi)發(fā)技術(shù)，并將工程機械的數據信息準確、快速地從物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )中采集出來(lái)，保存到系統數據庫，再針對大型數據庫的設計進(jìn)行優(yōu)化，完成系統的設計。主要介紹了系統的架構設計模式、系統的模塊設計以及關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現。該系統幫助企業(yè)了解如何管理工程機械設備，具有良好的社會(huì )和經(jīng)濟效益，并很好地響應了“數字新經(jīng)濟物聯(lián)新時(shí)代”的主題。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；遠程管理系統；B／S架構；SpringBoot；數據庫設計

在企業(yè)的發(fā)展中，單純的實(shí)地測試、監控、銷(xiāo)售已經(jīng)不再適應時(shí)代的發(fā)展需求，隨著(zhù)大量的買(mǎi)賣(mài)平臺、辦公系統、監控系統的出現，人們更加傾向于使用互聯(lián)網(wǎng)完成日常的工作需求，工程機械與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結合正是順應新時(shí)代的發(fā)展而誕生出來(lái)的。本系統在企業(yè)的角度，順應大眾的工作方式的基礎上進(jìn)行了相關(guān)的網(wǎng)站開(kāi)發(fā)。最近幾年，目標公司擁有的車(chē)輛管理系統，一方面在操作性能、車(chē)輛的監控等方面已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，另一方面由于公司的不斷發(fā)展，擁有的裝備越來(lái)越多，原本的系統設計模式弊端日益明顯，對日常工作產(chǎn)生了極大的困擾。本系統基于MVC架構設計模式以及三層架構的軟件編程方式，并考慮到數據庫的可擴展性、高并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)、良好的人機交互，采用分庫分表的數據庫設計方式。使用Nginx負載均衡的調度管理以及HTML5、CSS、JavaScript等Web開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)設計，最終完成系統的開(kāi)發(fā)。

1系統的設計與實(shí)現

工程機械綜合信息管理系統主要由車(chē)輛管理、設備管理、銷(xiāo)售管理、后市場(chǎng)管理以及系統管理組成。車(chē)輛管理負責管理所有庫存、樣機和銷(xiāo)售的裝備信息；設備管理負責管理設備的登記、測試、入庫、出庫等；銷(xiāo)售管理負責管理裝備的銷(xiāo)售、售后維保；后市場(chǎng)管理負責裝備的維保、數據統計、報警信息處理等；系統管理負責進(jìn)行組織結構的建立、劃分權限角色、分配功能操作、進(jìn)行用戶(hù)信息的注冊與維護。

1．1系統整體框架設計

系統的基礎框架采用Java的開(kāi)源框架SpringBoot，架構則采用較為流行的三層架構模式。為了適應現階段系統的大數據、高并發(fā)、高可用等特點(diǎn)，Web服務(wù)器采用集群的搭建方式，通過(guò)Nginx反向代理服務(wù)器進(jìn)行負載均衡的調度管理。由于數據量大，而本系統中數據多需要讀取、計算、統計，因此為了減輕數據庫壓力，提高系統的反應速度，通過(guò)使用應用服務(wù)器來(lái)分擔這部分的壓力，同時(shí)使用分庫分表的設計方式，對單庫進(jìn)行垂直劃分、單表進(jìn)行水平劃分，把大量的設備信息表平均的分配到對應的數據庫中，以減輕單個(gè)數據庫的運行壓力。

1．2系統功能模塊設計

針對目標的現狀以及業(yè)務(wù)的需求，對系統的功能做了如下劃分，如圖2所示。系統主要分為五個(gè)模塊：車(chē)輛管理模塊、設備管理模塊、銷(xiāo)售管理模塊、后市場(chǎng)管理模塊以及系統管理模塊。1）車(chē)輛管理模塊：該模塊主要是對工程車(chē)輛的使用密碼的維護、車(chē)輛的實(shí)時(shí)定位、軌跡的追蹤、車(chē)輛的狀態(tài)信息的管理。2）設備管理模塊：該模塊主要是對設備終端的測試，包括指令下發(fā)、參數的配置；設備及終端信息的維護；車(chē)輛的測試、質(zhì)檢。3）銷(xiāo)售管理模塊：該模塊主要包含經(jīng)銷(xiāo)商權限的管理，銷(xiāo)售信息的確認，客戶(hù)信息的登記，設備的維修，機器的注冊以及服務(wù)轉移。4）后市場(chǎng)管理模塊：該模塊主要針對已銷(xiāo)售車(chē)輛，包含車(chē)輛的保養信息、報警信息、通訊情況、工況信息、報表的統計以及維保售后。5）系統管理模塊：該模塊主要是負責組織結構的建立、人員的注冊、信息的維護、角色權限的劃分、權限對應資源的劃分。為了明確各個(gè)人員的管理職責，高效地完成對應的工作，上述第1、2、3、4模塊均需要對每一個(gè)用戶(hù)進(jìn)行相應的授權，提高系統運行的安全性以及管理工作的高效性。

2關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現

2．1分庫分表技術(shù)的實(shí)現

隨著(zhù)本系統的報警數據，實(shí)時(shí)監控數據不斷增長(cháng)，數據量日益龐大起來(lái)，顯然單個(gè)數據庫、單個(gè)表的容量已無(wú)法滿(mǎn)足需求。為了使本系統能夠運行持久，并具有強大的可擴展性，采用分庫分表的設計方式。將數據庫進(jìn)行垂直切分，將原有的庫劃分為基礎信息庫、實(shí)時(shí)信息庫，緩解了單個(gè)數據庫的運行壓力。但是表的壓力依然存在，采用水平切分的方式分擔表的壓力。在表水平劃分的基礎上，為了使得數據庫的劃分一勞永逸或者易于水平擴展，同時(shí)也為了使壓力能夠平均地分配到各個(gè)數據庫中，我們采用mod2n這種一致性Hash的分庫方式。使用唯一的車(chē)輛編號進(jìn)行劃分，以4個(gè)數據庫為例，使用車(chē)輛編后4位號mod4分到4個(gè)數據庫中，同時(shí)再將車(chē)輛編號后4位Div4mod4將每個(gè)庫分為4張表，分別將數據放置表中，如圖3所示。

2．2緩存技術(shù)的實(shí)現

緩存即為內存中存儲的數據備份，當數據沒(méi)有發(fā)生變化時(shí)，可以避免數據的查詢(xún)操作直接連接數據庫，而是去內容中讀取數據，這樣就大大降低了數據庫的讀寫(xiě)次數，而且從內存中讀取數據的速度要比數據庫查找快得多。為了在使用本系統的過(guò)程中，能夠擁有良好的用戶(hù)體驗，針對統計量大的數據以及需要大量計算的數據使用Redis數據庫來(lái)保存緩存。相對于傳統的關(guān)系型數據庫來(lái)說(shuō)，Redis不同的是會(huì )將緩存的數據加載至內存中而不是硬盤(pán)，同時(shí)作為非關(guān)系型數據庫的代表，Redis的數據擁有Key－Value的表現形式，所以Redis提供了高速的訪(fǎng)問(wèn)數據的條件，同時(shí)Redis也提供了豐富的數據類(lèi)型，以及對數據持久化的支持。核心代碼如下：

2．3基于A(yíng)pachePOI的數據導入、導出技術(shù)的實(shí)現

基于業(yè)務(wù)的需求本系統需要將大量的數據導出成表格以周報、月報的方式呈現出來(lái)，同時(shí)在更改服務(wù)期限、更改供應商都需要提供數據的導入以實(shí)現批量的數據操作。在Java世界中，擁有兩套較為成熟的對Excel文件操作的開(kāi)源工具：一個(gè)是JavaExcelAPI，另一個(gè)則是本文使用的ApachePOI。導入、導出流程如圖4所示。數據導入、導出的關(guān)鍵在于如何獲取表格中的數據以及如何創(chuàng )建對應的表格，核心代碼如下所示：數據導出核心代碼：

3結束語(yǔ)

本文介紹了工程機械綜合信息管理系統的設計與實(shí)現，此系統作為工程機械功能的一個(gè)延伸對于工程機械的維護、管理來(lái)說(shuō)，影響是巨大的。在現階段互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的時(shí)期本系統可以使得工程機械的管理更加高效、便捷，并且提供了一系列的數據統計展示、監控等功能，為以后對工程機械市場(chǎng)的分析、裝備的數據的比較提供了保證。目前該系統已投入使用，并且運行良好。

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