用于嵌入式led显示屏控制系统的数据中转服务器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器，该中转服务器分别连接用户控制台和LED控制卡终端，所述的中转服务器包括UCP服务模块、DTU服务模块以及日志记录模块，所述的UCP服务模块用于与用户控制台进行通讯，所述的DTU服务模块用于与LED控制卡终端进行通讯，所述的日志记录模块用于记录中转服务器的运行信息以及用户控制台和LED控制卡终端的登录信息。与现有技术相比，本发明对通信方式兼容性好、提高通信流畅度，可以在3G、GPRS、Internet等混合组网环境下流畅工作。
【专利说明】用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED显示屏控制系统，尤其是涉及一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器。
【背景技术】
[0002]随着现代化社会的不断进步，政府政策的大力支持，各地投入数百亿元打造“光谷”产业基地，越来越多的资金、技术、人才投入了 LED显示屏这个如火如荼的新兴行业，历经数年的发展，上下游产业链已经形成，我国的LED显示技术达到了国际先进水平，出口势头十分强劲。
[0003]作为显示屏的核心控制部件“LED显示屏控制系统”逐渐从该行业细分出来，出现了百花齐放、竞相争艳的产品，其驱动显示屏的方式也千差万别。但行业中将LED显示屏控制卡基本分为两大类:冋步系统和异步系统；而现有的冋步系统和异步系统的解决方案都无法在互联网得到应用，特别是3G无线领域的应用；
[0004]现有同步系统分为两种:一种依赖计算机显卡取数来显示的“同步型控制系统”结构原理简单，表现的媒体内容灵活，显示功能扩展相对较方便，不依赖于硬件平台，但在成本上已经成了尖锐的问题，计算机长年无人值守、易受病毒攻击、工作环境恶劣造成的先天不稳定性，且无法穿透交换机，根本无法实现互联网应用，同时维护成本增加，且布线施工麻烦，人们使用此款控制系统的意愿在不断降低；另一种实现原理是将计算机显示屏上数据通过千兆网物理层协议实时的传输到显示屏幕上，数据传输量巨大，不适合互联网传输，穿透交换机困难，更无法实现多个屏幕的集中管理和节目播放。
[0005]现有异步系统大多采用串口和网络通讯，随可以将节目传输到控制卡存储器，再通过控制卡实现异步播放，但传输方式局限于串口和局域网内部的应用。即使有少数控制卡可以实现互联网上的连接，但仍是基于IP地址的点对点通讯，应用很局限，特别是现在网络运营商之间限制和内网与外网间限制，很多领域无法应用，且控制系统配置复杂，得不到很好的用户体验；更无法实现GPRS，3G和互联网的混合组网；如要实现这些功能应用和增强用户体验，需要强大、高速的联网控制能力；此项技术需要通讯计算机专业人员的多年从业经验，还需要综合的各科技能，而现有LED控制系统厂商大多从单片机LED转型过来，专长本地软件开发和工控，互联网通讯开发团队难以形成，因技术壁垒太多导致多数研发未取得成功，在市场中凤毛麟角，而其需求还在与日俱增。
【发明内容】
[0006]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种对通信方式兼容性好、提高通信流畅度的用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器。
[0007]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0008]一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器，该中转服务器分别连接用户控制台和LED控制卡终端，所述的中转服务器包括UCP服务模块、DTU服务模块以及日志记录模块，其中，
[0009]所述的UCP服务模块包括:
[0010]UCP监听单元，用于监听用户控制台的在线状态；
[0011]UCP数据接收单元，用于接收来自用户控制台的用户信息及请求业务数据；
[0012]UCP数据发送单元，用于向用户控制台发送应答业务数据；
[0013]UCP映射管理单元，用于存储并查询用户控制台的用户信息；
[0014]所述的DTU服务模块包括:
[0015]DTU监听单元，用于监听LED控制卡终端的在线状态；
[0016]DTU数据接收单元，用于接收来自LED控制卡终端的身份信息及应答业务数据；
[0017]DTU数据发送单元，用于向LED控制卡终端发送请求业务数据；
[0018]DTU映射管理单元，用于存储并查询LED控制卡终端的身份信息；
[0019]所述的日志记录模块包括:
[0020]服务器日志单元，用于记录中转服务器的启动和关闭的时间以及服务器的运行参数；
[0021]UCP日志单元，用于记录用户控制台的登录信息；
[0022]DTU日志单元，用于记录LED控制卡终端的登录信息。
[0023]所述的UCP监听单元和DTU监听单元启动监听服务，分别对用户控制台和LED控制卡终端的在线状态进行监听，由UCP数据接收单元接收用户控制台发送的发送用户信息，并提交至UCP映射管理单元进行用户认证，同时DTU数据接收单元接收LED控制卡终端的身份信息并提交至DTU映射管理单元进行LED控制卡终端的身份信息注册以及所属用户登记，当用户控制台的身份信息认证成功后，UCP映射管理单元向DTU映射管理单元查询该用户所属的LED控制卡终端，并将用户控制台的请求业务数据通过DTU数据发送单元发送LED控制卡终端进行处理获得应答业务数据，该应答业务数据由DTU数据接收单元后，通过UCP映射管理单元查找到所属的用户信息后，由UCP数据发送单元反馈至该用户控制台。
[0024]所述的DTU映射管理单元与LED控制卡终端之间通过心跳报文的方式查询LED控制卡终端是否在线。
[0025]所述的LED控制卡终端与中转服务器之间通过3G、GPRS或者Internet的方式连接，采用统一的通讯协议。
[0026]所述的用户控制台与中转服务器之间采用TCP协议进行通讯。
[0027]所述的中转服务器的配置文件采用Xml规范，其程序采用Unicode多语言编码，并采用IOCP的方式进行I/O事件的通知。
[0028]所述的用户控制台的用户信息包括用户名及其密码。
[0029]所述的LED控制卡终端的身份信息为MEI号。
[0030]所述的用户控制台为PC机。
[0031]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0032]I)采用该技术，用户控制台的软件不需要做任何的设置，可根据用户名密码登录后，自动检测到所属的LED控制卡终端，而现有的技术需要要求客户注册登录动态域名DNS或申请固定的WAN IP地址，或需要指定控制卡的IP地址，配置列表等，操作繁琐且不易理解；[0033]2) LED控制卡终端只需要设置购买时分配的MEI号，操作简单；而现有的技术则需要在控制卡里输入服务器的IP地址或动态域名，而且无法实现用户的数据保密，和控制卡的分组；
[0034]3)现有的技术需要客户具备网管的相关知识，需要在接入互联网的路由器上设置端口转发规则，不同的路由器设置不同，如果用户的操作计算机在几级子网下时，设置更是尤为复杂。在某些公司现有的局域网内部规则限制，更是无法实现；而本发明完全剩去了此项操作。
[0035]4)现有技术错误定位困难，从用户控制台设置到控制卡和企业路由转发设置等各个环节，只要有一个环节出错，则无法实现通讯；排错困难，需要一级一级定位，对排查人员的技术水平要求很高，而本发明的优点就在于用户不需要具备相关的网络技术知识，最大程度上减轻了用户的工作量；
[0036]5)现有技术无法实现穿透网络运营商之间的限制和服务之间的限制；比如LED控制卡终端在3G内网，而3G内网IP地址对公网是不公开的，用户控制台无法主动找到在3G内网的LED控制卡终端；如果用户控制台在3G内网则更无法实现，而本发明则没有这些限制，解决了由于联通，电信和移动运营商之间限制造成的无法通讯，解决了 3G网内网和公网单向连接的限制；
[0037]6)现有技术缺少用户数据库管理；本发明中转服务器可根据上线LED控制卡终端的所述关系分类排序，不同用户间做到了数据保护，控制保护，增强了安全性；
[0038]7)现有技术用户的操作管理日志只能做到本地存储，多用户无法统一管理，而且信息容易丢失；本发明将此类信息日志的管理统一在服务器的日志模块记录，可做到统一管理维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1为采用本发明的嵌入式LED显示屏控制系统的整体连接结构示意图；
[0040]图2为本发明的模块结构示意图；
[0041]图3为本发明各个模块之间的数据流向图；
[0042]图4为本发明中UCP监听单元和DTU监听单元的监听服务结构设计层次图。【具体实施方式】
[0043]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0044]实施例
[0045]如图1和图2所示，一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器，该中转服务器I分别连接用户控制台2和LED控制卡终端3，包括UCP服务模块11、DTU服务模块12以及日志记录模块13，其中，UCP服务模块11包括:
[0046]UCP监听单元111，用于监听用户控制台2的在线状态；
[0047]UCP数据接收单元112，用于接收来自用户控制台2的用户信息及请求业务数据；
[0048]UCP数据发送单元113，用于向用户控制台2发送应答业务数据；
[0049]UCP映射管理单元114，用于存储并查询用户控制台2的用户信息；
[0050]DTU服务模块12包括:[0051]DTU监听单元121，用于监听LED控制卡终端3的在线状态；
[0052]DTU数据接收单元122，用于接收来自LED控制卡终端3的身份信息及应答业务数据；
[0053]DTU数据发送单元123，用于向LED控制卡终端3发送请求业务数据；
[0054]DTU映射管理单元124，用于存储并查询LED控制卡终端3的身份信息；
[0055]日志记录模块13包括:
[0056]服务器日志单元131，用于记录中转服务器I的启动和关闭的时间以及服务器的运行参数；
[0057]UCP日志单元132，用于记录用户控制台2的登录信息；
[0058]DTU日志单元133，用于记录LED控制卡终端3的登录信息。
[0059]所述的UCP监听单元111和DTU监听单元121启动监听服务，分别对用户控制台2和LED控制卡终端3的在线状态进行监听，由UCP数据接收单元112接收用户控制台2发送的用户信息，进行用户认证后保存于UCP映射管理单元114，同时DTU数据接收单元122接收LED控制卡终端3的身份信息并提交至DTU映射管理单元124进行LED控制卡终端3的身份信息注册以及所属用户登记，当用户控制台2的身份信息认证成功后，UCP映射管理单元114向DTU映射管理单元124查询该用户所属的LED控制卡终端3，并将用户控制台2的请求业务数据通过DTU数据发送单元123发送LED控制卡终3端进行处理获得应答业务数据，该应答业务数据由DTU数据接收单元122后，通过UCP映射管理单元114查找到所属的用户信息后，由UCP数据发送单元113反馈至该用户控制台2。
[0060]LED控制卡终端3与中转服务器I之间通过3G、GPRS或者Internet的方式连接，采用统一的通讯协议，DTU映射管理单元124与LED控制卡终端3之间通过心跳报文的方式查询LED控制卡终端3是否在线。用户控制台2与中转服务器I之间采用TCP协议进行通讯。中转服务器I的配置文件采用Xml规范，其程序采用Unicode多语言编码，并采用IOCP的方式进行I/O事件的通知。用户控制台2 —般采用PC机，其用户信息包括用户名及其密码，LED控制卡终端3的身份信息为MEI号。
[0061]采用本发明的嵌入式LED显示屏控制系统的内部具体数据流向如图3所示，包括三部分:
[0062]LED控制卡终端接入中转服务器的过程:
[0063]①中转服务器启动DTU监听服务；
[0064]②LED控制卡终端向中转服务器发起链接；
[0065]③连接成功，LED控制卡终端发送上报数据包(包含身份信息)；
[0066]④中转服务器的DTU数据接收单元块接收到上报数据和(心跳应答)；
[0067]⑤根据上报数据，对身份信息内的MEI号进行注册和用户名登记，提示LED控制卡终端上线，并保存在DTU日志单元内，由DTU映射管理模块进行管理；
[0068]⑥DTU上报成功后，启动心跳定时；
[0069]⑦向DTU数据发送单元投递心跳数据；
[0070]⑧DTU数据发送单元发送心跳到DTU ；
[0071]⑨心跳超时判断；
[0072]⑩若心跳超时，则判断DTU下线，并记录在DTU日志单元内，由DTU映射管理模块进行管理。
[0073]用户控制台登录中转服务器的过程:
[0074]A中转服务器启动UCP监听服务；
[0075]B用户控制台向中转服务器发起链接；
[0076]C连接成功，UCP向中转服务器发送用户认证数据包(包含用户信息)；
[0077]D中转服务器UCP数据接收单元，处理认证信息
[0078]E认证成功，将用户提交至UCP映射管理单元进行管理
[0079]F认证成功，到DTU映射管理单元查询所有该用户所属的LED控制卡终端信息；
[0080]G将所有该用户所属的LED控制卡终端信息投递到UCP数据发送单元；
[0081]HUCP数据发送单元将该用户所属DTU信息发送到用户控制台。
[0082]用户控制台与LED控制卡终端的业务数据交互过程:
[0083]@用户控制台发送业务数据包到中转服务器(数据包包括目的DTU的頂EI号)；
[0084]?中转服务器的UCP数据接收单元接收到业务数据，并根据数据包中的MEI号到DTU映射管理模块查找所属的LED控制卡终端；
[0085]?查找到LED控制卡终端后，将业务数据投递到DTU数据发送单元；
[0086]DTU数据发送单元将业务数据发送到对应的LED控制卡终端；
[0087]LED控制卡终端将应答业务数据发送到中转服务器的DTU数据接收单元；
[0088](B根据UCP映射管理单元查找该应答业务数据所属的用户控制台；
[0089]?查找到用户控制台后，将应答业务数据投递到UCP数据发送单元；
[0090]⑩UCP数据发送单元将业务数据应答发送到所属的用户控制台。
[0091]中转服务器中UCP监听单元和DTU监听单元的启动的两个监听服务，分别用于监听LED控制卡终端接入和数据处理以及监听用户控制台的接入和数据处理，两个服务的结构设计层次相同，如图4所示:
[0092](I)、看守线程:监听服务端口，响应Acapt事件，检测连接和心跳超时，将信息投递给工作线程；
[0093](2)、工作线程:响应连接的I/O投递返回并负责投递读请求，并将I/O返回结果投递给处理线程，可设定参数决定工作线程数量；
[0094](3)、处理线程:解析数据，分析数据，调用回调函数将信息传递给应用层或协议栈，可设定参数决定工作处理数量；
[0095](4)、应用层:根据回调信息类型和数据，刷新用户界面显示。
[0096]本发明的特点在于对通信方式兼容性好、提高通信流畅度，可以在3G、GPRS、Internet的混合组网环境下流畅工作，可以较好的应用于3G无线LED广告屏、GPRS无线LED文字屏等项目。
【权利要求】
1.一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器，该中转服务器分别连接用户控制台和LED控制卡终端，其特征在于，所述的中转服务器包括UCP服务模块、DTU服务模块以及日志记录模块，其中， 所述的UCP服务模块包括: UCP监听单元，用于监听用户控制台的在线状态； UCP数据接收单元，用于接收来自用户控制台的用户信息及请求业务数据； UCP数据发送单元，用于向用户控制台发送应答业务数据； UCP映射管理单元，用于存储并查询用户控制台的用户信息； 所述的DTU服务模块包括: DTU监听单元，用于监听LED控制卡终端的在线状态； DTU数据接收单元，用于接收来自LED控制卡终端的身份信息及应答业务数据； DTU数据发送单元，用于向LED控制卡终端发送请求业务数据； DTU映射管理单元，用于存储并查询LED控制卡终端的身份信息； 所述的日志记录模块包括: 服务器日志单元，用于记录中转服务器的启动和关闭的时间以及服务器的运行参数； UCP日志单元，用于记录用户 控制台的登录信息； DTU日志单元，用于记录LED控制卡终端的登录信息。 所述的UCP监听单元和DTU监听单元启动监听服务，分别对用户控制台和LED控制卡终端的在线状态进行监听，由UCP数据接收单元接收用户控制台发送的用户信息，进行用户认证后保存于UCP映射管理单元，同时DTU数据接收单元接收LED控制卡终端的身份信息并提交至DTU映射管理单元进行LED控制卡终端的身份信息注册以及所属用户登记，当用户控制台的身份信息认证成功后，UCP映射管理单元向DTU映射管理单元查询该用户所属的LED控制卡终端，并将用户控制台的请求业务数据通过DTU数据发送单元发送LED控制卡终端进行处理获得应答业务数据，该应答业务数据由DTU数据接收单元后，通过UCP映射管理单元查找到所属的用户信息后，由UCP数据发送单元反馈至该用户控制台。
2.根据权利要求1所述的一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器，其特征在于，所述的DTU映射管理单元与LED控制卡终端之间通过心跳报文的方式查询LED控制卡终端是否在线。
3.根据权利要求1所述的一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器，其特征在于，所述的LED控制卡终端与中转服务器之间通过3G、GPRS或者Internet的方式连接，采用统一的通讯协议。
4.根据权利要求1所述的一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器，其特征在于，所述的用户控制台与中转服务器之间采用TCP协议进行通讯。
5.根据权利要求1所述的一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器，其特征在于，所述的中转服务器的配置文件采用Xml规范，其程序采用Unicode多语言编码，并采用IOCP的方式进行I/O事件的通知。
6.根据权利要求1所述的一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器，其特征在于，所述的用户控制台的用户信息包括用户名及其密码。
7.根据权利要求1所述的一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器，其特征在于，所述的LED控制卡终端的身份信息为IMEI号。
8.根据权利要求1所述的一种用于嵌入式LED显示屏控制系统的数据中转服务器，其特征在于，所述的 用户控制台为PC机。
【文档编号】H04L29/08GK103428247SQ201210161178
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年5月22日 优先权日:2012年5月22日
【发明者】张纲, 徐荣生, 付翼翔, 叶英勇 申请人:上海熙讯电子科技有限公司