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基于即时通讯的电梯远程呼叫系统设计

耿树朋;姜淑忠;李小海

【摘要】为实现电梯远程呼叫的应用目标,对即时通讯机制进行了分析,将即时通讯工具引入电气控制领域,提出了基于即时通讯的电梯远程呼叫系统;设计并实现了即时通讯服务器/数据库、电梯终端与用户终端三层架构的通讯系统,给出了三方之间网络通讯实现时的信息交互架构;经过测试,该系统满足一般工程应用的需求,提升了电梯系统的整体运行质量与效率;在即时通讯技术的应用与电梯物联网技术的发展

上有一定的参考价值和推广价值.

【期刊名称】《计算机测量与控制》

【年(卷),期】2015(023)009

【总页数】3页(P3127-3129)

【关键词】即时通讯;电梯远程呼叫;NAT打洞

【作者】耿树朋;姜淑忠;李小海

【作者单位】上海交通大学电气工程系,上海200240;上海交通大学电气工程系,上

海200240;上海交通大学电气工程系,上海200240

【正文语种】中文

【中图分类】TU976.3

随着现代社会的发展，城市土地资源变得日益紧张，高楼大厦林立的现状使得电梯在人们的日常工作与生活中也扮演起越来越重要的角色。2013年，我国电梯的总

产量为57.97万台，保有量约为292.24万台。比增速约为9.58％，保有量约为

292.24万台。据电梯协会预计，我国市场的电梯保有量或将超过500万台。

同时，人们越来越关注电梯使用过程中的舒适性和安全性。当前的电梯呼叫系统，在人数较多时会体现出较大的不便利，无法满足日益庞大的使用群体，随着电梯上按键的使用次数增加，其安全实用性性也必须纳入考虑的范围；并且电梯轿厢对于无线信号的屏蔽作用也成为电梯乘坐人员关注的问题。通过实现电梯的远程呼叫，可以提高电梯使用的便利性和安全实用性，并为轿厢内部提供顺畅的无线网络，增

强电梯用户的舒适度。

当前即时通讯的主流应用是在人际通讯领域，在电气产品控制领域鲜有应用，将即时通讯应用到电梯的远程呼叫与控制中，将电梯与电梯用户之间作为通讯“好友”，

进行P2P（peertopeer）通讯，是本文的主要创新点所在。

1.1即时通讯

即时通讯（instantmessaging，IM）是一种使人们能在网上识别在线用户并与他们实时交换信息的技术。当前有诸多即时通讯工具为人们所熟知，如腾讯公司的QQ、微软公司的MSN，这些即时通讯工具对人们的日常生活和工作均产生了重

要的影响。它们的优势主要在于方便快捷、低成本以及互动性强。

大部分的即时通讯工具采用的是客户端/服务器结构。如图1所示，即时通讯工具所采取的客户端/服务器结构是经过修改的，这种结构与传统的客户端/服务器结构的不同之处在于两个客户端之间（用户1与其好友）可以不经过服务器中转信息而直接进行端对端通讯。即时通讯可以在低成本前提下解决数量庞大的用户所造成

网络问题的核心技术也就是用户之间的端对端通讯，即对等通讯方式（peerto

peer，P2P）。

1.2系统结构组成

本系统总体框架共包含以下三部分，如图2所示。

1）服务器和数据库模块：主要负责记录用户和电梯之间的好友关系，管理其上线

信息；

2）置于远端的呼叫信息输入模块：即用户客户端；

3）置于电梯的呼叫信息处理模块：即电梯终端。

其中，服务器主要完成与用户客户端以及电梯终端之间的网络通信功能，并提供访

问数据库的接口。在数据库中，主要记录了以下内容：

1）用户的基本信息，如用户名、密码等；

2）电梯的基本信息，如编号、生产公司等；

3）用户/电梯所拥有的电梯“好友”的信息；

4）用户/电梯的在线信息，包括在线状态，IP地址，通信端口号与软件版本号等；本设计中，客户端作为呼叫信息输入模块，有Android/iOS/Windows三个版本，电梯终端则通过搭载于ARM平台上的呼叫信息处理模块与服务器和用户客户端进行网络连接与通信。在即时通讯机制下，只有双方都在线的好友才可以进行实时通信，故在本系统中，每一位用户都可以通过向服务器申请添加其使用范围内的电梯终端作为“好友”，在接收到用户的添加好友申请后，服务器会更新数据库中的相关记录。好友关系建立之后，通过NAT打洞实现双方之间的TCP端对端连接，然后进行即时通信，此时的通信内容不再需要服务器转发。这样的系统设计，尤其是通讯架构设计，体现了极大的便利性、实时性以及低成本，因为即时通讯好友之间可以不经服务器转发而直接进行信息交流，这样提高了通信速度，并且减少了所占

用的网络流量。

1.3系统网络连接设计

一般情况下，即时通讯服务器的设计中，通常采用每一个网络