基于Sockets通信的臨床設(shè)備監(jiān)控的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

陳庭峰

摘要：為了方便管理與維修臨床信息設(shè)備，該文設(shè)計(jì)出一套用于臨床信息設(shè)備監(jiān)控的軟件。通過運(yùn)用C#編程技術(shù)和Sockets通信技術(shù)，采用Client/Server的通訊模型，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控方法。通過實(shí)踐驗(yàn)證，該臨床設(shè)備監(jiān)控軟件不僅適用而且方便、高效。

關(guān)鍵詞：設(shè)備監(jiān)控;Sockets;Server;Client

中圖分類號：TP311 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）28-0056-02

Abstract：in order to facilitate the management and maintenance of clinical information equipment， a set of software for clinical information equipment monitoring is designed. By using the C # programming technology and sockets communication technology， using the communication model of client/server， the monitoring method is realized. Through the practice verification， the clinical equipment monitoring software is not only applicable， but also convenient and efficient.

Key words： equipment monitoring; Sockets;Server;Client

近幾年，醫(yī)院基本實(shí)現(xiàn)病歷電子化的看病模式，就診、用藥記錄等信息都存檔于計(jì)算機(jī)。信息化發(fā)展帶來了諸多便利，但是問題是信息設(shè)備宕機(jī)，損壞等情況不可避免，為了能實(shí)時(shí)了解設(shè)備使用狀況，設(shè)計(jì)出能夠動態(tài)觀察臨床設(shè)備的運(yùn)行狀況軟件就必不可少。本文主要介紹對于計(jì)算機(jī)和打印機(jī)的監(jiān)控。

1 Socket技術(shù)特點(diǎn)

所謂Socket通常也稱作“套接字”，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和客戶端之間的物理連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，主要有UDP和TCP兩個(gè)協(xié)議[1]。Socket處于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的傳輸層。

UDP協(xié)議：廣播式數(shù)據(jù)傳輸，不進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

TCP協(xié)議：傳輸控制協(xié)議，一種面向連接的協(xié)議，給用戶進(jìn)程提供可靠的全雙工的字節(jié)流。優(yōu)點(diǎn)很多：（1）數(shù)據(jù)量小;（2）傳輸數(shù)據(jù)時(shí)間短、性能高;（3）適合于客戶端和服務(wù)器端之間信息實(shí)時(shí)交互;（4）可以加密且數(shù)據(jù)安全性強(qiáng)。

2 Windows下Socket的設(shè)計(jì)模式

臨床護(hù)理設(shè)備監(jiān)控主要采用Client/Server的通訊模型[2]，設(shè)置服務(wù)器端和客戶端兩部分，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)置主機(jī)信息模塊和打印機(jī)信息模塊兩部分，通過Socket實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸。

服務(wù)器和客戶端的通訊的前提是唯一標(biāo)志的進(jìn)程，由于IP層的IP地址可以唯一標(biāo)志主機(jī)，TCP層協(xié)議和端口可以唯一標(biāo)志主機(jī)的一個(gè)進(jìn)程，就可以利用IP地址加協(xié)議加端口號唯一標(biāo)志網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)程[3]。所以本軟件通過基于5588端口加IP地址和使用Socket通信協(xié)議來設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

3具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

3.1服務(wù)器端設(shè)計(jì)

服務(wù)器端的接收數(shù)據(jù)模式如下[4]：（1）服務(wù)器監(jiān)聽并讀取來自客戶端的Xml數(shù)據(jù)包;（2）接收數(shù)據(jù)（如接受不成功則斷開socket連接，繼續(xù)監(jiān)聽）;（3）分析提取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)異常推送報(bào)警;（4）數(shù)據(jù)分別存入主機(jī)信息Xml數(shù)據(jù)庫和打印機(jī)信息Xml數(shù)據(jù)庫中。

3.2服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)

第一步：創(chuàng)建一個(gè)用于監(jiān)聽連接的Socket對象;

private Socket serverSocket;

第二步：用指定的5588端口號和服務(wù)器的ip建立一個(gè)對象;

private static String IP = “192.0.0.202”;

private static int Port = 5588;

第三步：用socket對象的Bind（）方法綁定對象;

serverSocket.Bind（new serverSocket（IPAddress.Parse（IP）， Port））;

第四步：用Socket對象的Listen（）方法開始監(jiān)聽;

serverSocket.Listen（0）;

第五步：接收到客戶端的連接，用Socket對象的Accept（）方法創(chuàng)建一個(gè)新的用于和客戶端進(jìn)行通信的Socket對象;

Socket NewClientSocket = serverSocket.Accept（）;

第六步：接受來自客戶端的Xml數(shù)據(jù)，存入并提取服務(wù)器端的ClientXml和PrintXml數(shù)據(jù)庫。提取數(shù)據(jù)，以ClientXml數(shù)據(jù)庫為例代碼如下：

FileStream fs = new FileStream（"C：/ClientXml.xml"， FileMode.Create， FileAccess.Write）;

fs.Write（msgByte， 0， msgByte.Length）;

fs.Close（）;

ClientData data;

XmlSerializer serializer = new XmlSerializer（typeof（ClientData））;

using （StreamReaderstreamReader = File.OpenText（"C：/ClientXml.xml"））

{

data = serializer.Deserialize（streamReader） as ClientData;

}

ClientDate.ClientIP= data.ClientIP;

ClientDate.ClientName= data.ClientName;

ClientDate.CPUTempState = data.CPUTempState;

第七步：通信結(jié)束關(guān)閉socket。

3.3服務(wù)器端界面設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)界面分為歷史數(shù)據(jù)圖、主機(jī)列表圖和報(bào)警界面三部分。

3.3.1展示數(shù)據(jù)

圖表分為歷史曲線圖表和主機(jī)列表圖兩大塊，對比之前的歷史數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)刷新，動態(tài)展示數(shù)據(jù)信息。

3.3.2報(bào)警機(jī)制

提取異常數(shù)據(jù)，推送至報(bào)警界面，當(dāng)數(shù)據(jù)正常后取消報(bào)警。

3.4客戶端設(shè)計(jì)

客戶端數(shù)據(jù)模塊分為主機(jī)信息模塊和打印機(jī)信息模塊兩部分，利用多線程傳輸數(shù)據(jù)。

具體設(shè)計(jì)流程：（1）監(jiān)測獲取主機(jī)和設(shè)備數(shù)據(jù);（2）封裝數(shù)據(jù)存入Xml數(shù)據(jù)庫;（3）實(shí)時(shí)發(fā)送Xml數(shù)據(jù)包給服務(wù)器。

3.4.1主機(jī)信息模塊

主機(jī)信息模塊數(shù)據(jù)包格式主要分為Time、客戶機(jī)標(biāo)識、CPU狀態(tài)和內(nèi)存狀態(tài)四部分。Time表示時(shí)間，客戶機(jī)標(biāo)識表示包括IP地址和主機(jī)名兩部分，CPU狀態(tài)包括CPU溫度和CPU使用率兩部分，內(nèi)存狀態(tài)包括內(nèi)存使用率和內(nèi)存進(jìn)程數(shù)兩部分，具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用封裝類的方式，定義ClientDate類，設(shè)置Client對象，包含Time、ClientIP、ClientName、CPUState和MemoryState等字段，具體代碼如下：

public class ClientDate

{

public string Time{ get; set; }

public string ClientIP{ get; set; }

public string ClientName{ get; set; }

public string CPUTempState{ get; set; }

public string MemoryState{ get; set; }

public string CPUUsage{ get; set; }

public string MemoryUsage{ get; set; }

}

CPU運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)識：1表示溫度正常，0表示溫度異常;內(nèi)存運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)識：1表示正常，0表示異常。

3.4.2打印機(jī)信息模塊

打印機(jī)信息模塊數(shù)據(jù)包格式主要分為Time、客戶機(jī)標(biāo)識、打印機(jī)狀態(tài)三部分。Time表示時(shí)間，客戶機(jī)標(biāo)識包括IP地址和主機(jī)名兩部分，打印機(jī)狀態(tài)包括卡紙、缺紙、正常和脫機(jī)四部分，具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是采用封裝類的方式，定義PrintDate類，設(shè)置Print對象，包括Time，ClientIP、ClientName和PrintState等字段，具體代碼如下：

public class PrintDate

{

public string Time{ get; set; }

public string ClientIP{ get; set; }

public string ClientName{ get; set; }

public string PrintState{ get; set; }

}

打印機(jī)狀態(tài)標(biāo)識：0表示正常，1表示脫機(jī)，2表示卡紙，3表示缺紙[5]。

3.5客戶端實(shí)現(xiàn)

在發(fā)送數(shù)據(jù)給服務(wù)器之前，客戶端每10秒鐘更新獲取一次連接主機(jī)信息和打印機(jī)信息，分別更新存入ClientXml和PrintXml數(shù)據(jù)庫中并且發(fā)送數(shù)據(jù)至服務(wù)器。發(fā)送數(shù)據(jù)流程如下所示[6]：

第一步：建立一個(gè)Socket對象;

public Socket clientSocket;

第二步：用指定的5588端口號和服務(wù)器的ip建立一個(gè)clientSocke對象;

private static String IP = "192.0.0.202";private static int Port = 5588;

第三步：用Socket對象的Connect（）方法以上面建立的clientSocke對象作為參數(shù)，向服務(wù)器發(fā)出連接請求;

clientSocket.Connect（ip，port）;

第四步：如果連接成功，就用Socket對象的Send（）方法向服務(wù)器發(fā)送Xml信息。以發(fā)送主機(jī)信息數(shù)據(jù)ClientXml為例，代碼如下：

try

{

clientSocket.Send（FileTOByte（ClientXml））;

}

catch

{

MessageBox.Show（"發(fā)送數(shù)據(jù)失敗"）;

}

第六步：通信結(jié)束關(guān)閉Socket。

4 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)了臨床護(hù)理設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。該軟件使用效果俱佳，受到了臨床工作人員的一致好評。由于該軟件是基于Sockets通信技術(shù)下實(shí)現(xiàn)，所以無法監(jiān)控單機(jī)設(shè)備，就需要定期查看和維護(hù)單機(jī)設(shè)備。在今后的設(shè)計(jì)研究中，將重點(diǎn)解決一下問題：實(shí)現(xiàn)消息機(jī)制和廣播機(jī)制，滿足更多設(shè)備監(jiān)控需求。

參考文獻(xiàn)：

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[5] 原小艷，朱強(qiáng).基于Sockets通信的實(shí)時(shí)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)[J].電腦知識與技術(shù)，2005，1（30）：58-59.

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