云环境下校园设备报修系统设计与实现

陈 佳，樊 梦，唐佳作

（桂林理工大学南宁分校，南宁 530001）

1 引言

当前，随着高校后勤服务育人机制的逐步建立，后勤服务的升级及在校师生的工作生活诉求的提升，探索便捷高效的校园设备维修管理模式成为高效后勤服务的必然选择。传统的报修方式经常暴露出如维修单遗失、分工不均匀、维修时间拖延等情况，特别是学生用户的怨言增多，导致后勤服务形象严重受损。一段时间以来，很多高校都实现了通过网络实现了在线进行报修[1]，但仍有部分院校并未完全实现网络报修平台来解决校内设备故障报修业务。本文以笔者所工作的某高校自主开发校园设备报修系统为背景，对开发过程中的关键环节和技术进行阐述。笔者所在学校自2011年迁至新校区后，校园网信息化工作逐年开展，校内故障报修几年来一直采用传统报修模式。为提升设备报修维修效率，本人所在团队立项开展了校园设备报修系统开发任务。

2 系统需求分析

报修系统的主要用户是在校师生，而负责维修工作的后勤管理部门人员则是系统的业务管理用户。前者是校园设施的使用者，也是提出报修诉求的来源；后者是校园设施的管理维护人员，也是处理系统线上业务的操作员。因此，在开展系统需求分析调研的过程中，应主要参考这两类用户的诉求和意见。

通过需求分析调研，对校内的一般设施、教学设施、住宿及餐饮等设施的现状进行了统计，对当前校内的线下后勤设施的报修流程进行记录，并收集了教师和学生分别就工作生活中遇到的设备故障问题，整理得到了若干典型的维修案例和报修诉求。根据上述信息，表1归纳了系统各类用户的直接需求。

表1 用户需求表

3 报修系统设计

3.1 三层架构的软件设计规范

三层架构是一种软件体系结构，由逻辑计算的三个“层”组成，体现了软件工程“高内聚低耦合”的思想。微软公司提出的分层式结构从下至上分别为：数据访问层、业务逻辑层（又或称为领域层）、表示层，这一架构在.net 开发框架中被广泛采用。通过模块化用户界面，业务逻辑和数据存储层，三层体系结构为生产和开发环境提供了许多好处。系统开发团队可以更灵活地独立于其他部分更新应用程序的特定部分，开发人员可以在开发过程及今后的维护工作中，便利的实现模块化开发、功能扩展和应用配置。通过为开发团队提供替换或升级独立层而不影响系统其他部分的能力，可以缩短整体开发周期和上市时间。

在实际系统架构中[2]，系统设计将数据库作为整个系统的最底层。系统采用B/S（浏览器/服务器）结构实现，自下而上分别是数据访问层、业务逻辑层、web 表现层，确保计算机数据存储，数据访问，功能过程逻辑，和用户界面在不同平台上作为独立模块进行开发和维护。

3.2 云计算

云计算采用分布式计算和虚拟化技术通过互联网（“云”）提供计算服务，向用户提供弹性的服务器，存储，数据库，网络，软件等计算资源或服务资源。如图1所示，云计算可在三个不同的层次向不同类别的用户提供丰富的资源[3]，提供三个服务模式：分别是基础架构即服务（IaaS），为网络架构师提供服务；平台即服务（PaaS），为系统开发人员提供服务；软件即服务（SaaS），为最终用户提供服务。云计算的出现，有助于用户在部署业务系统时降低运营成本，更有效地运行基础架构，并随业务需求的变化而扩展。

图1 云计算服务模式

3.3 报修系统设计模型

根据三层架构设计规范，本系统设计应遵循如下几个原则。

（1）界面层（UI）应不包含任何报修系统的业务逻辑的处理过程；（2）设计时应该从业务逻辑层出发，以面向对象的方式实现所有的报修系统业务逻辑；（3）数据访问层的设计应独立于业务逻辑和应用。（4）三个模块部署到不同的服务器上，对业务层和数据层应设计多台服务器实现负载均衡。

根据上述设计原则，结合报修系统设计需求，本项目所述的校园设备报修系统的三层架构设计框架如图2所示。

图2 系统总体结构图

4 在线报修系统实现

4.1 部署基于云平台的校园设备报修系统

采用三层架构的软件系统通常非常适合用于云计算环境或基于内部部署的应用程序以及软件即服务（SaaS）应用程序中[4，5]。

基于三层架构设计和云服务平台分层支持的特点，根据校园内部数据中心的现有条件，报修管理系统转化为在私有云平台下的功能架构，如图3所示。其中，软件即服务层提供了面向用户的终端服务，展示给用户的是PC 端或移动端的服务页面，或者为用户提供定制化的报表服务；平台即服务层为开发及运维人员提供了应用程序层需要的驱动应用程序核心功能的功能业务逻辑和系统运行环境，并与表示层实现交互，处理用户按需获取的功能。平台即服务层还向下提供主要包括对数据访问层的接口设计，调用基础设施即服务层提供的分布式计算环境，提高了软件系统的容量，合理配置资源。最后，在基础设施即服务层按逻辑与物理结构设计部署数据文件或数据库。

图3 云环境下的报修系统架构图

4.2 系统实现

云端服务器上，服务器采用IIS，数据库选用SQLServer，后台脚本语言使用Asp.net。用户通过终端浏览器（PC端或者移动端）登录系统，对报修用户和维修管理人员分别设置了登录入口，界面如图4。

图4 登录界面

基于需求分析和功能设计，对系统的各页面和管理模块分别编码实现，包括了用户管理、设备管理、报修管理、维修管理、验收管理、评价管理、统计管理等模块。以用户报修为例，如图5所示，用户通过登录报修页面，选择所报修设施的所在位置、填写故障描述，报修人信息及上传图片等实现在线报修。报修信息提交后，消息通过提醒功能发送给维修管理人员，管理人员则审核报修事件，安排维修任务等，维修流程逐级开展直至到终结。

图5 报修界面

5 结束语

本文的研究工作把三层体系结构软件设计和校园报修管理实际相结合，设计了在云服务环境下开发和部署校园报修系统的框架，开发了校园设备报修管理系统。一方面，云服务的支持有效地节省了计算资源，为校园信息化建设减少硬件开支，提升了开发效率；另一方面，系统的上线实现了校园报修的无纸化和移动化，提升了校园后勤服务的精准性和效率，进一步加快了校园数字化和智慧化的步伐。