基于SMS的校园网络报修系统的实现

摘 要：本文设计了一种将手机短信息服务应用于校园网络报修系统，实现维修过程的无人工坐席化、工单处理自动化与维修过程的高度互动化。大大提高了校园网络的维修效率，降低了维修成本，并可对校园网络的运行情况进行整体分析与预测。

关键词：手机短信；网络报修；校园网络

中图分类号：TP393.18

随着计算机网络技术的不断发展及数字化校园建设的持续推进，校园网已经在大学校园普及。然而高速高覆盖的校园网络在提高学校办公效率、教学水平，丰富学生学习生活的同时，也导致了校园网络结构的复杂化、网络故障的大量增加，这给学校的网络运行维护部门带来了很大压力。传统的网络维护运行方式浪费了大量的人力财力却无法及时地处理故障也无法有效地把握校园网的运行状况，因此构建一个能及时响应网络故障投诉且能自动进行校园网络运行状况分析的校园网络报修平台势在必行。

手机具有携带方便，在高校学生群体中高度普及的优点，可以实现信息实时传播且不受地域空间限制。在手机众多的服务中，手机短信功能（SMS，Short Message Service）在学生中最为普及，资费便宜且不受手机互联网络，软件安装的限制，只要有手机信号覆盖的地方就能实现信息的传输，因此用SMS作为校园网络报修系统的交互工具可实现维护人员，学生与报修系统三者之间无逢的沟通，并为扩展系统的其它实时功能提供了可能性。

1 报修系统的需求

基于SMS的校园网络报修系统主要实现以下几个功能

1.1 维修活动的自动化

维修活动的自动化包括报修过程及工单处理过程的自动化，即实现报修无人工坐席化。本系统采用用户（学生或教师）发送有效短信作为启动维修活动的依据，有效的短信输入是指用户根据一定的文本格式来说明故障地点，故障现象及其它要求或是根据报修系统的短信菜单反馈提示逐一分步输入报修要件。工单处理过程的自动化主要是指工单处理的整个流程（收单，派单，回单，调度，销单，存储等）的无人化。

1.2 维修过程的全程跟踪与交互

本校园报修系统将实现整个维修过程的监控，对各种异常情况进行预警并处理，由于采用了短信息作为信息传输的媒介，为报修过程的实时反馈与查询成为了可能。本系统提供短信查询接口，来实现用户对维修进度的查询，维护人员对工单信息的查询及网络运行维护部门对维修整体情况的实时查询。

1.3 维护人员KPI考核

本系统保存所有的维修工单历史，根据这些记录来实现对维护人员的KPI考核。

1.4 基于历史工单的数据挖掘

通过对历史工单数据的分析，可以获取校园网络运行的整体情况，并分析可能存在的网络瓶颈，设备老化及其它隐蔽的网络问题，为校园网的维护及优化提供有效的数据决策支持。

2 报修系统的整体架构

本报修系统由短信息处理子系统、命令解析子系统、菜单子系统、工单处理子系统、数据库子系统、查询子系统、管理子系统所组成，短信息处理子系统主要负责短信的接收与发送功能，工单处理子系统负责工单处理的整个流程，包括自动收单、工单流转、工单保存等功能，命令解析子系统用于处理从短信文本到各项系统命令之间的映射工作，数据库子系统用于存储历史的工单数据，管理子系统实现基于历史数据的分析与统计功能，比如维护人员KPI考核及数据挖掘等。本校园网络报修系统处于核心的地位的是短信息处理、命令解析、菜单、工单处理四个子系统。各系统之间的数据流关系如图1所示：

图1 报修系统顶级数据流图

用户及维修人员通过短信息处理子系统与报修系统进行实时交互，提交报修信息或处理工单，短信息处理子系统收到短信后将文本送往命令解析子系统，命令解析子系统将收到短信文本输入解析成各种不同的命令，如报修，查询，回单等，然后再由工单处理子系统或查询子系统进行相应的处理，并将结果通过短信息处理子系统反馈给用户，一次完整的报修活动就是在这样高度的交互过程自动完成的。

3 报修系统的实现

3.1 短信息处理子系统

短信息处理子系统主要用于接收来自用户的短信将其送往命令解析子系统并发送系统外发的短信，它是报修系统与用户进行交互的接口，是报修系统实现无人工坐席化的关键。目前常用的短信处理设备有短信猫和短信网关接口，考虑到短信猫发送接收速度比较慢，在网络结构复杂，报修量比较大的学校，短信息处理子系统最好使用短信网关以提高系统的吞吐量及稳定性。不论采取哪一种设备，它们都是互斥资源，同一时刻只能接收或发送一条数据，所以本子系统的关键就在于对发送和接收短信进行互斥处理，以保证数据传输的正确性。为达到这个目的，系统中使用了系统全局的互斥量mutex，每次进行短信息的操作时都先获取互斥量，然后再操作，操作结束后释放互斥量的拥有权，同时采用多线程编程技术维护着两个队列，一个用于发送短信，一个用于接收短信，伪码如下：

…

Mutex.Lock（）；

…

短信息处理

…

Mutex.Unlock（）；

…

3.2 命令解析子系统

命令解析子系统是本报修系统的重要组成部分，它主要负责将用户发来的短信息文本解析成相应的命令并转交给相应的子系统进行处理。此解析系统正常工作要求用户的输入必须按照给定的格式，包含三种格式：一是直接的报修，二是查询系统的短信菜单，三是查询或反馈等其它命令。各种不同情况的输入格式如下：

直接报修的短信文本格式为：校区*楼栋*房间*故障说明

如：大学城*10*203*水晶头坏 表示大学城校区的10号楼203房间水晶头坏

查询系统短信菜单：直接输入菜单的数字编号

如：202表示用户要接收编号为202的菜单，系统将查询后将菜单内容下发给用户

查询或反馈等其它命令：命令字符串*参数

如：查询*1233 表示用户查询工单为1233的维修进度

查询表示模糊查询，系统将从数据中查找正在处理中的工单提示用户输入。

从上面可以看出，用户想要正常使用本短信报修子系统，关键在于按照给定的格式进行输入。为了实现系统的易用性与健壮性，本报修系统在用户输入错误的情况下将向用户发送短信格式说明的反馈。为了解析出短信文本所对应的命令，系统将建立多个有限状态自动机来匹配各种不同的命令字符串，根据不同的匹配结果对命字符串进行分割，获取不同命令相对应的参数，最后附加上短信发送的时间，短信发送的号码，转发给不同的子系统处理。

3.3 菜单子系统

菜单子系统维护着本报修系统的菜单功能，用来向用户提供各种简单的信息的获取，比如如何设置静态IP地址，如何修改网络密码，常见网络故障处理等。使用菜单系统，用户可以自行解决一些常见的故障，了解网络运行的一些知识等，这样就大大减少了故障的报修量，减轻学校网络运行维护部门的压力。

报修系统的菜单由三级组成，一级，二级，三级菜单，各菜单分别与一个数字对应，一级菜单对应一位数字，二级菜单对应两位，三级对应三位。各菜单的内容中都给出了子菜单的提示信息。菜单系统在收到用户发来的相应数字时查找相应的菜单内容并下发。由于系统的菜单不是固定的，随时有可能进行调整，故为了方便菜单的维护，菜单的配置文件保存于XML文件中。

3.4 工单处理子系统

工单处理子系统是本报修系统的核心，它维护着工单的流转、工单状态的处理及与用户的交互。以一次正常的工单处理过程为例，工单处理子系统收到解析子系统送来的报修命令后，从数据中读取用户的地点信息，用户的手机号码，报修时间，报修内容等，到数据库排表表中查找相对应的维护人员，并向其发送报修通知，维护人员接到报修通知后进行收单操作，并与用户联系上门服务，维护完成之后维护人员向系统反馈结果，系统将本次处理结果向用户反馈，并得到用户的评价信息，最后结束工单处理，将本次工单存档，用于后续的分析。本子系统的关键在于工单状态的判断与维护，这样才能准确地识别用户与维护人员发来的短信所代表的意义以便正确地推进工单的流转。

3.5 其它子系统

查询子系统主要根据用户所要查询的内容，在进行权限验证之后从数据库中查询结果并反馈给用户。管理子系统是系统管理员对系统的维护界面，包括了维护人员排班与KPI考核功能，系统菜单维护功能及校园网运行状况统计分析与预测（主要是根据历史故障发生的时间及空间的分布情况来进行判断）。

4 结束语

本文提出的基本SMS的校园网络报修系统取消了传统报修人工坐席，实现了故障工单的全程自动处理与跟踪，提高了学校网络的维修效率，降低了维护成本，统计分析与预测功能也为网络运维部门的管理决策及校园网络的优化提供了重要的数据支持，同时本报修系统也是数字化校园建设的一个重要组成部分。当然本系统还有输入较为复杂，交互不够多样化等缺点，这将在以后工作中予以改进。

参考文献：

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[3]江晓东，贾继宣.手机短信在校园服务系统上的应用尝试[J].数字技术与应用，2011（03）.

[4]王宇一.物联网时代手机SIM卡在智慧校园中的应用研究[J].兰州工业高等专科学校学报，2012（06）.

作者简介：宋宇辉（1984.12-），男，福建闽侯人，硕士研究生，助理工程师，研究方向：计算机应用技术。

作者单位：福建江夏学院 现代教育技术中心，福州 350108