技术领域
[0001] 本
发明涉及信息技术领域，具体涉及交互系统。
背景技术
[0002] 中国是文明古国、礼仪之邦。自古以来，中华文化的形成和发展已经有 几千年的历史，内容博大精深。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于，提供一种“中华文化传承”传播与服务系统，以借 助互联网来传播中华文化。
[0004] “中华文化传承”传播与服务系统，其特征在于，包括
[0005] 智能
感知层：智能感知层采用感应技术实时采集与“中华文化传承”相 关的各种数据；
[0006] 网络通信层：网络通信层采用有线或无线网络通信技术及时传输各种数 据；
[0007]
大数据层：大数据层包括计算与存储层、信息采集与数据管理平台层、 应用服务
支撑平台层，是连接平台各部分、汇聚平台各种信息的枢纽；
[0008] 平台应用服务层：包括各类信息化业务应用；
[0009] 自适应交互平台：支持各种智能终端，为各类用户提供与其所处环境、 所用终端相适应的多屏交互模式；
[0010] 支撑保障体系：包括信息安全保障体系、系统运维服务体系，整个系统 的安全、稳定、高效的运行提供切实的保障。
[0011] 智能感知层可以通过Zibbee、RFID、WSN、IP Cam技术来采集各种数据。 智能感知层要采集的数据包括用户的学习状态、仪器设备的运行状态、学习 与生活环境的互动状态的感知等。
[0012] 所述的信息化业务应用可以是多媒体内容管理、内容分发服务、内容制 作接入系统、文化活动传播管理、CALLCENTE RTER系统、分析决策管理系 统等。
[0013] 所述自适应交互平台的用户可以是学校学生、工匠大师、非遗守护单位、 文化管理机构等。
[0014] 所述应用服务支撑平台层包括
数据挖掘引擎、大户数据分析处理平台、 数据服务平台等。
[0015] 所述信息采集与数据管理平台层包括数据信息采集平台、元数据管理、 主体虚拟映像、大数据管理中心等。
[0016] “中华文化传承”传播与服务系统的开发语言为java，开发
框架为基于 Web应用程序的SSH(struts+spring+hibernate)开源框架，SSH开源框架使 用Struts作为系统的整体
基础架构，负责MVC的分离，在Struts框架的模 型部分，利用Hibernate框架对持久层提供支持，业务层用Spring支持，完 成业务逻辑。该开发框架不仅实现了视图、
控制器与模型的彻底分离，而且 还实现了业务逻辑层与持久层的分离。
[0017] “中华文化传承”传播与服务系统的架构从职责上分为四层：表示层、 业务逻辑层、数据持久层和域模
块层。该架构结构清晰、可复用性好、维护 方便。
[0018] “中华文化传承”传播与服务系统，包括web代理
服务器、
应用服务器、 分发服务器、文件服务器、
数据库等。
[0019] web代理服务器包括Linux系统集群
软件ipvsadm、集群环境failover 软件keepalived、web代理服务软件nginx、ngx缓存模块ngx_cache_purge；
[0020] 应用服务器包括java运行环境软件jdk、web程序容器jboss、视屏转码 软件ffmpeg、office文件工具libreoffice；
[0021] 文件服务器包括分布式文件存贮服务器fastdfs；
[0022] 数据库包括数据库代理软件mycat、数据库软件mysql。
[0023] web代理服务器利用ipvsadm做系统层面的LVS集群负载均衡、再利用 keepalived来实现LVS的失效备援和状态监测。然后利用nginx来做应用服 务器的负载均衡，最后是jboss层面的集群。由于集群部署web应用时会存 在用户数据不同统一的问题，所以利用文件服务器来做用户数据的统一提取。 当客户端向LVS集群服务器发起http
请求时，LVS服务器会将该请求根据算 法均衡转发到nginx服务器，nginx服务器会将该请求均衡转发到jboss服务 器，jboss服务器通过处理后将该请求返回。当LVS_master宕机时,LVS_backup 服务器将启用。当nginx或jboss中的任何一台服务器宕机时，另外的nginx 和jboss将继续工作，保持系统高
稳定性。在高并发
访问下，只需增加应用 服务器，均衡分发并发访问量以提高系统响应性能。
[0024] 其中LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。调度器具 有很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不同的服务器上执行，且调度器自动 屏蔽掉服务器的故障，从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟 服务器。
[0025] mysql数据库采用mycat
中间件来集群，实现了数据库代理、数据库引擎 功能；前端模拟mysql协议与客户端交互，经过SQL解析器与后端通过mysql 协议、JDBC与各种关系型数据库交互；与其他中间见不同的是，mycat后端 兼容多个类型的数据库，且能实现跨库条件下大部分数据库函数。出色的完 成了mysql主从复制和读写分离的工作。
附图说明
[0027] 图2为本专利的架构图；
[0028] 图3为本专利的网络拓扑结构；
[0029] 图4为本专利的集群图；
[0031] 图6为本专利的日志的信息处理流程图；
[0032] 图7为模型-视图-控制器体系结构部署模型模型图。
具体实施方式
[0033] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
[0034] “中华文化传承”传播与服务系统的体系结构，参照图1
[0035] (1)智能感知层：采用各种感应技术，实时采集各种数据，实现对用户的 学习状态、仪器设备的运行状态、学习与生活环境的互动状态等全面感知， 为平台提供采集海量数据的物质基础。智能感知层可以通过Zibbee、RFID、 WSN、IP Cam技术来采集各种数据。智能感知层要采集的数据包括用户的学 习状态、仪器设备的运行状态、学习与生活环境的互动状态的感知等。
[0036] (2)网络通信层：综合采用有线和无线网络技术，及时传输各种数据，实 现随时随地的接入、高速全面的互联、随需随意的应用，为平台提供宽带泛 在的网络基础。
[0037] (3)大数据层：大数据层包括计算与存储层、信息采集与数据管理平台层、 应用服务支撑平台层。大数据层是平台的核心，是连接平台各部分、汇聚平 台各种信息的枢纽，为平台提供坚实的数据基础。其中，应用服务支撑平台 层包括数据挖掘引擎、大户数据分析处理平台、数据服务平台等。信息采集 与数据管理平台层包括数据信息采集平台、元数据管理、主体虚拟映像、大 数据管理中心等。
[0038] (4)平台应用服务层：包括各类信息化业务应用，是平台发挥作用的关键， 也是平台建设的重点。的信息化业务应用可以是多媒体内容管理、内容分发 服务、内容制作接入系统、文化活动传播管理、CALLCENTE RTER系统、分 析决策管理系统等。例如，在体检数据上的科研、管理、服务等各类应用。
[0039] (5)自适应交互平台：支持各种智能终端，为各类用户提供与其所处环境、 所用终端相适应的多屏交互模式，为用户提供贴心的服务，提升系统的用户 体验。自适应交互平台的用户可以是学校学生、工匠大师、非遗守护单位、 文化管理机构等。可通过流媒体播放模块播放交互画面。流媒体播放模块支 持各智能终端的浏览器之间的兼容。优选，智能终端如采用的是现代浏览器， 则使用html5内置自带属性进行播放，如采用的是非现代浏览器，则采用flash 模块进行优雅降级播放，以更好地解决了用户差异性体验。真正做到系统的 高弹性响应能
力，让不同设备的访问控制于一套编码，大大提高了代码的高 维护性。
[0040] (6)支撑保障体系：包括信息安全保障体系、系统运维服务体系，整个系 统的安全、稳定、高效的运行提供切实的保障。信息安全保障体系可以包括
云平台安全系统，云平台安全系统从物理、网络、系统、信息或管理方面保 证整个系统的安全。系统运维服务体系可以包括云平台信息标准系统，云平 台信息标准系统为整体个系统定义统一的标准，包括信息标准、编码标准、 管理规范、实施规范或维护规范。系统运维服务体系可以包括云平台管理系统， 云平台管理系统对整个系统进行系统监控、系统管理、项目管理或维护服务。
[0041] “中华文化传承”传播与服务系统的系统架构，参照图2、3、4
[0042] 参照图2，开发语言为java，开发框架为基于Web应用程序的SSH (struts+spring+hibernate)开源框架。“中华文化传承”传播与服务系统 的架构从职责上分为四层：表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层。 该架构结构清晰、可复用性好、维护方便。SSH开源框架使用Struts作为系 统的整体基础架构，负责MVC的分离，在Struts框架的模型部分，利用 Hibernate框架对持久层提供支持，业务层用Spring支持，完成业务逻辑。 该开发框架不仅实现了视图、控制器与模型的彻底分离，而且还实现了业务 逻辑层与持久层的分离。
[0043] 参照图3和图4，“中华文化传承”传播与服务系统，从物理
硬件上来 分，包括web代理服务器、应用服务器、分发服务器、文件服务器、数据库 等。各硬件的参数见下表：
[0044]
[0045]
[0046] web代理服务器利用ipvsadm做系统层面的LVS集群负载均衡、再利用 keepalived来实现LVS的失效备援和状态监测。然后利用nginx来做应用服 务器的负载均衡，最后是jboss层面的集群。由于集群部署web应用时会存 在用户数据不同统一的问题，所以利用文件服务器来做用户数据的统一提取。 当客户端向LVS集群服务器发起http请求时，LVS服务器会将该请求根据算 法均衡转发到nginx服务器，nginx服务器会将该请求均衡转发到jboss服务 器，jboss服务器通过处理后将该请求返回。当LVS_master宕机时,LVS_backup 服务器将启用。当nginx或jboss中的任何一台服务器宕机时，另外的nginx 和jboss将继续工作，保持系统高稳定性。在高并发访问下，只需增加应用 服务器，均衡分发并发访问量以提高系统响应性能。
[0047] 其中LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。调度器具 有很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不同的服务器上执行，且调度器自动 屏蔽掉服务器的故障，从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟 服务器。
[0048] mysql数据库采用mycat中间件来集群，实现了数据库代理、数据库引擎 功能；前端模拟mysql协议与客户端交互，经过SQL解析器与后端通过mysql 协议、JDBC与各种关系型数据库交互；与其他中间见不同的是，mycat后端 兼容多个类型的数据库，且能实现跨库条件下大部分数据库函数。出色的完 成了mysql主从复制和读写分离的工作。
[0049] 在进行mysql开源数据库集群部署时，当业务数据过大时，可采用分表 分库实现分散数据的
水平扩展。数据库集群部署采用私有局域网式通信，并 必须通过vpn拨号内网进入，所以防止了外部连接。服务器端也配置sql注 入式过滤配置，另外在程序上也做了xss和csrf攻击。另外在数据层，将业 务拆分封装为webservice
接口标准化输出，为各子系统和各终端的通信提供 了统一保障。
[0050] 其它：
[0051] (1)数据的采集和处理
[0052] “中华文化传承”传播与服务系统可通过摄像机拍摄视频，从而创建视 频
信号源。所述摄像机优选二台及以上，且优选专业级的高清数字格式摄像 设备。进一步优选摄像机采用高清格式录制。优选，视频格式：1920×1080； 编码格式：H.264。
[0053] “中华文化传承”传播与服务系统可通过摄像机通过获得音频，或通过 专业的录音设备单独录制音频，从而创建
音频信号源。优选，同期声内容音 频信号记录于第1声道，音乐、音效、记录于第2声道，若有其他文字解说 记录于第3声道(如录音设备无第3声道,则录于第2声道)。音频信号源的电 平指标：-2db—-8db声音应无明显失真、放音过冲、过弱。优选，音频格式： 双通道无压缩的24比特、48kHz音频。
[0054] (2)功能
[0055]
[0056]
[0057]
[0058]
[0059]
[0060]
[0061] (3)数据查询与应用
[0062] 如图5所示，数据查询应用包括四个层次：用户数据、功能模块、用户 界面、用户
角色。其中：用户数据指某角色用户能查看的特定数据。功能模 块指可用来构建数据查询应用的功能单元，如数据表信息展示、数据统计模 块、地图浏览模块等；
动能模块可根据用户需求进行扩充。
[0063] (4)系统日志
[0064] 日志是指系统或软件生成的记录，通常采用字符形式或标准记录形式。 本系统中在运行过程中都会产生日志信息，这些信息有的只用于本软件做故 障后的检查，有的要存放到数据库中，作为整个系统的统一日志的一部分。 本专利的日志的信息处理流程(参照图6)包括：
[0065] 接收信息：接收并解析待存储日志；日志分类：将待存储日志按来源、 事件类型等分类；日志存储：根据待存储日志类型调用不同的存储接口，按 照规定格式、存储策略通过消息传输服务将各应用的日志传送给数据存储与 管理模块，统一存放到数据库中。
[0066] 日志查询的信息流程包括：接收查询条件：接收用户输入的单个或组合 查询条件；条件过滤：根据输入条件验证查询条件的合理性和完整性，对组 合条件进行过滤与合并；按照
指定的日志类型和查询条件，确定查询原则， 优化查询方法。分类查询：调用消息传输接口将查询指令传送到数据存储与 管理模块，获取日志查询结果；结果返回：利用消息传输服务将查询结果返 回给查询方。
[0067] 本专利的日志优选统一存取、统一服务、统一管理。统一存取为系统提 供统一的日志存取接口。该接口利用消息传输服务将各应用的日志统一存放 到数据库中。为系统管理员对系统有效的管理查询提供方便，同时简化了软 件的日志操作流程。统一服务为提供统一的日志查询接口，支持多种方式和 快速的日志查询功能。通过按不同方式的日志查询结果，可以利用查询结果 进行统计分析。统一管理，通过集中管理，实现日志的导出、删除(经认证 授权的管理员才可以执行删除操作)等日志管理功能。该功能可在系统管理 席位上为管理人员提供日志管理功能。
[0068] (5)面向对象组件化设计
[0069] 采用面向对象组件化设计，并基于跨平台业界标准，包括Java、XML等， 完全独立于硬件和
操作系统的开发环境。在设计和开发上提供了多种组件服 务：公用组件和
应用组件。基础服务提供独立于业务的公用组件，如工作流 引擎、服务引擎、消息引擎、菜单管理引擎、
电子表单、格式转换、个性化 订制等；基于对业务功能的抽象，建立可重复使用的应用程序“业务对象”(应 用组件)，利用这些组件，构建分布式应用系统。面向对象的组件技术在异构 分布环境下为不同机器上的应用提供了
互操作性，并无缝地集成了多种对象 系统；另一方面，组件的可重用性和可插拔性，可以大大加快软件开发的速 度，降低了软件开发和再开发的成本，提供了系统良好的可伸缩性，使系统 轻易地组合与拆分其功能模块。因此，基于面向对象的组件技术将系统的服 务功能和业务模式独立开来，选用更灵活的组件方式来提升系统的功能支持， 全面提升本系统和面向未来应用整合的综合支撑。
[0070] (6)基于Web Services的数据接口
[0071] 采用XML的数据交换技术，基于Web Services进行业务系统整合和集成。 以XML数据交互引擎，提供异构系统间XML数据的传输、迁移等服务，完 成数据
抽取、加载、发布和订阅模板以及数据格式的转换.以Services技术进 行业务集无缝集成和互操作的可信整合。其中，简单对象访问协议(SOAP)提 供了标准的RPC方法来调用Web Services；Web Services描述语言(WSDL)用 于描述Web Services(该web服务的元数据信息：服务的名字、提供者、服务 的具体访问地址等)及其函数、参数和返回值；统一描述、发现与集成(UDDI) 规范定义了这样的注册中心：Web Services的提供者可以在其中发布相应的 WSDL文档，Web Services的消费者则可以在其中找到自己需要的服务，并通 过WSDL文档获得如何调用相应Web Services的方法。SOAP、WSDL、UDDI 都是基于XML的协议，正是因为使用XML，使企业应用集成在数据层上达 成了一致，解决了不同平台或系统、不同数据结构或模式之间的差异，使得 原本复杂的数据层的集成变得简单起来。
[0072] (7)模型-视图-控制器体系结构，参照图7
[0073] 模型-视图-控制器体系结构将一个
交互式应用程序分为三个组件。模型包 含应用问题的核心数据、逻辑关系和计算功能，它封装了所需的数据，提供 完成问题处理的操作过程，还为视图获取显示数据提供访问其数据的操作； 视图向用户显示信息；控制器以事件触发方式处理用户输入，并为每个输入 事件提供了相应的操作服务。视图和控制器共同构成了用户接口。
[0074] MVC模式是J2EE应用程序开发中被广泛使用的一种体系结构，它将传 统的输入、处理和输出模型转化为图形显示的用户交互模型。J2EE平台上， 模型层负责表达和访问商业数据，执行商业逻辑和操作，同时控制层也可以 访问其功能函数以完成相关的任务。视图层负责显示模型层的内容，它从该 层取得数据并指定这些数据如何被显示出来，它也会将用户的输入传送给控 制器。控制层负责定义应用程序的行为，它可以分派用户的请求并选择恰当 的视图用于显示，也可以解释用户的输入并将它们映射为模型层可执行的操 作。
[0075] J2EE平台上，模型层负责表达和访问商业数据，执行商业逻辑和操作， 同时控制层也可以访问其功能函数以完成相关的任务。视图层负责显示模型 层的内容，它从该层取得数据并指定这些数据如何被显示出来，它也会将用 户的输入传送给控制器。控制层负责定义应用程序的行为，它可以分派用户 的请求并选择恰当的视图用于显示，也可以解释用户的输入并将它们映射为 模型层可执行的操作。
[0076] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行 业的技术人员应该了解，本发明不受上述
实施例的限制，上述实施例和说明 书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发 明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。 本发明要求保护的范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。
