Возможность мгновенного оповещения об определенных событиях требуется достаточно часто. Системные администраторы должны как можно быстрее узнавать о сбоях в работе сервисов и серверов, технический персонал на производстве — о сбоях и отклонениях в технологическом процессе, службы оперативного реагирования — о происшествиях. Самый очевидный способ оповещения — это оповещение по СМС. Для оповещения через СМС существуют специальные интернет сервисы, осуществляющие рассылку сообщений на заданную группу. Можно сэкономить и осуществлять рассылку самостоятельно, используя GSM модем. Но у этого способа есть несколько минусов: нужно уметь работать с последовательным портом, а через него с модемом, последовательно обрабатывать команды; отправлять сообщения по-русски не так просто; скорость отправки большому количеству адресатов может оказаться не достаточно быстрой; сложно обеспечить контроль доставки; нет гарантии, что сотовый оператор не заблокирует сим карту, если посчитает рассылки за спам. В целом, сервисы рассылки дают хотя бы какие-то гарантии, но стоят определенных денег.
Если же для отправки сообщения использовать сеть интернет, то можно сильно сэкономить на стоимости отправки. Сообщение для электронной почты легко сформировать и отправить. Но электронная почта не является оперативным каналом. Неизвестно, как скоро адресат прочитает сообщение, ведь не все почтовые клиенты оповещают о получении нового сообщения. Почтовый клиент на мобильном устройстве настроен далеко не у всех и не всегда.
Совсем другое дело — системы обмена мгновенными сообщениями (ICQ, XMPP). Протокол XMPP оказывается более предпочтительным благодаря тому, что он открыт. А благодаря тому, что это полноценный сетевой протокол, то получаются «из коробки» доступны следующие возможности:
- список контактов может являться списком рассылки (этот список легко редактировать)
- данные шифруются
- контроль доставки
- можно видеть статусы получателей (онлайн), чтобы понять, кто может получить сообщение
- принимать сообщения можно как на персональный компьютер, так и на мобильное устройство и для этого не требуется разрабатывать специальную программу
- оповещение можно расширить интерактивностью: добавить чат/конференцию, обработку дополнительных запросов
При желании список можно продолжить.
В качестве примера реализации данного подхода, разработана программа, которая оповещает об ошибках технологического оборудования. Стойка оборудования представляет из себя некую программу, которая пишет сообщения (и сообщения об ошибках в том числе) в базу данных. БД имеет формат — Paradox, а кодировка данных Win-1251. Было решено отказаться от графического интерфейса в пользу консольного приложения, параметры задавать текстовыми файлами. Инструмент для решения — QT.
Реализованный функционал: сбор ошибок с множества технологических установок, отправка сообщений через jabber, общий чат через jabber.
Архитектура и механизмы взаимодействия
Программа, которая ставится на конечное оборудование, условно названа «клиент». Программа, которая будет принимать данные от клиентов — «сервер». Обмен данных осуществлен через broadcast UDP. По принятым данным, сервер отправляет информацию по всему своему контакт листу jabber аккаунта.
Клиент
Параметры программы
Параметры решено хранить в json. Для работы используется 4-й QT, в нем еще нет работы с json, поэтому разбор производится с помощью сторонней библиотеки для QT (qt-json).
Файл с параметрами клиента database.json
{
"LogFileName":"c://manlog.log",
"ConnectionString":"Driver={Microsoft Paradox Driver (*.db )};DriverID=282;FIL=Paradox 4.x;DBQ=c:\\;ReadOnly=1",
"CNCName":"CNC_01",
"RefreshPeriod":"2000"
}
Чтение параметров:
QFile configFile("./config/database.json");
configFile.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text);
QTextStream dbFileIn(&configFile);
QString jsonData = dbFileIn.readAll();
configFile.close();
bool ok = false;
QVariantMap result = QtJson::parse(jsonData, ok).toMap();
if(ok) {
foreach(QVariant key, result.keys()) {
if(key.toString().toLower()=="connectionstring")
connecionString = result.value(key.toString()).toString();
if(key.toString().toLower()=="logfilename")
logFileName = result.value(key.toString()).toString();
if(key.toString().toLower()=="refreshperiod")
refreshPeriod = result.value(key.toString()).toString().toInt();
if(key.toString().toLower()=="cncname")
cncName = result.value(key.toString()).toString();
}
}
Подключение к БД PARADOX
Для доступа к БД из QT есть QODBC. Строка соединения для доступа к PARADOX:
"Driver={Microsoft Paradox Driver (*.db )};DriverID=282;FIL=Paradox 4.x;DBQ=c:\\;ReadOnly=1"
где DBQ — путь к БД.
Важный момент: в строке подключения после "*.db" перед ")" стоит пробел!
Строку соединения решено было хранить в файле рядом с программой, так как настройка источника данных через системные источники — это долго и неудобно. Да и вообще хорошо, когда все настройки в одном месте.
Программа на стойке пишет лог в таблицу ManLog.
| Имя поля | Тип | Назначение |
|---|---|---|
| Data | Date | Дата занесения записи в лог |
| Time | DateTime | Время занесения записи в лог |
| Mes | Varchar | Сообщение |
В типах данных столбцов могу ошибаться. И QT в них тоже ошибается, поэтому при составлении SQL запроса пришлось хитрить: преобразовывать время в строку, потому что взять поле, как toDateTime() не удалось.
SELECT data, format(ManLog.Time,'hh:mm:ss'), mes from ManLogНа этом проблемы с подключением к БД не закончились. Как показал просмотр файла БД, данные там в кодировке win-1251. У меня уже был опыт работы с кодеками, преобразованием кодировок, настройке кодировок в BDE, настройках реестра. Все это может по-разному работать на разных ОС. Какая ОС будет стоять на стойке неизвестно, и не стоит лишний раз вмешиваться в работу ОС промышленного оборудования. Поэтому было решено брать данные из поля Mes в двоичном виде:
QSqlQuery query;
query.exec("SELECT data, format(ManLog.Time,'hh:mm:ss'), mes from ManLog");
...
QByteArray msg = query.value(2).toByteArray(); //двоичные данные!
Данные считаны из БД, а теперь их надо сверить с кодами ошибок. Но коды ошибок нам нужны тоже в двоичном виде в той кодировке, в которой они в базе. В json коды ошибок прописать можно, но при чтении json файла мы опять сталкиваемся с проблемой кодировки. Поэтому, нет времени объяснять, создаем ini файл и вбиваем туда ошибки windows блокнотом:
Файл со списком ошибок
errorlist.ini — файл со списком ошибок
Превышена предельно допустимая температуры чего-нибудь
и т.д.
Считываю данные в список бинарных массивов:
QFile fileIni("./config/errorlist.ini");
fileIni.open(QFile::ReadOnly);
QByteArray errorRaw = fileIni.readAll();
fileIni.close();
errorRaw = errorRaw.replace('\n', "");
QList<QByteArray> errorAllList = errorRaw.split('\r');
for(int i=0;i<errorAllList.count();i++) {
if(errorAllList.at(i).count()>0) {
errorList << errorAllList.at(i);
}
}
Дальше мы заводим список уже считанных строк, чтобы не посылать их повторно по сети. Запускаем таймер с периодом refreshPeriod и делаем перезапрос данных. Если есть новые данные — отправляем их по сети через UDP.
Отправка данных по сети
Данные решено сериализовать с помощью QDataStream. Отправляется имя станка, дата, время, признак — является ли строка ошибкой, и само сообщение в двоичном виде.
Определяем есть ли ошибка в строке
QString errText="ok";
foreach(QByteArray err, errorList) {
if(msg.contains(err)) {
errText = "ERROR";
}
}
Сериализуем, отправляем:
QByteArray datagram;
QDataStream out( &datagram, QIODevice::ReadWrite );
out.setVersion(QDataStream::Qt_4_0);
out << cncName;
out << query->value(0).toDate(); //date
out << logTime;//time
out << errText;
out << msg;//bytearray
udpSocket->writeDatagram(datagram, QHostAddress::Broadcast, 45000);
Серверная часть
Состоит из двух частей: прием UDP сообщений и отправка их по xmpp.
Принимаем UDP пакеты
Слушаем порт:
udpSocket = new QUdpSocket(this);
connect(udpSocket, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(onReadyRead()));
udpSocket->bind(45000);
Разбираем пришедшее сообщение и испускаем сигнал, если у записи есть признак «ошибка».
void CncReceiver::onReadyRead()
{
QByteArray buffer;
...
buffer.resize(udpSocket->pendingDatagramSize());
udpSocket->readDatagram(buffer.data(), buffer.size());
QDataStream in( &buffer, QIODevice::ReadWrite );
in.setVersion(QDataStream::Qt_4_0);
in >> cncName;
in >> date;
in >> time;
in >> errText;
in >> msg;
...
if(errText!="ok")
emit needSendToAll(msg, cncName, date, time);
}
Этот сигнал будет принимать класс, умеющий отправлять сообщения наружу. В нашем случае в Jabber. По аналогии можно отправлять на почту или по смс.
Отправляем сообщения в jabber
Для отправки сообщений создаем класс наследник от QXmppClient из этой замечательной библиотеки(qxmpp).
Для хранения списка рассылки используем
QList<QString> sendList;
Наполним его данными из ростера jabber аккаунта (там находятся имена аккаунтов).
А слот, который ловит сигнал needSendToAll, отправляет сообщение всем из sendList.
void JabberClient::sendToAll(QByteArray msg, QString cncName, QDate errDate, QString errTime)
{
QString messageToUser;
QTextCodec *codec = QTextCodec::codecForName("Windows-1251");
messageToUser = codec->toUnicode(msg);
foreach(QString userName, sendList) {
this->sendMessage(userName, "CNC_NAME: "+ cncName + "\n" +
errDate.toString("yyyy-MM-dd ")+ errTime + "\nMesage:\n" + messageToUser);
}
}
Реализация чата в jabber
Все сообщения, полученные аккаунтом отправляются на весь список контактов с припиской имени отправителя. Таким образом, получается общий чат. Может быть удобен для обсуждений.
Добавляется очень просто. Для этого в конструкторе JabberClient добавляем обработку еще одного сигнала — сигнала приема сообщения:
connect(this, SIGNAL(messageReceived(QXmppMessage)), SLOT(onMessageReceived(QXmppMessage)));
И обрабатываем его в слоте приема сообщения:
void JabberClient::onMessageReceived(QXmppMessage msg)
{
if(msg.body().length()>0) {
qDebug() << nowStr() << "onMessageReceived" << msg.from() << msg.body();
foreach(QString userName, sendList) {
this->sendMessage(userName, msg.from() + ">\n" + msg.body());
}
}
}
Проверка длины сообщения из за того, что в процессе набора сообщения срабатывает вызов, но длина сообщения равно 0.
Итоги
Проект является примером того, как можно подключаться из QT к базам данных с заданной кодировкой сообщений, не привязываясь и не настраивая локаль системы. Так же показано, как применить библиотеку qxmpp в QT для отправки сообщений в jabber.
Исходные коды примеров:
code.google.com/p/cnc-error-monitor
PS. Статья будет дополняться и обновляться
UPD: исправлен разбор параметров из json, реализован чат через jabber
UPD2: странное замечание: если собрать клиентскую часть на QT 4-й версии, то данные из byteArray из БД читаются так, как нужно — в кодировке базы. А если собрать на QT5, то данные там получаются испорченными (и никакие параметры не помогают).
