一种usb设备管理系统及管理方法

文档序号:1952529 发布日期:2021-12-10 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 一种usb设备管理系统及管理方法 (USB device management system and management method ) 是由 严相波 王妮娜 于 2021-08-12 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种USB设备管理系统及管理方法,包括以下步骤:第一步、服务器单元向客户端单元发送可用USB设备列表,用户通过客户端单元选择一个USB设备,向服务器单元发送连接请求;第二步、服务器单元接收到连接请求后,向USB设备终端单元发送连接请求,USB设备终端单元将对应USB设备的信息,经服务器单元返回给客户端单元;第三步、客户端单元根据返回的设备信息,经服务器单元向USB设备终端单元发起请求,控制模块读取到的USB数据流转换为网络包返回给客户端单元,客户端单元将数据包解析为数据流并验证后,客户端单元与USB设备终端单元之间形成一个虚拟链路,客户端单元与USB设备连接完成。通过将USB设备虚拟化到远程设备上,连接更加快捷。(The invention discloses a USB device management system and a management method, which comprises the following steps: firstly, a server unit sends an available USB device list to a client unit, and a user selects one USB device through the client unit and sends a connection request to the server unit; secondly, after receiving the connection request, the server unit sends the connection request to the USB equipment terminal unit, and the USB equipment terminal unit returns the information of the corresponding USB equipment to the client unit through the server unit; and thirdly, the client unit initiates a request to the USB equipment terminal unit through the server unit according to the returned equipment information, the USB data stream read by the control module is converted into a network packet and returned to the client unit, the client unit analyzes the data packet into the data stream and verifies the data stream, a virtual link is formed between the client unit and the USB equipment terminal unit, and the client unit is connected with the USB equipment. By virtualizing the USB device to the remote device, the connection is faster.)

一种USB设备管理系统及管理方法

技术领域

本发明属于数据传输领域,具体涉及一种USB设备管理系统及管理方法。

背景技术

通用串行总线 (Universal Serial Bus,USB) 是一种新兴的并逐渐取代其他接口标准的数据通信方式,由 Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC及NorthernTelecom 等计算机公司和通信公司于1995年联合制定,并逐渐形成了行业标准。USB 总线作为一种高速串行总线,其极高的传输速度可以满足高速数据传输的应用环境要求,且该总线还兼有供电简单(可总线供电)、安装配置便捷(支持即插即用和热插拔)、 扩展端口简易(通过集线器最多可扩展127 个外设)、传输方式多样化(4 种传输模式),以及兼容良好(产品升级后向下兼容)等优点。

通用串行总线(universal serial bus,USB)自推出以来,已成功替代串口和并口,成为21世纪大量计算机和智能设备的标准扩展接口和必备接口之一,现已发展到USB4.0版本。USB 具有传输速度快、使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电等优点,可以连接键盘、鼠标、大容量存储设备等多种外设,该接口也被广泛用于智能手机中。计算机等智能设备与外界数据的交互主要以网络和USB接口为主。

USB接口因其具有通用、高速、热插拔等特点被广泛接受,各种通过USB进行通信接口的设备占据主流。大到打印机、扫描仪等外设,小到U盘、智能手机等电子产品均采用USB接口。USB接口的大量采用也带来了管理问题,只能直插在电脑或者HUB上,每次更换用户都需要重新插拔到另外一台电脑上,极大的限制了USB设备的使用方法及效率,并在没有权限控制的基础上,安全性也受到极大威胁。尤其是轻薄型笔记本电脑的USB接口数量有限,加上扩展设备携带不方便,用户如果能通过网络手段管理USB设备将带来极大便利。另外对于公司统一管理的USB设备通常采用申请+借用的方式进行管理,这种古老又低效的方式已经不适合现在快节奏的工作模式,并严重受地域限制。

市面上现有的USB集中管理设备,可以将USB设备进行网络化管理,能够实现用户使用客户端通过网络连接USB服务器上的设备。但该系统目前仅支持通过局域网访问,并且单节点有最大设备数量限制,只能单一USB设备对应单一远程客户端,无法组成集群。如果用户要连接另外一家分公司的设备,则需要搭建复杂的VPN网络,远程连接到该公司内网才可以访问,这无疑增加了用户的使用门槛和公司的运维成本;另外目前市面上的管理方法均没有权限控制系统,无法隔离不同用户的不同设备,对于一些公司机密设备无法使用,而且如果一旦暴露于外网,将对企业产生不可预见的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种USB设备管理系统及管理方法,以解决无法有效的管理种类繁多的USB设备,不能有效调度不同部门、不同地域之间的USB设备,不能有效控制USB设备使用权限,不能便捷的查询USB设备使用情况。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的,一种USB设备管理系统,包括

服务器单元、用于储存USB设备终端单元采集的USB设备信息,并与USB设备终端单元和客户端单元连接通信;

USB设备终端单元,用于插接USB设备,并获取插入的USB设备的信息,

客户端单元,用于接收服务器单元的信息,和向服务器单元发送请求。

所述USB设备终端单元包括

第一通信模块,用于与服务器单元通信连接,接收服务器单元所发出的指令信号;

控制模块,用于根据第一通信模块接收到的指令信息,控制USB设备,读取USB设备数据;

执行模块,受控于控制模块,用于驱动USB设备,检测USB设备能否正常工作;

第一监控模块,当检测到USB设备插入或者拔出时,发出信号给控制模块,由控制模块通过第一通信模块上报服务器单元,从而更新设备状态。

所述服务器单元包括

存储器模块,用于存储USB设备信息、客户基本信息、设备使用信息;

第二监控模块, 根据USB设备终端单元上的第一监控模块上报的USB设备运行数据,判断USB设备终端/USB设备终端上的USB设备状态;

所述服务器单元还包括数据分析模块,用于汇总存储单元中的信息,根据既定算法分析并得出数据报表,向管理员提供数据支持。

一种USB设备管理方法,包括以下步骤:

第一步、服务器单元向客户端单元发送可用USB设备列表,用户通过客户端单元选择一个USB设备,向服务器单元发送连接请求;

第二步、服务器单元接收到连接请求后,向USB设备终端单元发送连接请求,USB设备终端单元将对应USB设备的信息,包括服务器地址、通信端口、访问凭证经服务器单元返回给客户端单元;

第三步、客户端单元根据服务器单元返回的设备信息,经服务器单元向USB设备终端单元第一通信模块发起请求,并携带访问凭证,USB设备终端单元检查凭证后,通过控制模块读取到的USB数据流转换为网络包返回给客户端单元,客户端单元将数据包解析为数据流并验证后,客户端单元与USB设备终端单元之间形成一个虚拟链路,客户端单元与USB设备连接完成。

所述第一步前,还通过USB设备终端单元的信息采集模块将每一个USB设备编号、名称、类型等信息以及设备实时状态上传至服务器单元。

所述第一步后,客户端单元先向服务器单元发送状态检查请求,服务器单元检查该USB设备能否使用,若可以使用则进入第二步,若不能使用则向客户端单元发送连接失败信息,以重新选择新的USB设备连接。

所述第三步后,客户端单元将对应的USB设备标记为使用中。

所述数据分析模块记录USB设备使用情况,生成使用情况报表以供查看。

所述第一步中,服务器单元根据客户端单元权限,发送权限范围内可用的USB设备列表,以供选择连接。

本发明的有益效果在于:1、通过将远程USB设备虚拟化到本地客户端单元上,而不是通过虚拟机将远程USB设备投送至本地客户端单元,连接更加快捷。

2、将多个USB设备信息上传至服务器单元进行统一管理,使得客户端单元可以自由选择连接哪个USB设备,提高了USB设备管理及使用效率。

3、通过客户端单元登录时的权限设置,服务器单元才向客户端单元返回权限范围内可用的USB设备列表,实现了权限控制,方便用户跨公司、区域、部门使用USB设备。

具体实施方式

【实施例1】

一种USB设备管理系统,包括

服务器单元、用于储存USB设备终端单元采集的USB设备信息,并与USB设备终端单元和客户端单元连接通信;存储USB设备的基本信息以及供所述USB设备终端单元执行的指令代码,存储用户信息以及用户使用USB设备的信息,汇总并分析数据,得到分析报表;USB设备终端单元状态监控;USB设备状态监控;群发站内信

USB设备终端单元,用于插接USB设备,并获取插入的USB设备的信息,其中USB设备终端单元有多台,均有线或无线的方式受控于服务器单元,执行不同的功能并且实时反馈USB 设备的运行情况。

客户端单元,用于接收服务器单元的信息,和向服务器单元发送请求。包括具有无线/有线通信功能的计算机/手机/平板电脑中的一种或多种,用于显示服务器单元的提示信息,接收服务器单元发来的用户或者公司USB设备管理员的操作信息;

服务器单元的储存器模块储存USB设备终端单元上插接的USB设备的信息,例如USB设备编号、名称、类型等信息,用于表明USB设备的作用并与其他USB设备区分。以便用户从客户端单元选择自己需要的USB设备连接。

用户通过客户端单元从服务器单元查询USB设备列表信息,并在选择USB连接后向服务器单元发送连接请求,服务器单元接收到连接请求后与USB设备终端单元通信,将连接需要的信息返回给客户端单元,使得客户端单元与目标USB设备实现虚拟连接。

所述USB设备终端单元包括

第一通信模块,用于与服务器单元通信连接,接收服务器单元所发出的指令信号;与服务器单元通信连接,用于接收服务器单元所发出的指令信息,实时USB设备的运行信息;单台USB设备终端设有WIFI/有线通信模块,在局部区域内的各台USB设备终端利用局域网连接,大范围内的USB设备终端之间通过Internet网络连接

控制模块,用于根据第一通信模块接收到的指令信息,控制USB设备,读取USB设备数据;响应于第一通信模块接收到的指令信息,控制USB设备;控制模块的控制核心为X86/ARM芯片,其主要用于处理接收到的指令信息,而后按照指令信息控制USB设备工作。

执行模块,受控于控制模块,用于驱动USB设备,检测USB设备能否正常工作;受控于控制模块,驱动USB设备读取/写入数据等;执行模块的控制核心为USB主控芯片,其主要作用是驱动USB设备,与USB设备中的芯片进行通信,最终完成用户指令。可用来检测USB设备能否正常写入/读取,以检测USB设备是否正常工作。

第一监控模块,当检测到USB设备插入或者拔出时,发出信号给控制模块,由控制模块通过第一通信模块上报服务器单元,从而更新设备状态。第一监控模块包括传感器,检测USB设备的插入或者拔出。

所述服务器单元包括

存储器模块,用于存储USB设备信息、客户基本信息、设备使用信息;

第二监控模块, 根据USB设备终端单元上的第一监控模块上报的USB设备运行数据,判断USB设备终端/USB设备终端上的USB设备状态;

所述服务器单元还包括数据分析模块,用于汇总存储单元中的信息,根据既定算法分析并得出数据报表,向管理员提供数据支持。

第二监控模块用于接收USB设备终端单元发来的USB设备运行数据,判断USB设备的状态,例如拔出、故障、空闲、正在使用等,并更新储存模块中USB设备的运行状态。储存器模块更新状态后,将可使用的USB设备运行信息发送给客户端单元,以便客户端单元选择连接哪一个USB设备。例如执行模块检测到USB设备无法正常读写,出现故障,或者第二监控模块检测到USB设备被拔出,则服务器单元将该USB设备从可用列表中移除,并通知管理员进行处理。

数据分析模块,根据存储器模块中记录的USB设备使用信息,例如USB设备使用次数,每次使用时长,使用人及所属部门,连接人数,汇总并分析数据,得到报表,以便管理人员了解USB设备的使用情况。

【实施例2】

在实施例1的基础上,一种USB设备管理方法,包括以下步骤:

第一步、服务器单元向客户端单元发送可用USB设备列表,用户通过客户端单元选择一个USB设备,向服务器单元发送连接请求;

第二步、服务器单元接收到连接请求后,向USB设备终端单元发送连接请求,USB设备终端单元将对应USB设备的信息,包括服务器地址、通信端口、访问凭证经服务器单元返回给客户端单元;

第三步、客户端单元根据服务器单元返回的设备信息,经服务器单元向USB设备终端单元第一通信模块发起请求,并携带访问凭证,USB设备终端单元检查凭证后,将控制模块读取到的USB数据流转换为网络包返回给客户端单元,客户端单元将数据包解析为数据流并验证后,客户端单元与USB设备终端单元之间形成一个虚拟链路,客户端单元与USB设备连接完成。

第一步中,用户从客户端单元登录后,客户端单元主动向服务器单元发送查询请求,然后服务器单元返回可用USB设备信息,用户从中选择自己想要连接的USB设备,并向服务器单元发送连接请求。

第二步中,服务器单元接收到连接请求后,与USB设备终端单元通信,USB设备终端单元将对应USB设备的信息,服务器地址、通信端口、访问凭证经服务器单元返回给客户端单元。

第三步中,客户端单元根据服务器单元返回的设备信息,经服务器单元向USB设备终端单元第一通信模块发起请求,并携带访问凭证,USB设备终端单元检查凭证后,将控制模块读取到的USB数据流转换为网络包返回给客户端单元,客户端单元将数据包解析为数据流并验证后,客户端单元与USB设备终端单元之间形成一个虚拟链路,客户端单元与USB设备连接完成,客户端单元即可远程使用USB设备。仅将USB设备虚拟到远程客户端上,传输更加快捷。相比虚拟机只能单个USB设备对应单个远程客户端,仅虚拟USB设备实现了多个客户端连接不同USB设备设备。

【实施例3】

在实施例2的基础上,所述第一步前,还通过USB设备终端单元的信息采集模块将每一个USB设备编号、名称、类型等信息以及设备实时状态上传至服务器单元。记录下各个USB设备的类型、型号、名称、位置,并将上述信息编号后存储起来作为该USB设备的唯一标志码。除上述基本信息外,还包括诸如USB设备实时运行状态等信息。

通过将USB设备终端单元上的各个USB设备登记,以便区分各个USB设备,从而方便从客户端根据信息选择自己需要的USB设备连接。

所述第一步后,客户端单元先向服务器单元发送状态检查请求,服务器单元检查该USB设备能否使用,若可以使用则进入第二步,若不能使用则向客户端单元发送连接失败信息,以重新选择新的USB设备连接。

在实际使用中,可能会有多个用户从客户端单元请求连接同一USB设备,这时客户端单元会先向服务器单元询问该设备状态以及是否能连接,后台服务器会按照用户请求到达的先后顺序为用户安排。如果该设备处于空闲状态并且没有被锁定,则返回可以连接的消息给客户端,并且为该用户锁定一段时间,在这段时间内,其他用户无法连接该USB设备。

如果该设备正在被其他用户锁定或者正在被使用中,则返回设备占用中的消息给客户端单元,客户端会提示用户该设备正在使用中。这一套并发控制机制有效的解决了关键资源冲突的问题,并且设备连接状态实时更新,减少用户无效的连接错误次数

所述第三步后,客户端单元将对应的USB设备标记为使用中。即锁定该USB设备。

所述的数据分析模块还统计用户的每一次设备连接,无论是否连接成功,后台服务器会记录该行为。本发明提供数据分析功能,可以多维度分析用户、设备使用情况,以便管理员掌握USB设备使用情况。

所述数据分析模块记录USB设备使用情况,生成使用情况报表以供查看。

所述第一步中,服务器单元根据客户端单元权限,发送权限范围内可用的USB设备列表,以供选择连接。所述存储单元还将多个USB设备分配为多个层级,用户从客户端单元登陆时,根据权限不同看到自己权限内的USB设备。

综上所述,将用户公司的每一个USB设备编号、名称、类型等信息以及设备实时状态上传至云端或是后台服务器,管理员通过后台管理界面实时查看上述设备的编号、名称、类型、所属部门等信息以及设备的实时状态信息; 并划分用户账号权限,不同权限可用USB设备不同。

为用户在客户端单元提供登录界面,用户登录成功后,根据账号权限看到权限范围内的USB设备信息(设备权限控制由管理员在后台操作);

服务器单元为客户端单元的用户提供权限范围内的USB设备的实时状态信息以及用户到每个设备的网络延时情况;

当用户选中一个空闲的USB设备,点击连接后,客户端向后台服务器发起设备状态检查请求;

后台服务器单元会检查该设备的实时状态,以及该设备是否被其他用户使用;

若该设备没有人使用,后台服务器单元会为客户锁定该设备,并且由客户端自动发起连接设备的请求;

若连接成功,返回连接成功提示给用户,并且显示用户正在连接的设备列表;

若连接失败,返回错误提示给用户,并且刷新设备列表;

若该设备有人使用,返回错误提示给用户,并且刷新设备列表,以便用户查询到最新的设备状态;

后台服务器单元数据分析模块记录并汇总USB设备的使用情况,生成设备使用情况报表供管理员查看。

管理员将USB设备插入USB设备终端单元的USB接口中,在后台服务器单元设备管理界面输入这个设备的编号、名称、类型、所属组织、USB编号等信息,保存之后服务器会自动记录并追踪这个USB设备。

服务器单元定期检测USB设备终端单元上的USB设备是否正常工作,根据检测结果屏蔽故障设备并且通知管理员处理故障设备。后台服务器单元提供站内信消息群发功能,以便向用户发送临时通知。

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