一种基于多网融合的人机交互方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于多网融合的人机交互方法，其特征在于包括以下步骤：1、设计平台的人体工程学设计；2、设计平台的硬件外观结构设计，平台是一C形半封闭式结构，方便人员出入，同时又能有效的阻挡噪音及外部干扰因素；3、平台的硬件配置：在平台内集成多种电子设备，主要有三台高性能计算机、KVM、交换机、便携式控制终端、电台、IP电话、短信猫、键盘鼠标；4、平台软件设计：保证三台机器开机软件自动启动，计算机1上部署触摸屏相应系统；用窗口切换程序采集计算机上的一路视频信号。
【专利说明】
一种基于多网融合的人机交互方法
技术领域
[0001]本发明涉及计算机网络安全及信息系统集成相关领域，具体涉及一种在多个不同安全级别的网络环境中，实现数据、信息的全面、安全、便捷交互，提供统一的工作平台及展现方式。
【背景技术】
[0002]随着大数据、云计算时代的到来，数据的共享、交互显得格外重要。特别是在公安日常业务的侦察、情报、指挥等工作中，需要综合分析大量的数据，目前公安日常业务工作中面临如下问题:①不同网络间信息不能交互:公安业务往往需要庞大的数据信息，信息的来源越丰富越好。但目前公安网、视频网、政务网、侦查专网、互联网等不同网络间的数据工作人员是无法在一个统一的平台内直接获取。②外地公安部门及社会数据与本地数据不能交互共享:工作人员在查询数据时，数据的获取可能来源于本单位系统内部，这种数据通常容易获得，但对于本单位外部的其他单位如省厅、公安部及外部社会单位的数据，往往无法直接获取，不能交互共享和数据碰撞。③异构系统之间不能实现数据整合:由于各个业务系统是由不同时期、不同部门建设，数据格式多样及协议标准不同，很难实现不同系统间的数据统一抽取、清洗及关联分析。④不能实现多种通信方式融合:公安工作人员在工作过程中通常要借助多种通信方式，如有线、无线、视频、即时通信等，目前没有统一的通信方式实现各类通信终端全方位支持。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种多网络(互联网、公安网、视频网)的人机交互方法，以达到在多网、多系统间数据交互的要求。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]—种基于多网融合的人机交互方法，其特征在于包括以下步骤:
[0006]步骤1:设计平台的人体工程学设计:平台的设计要舒适性，易操作；
[0007]步骤2:设计平台的硬件外观结构设计:平台是一 C形半封闭式结构，方便人员出入，同时又能有效的阻挡噪音及外部干扰因素，为人员提供一个安静的办公环境；
[0008]步骤3、平台的硬件配置:在平台内集成多种电子设备，主要有三台高性能计算机、KVM、交换机、便携式控制终端、电台、IP电话、短信猫、键盘鼠标；
[0009]步骤4、平台软件设计:首先要保证三台机器开机软件自动启动，计算机I上部署触摸屏相应系统；用窗口切换程序采集计算机上的一路视频信号。
[0010]所述三台高性能计算机，分别接入互联网、视频网与数据网，从物理上隔离三个网络；其中计算机I带有6屏输出显卡，同时连接所有显示器，另外两台计算机通过DVI接口与计算机I上的HDMI数字采集卡相连接，以实现三台计算机网络隔离而操作集中。
[0011]在计算机I上通过2块采集卡分别采集计算机2和计算机3的3路视频信号，结合计算机I本身的3路视频信号一并通过计算机I上的一块高性能的六屏输出显卡将各路视频信号投放到六块显示屏上。
[0012]所述窗口切换程序，其功能包括监听串口、触屏响应、切换屏幕以及在初次启动及用户注销时打开登录程序。
[0013]本发明与现有技术相比，具有以下明显的优势和有益效果:
[0014]本发明充分利用了计算机系统集成相关技术，将不同网络(互联网、公安网、数据网)集中在一个平台内展现，通过留个触摸式显示屏显示来源于不同网络的系统以并可实现往某一方向滑动触摸屏，即可实现对应位置的屏幕相互切换，同时利用KVM实现键盘、不同网络数据的分时交互等。实验表明，该方法可方便快捷的实现多网络间数据的安全交互。
[0015]该发明还有一大特色，即可通过安置于座椅上的PAD实现屏幕、键鼠的切换。通过一根串口线将PAD和计算机I相连，通过PAD上的触摸屏向计算机I发送指令以实现相应的功能。
【具体实施方式】
[0016]本发明利用计算机相关技术，建立了统一交互平台，实现数据在不同网络、不同系统间的无缝交互。实验表明，本发明提供的人机交互的方法可便捷的实现数据交互。本发明具体实现步骤如下:
[0017]步骤1:设计平台的人体工程学设计。平台的设计要舒适性，易操作。座椅的高度、桌板的高度、6个触摸屏的高度角度等都会影响舒适性。
[0018]步骤2:设计平台的硬件外观结构设计。平台是一 C形半封闭式结构，方便侦查办案人员出入，同时又能有效的阻挡噪音及外部干扰因素，为侦查办案人员提供一个安静的办公环境。
[0019]步骤3、平台的硬件配置。平台内集成了多种电子设备，主要有三台高性能计算机、KVM、交换机、便携式控制终端、电台、IP电话、短信猫、键盘鼠标等。该发明采用三台高性能计算机，分别接入互联网、公安网、视频网，从物理上隔离三个网络。通过公安部认可的保密U盘实现三个网络间的数据交互，要求同时只能有一台计算机与保密U盘连接，达到分时交互的目的。由于采用了多台计算机，同时要保证平台只配备一套键鼠，为此配置可编程KVM，用于切换键鼠。平台配置六块壁挂式触摸显示屏，用于分别展示不同的业务系统，业务系统可根据用户自行设置，即来源于三个网络的视频信号全部由通过配置于计算机I上的六屏输出显卡和三块采集卡完成。六个屏幕按照两行三列的方式排列。其他两个计算机上的视频信号通过配置与本机器上的显卡输出至计算机I上的采集卡。通过这种方式即可实现不同网络的视频信号在一台机器上显示，同时又保障了网络的安全。
[0020]高性能计算机及其外设:平台涉及业务广泛，同时接入了三个不同的网络，既要实现三个网络数据交互，又要保障网络的安全，同时保证系统拥有更好的体验效果。为此，平台内集成了六块性能优越的触摸式显示屏及三台高性能主机。在计算机I上通过2块采集卡分别采集计算机2和计算机3的3路视频信号，结合计算机I本身的3路视频信号一并通过计算机I上的一块高性能的六屏输出显卡(最高支持1920*1080)将各路视频信号投放到六块显示屏上。三台计算机与交换机都采用上架式设备，配套专用机柜安装于桌面左下方，便于整体供电与布线，提高集成度与可靠性，同时方便操作与维护。
[0021]KVM键鼠切换器:为了提高设备的利用率及操作的便捷性，采用一套键鼠控制三台主机，为此平台内集成了智能化的可编程KVM用于切换键鼠。。KVM与主机一样采用上架式设备，与主机放在一个机柜里。
[0022]考虑到不同网络间的数据交互安全问题，采用保密U盘进行分时数据交互，即保密U盘通过分时开关同时只与一台主机保持连通。
[0023]便携式控制终端PAD:用户除了可以利用平台提供的键鼠进行操作外，还可以利用平台提供的便携控制终端(智能平板)对平台加以控制。便携式控制终端安放于座椅左侧的支架上，用户可以通过便携控制终端实现:
[0024]用户可以在便携控制终端上切换屏幕显示位置，即通过在平板上滑动将屏幕拖动到合适位置。
[0025]用户可以在便携控制终端上切换键鼠热点，即通过在平板上选取屏幕，将键鼠热点切换到合适屏幕上。
[0026]电台、IP电话及短信猫通信设备:平台是多种通信方式的集合体，包括集群电台、IP电话以及短信猫。集群电台具有集成的GPS模块、1000个信道和直观的菜单导航的界面。它支持模拟和数字两种模式，可以轻松地实现从模拟到数字的过渡，并可用于UHF和VHF两个频段。平台内集成了 2部电台，其天线较长，设计放置于显示器支架上，同时为便于操作电台面板，将电台放置于座椅左侧的平台内面板上，操作面板外露，电台对应的手咪放置于电台旁边悬挂。IP电话支持本地视频预览、对方全屏、画中画(PIP)等，为其配备子机，可在30m范围内无绳接打电话。为方便操作用使用，IP电话及其子机放置于左边桌面上。
[0027]平台三台计算机分别接入互联网，视频网与数据网，其中计算机I带有6屏输出显卡，同时连接所有显示器，另外两台计算机通过DVI接口与计算机I上的HDMI数字采集卡相连接，以实现三台计算机网络隔离而操作集中。另外第七块60寸大屏通过分频器与6屏中的一个共享一路视频信号。
[0028]平台所使用的主机I作为整体操作的调度中心，将主机2和主机3的屏幕显示界面数据，以视频信号的形式，统一由主机I接收并输出到六块触摸显示屏上。不同计算机接入不同的网络中(公安视频网、公安数据网和互联网)。键盘鼠标接入键鼠切换器(以下简称切换器)，切换器的输出口与三台主机用USB连接，切换器的控制口通过串口与主机I连接，控制信号由主机I发出，由切换器接收，并根据指令内容控制当前键盘鼠标操作的是哪一台主机，即切换器接收键盘鼠标的操作信号，根据主机I发出的控制指令判断将键鼠操作信号传输给特定主机上。综上所述，由计算机I控制六块显示屏的切换和切换器的操作，由切换器控制三台主机间键盘鼠标的切换，以实现平台所需的各类交互操作。
[0029]步骤4、平台软件设计，首先要保证三台机器开机软件自动启动，计算机I上部署触摸屏相应系统；ScreenShower3.exe用于采集计算机3上的一路视频信号。Switchffindows.exe是主要的程序，其功能包括监听串口、触屏响应、切换屏幕以及在初次启动及用户注销时打开登录程序Login, exe ο为了能够实现一套键鼠控制三台不同网络的计算机，需要KVM，传统按键式的KVM虽然可以实现功能，但操作麻烦。本发明通过触摸屏用于实现键盘鼠标的切换，不用手动按动按键。6个显示器显示的内容来源于不同的计算机，并展现于不同的位置，SwitchWindows.exe能够实现触摸屏间显示内容的互换。从而可将关注的画面切换中合适的角度。计算机2和3上部署ScreenStart.exe程序，分别用于开机自启动并打开指定的应用程序。
【主权项】
1.一种基于多网融合的人机交互方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤1:设计平台的人体工程学设计:平台的设计要舒适性，易操作； 步骤2:设计平台的硬件外观结构设计:平台是一C形半封闭式结构，方便人员出入，同时又能有效的阻挡噪音及外部干扰因素，为人员提供一个安静的办公环境； 步骤3、平台的硬件配置:在平台内集成多种电子设备，主要有三台高性能计算机、KVM、交换机、便携式控制终端、电台、IP电话、短信猫、键盘鼠标； 步骤4、平台软件设计:首先要保证三台机器开机软件自动启动，计算机I上部署触摸屏相应系统；用窗口切换程序采集计算机上的一路视频信号。2.根据权利要求1所述的一种基于多网融合的人机交互方法，其特征在于:所述三台高性能计算机，分别接入互联网、视频网与数据网，从物理上隔离三个网络；其中计算机I带有6屏输出显卡，同时连接所有显示器，另外两台计算机通过DVI接口与计算机I上的HDMI数字采集卡相连接，以实现三台计算机网络隔离而操作集中。3.根据权利要求2所述的一种基于多网融合的人机交互方法，其特征在于:在计算机I上通过2块采集卡分别采集计算机2和计算机3的3路视频信号，结合计算机I本身的3路视频信号一并通过计算机I上的一块高性能的六屏输出显卡将各路视频信号投放到六块显示屏上。4.根据权利要求1所述的一种基于多网融合的人机交互方法，其特征在于:所述窗口切换程序，其功能包括监听串口、触屏响应、切换屏幕以及在初次启动及用户注销时打开登录程序。
【文档编号】G06F3/038GK105892623SQ201410728993
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月3日
【发明人】陆景鹏, 王安, 邵延涛, 李俊, 史宁宁
【申请人】北京航天长峰科技工业集团有限公司