CN109544827B - 带数据备份装置的收银机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明的为一种收银机数据备份装置及其使用方法。它包括收银机终端以及收银机存储器，二者相互连接；它还包括数据备份装置；所述数据备份装置包括备份数据存储单元、ID编辑单元以及数据交换单元；带数据备份装置的收银机的使用方法，步骤1.将收银机入网根据各个收银机的入网顺序进行编号，编号越靠前优先级越高；步骤2.任意收银机终端发生信息变更时，收银机终端的收银变更信息传输至收银机存储器的同时还储存于数据存储模块；步骤3.获取最新收银备份数据通过备份的方式并最终存储至下一优先级收银机的数据存储模块。本发明的优点在于：1、设备投资小，在现有设备增加数据备份装置联网即可；2、实现了多服务器和多级备份。

Description

带数据备份装置的收银机及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种收银设备领域，特别是一种带数据备份装置的收银机及其使用方法。

背景技术

收银机是现代商业门店必备的商业专用设备，具有经营数据服务和收银管理功能，能够帮助商家实现电子化、无纸化、高效化收银和智能化管理，为商家经营提供数据决策帮助，是商家经营管理不可或缺的必备信息化工具。

但是市面上现有的收银机产品，均存在如下技术问题：

1、单机型收银机产品的局限性

单机型收银机如图1所示：是指数据服务和收银管理功能集成于一台机器的收银机，其数据服务和收银管理功能均集成于本机中，该类型收银产品无需网络和数据服务器，所有功能都在一台机器中实现。其优点为简单方便、价格低廉，但缺点明显，一旦发生机器故障，其收银管理将全部中断，门店经营不能继续，而且数据安全无保障，如若机器的存储介质损坏，经营数据将永久丢失，会造成不可挽回的损失。

2、联网型收银机产品的局限性

联网型收银机指的是收银机的数据服务由网络中的统一数据服务器提供的收银机产品。该类型收银机需要在局域网内设置1台至多台数据服务器，然后全部收银机连接服务器进行收银管理。该类型收银机产品根据提供数据服务的服务器数量级别，组网方式可分为单服务器模式和多服务器模式两种。

(1)单服务器模式

单服务器模式组网方式如图2所示：

该模式下的数据服务较单机型收银机有保障，如果服务器运行正常，而只是个别收银机发生故障，收银管理不会发生中断，因为其他收银机仍然可以提供正常的收银管理服务，但若服务器发生故障，或与服务相连接的网络发生故障，则所有前台收银机将全部中止运行，无法正常使用。因此，该模式下的收银机产品虽然解决了一些问题，但仍然很脆弱，极易发生单点故障及数据丢失的风险。

(2)多服务器模式

多服务器模式组网方式如图3所示：

多服务器模式下多采用双机热备或多机集群来保障服务高可用性，这样组建的优势虽然解决了单服务器故障后全面停止收银服务和数据丢失的问题，但单点故障的风险仍然不可解决，如中心机房网络设备故障或服务器出入口网线被切断，都会造成前台收银机全部无法正常收银的情况发生，况且，这种模式下的高可用性服务组建技术门槛高、成本高昂，通常需要立项招标，由专业的IT公司来帮助建设，建设费用少则十数万元，多则上百万元，且一般要求门店设置专门的中心机房及常设配备专业的网络和设备维护人员，其专业性要求和高昂的费用是一般中小型商家所无法承担的，另外，该模式下的集群系统一旦发生故障，故障的排查和服务的修复需要较专业的人员进行及较长的时间处理，前台的收银管理仍然会暂时性中断。该模式因为其专业化要求和昂贵的建设和维护费用等诸多原因的存在，十分不利于在中小型门店推广和普及。

综上所述，商业在不断蓬勃发展，对于既简单实用、价格低廉，又具备高可靠性的收银设备产品，是所有中小型商家门店的普遍需求，而中小型商家门店是商业市场的主力军，是智能收银机市场最大的需求群体；因此，如何解决收银产品的高可用性技术难题，为中小型商家门店提供简单、实用和廉价的高可靠性收银产品，是当前商业发展和收银产品大量推广的迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低廉、备份功能完善的收银机数据备份装置及其使用方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：带数据备份装置的收银机，它包括起收银作用的收银机终端以及收银机存储器；收银机存储器与收银机终端连接并接收收银机终端变更信息；

其特征在于：它还包括数据备份装置；

所述数据备份装置包括用于存储备份信息的备份数据存储单元、用于确认所属收银机优先级的ID编辑单元以及数据交换单元；

所述数据交换单元包括将变更收银信息上传的收银信息发送模块、用于接收变更收银信息并将其存储至备份数据存储单元的收银信息接收模块、将备份数据存储单元内最新备份信息向外传输的备份发送模块、用于接收最新备份信息的备份接收模块；

收银机终端与收银信息发送模块连接；收银信息接收模块与数据存储模块连接；

备份发送模块和备份接收模块分别与数据存储模块连接；

收银信息发送模块、收银信息接收模块、备份发送模块、备份接收模块分别与ID编辑单元连接。

带数据备份装置的收银机的使用方法，它包括以下步骤：

步骤1.将收银机入网，ID编辑单元根据收银机的入网顺序进行编号，并根据编号顺序确定收银机的优先级，编号越靠前优先级越高；

ID编辑单元中优先级编号排序第一位的收银机会设置为主服务器，其他编号的收银机作为备用服务器，其中，编号排序第二位的收银机作为第一备用服务器，编号排序第三位的收银机作为第二备用服务器，以此类推，编号排序第n位的收银机作为第n-1备用服务器；

步骤2.任意收银机终端发生信息变更时，收银机终端的收银变更信息传输至对应收银机存储器的同时，还将收银变更信息通过其对应的收银信息发送模块发送至主服务器的收银信息接收模块，变更信息最终存储至主服务器的数据存储模块形成收银备份数据；

步骤3.获取最新收银备份数据的收银机会将收银备份数据通过备份发送模块传送至下一优先级收银机的备份接收模块，并最终存储至下一优先级收银机的数据存储模块；

步骤4.当任意一台收银机损坏时，该收银机的优先级降至最低级或移除网络连接并停止收银；该损坏收银机优先级之后的所有收银机所对应的优先级均各自提升一级。

较之现有技术而言，本发明的优点在于：

1、设备投资小，可以直接购买成品设备，也可以针对传统的收银设备进行改进，直接增加数据备份装置并进行联网即可，无需购买大型服务器；

2、实现了多服务器和多级备份，服务器的数量理论上和入网的收银设备相同，备份数据的数量也和入网的收银设备相同。

附图说明

图1是单机型收银机产品的示意图。

图2是现有收银机的单服务器模式组网方式。

图3是现有收银机的多服务器模式组网方式。

图4是本发明各个模块以及装置的连接关系图。

图5是本发明联网后各个数据备份装置的编号以及优先级关系图。

图6是图5中主服务器损坏时，其他数据备份装置的编号以及优先级关系图。

具体实施方式

如图4-6所示：本发明的目的通过如下技术方案实现：带数据备份装置的收银机，它包括起收银作用的收银机终端以及收银机存储器；收银机存储器与收银机终端连接并接收收银机终端变更信息；

其特征在于：它还包括数据备份装置；

所述数据备份装置包括用于存储备份信息的备份数据存储单元、用于确认所属收银机优先级的ID编辑单元以及数据交换单元；

所述数据交换单元包括将变更收银信息上传的收银信息发送模块、用于接收变更收银信息并将其存储至备份数据存储单元的收银信息接收模块、将备份数据存储单元内最新备份信息向外传输的备份发送模块、用于接收最新备份信息的备份接收模块；

收银机终端与收银信息发送模块连接；收银信息接收模块与数据存储模块连接；

备份发送模块和备份接收模块分别与数据存储模块连接；

收银信息发送模块、收银信息接收模块、备份发送模块、备份接收模块分别与ID编辑单元连接。

所述收银机终端以及收银机存储器均为现有常规收银设备，收银信息发送模块、收银信息接收模块、备份发送模块、备份接收模块，采用现有无线收发设备，可以进行信号的无线传输即可，数据存储模块为硬盘或其他闪存设备。

ID编辑单元可以采用芯片固件，在芯片固件中可设置设备路由表，用于记录每台加入联网中的设备优先级、设备编号、MAC信息、内网IP、内网掩码、网网网关、外网IP、外网掩码、外网网关、联机通讯密令(以下简称联机密令)，设备地位、服务状态、自检时间和主服务器IP、收银机业务数据库连接参数等信息；同时提供设备通讯路由功能。

进一步的，它还包括时钟模块，所述时钟模块与收银信息发送模块连接，使收银信息发送模块实时向特定的收银信息接收模块发送信息。

进一步的，它还包括用于检测设备故障的自检模块，自检模块分别与收银信息发送模块、收银信息接收模块、备份发送模块、备份接收模块以及ID编辑单元连接。

进一步的，它还包括云端备份模块，所述云端备份模块包括云端存储器以及与云端存储器连接的云端备份接收模块，所述云端备份接收模块接收备份发送模块发出的备份信息。

本发明所述带数据备份装置的收银机的使用方法具体如下：

步骤1.将收银机入网，ID编辑单元根据收银机的入网顺序进行编号，并根据编号顺序确定收银机的优先级，编号越靠前优先级越高；

ID编辑单元中优先级编号排序第一位的收银机会设置为主服务器，其他编号的收银机作为备用服务器，其中，编号排序第二位的收银机作为第一备用服务器，编号排序第三位的收银机作为第二备用服务器，以此类推，编号排序第n位的收银机作为第n-1备用服务器；

上述步骤在超市运营前即可准备。

以上的处理方式成为主备服务器机制：

具体的说，在收银机联网形成联机集群后，设备路由表自动对联机的收银机进行默认排序，第一台收银机会默认被设置为主服务器，并排序在第1位，后面加入联机集群的设备顺序依次递推。

设备路由表中设备优先级排序在第2位的设备为第一备用服务器，第一备用服务器的作用是在主服务器出现故障后接替主服务器成为新的主服务器设备。

设备路由表中设备优先级排序在第3位的设备为第二备用服务器，第二备用服务器的作用是在主服务器和第一备用服务器均发生故障后接替主服务器成为新的主服务设备。

依次递推，设备路由表中设备优先级排序在第n位的设备为第n-1备用服务器，为所有优先级排列在第n位之前的服务器作后备。

除主服务器外，无论第一备用服务器还是第n-1备用服务器，以下均统称为备用服务器。

设计上述主备服务器机制的目的，是为了在硬件层面将所有参与联机集群的设备虚拟为一台主机使用，物理上互相替备，虚拟上独一，这样，即保证了服务的唯一性，又保障了服务高可用性。

设备排序、设备地位和设备功能如下表：

设备排序	设备地位	功能作用
			1	主服务器	主服务器
2	第一备用服务器	针对主服务器作后备
			3	第二备用服务器	针对主服务器和第一备用服务器作后备
…	…	…
			n	第n-1地位备用服务器	针对所有排序在n之前的服务器作后备

步骤2.任意收银机终端发生信息变更时，收银机终端的收银变更信息传输至对应收银机存储器的同时，还将收银变更信息通过其对应的收银信息发送模块发送至主服务器的收银信息接收模块，变更信息最终存储至主服务器的数据存储模块形成收银备份数据；

步骤3.获取最新收银备份数据的收银机会将收银备份数据通过备份发送模块传送至下一优先级收银机的备份接收模块，并最终存储至下一优先级收银机的数据存储模块；

步骤2、3均为运营状态下设备正常运作时候的运作流程：

收银机终端发生信息变更时，收银机终端的变更信息通过各自收银信息发送模块发送至主服务器的收银信息接收模块，变更信息最终存储至主服务器的数据存储模块形成备份数据；

编号排序第n-1位的收银机，其数据存储模块中的备份数据通过备份发送模块进行发送，备份数据发送至编号排序第n位的收银机的备份接收模块，备份接收模块将接收的备份数据存储到编号排序第n位的收银机的数据存储模块；该备份过程是按优先级编号顺序逐级备份；

步骤4.当任意一台收银机损坏时，该收银机的优先级降至最低级或移除网络连接并停止收银；该损坏收银机优先级之后的所有收银机所对应的优先级编号均各自提升一级；

步骤4为设备出现故障时候的应急处理方案，当收银机的收银机终端、收银机存储器、收银信息发送模块、数据存储模块、备份发送模块或备份接收模块损坏时，收银机停止收银。因为上述任一模块损坏，或无法上传信息或无法参与备份流程，所以将停止收银机收银。

当收银机的收银信息接收模块损坏时，收银机的优先级调整至最低级别。该过程，无论此台收银机是作为主服务器还是备用服务器，其收银信息依然可以向外传输；另外虽然该设备在损坏的时候，其优先级最低，但是在后期出现新的损坏设备时，由于备份发送模块和备份接收模块均为损坏，依然能够参与逐级备份。

上述提到的备份数据主要包括：元数据、表结构及业务数据。而作为主服务器的收银机，会根据侦测到的数据变动条目，实时备份最新数据信息。

各个收银机的时钟模块运行原理如下：时钟模块控制收银信息发送模块定时向主服务器的收银信息接收模块发送联网探询，其侦测机制为：除设备路由表中被标记为主服务器的设备外，联机集群中的其他设备芯片均实时启动侦测程序，侦测程序通过无线通讯模块持续不间断地向主服务器芯片发送联网探询请求，并等待请求回复，若正常接收到主服务器的响应回复，则说明服务正常，若联网探询请求未响应，则说明服务异常。

当主服务器响应异常超过规定次数后，除设备地位为第一备用服务器的设备外，其他联机设备均改为向第一备用服务器发送联网探询，若第一备用服务器能够正常响应探询请求，则其他联机设备不间断探询目标变更为第一备用服务器；之后各个备份服务器的优先级提升一个等级，其中第一备用服务器变为新的主服务器。

若第一备用服务器未响应异常超过规定次数，则除设备地位为第二备用服务器设备外，其他联机设备均改为向第二备用服务器发送联网探询，若第二备用服务器能够正常响应探询请求，则其他联机设备不间断探询目标变更为第二备用服务器，同时，第二备用服务器启动数据恢复程序。

依次类推，直至某一备用服务器接管主服务器工作为止。

自检模块的运行原理如下：定时控制单台收银机内的备份发送模块和备份接收模块实现无线连接，收银信息发送模块、收银信息接收模块实现无线连接，如果信号能发出，但无法接受，则代表备份接收模块或收银信息接收模块故障；反之，如果信号无法发出，则备份发送模块或收银信息发送模块故障；自检模块将信息反馈至ID编辑单元，ID编辑单元根据设备故障情况，或调整收银机的优先级或停止收银机作业。

Claims (6)

1.一种带数据备份装置的收银机，它包括起收银作用的收银机终端以及收银机存储器；收银机存储器与收银机终端连接并接收收银机终端变更信息；

其特征在于：它还包括数据备份装置；

所述数据备份装置包括用于存储备份信息的备份数据存储单元、用于确认所属收银机优先级的ID编辑单元以及数据交换单元；

所述数据交换单元包括将变更收银信息上传的收银信息发送模块、用于接收变更收银信息并将其存储至备份数据存储单元的收银信息接收模块、将备份数据存储单元内最新备份信息向外传输的备份发送模块、用于接收最新备份信息的备份接收模块；

收银机终端与收银信息发送模块连接；收银信息接收模块与数据存储模块连接；

备份发送模块和备份接收模块分别与数据存储模块连接；

收银信息发送模块、收银信息接收模块、备份发送模块、备份接收模块分别与ID编辑单元连接；

它还包括时钟模块、用于检测设备故障的自检模块、云端备份模块，所述时钟模块与收银信息发送模块连接，使收银信息发送模块实时向特定的收银信息接收模块发送信息；

所述自检模块分别与收银信息发送模块、收银信息接收模块、备份发送模块、备份接收模块以及ID编辑单元连接；

所述云端备份模块包括云端存储器以及与云端存储器连接的云端备份接收模块，所述云端备份接收模块接收备份发送模块发出的备份信息。

2.一种带数据备份装置的收银机的使用方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤1.将收银机入网，ID编辑单元根据收银机的入网顺序进行编号，并根据编号顺序确定收银机的优先级，编号越靠前优先级越高；

ID编辑单元中优先级编号排序第一位的收银机会设置为主服务器，其他编号的收银机作为备用服务器，其中，编号排序第二位的收银机作为第一备用服务器，编号排序第三位的收银机作为第二备用服务器，以此类推，编号排序第n位的收银机作为第n-1备用服务器；

步骤2.任意收银机终端发生收银信息变更时，收银机终端的收银变更信息传输至对应收银机存储器的同时，还将收银变更信息通过其对应的收银信息发送模块发送至主服务器的收银信息接收模块，变更信息最终存储至主服务器的数据存储模块形成收银备份数据；

步骤3.主服务器在获取最新收银备份数据的时候，会通过备份发送模块向云端备份模块发送备份数据，云端备份模块最终将接收的备份数据存储至云端存储器；同时，获取最新收银备份数据的收银机会将收银备份数据通过备份发送模块传送至下一优先级收银机的备份接收模块，并最终存储至下一优先级收银机的数据存储模块；

步骤4.当任意一台收银机损坏时，该收银机的优先级降至最低级或移除网络连接并停止收银；该损坏收银机优先级之后的所有收银机所对应的优先级均各自提升一级。

3.根据权利要求2所述的带数据备份装置的收银机的使用方法，其特征在于：收银信息发送模块通过时钟模块实时向主服务器的收银信息接收模块发送信息，以判断主服务器的收银信息接收模块是否损坏。

4.根据权利要求2所述的带数据备份装置的收银机的使用方法，其特征在于：自检模块实时检测收银信息发送模块、收银信息接收模块、备份发送模块、备份接收模块以及ID编辑单元，确定收银信息发送模块、收银信息接收模块、备份发送模块、备份接收模块和ID编辑单元能够正常工作。

5.根据权利要求2所述的带数据备份装置的收银机的使用方法，其特征在于：当收银机的收银机终端、收银机存储器、收银信息发送模块、数据存储模块、备份发送模块或备份接收模块损坏时，收银机停止收银。

6.根据权利要求2所述的带数据备份装置的收银机的使用方法，其特征在于：当收银机的收银信息接收模块损坏时，收银机的优先级调整至最低级别。

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