基于手机与普通打印机的共享打印系统

黄煜城　谢思琪　刘山温

【摘要】随着大数据和云计算技术的发展，对非智能设备接入云平台实现物联网的需求越来越多，打印机便是其中一种。由于不同打印机品牌之间的竞争与利益关系，不同品牌、型号的打印机的打印方式大致相同，但是在接入云计算进行远程打印、云打印的方式各不相同，在云打印的行业内缺乏一个统一的协议标准，没有办法将各种品牌、机型的打印机接入到一个通用的云打印服务终端，导致传统的打印行模式存在着打印设备闲散重复、操作不便利、人力资源浪费等问题。

【关键词】云打印  共享打印系统  打印机兼容性

人们在学习、办公上都需要处理大量的文件文档，打印在对于现代办公上是必不可少的。然而传统的打印行模式存在着打印设备闲散重复、操作不便利、人力资源浪费等问题。近几年，我国鼓励大众创业，中小型企业迅速增长，以及庞大的校园市场和中小企业对打印都有着巨大的需求。打印需求主要集中在校园以及办公区域，但是打印店往往分布稀疏，人们总是把时间浪费在寻找打印店和排队打印上。这样不仅费时费力，用户的USB设备在公用计算机上也极容易导致设备中毒，文档丢失等问题。为了解决一系列的操作复杂和打印机兼容性问题，迫切需要一套共享形式的打印系统，使打印机使用更科学、高效。

一、云打印发展现状：

2006年亞马逊书店首次正式提出“云计算”的概念之后，“云计算”得到了IT业界的广泛重视。“云打印”源自于“云计算”——利用云技术的打印方案，是智能移动终端到打印机之间的直接对话，让用户在无需安装打印机驱动的情况下指定打印机进行打印。因此，许多互联网公司开始研发智能打印机，用户通过手机APP定位打印机并上传文档，然后到达指定地点配置的打印机进行一系列的身份验证后再进行打印。现有共享打印机的关键技术在于打印机中内嵌入云打印系统，因此弊端也显而易见，厂家必须对打印机硬件的再开发、定制改造。这使得传统的普通打印机依然无用武之地，影响了云打印系统在市场上的普及率，无法让云打印切实普及融入大众的生活。

本系统实现使用手机控制普通打印机，能将所有品牌、类型的打印机接入云 打印平台实现云打印，配合相应的手机微信小程序和支付入口，可以应用于共享打印平台。由于现有打印机的驱动程序大多数都是基于Windows操作系统，通过调用WinAPI接口技术从而达到让不同品牌、型号的打印机可以接入到本系统的云服务器。本系统通过调用WinAPI接口技术操作系统的打印接口驱动打印机的打印工作;通过使用Websocket协议将打印机所在的电脑与云服务器进行通信，实现了普通非智能打印机接入云打印平台，解决了市场上存在的不同品牌、型号打印机的云打印技术参数不一，接入困难的问题，且能适应现有的新旧技术、各种型号的打印机实现智能打印。

二、基于手机与普通打印机的共享打印系统设计要求：

1、本系统要有一定的兼容性，可接入多个不同品牌、型号的打印机。

2、本系统基于普通打印机，无需对打印机进行改造。

3、本系统支持用户利用手机APP、微信小程序完成云打印，操作简单。

4、本系统可以实现家用打印机的物联网，也可以实现传统打印商店的智能化改造。

5、本系统对文件需要具有普适性，支持常用的办公文件格式。

三、基于手机与普通打印机的共享打印系统的设计

在智能手机高度普及的今天，物联网设备通过智能手机控制、监控是最经济、最方便的。本系统由客户端、云服务器、本地管理系统、三大功能模块组成，系统框图如图1所示。

3.1 客户端模块

本模块是基于智能手机开发的应用程序，主要实现选择打印机、上传打印的文件、监控打印机状态的功能。

客户端模块提供基本应用程序必备的用户注册、登陆，打印机选择，打印预览，张数设置，实时接受云服务器反馈的打印机当前状态，加入张数计费功能可以应用于智能打印商店的改造。

客户端采用Websocket API 接口通过网络与云服务器连接，WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。利用Websocket API 可以保持客户端与云服务器的通信，实时对用户的操作进行云处理以及实时将打印机的当前状态反馈给打印机。

客户端可以满足用户接入多个打印机，在客户端选定好所需打印机，客户端即向服务器发送相 应的参数，云服务器调用对应的API 触发相对应的打印机进行打印。并且预留有基本文件的参数设置，例如张数、份数等，减少用户对文件操作的重复。

3.2 云服务模块

本模块主要功能包括云服务器与客户端的和本机计算机的数据交互处理。通过云服务器将本地计算机和客户端连接。

云服务采用MySQL数据库对用户的基础信息进行登记统计管理以及打印机的信息数据进行汇总统计。当用户与本地计算机打印机连接云服务器时，云服务器调用mysql数据库中的用户数据进行配对，防止非法用户的入侵，保证打印的安全性。

云服务器确认其为合法用户后，接收客户端用户的数据请求和参数，当用户选择指定打印机，云服务器反馈相应的指令回本机计算机，触发相对应的WINAPI接口调用指定的打印机进行打印作业。同时实时接收本地计算机反馈的打印机状态，反馈状态到客户端以便用户实时监控打印状态。其中，云服务器在客户端发送命令后，需对用户设置相应的参数进行解析，向本地计算机发送调用相对WINAPI接口的命令，设置打印机对用户文件参数的需求。

针对用户拥有多个文件上传并需要打印的问题，由云服务器与本机计算机主要处理文件队列问题和打印机状态接收，云服务器对用户的多个文件建立文件队列处理机制，当云服务器接收到本地计算机回传打印机打印完成状态，证明上一个文件输出任务完成，再下发下一个文件到本机计算机进行打印。使得本地计算机一次只处理一个文件打印任务，状态较为稳定。

3.3 本地管理模块

本地管理模块主要完成对打印机的操作，打印机状态的实时监控以及和云服务器的数据交互。

本地客户端需要实时运行本系统开发的应用程序，以监控打印机串口以及windAPI接口，及时响应服务器请求。

当本地计算机接收到用户的文件以及对应的参数，调用windows操作系统的WINAPI的打印机接口，将用户的文件打印输出。打印完毕后将打印机状态反馈回到云服务器。

不同的用户对文件的张数、份数等打印参数要求不一，本地计算机接收响应云服务器的参数请求，调用相对应参数的WINAPI接口，完成用户的文件打印请求。

四、结语

在云计算给用户提供极大方便的时代，打印机的操作方式没有在便利性上有过多的突破性，许多云打印系统对不同品牌、型号的打印机并不兼容，导致云打印难以普及。本系统通过与服务器把客户端和本机计算机、打印机连接为一体，解决了不同打印机的兼容性问题，并且通过手机应用程序极大简化操作流程，不受时间、空间的限制。

参考文献：

[1]Chris Heilmann （December 8， 2010）. "WebSocket disabled in Firefox 4".Hacks.Mozilla.org.Retrieved2011-05-09.

[2]边龙龙，张帆，翟洪杰.互联网共享云打印市场现状分析[J].今日印刷.2019.1.1

[3]《普通打印机实现云打印的实践初探》，张伟，《南通职业大学学报》2012年第4期107-109页

[4]《一种基于专用网络的云打印应用实例》，王娜 卢智勇，《中国新通信》2012年第21期63-64页