本系统采用模块化设计，将整个运行监测系统划分为硬件终端模块，后台及数据库模块，前端展示模块等三大部分。从模块划分的角度，每个模块的具体需求如表1所示：
表1 触控模组监测系统主要模块及功能需求表
与上述需求相适应地，本系统的总体方案模型图如图2所示。
图2 系统总体方案模型图(www.xing528.com)
首先，硬件终端模块完成数据采集及初步分析工作。本设计主要是在原有的触控模组基础上，设置了一个数据采集与传输模块，该模块基于CDS 采样方式旁路［2］，不影响其原本的传输质量。数据采集模块通过监听触控模组与主机系统的通信接口（一般通过USB 或串口）来实现数据的采集，保证监听到的数据与触控模组上报给系统的数据完全一致。从节省流量消耗的角度，利用数据采集模块控制器（MCU）的剩余资源，对采集到的数据进行初步分析，该分析工作包括重复数据的过滤，疑似异常数据的标记，以及整体数据的分包及压缩工作。实时分析的数据结果将通过硬件终端上的4G 通信单元回传。
其次，后台及数据库模块用于录入硬件终端采集并回传的数据。系统采用MySQL 数据库，不同触控模组回传的数据以硬件序列号区分并存储在不同的数据表里，依托MySQL 关系型数据库的特点，实现了小体积、快速和低成本的存储和查询［3］。在后台运行的大数据算法是本系统的核心模块之一。通过大数据算法，本系统实现了两方面的功能：一方面，作为本系统最重要的基础功能，通过对回传数据进行连续地分析，能够实时准确地筛选出存在异常行为的触控模组，从而指导厂家及时处置故障设备。另一方面，作为大数据运算的优势之一，可以依据行业特点或客户需求，定制化地分析并得到基于用户行为学的结论，体现进一步的商业价值。
第三，系统还设计了前端展示模块，为用户提供一个基于Web 的人机交互界面。透过前端展示模块，用户不仅能够浏览所有在线的触控模组的运行情况，还能即时收取异常设备的警报信息，以便及时安排处理。前端展示模块还可以展示其他定制化的大数据算法结果。为了方便用户使用，前端展示模块除了设计有Web 网页外，还设计有运行于安卓或iOS 操作系统上的应用软件（APP），以方便在智能手机上实时查看。
由于整个系统包括软件部分都采取模块化设计，大大提高了软件的可维护性，缩短了系统的开发周期。同时系统采用B /S 结构技术，降低了对展示前端运行环境的要求，使前端展示可以方便地通过Web 或基于Web 的APP 来进行。
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