基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法与流程

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1.本发明涉及机载分布式系统软件技术领域，具体涉及一种基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法。

背景技术：

2.全机维护系统负责收集、记录飞机各子系统和设备的故障信息，为了减少冗余信息，只需要收集故障状态变化信息，即故障从无到有的状态，以及从有到无的状态变化信息。以达到使用最小的资源代价为维护人员提供最真实的故障信息。目前机载分布式平台中故障种类多、差异大，故障发生位置分散，因此存在故障信息收集和交互管理机制复杂、故障信息可能丢失，故障状态变化持续维护困难的问题，不能满足全机对机载分布式平台在初始化、正常运行及维护阶段对故障信息统一管理的要求。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供一种基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法，本技术基于对机载分布式平台分级管理机制，可以实现对平台中的多节点、异构节点的故障进行统一收集和管理，确保故障信息的准确性和延续性。
4.本技术实施例提供以下技术方案：一种基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法，包括：
5.在机载分布式平台的配置数据中将系统管理软件配置为上级和由所述上级管理的多个下级节点，所述上级和所述下级在上电后分别进行初始化过程，再进入正常运行状态；
6.下级获取各驻留节点的上电测试结果，检测并记录故障状态变化信息；
7.下级向上级发送加入请求，上级接收到所述加入请求后，记录下级加入状态为已加入状态，并向所述下级回复允许加入；
8.所述下级接收到上级的允许加入回复后，记录自身的加入状态为已加入状态，完成所述上级和所述下级之间的握手，并将已记录的上电检测故障状态变化信息上报所述上级，所述上级对所述下级发送的故障状态变化信息进行记录；
9.所述上级向所述机载分布式平台的全机维护系统发送在线状态信息，所述全机维护系统接收到该在线状态信息后，完成所述上级与全机维护系统的握手；
10.所述全机维护系统向所述上级发送命令，要求所述上级发送自上电后平台出现的故障状态变化信息，所述上级将已记录的自上电后的故障状态变化信息报送至所述全机维护系统。
11.根据一种实施例，所述初始化过程包括：
12.所述上级上电后，获取所述下级的上电测试结果，若未收到所述下级的上电回复，则将下级加入状态设置为未加入状态，完成初始化过程，再进入正常运行状态；
13.所述下级上电后，获取驻留节点的上电测试结果，检测并记录故障状态变化信息；
同时向所述上级发送加入请求，若未收到所述上级允许加入回复，则将自身加入状态设置为未加入状态，完成初始化过程，启动检测任务。
14.根据一种实施例，所述下级完成初始化过程后，获取驻留节点的上电测试结果，进行周期性的检测，记录故障状态变化信息并上报所述上级。
15.根据一种实施例，还包括：
16.所述下级先上电，上级后上电时，所述上级向所述下级发送指令，要求所述下级上报自上电以来的所有测试结果，所述下级将已记录的自上电以来的所有故障状态变化信息上报至所述上级。
17.根据一种实施例，还包括，
18.所述全机维护系统向所述上级发送维护测试命令，所述上级将所述维护测试命令发送至所述下级，所述下级执行该维护测试命令，将维护测试过程检测到的故障状态变化信息报至所述上级，所述上级对该故障状态变化信息进行记录，并将该故障状态变化信息报至所述全机维护系统。
19.根据一种实施例，还包括，所述上级在等待设定的维护测试时间后，向所述下级发送获取维护测试结果命令，所述下级将记录的维护测试结果上报至所述上级。
20.根据一种实施例，所述上级向所述下级发送获取维护测试结果命令后，若未收到所述下级上报的维护测试结果，则将所述下级的测试结果修改为失败，并向所述全机维护系统上报所有的维护测试结果。
21.根据一种实施例，所述全机维护系统将接收到的故障状态变化信息记录至数据库中。
22.与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
23.(1)本发明基于对机载分布式平台分级管理控制机制，可以实现对平台中的多节点、异构节点的故障信息进行统一的管理控制；
24.(2)本发明对故障信息的统一管理，减少了各个节点与全机维护系统交互的复杂性；
25.(3)本发明基于两级记录及两级握手机制，确保在平台初始化、维护和正常运行等各个阶段故障信息记录的准确性和延续性，并且确保故障状态变化信息能够全部送达全机维护系统，不丢失故障信息，为地面维护人员提供可靠的维护信息。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
27.图1为本发明实施例中，上级先上电完成后的故障信息统一维护管理执行序列图；
28.图2为本发明实施例中，下级先上电完成后的故障信息统一维护管理执行序列图；
29.图3为本发明实施例中，故障信息统一维护管理软件部署关系图。
具体实施方式
30.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本发明实施例提供了一种机载分布式平台故障信息统一维护管理实现方法，包括：
33.步骤1，在配置数据中配置系统管理软件的两级管理结构，配置上级和由上级管理的机载分布式平台的各个下级节点，配置维护测试最长等待时间。
34.步骤2，分布式平台加电，下级启动故障检测，记录故障状态变化信息：下级节点启动运行后，获取驻留模块的上电测试结果，下级节点根据上电测试详细结果，收集并记录故障状态变化信息。
35.步骤3，上下级节点各自启动，完成上下级的握手，上级记录收集到的故障状态变化信息：
36.下级节点初始化后，向上级发送加入系统请求；如果接收到上级的允许加入消息，记录自身加入状态为已加入状态，将上电收集到的故障状态变化信息发送给上级，上级将接收到的故障状态变化信息记录到分布式平台全局故障记录表中；如果未得到上级的应答，则记录自身加入状态为未加入状态，完成自身的初始化，进入正常运行，启动周期测试运行，继续收集故障；
37.上级在初始化结束后，向下级发送获取上电测试结果命令，下级上报驻留节点的上电测试结果和自上电以来的故障状态变化信息，上级将回复消息的下级加入状态设置为已加入状态，将下级上报的故障状态变化信息记录到平台全局数据记录表中。
38.步骤4，完成上级与全机维护系统的握手，上报故障状态变化到全机维护系统：
39.上级在初始化结束后，向全机维护系统发送在线状态信息；
40.全机维护系统接收到上级的在线状态信息后，向上级发送命令，要求上级上报自上电以来的故障状态变化信息；
41.上级向全机维护系统发送本地全局故障数据表中的故障状态变化信息。
42.步骤5，在维护测试阶段，完成维护测试故障的记录与上报，保持故障的延续性：
43.全机维护系统向上级发送维护测试命令，在上级接收到全机维护系统的维护测试命令后，上级向所管理的下级发送维护测试命令；
44.下级开始执行维护测试，将维护测试过程中检测出的故障状态变化信息记录到本地，同时发送给上级，上级将故障状态变化信息更新到分布式平台全局故障记录表中，并发送给全机维护系统；
45.上级等待指定的维护测试时间，向下级发送获取维护测试结果命令；下级将维护测试过程中发生的故障信息上报上级，向上级上报维护测试结果；
46.上级将收集到的下级的维护测试结果上报给全机维护系统，维护测试结果分为通过，未通过，对未回复测试结果的下级，上级将其维护测试结果设置为失败，将所有节点的
维护测试结果报全机维护系统。
47.本发明实施例的目的是提供一种机载分布式平台故障信息统一维护管理实现方法，基于对机载分布式平台分级管理控制机制，可以实现对平台中的多节点、异构节点的故障进行统一收集。故障统一收集管理减少了各个节点与全机维护系统交互与管理的复杂性。对分布式平台初始化、维护及运行各个阶段对故障信息的统一收集和管理，确保能够获取全部故障信息，并故障信息的准确性和延续性，如故障状态从无到有和从有到无的状态变化。通过上下级两级故障信息记录方式，确保分布式节点上电不同步时，下级发送给上级的故障信息不丢失，通过下级和上级握手，以及上级和全机维护系统的两级握手机制，确保整个平台的故障信息能够全部送达全机维护系统中，并且送达的故障数据完整、准确不丢失，最终能够满足全机维护系统对故障状态变化信息的收集需求，能够为维护人员提供详细、准确的故障信息记录。
48.其中，上述的分级管理控制机制具体包括：
49.机载分布式平台包含了较多的资源节点，为了能够对平台节点进行统一管理，减少与全机维护系统交互的复杂性，将故障信息统一维护管理软件分为两级。上级负责接收全机维护系统的维护测试命令，向下级下发维护测试命令，收集并记录各个下级发送的故障状态变化信息，向全机维护系统发送整个平台检测到的故障状态变化信息及维护测试结果。下级负责检测并记录驻留节点的故障状态变化信息，并将故障状态变化信息发送给上级，由上级统一发送给全机维护系统，接收上级的维护测试命令，执行维护测试，上报故障及维护结果。在两级管理结构中，只有上级和全机维护系统之间存在交互，减少了交互的复杂性。
50.接下来，结合图1-图3，对本发明的故障信息统一维护管理执行过程进一步说明。
51.(1)故障信息统一维护管理负责机载分布式平台从初始化、正常运行及维护阶段全过程的故障检测、记录和上报，由于是分布式平台，因此各个节点上电启动运行时间会有差异，在上级节点先启动运行时，故障信息统一维护管理软件执行序列如图1所示：
52.a.上级节点启动初始化，获取下级节点的上电测试结果，由于此时下级节点未上线，因此上级节点接收不到下级的回复，上级节点设置未回复消息的下级加入状态为未加入状态，上级节点完成初始化，进入到正常运行；
53.b.下级节点启动初始化，获取驻留节点的上电测试结果，分析测试结果，记录故障状态变化信息；
54.c.向上级发送加入请求，上级接收到请求后，记录下级加入状态为已加入状态，向下级回复允许加入；
55.d.下级接收到上级的允许加入回复，记录自身的加入状态为已加入状态，完成上下级之间的握手，将本节点的上电检测故障状态变化信息上报上级，上级记录下级发送的故障状态变化信息；
56.e.下级启动周期测试任务，对驻留节点进行周期故障检测，将发现的故障状态变化信息记录并报上级，上级更新记录的故障状态变化信息；
57.f.上级向全机维护系统发送在线状态信息，全机维护系统接收到该在线状态信息后，完成上级与全机维护系统的握手，向上级发送命令，要求上级发送自上电以来平台出现的故障状态变化信息；
58.g.上级将分布式平台全局故障记录表中的平台自上电以来所有的故障状态变化信息向全机维护系统报送，全机维护系统将故障信息记录到数据库中；
59.h.全机维护系统向上级发送维护测试命令；
60.i.上级向所管理的下级节点发送维护测试命令；
61.j.下级执行维护测试命令，将维护测试过程发现的故障状态变化信息报上级，上级记录故障信息，并将故障状态变化信息报全机维护系统，全机维护系统将故障状态变化信息记录到数据库中；
62.k.上级在等待维护测试时间后，向下级发送获取维护测试结果命令，收集下级上报的维护测试结果，对于未回复结果的下级，将其测试结果修改为失败，向全机维护系统上报所有节点的维护测试结果。
63.(2)下级节点先启动运行时执行序列如图2所示：
64.a.下级节点启动初始化，获取驻留节点的上电测试结果，分析测试结果，记录故障信息；
65.b.向上级发送加入请求，由于上级未上线，因此下级接收不到上级的允许加入请求，设置自身加入状态为未加入状态，完成初始化后，启动周期检测任务运行；
66.c.下级在周期检测出故障后，记录故障状态变化信息并上报上级；
67.d.上级在启动后，向下级发送获取上电测试结果消息；
68.e.下级接收到上级的获取上电测试结果消息，设置自身加入状态为加入状态，下级将测试结果消息和上电以来检测出的故障状态变化信息发送给上级，将自身状态设置为已加入，完成上级与下级的握手；
69.f.上级接收到下级的上电测试结果回复消息后，设置下级的加入状态为已加入状态，接收到下级的故障状态变化信息后，将故障状态变化信息后记录在分布式平台全局故障记录表；
70.g.上级向全机维护系统发送在线状态信息，全机维护系统接收到该在线状态信息后，完成上级与全机维护系统的握手，向上级发送命令，要求上级发送自上电以来平台出现的故障状态变化信息；
71.h.上级将分布式平台全局故障记录表中的平台自上电以来所有的故障状态变化信息向全机维护系统报送，全机维护系统将故障信息记录到数据库中；
72.i.全机维护系统向上级发送维护测试命令；
73.j.上级向所管理的下级节点发送维护测试命令；
74.k.下级执行维护测试命令，将维护测试过程发现的故障状态变化信息报上级，上级记录故障信息，并将故障状态变化信息报全机维护系统，全机维护系统将故障状态变化信息记录到数据库中；
75.l.上级在等待维护测试时间后，向下级发送获取维护测试结果命令，收集下级上报的维护测试结果，对于未回复结果的下级，将其测试结果修改为失败，向全机维护系统上报所有节点的维护测试结果。
76.实施例
77.本实施例包括典型运行环境介绍、系统配置数据中配置的信息和应用效果说明三部分。
78.(1)典型运行环境：机载分布式平台中有5个节点，节点分为两类，1个iom(输入输出节点)、3个dpm(数据处理节点)、1个cmm(中央存储节点)，其中上级部署在iom节点上，下级部署在所有的节点上，全机维护系统部署在cmm节点上。故障信息统一维护管理控制软件上下级部署关系如图3所示。
79.在配置数据中配置各个下级驻留节点标识号为：
80.——iom节点标识号为1；
81.——dpm1节点标识号为2；
82.——dpm2节点标识号为3；
83.——dpm3节点标识号为4；
84.——cmm节点标识号为5；
85.各个节点上能够检测出的故障信息为：
86.——bit_cpu_test_item，处理器测试；
87.——bit_fpu_test_item，浮点协处理器测试；
88.——bit_ram_test_item，随机存储器测试；
89.——bit_flash_test_item，flash存储器测试；
90.——bit_nvram_test_item，非易失存储器测试；
91.——bit_int_test_item，中断控制器测试；
92.——bit_timer_test_item，定时计数器测试；
93.——bit_watchdog_test_item，看门狗定时器测试；
94.——bit_mmst_test_item，电子盘存储功能故障。
95.(2)系统配置数据中配置的内容有：
96.在系统级配置数据中配置管理结构，上级直接管理下级1、下级2、下级3、下级4、下级5；
97.在上级属性配置中配置上级部署在iom模块上；
98.在上级属性配置中配置维护测试等待时间为30秒；
99.(3)应用效果具体为：
100.分布式平台上电后，按照下述步骤执行故障信息统一维护管理：
101.a.各个模块启动运行，上级、下级、全机维护系统分别进行初始化；
102.b.3个dpm模块上的下级首先启动完成，获取上电测试结果，dpm1上的上电测试未通过，未通过项为bit_nvram_test_item测试项，dpm1上的下级记录nvram故障状态变化信息，包含的内容有：
103.——故障编码nvram_fault,取值为32；
104.——故障从无到有次数为1；
105.——故障状态为存在；
106.——故障类型为硬故障；
107.——故障发生时间为：11时12分34秒；
108.c.先启动完成的三个dpm模块上的下级向上级发送加入请求，未收到上级回复的允许加入，记录状态为未加入状态。三个下级启动周期测试任务，进入到正常运行阶段；
109.d.dpm1模块在周期检测时，bit_nvram_test_item测试项未检测出故障，将故障状
态变化信息记录到本级，包含的内容有：
110.——故障编码nvram_fault,取值为32；
111.——故障从无到有次数为1；
112.——故障状态为不存在；
113.——故障类型为间歇故障；
114.——故障消失时间为：11时12分36秒；
115.e.驻留在iom上的上级初始化结束时向5个下级发送获取上电测试结果消息，iom节点和dpm三个节点上驻留的下级接收到该消息后，更新加入状态为已加入状态，向上级回复上电测试结果，dpm1节点上驻留下级发送自上电以来的nvram故障状态变化信息，上级将故障信息记录到分布式平台全局故障记录表中，包含的信息有：
116.——发生故障的节点dpm1的标识，取值为2；
117.——故障编码nvram_fault,取值为32；
118.——故障从无到有次数为1；
119.——故障状态为不存在；
120.——故障类型为间歇故障；
121.——故障消失时间为：11时12分36秒；
122.f.cmm模块上驻留的全机维护系统初始化结束，cmm模块上驻留的下级初始化结束，对上电结果进行检查，发现bit_flash_test_item测试未通过，将flash故障状态变化信息记录在本地，包含的信息有：
123.——故障编码flash_fault,取值为16；
124.——故障从无到有次数为1；
125.——故障状态为存在；
126.——故障类型为硬故障；
127.——故障发生时间为：11时12分37秒；
128.g.cmm节点上驻留的下级向上级发送加入请求，接收到上级的允许加入回复后，记录自身加入状态为已加入状态，将flash故障状态变化信息发送给上级，上级将该故障状态变化信息记录到本地全局故障数据中，包含的信息有：
129.——发生故障的节点cmm的标识，取值为5；
130.——故障编码flash_fault,取值为16；
131.——故障从无到有次数为1；
132.——故障状态为存在；
133.——故障类型为硬故障；
134.——故障发生时间为：11时12分37秒；
135.h.上级向cmm模块上驻留的全机维护系统发送在线状态信息，全机维护系统向上级发送命令，要求上级报送自上电以来平台出现的故障状态变化信息；
136.i.上级将自上电以来发生的故障状态变化信息，包含dpm1模块上的nvram故障状态变化信息，以及cmm模块上的flash故障状态变化信息发送给全机维护系统，全机维护系统将故障状态变化信息记录到数据库中；
137.j.全机维护系统向驻留在iom上的上级发送执行维护测试命令，上级向所有5个下
级发送执行维护测试命令；
138.k.下级节点开始执行维护测试，dpm1上驻留的下级在执行维护测试时除了nvram_fault,又发现了ram_fault故障，dpm1上驻留的下级更新本地故障状态变化记录，包含的信息有：
139.——故障编码ram_fault,取值为8；
140.——故障从无到有次数为1；
141.——故障状态为存在；
142.——故障类型为硬故障；
143.——故障发生时间为：11时14分50秒；
144.l.dpm1上驻留的下级将该故障信息发送给上级，上级将该故障记录到分布式平台全局故障记录表中，同时发送给全机维护系统，包含的信息有：
145.——发生故障的节点dpm1的标识，取值为2；
146.——故障编码ram_fault,取值为8；
147.——故障从无到有次数为2；
148.——故障状态为存在；
149.——故障类型为硬故障；
150.——故障发生时间为：11时14分50秒；
151.m.cmm模块在维护测试时未发现故障，将之前发现的flash故障的信息进行更新并报上级，更新后的内容为：
152.——故障编码flash_fault,取值为16；
153.——故障从无到有次数为1；
154.——故障状态为不存在；
155.——故障类型为间歇故障；
156.——故障消失时间为：11时14分45秒；
157.n.上级接收到cmm的故障状态变化信息后，更新本地全局故障记录中的内容，并将故障状态变化信息报全机维护系统，包含的内容有：
158.——发生故障的节点cmm的标识，取值为5；
159.——故障编码flash_fault,取值为16；
160.——故障从无到有次数为1；
161.——故障状态为不存在；
162.——故障类型为间歇故障；
163.——故障消失时间为：11时14分45秒；
164.o.其它下级节点维护测试时未发现故障，上级等待30秒后，向下级节点发送维护测试结果上报命令，接收下级的维护测试结果，除dpm1模块测试结果为未通过外，其它模块测试结果为通过，将所有模块测试结果发送给全机维护系统，完成本次维护测试。
165.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法，其特征在于，包括：在机载分布式平台的配置数据中将系统管理软件配置为上级和由所述上级管理的多个下级节点，所述上级和所述下级在上电后分别进行初始化过程，再进入正常运行状态；下级获取各驻留节点的上电测试结果，检测并记录故障状态变化信息；下级向上级发送加入请求，上级接收到所述加入请求后，记录下级加入状态为已加入状态，并向所述下级回复允许加入；所述下级接收到上级的允许加入回复后，记录自身的加入状态为已加入状态，完成所述上级和所述下级之间的握手，并将已记录的上电检测故障状态变化信息上报所述上级，所述上级对所述下级发送的故障状态变化信息进行记录；所述上级向所述机载分布式平台的全机维护系统发送在线状态信息，所述全机维护系统接收到该在线状态信息后，完成所述上级与全机维护系统的握手；所述全机维护系统向所述上级发送命令，要求所述上级发送自上电后平台出现的故障状态变化信息，所述上级将已记录的自上电后的故障状态变化信息报送至所述全机维护系统。2.根据权利要求1所述的基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法，其特征在于，所述初始化过程包括：所述上级上电后，获取所述下级的上电测试结果，若未收到所述下级的上电回复，则将下级加入状态设置为未加入状态，完成初始化过程，再进入正常运行状态；所述下级上电后，获取驻留节点的上电测试结果，检测并记录故障状态变化信息；同时向所述上级发送加入请求，若未收到所述上级允许加入回复，则将自身加入状态设置为未加入状态，完成初始化过程，启动检测任务。3.根据权利要求1所述的基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法，其特征在于，所述下级完成初始化过程后，获取驻留节点的上电测试结果，进行周期性的检测，记录故障状态变化信息并上报所述上级。4.根据权利要求1所述的基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法，其特征在于，还包括：所述下级先上电，上级后上电时，所述上级向所述下级发送指令，要求所述下级上报自上电以来的所有测试结果，所述下级将已记录的自上电以来的所有故障状态变化信息上报至所述上级。5.根据权利要求1所述的基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法，其特征在于，还包括，所述全机维护系统向所述上级发送维护测试命令，所述上级将所述维护测试命令发送至所述下级，所述下级执行该维护测试命令，将维护测试过程检测到的故障状态变化信息报至所述上级，所述上级对该故障状态变化信息进行记录，并将该故障状态变化信息报至所述全机维护系统。6.根据权利要求5所述的基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法，其特征在于，还包括，所述上级在等待设定的维护测试时间后，向所述下级发送获取维护测试结果命令，所述下级将记录的维护测试结果上报至所述上级。
7.根据权利要求6所述的基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法，其特征在于，所述上级向所述下级发送获取维护测试结果命令后，若未收到所述下级上报的维护测试结果，则将所述下级的测试结果修改为失败，并向所述全机维护系统上报所有的维护测试结果。8.根据权利要求5所述的基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法，其特征在于，所述全机维护系统将接收到的故障状态变化信息记录至数据库中。

技术总结

本发明提供了一种基于机载分布式平台的故障信息统一维护管理方法，包括：将系统管理软件配置为上级和多个下级节点，上级和下级在上电后分别进行初始化过程；下级获取各驻留节点的上电测试结果，检测并记录故障状态变化信息；下级向上级发送加入请求，上级向下级回复允许加入，完成上级和下级之间的握手，下级将已记录的上电检测故障状态变化信息上报上级；全机维护系统向上级发送命令，要求上级发送自上电后平台出现的故障状态变化信息，上级将已记录的自上电后的故障状态变化信息报送至全机维护系统。本发明实现对机载分布式平台中的多节点、异构节点进行统一的故障信息收集、维护和管理控制，为地面维护人员提供可靠的维护信息。信息。信息。