（控制理论与控制工程专业论文）应用rfid技术的企业门禁信息管理系统研究.pdf

上海大学硕士学位论文 摘要 企业门禁信息管理主要完成对进出企业车辆信息采集和管理工作，作为企 业安全防卫工作的第一道防线，其对企业的重要性不言而喻。随着微波技术、 计算机技术和网络技术等高新技术的迅猛发展，各企业开始了自身信息化建设， 而门禁管理系统也不断朝着集成化、智能化、网络化与分布式的方向发展。这 种发展趋势使门禁管理系统在规模、结构、功能层次及设计实现等各个方面均 与传统的系统相比发生了很大变化，所以现在对企业门禁信息管理系统的研究 已成为企业信息化的一个重要研究课题，具有巨大的现实意义。 本文所研究的课题将9 0 年代以来在世界范围内飞速发展的射频识别技术、 计算机技术、网络技术和基于p d a ( 掌上电脑) 的移动信息采集方式结合在一 起，构建了一个完整的企业信息门禁管理系统。文章首先给出了系统设计方案， 选择了适合本系统特点的硬件设备；然后根据设计方案，进行了系统硬件构成、 数据库和软件部分的设计：最后，总结系统开发中的问题，并讨论了系统进一 步改进研究。 运用射频识别技术进行信息采集是整个系统的基础和信息来源，本系统涉 及到了两种射频识别信息采集方式。一种是由位于进出口监控室的监控计算机 控制安装于本进出口的两个阅读器进行信息采集，采集的信息通过局域网传到 主控计算机的数据库，体现了客户机n 务器运行模式。另种方式则将p d a 和射频识别阅读器相结合，实现了移动信息采集，使这个系统更加严密，功能 也更加完善，这种移动信息采集方式的应用是本系统一大特点。作者采用了面 向对象的设计方法进行监控计算机、主控计算机及p d a 中的软件设计，并用统 一建模语言u m l 对软件进行分析，以提高软件质量- o 实验表明，系统达到了预期效果，并使企业门禁信息管理效率得到了较大 提高，但由于各方面原因，系统中有些问题及技术细节还需要进一步完善。在 今后的研究中，本人将继续致力于技术的完善和系统功能的改进。 关键词：门禁信息管理，射频识别技术，p d a ，s q l s e r v e r ，面向对象 v 上海大学硕士学位论文 a b s t r a o t a st h ef i r s tg u a r do fe n t e r p r i s es e c u r i t y , t h ei m p o r t a n c eo ft h ea c c e s sc o n t r o l s y s t e mi sv e r yo b v i o u s i tr e c o r d st h ei n f o r m a t i o no fv e h i c l e sw h e nt h e yc o m ei no r g oo u to ft h ee n t e r p r i s e ，s t o r e st h ei n f o r m a t i o ni n t od a t a b a s e ，n o t i f i e st h es u p e r v i s o r w h e nt h e r ei sa ne m e r g e n c y w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fc o m p u t e rt e c h n o l o g y ， n e t w o r kt e c h n o l o g y , d a t a b a s et e c h n o l o g ya n dm i c r o w a v et e c h n o l o g y , t h ea c c e s s c o n t r o ls y s t e mo fe n t e r p r i s e sg o e st o w a r d si n t e g r a t i o n ，i n t e l l i g e n c ea n dn e t w o r k i n g c o n t i n u o u s l y g r e a tc h a n g e sh a v et a k e np l a c ei nt h es c a l e ，f u n c t i o n ，p e r f o r m a n c ea n d e t c o fm o d e ma c c e s sc o n t r o ls y s t e m sc o m p a r e dt ot r a d i t i o n a ls y s t e m s s ot h e r e s e a r c ho fa c c e s sc o n t r o ls y s t e m sh a sg r e a tv a l u e sf o rm o d e m e n t e r p r i s e s t h ep a p e ri sb a s e do nt h er e s e a r c ho fa l la c c e s sc o n t r o ls y s t e mw i t ht h e a p p l i c a t i o no fr f i dt e c h n o l o g y , c o m p u t e rt e c h n o l o g y , n e t w o r kt e c h n o l o g ya n d p e r s o n a ld i g i t a la s s i s t a n t ( p d a ) d a t ac o l l e c t i o nu s i n gr f i di st h ec o r ea n dd a t a s o u r c eo ft h ee n t i r es y s t e m i tc h a n g e st h eh a n do p e r a t i o nm o d e ，g e t sr i do ft h e h u m a nf a c t o r si nt h ew h o l ep r o c e s sa n da l s os o l v e st h ep r o b l e m so fd a t as t a g g e r i n g a n dl o we f f i c i e n c y i nt h i ss y s t e mt h e r ea r et w ok i n d so fr fr e a d e r su s e df o rd a t ac o l l e c t i o n o n ei s t h ef i x e dr e a d e r sw h i c hc a nb es e t t l e dn e a rt h eg a t e sa n dr e a dt h ed a t ai nt h ec a r d p a s t e do nt h ev e h i c l ew h e ni tc o m e si no rg o e so u to f t h eg a t e t h eo t h e rk i n di st h e h a n d h e l dr e a d e rt h a ti sc o m b i n e dw i t hap d aa n du s e dt oc h e c kd a t ao fav e h i c l ei n t h ee n t e r p r i s ep o r t a b l y t h i sp o r t a b l ew a yo fd a t ac o l l e c t i o nc o m b i n i n gr f i da n d p d af e a t u r e sl a r g e l yi nt h ew h o l es y s t e m a l lt h e s ed a t aa r et r a n s p o r t e dt oah o s t c o m p u t e ri nt h ec o n t r o lr o o ma n ds t o r e di n t od a t a b a s e f o rt h ed e v e l o p m e n to f s o f t w a r e ，o b j e c t - o r i e n t e dm e t h o d si su s e d t h ea u t h o ru s e su m l t oa n a l y z es o f t w a r e w h i c hi m p r o v e st h eq u a l i t yo fs o f t w a r ea n dm a k e st h em a i n t e n a n c ee a s y i nt h ee n d ， t h ep a p e ri n t r o d u c e dt h ef u r t h e rr e s e a r c ho ft h es y s t e m ，t h a ti st h eu s eo fap o r t a b l e 上海大学硕：l 学位论文 d a t ap r o c e s s i n gu n i ti n s t e a do fp d ai no r d e rt og e tm o r eu t i l i t y t h i sa c c e s sc o n t r o ls y s t e mu s i n gr f i dh a sb e e np r o v e de f f i c i e n ta n ds t a b l eb y t e s tr u n n i n g k e y w o r d s ：a c c e s sc o n t r o l ，r f i d ，p d a ，s q ls e r v e r , o b j e c t - o r i e n t e d v 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发 表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的 任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：鲻日期：丝必 本论文使用授权说明 本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学 校可以公布论文的全部或部分内容。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：兰虹导师签名：呈堆曰期： 上海大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 课题研究目的和意义 在信息技术发展目新月异的今天，企业信息化管理给企业带来的优势也越 来越明显的体现出来。企业门禁信息管理系统作为车辆进出企业的第一道工序， 成为企业信息化管理中重要的一个组成部分。 门桨信息管理系统，可以理解为车辆出入口控制系统，在科学技术发达的 今天，已发展为一套现代化的、功能齐全的信息管理系统，它对出入门和通道 的管理也早己超出了单纯的车辆进出管理。它不止是作为进出口管理使用，而 且还能有助于内部的有序化管理。它能够时刻自动记录车辆的出入情况，有效 管理具有进入权限的内部车辆( 包括了企业员工车辆和企业产品流通车辆等允 许经常进入企业的车辆) ，限制无权限的非法车辆进出，防范企业的无谓损失。 特别对许多大型生产企业来说，他们每天要销售产品和采购生产原料，有大量 运输货品的车辆进出厂区，企业门禁信息管理就成为企业安全防范系统中极其 重要的一部分，并为企业实施e r p ( 企业资源计划) i i 】系统奠定良好基础。 1 2 国内外研究概况 在一些发达国家中，企业门禁信息管理正以远远高于其它类安防产品的进 度迅猛发展，力争将原有的控制管理方式从传统的人工操作方式向计算机化的 高效率控制方式转变，并己得到良好的运行效果。特别是最近十年，随着计算 机技术和无线微波通信技术的发展和成熟，射频识别技术( r f i d 一一r a d i o f r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n ) 2 - 7 也越来越多的应用在企业门禁信息管理”o 】中，使 得信息采集和管理方面有了较大改善。 在国内，虽然企业门禁信息自动化管理已得到越来越多企业的认同，但就 实施方面还未达到国外先进水平，普及度也不尽如人意。多数企业的门禁信息 管理仍然采用传统的人工作业方式，即有车辆到来先停车，由门卫检查确定其 上海大学硕士学位论文 权限后再决定是否让其进出。这种方式不仅效率低下，而且在防范操作人员徇 私舞弊方面也不能达到要求，容易给企业造成损失。在进出车辆很多的情况下， 如果都要停车检查，浪费时间而且操作人员工作量也较大。另外目前国内企业 门禁信息管理大部分都只包括企业进出口的车辆管理，对进入企业的车辆不能 实现便携式地移动核查功能，在管理严密性方面存在缺陷。 本课题正是在此背景下产生的，作者希望通过本课题的研究，将先进的 r f i d 技术和企业门禁信息管理相结合，同时在系统中集成了基于p d a ( 掌上 电脑) 的移动信息采集管理方式【1 1 1 ，使管理过程更加严密，并在其中尽量减少 人工介入，逐步实现门禁信息管理由人工管理向计算机自动化管理的转变，在 为企业大幅提高效率的同时，减少企业无谓损失，从而使企业有更大的收益。 1 3 论文的主要研究内容 本课题“应用r f i d 技术的企业门禁信息管理系统”的研究内容主要涉 及到了系统的功能分析及建模、硬件系统组成、软件设计和实现以及数据库设 计等方面，具体内容如下： 第一，系统分析及建模。作者首先对企业车辆进出实际管理流程以及企业 对门禁信息管理系统的功能要求进行了仔细分析研究，确定整个系统解决方案， 并将射频识别技术、计算机技术、数据库技术、网络技术等现代信息技术运用 到此解决方案中，充分体现了系统的先进性。作者在系统中集成了基于p d a 的 移动信息采集方式，以实现车辆信息的随时随地移动核查功能，这是一种全新 的尝试，也是本系统的一大特点。一般企业都有多个出入口，作者根据这一特 点在本系统中设计了一个三进三出的典型f q 禁系统，确定了系统设备的总体布 局及子系统构成，最后简要介绍其功能。 第二，设计硬件系统构成。从系统需求出发，设计系统总体硬件构成并选 择各具体控制设备。本系统中选用了t a g m a s t e r 公司的射频识别设备，此设备 的具体特性及其外围接口将作为重点论述。另外对其他各设备之间的连接运行 原理及其控制逻辑也有较详细的阐述。 第三，数据库设计。数据库是本系统数据存储的核心及控制软件操作的基 上海犬学硕士学位论文 础，其性能会直接影响整个管理系统的性能。本系统数据库包括了作为系统服 务器数据库的s q ls e r v e r 和p d a 中的p o c k e ta c c e s s 移动数据库。数据库表结 构设计、存储过程设计、数据传输服务( d t s ) 以及应用程序中用到的数据库访问 技术及其组件是本部分的主要研究内容。 第四，系统软件设计。系统软件采用c + + 语言开发，包含三部分：运行于 监控计算机的现场监控及操作软件i n o u t m o n i t o r 、运行于主控计算机的管理软 件i n o u t m a i n 以及运行于p d a 的移动信息管理软件h h r e a d e r 。作者根据对系 统功能的分析，采用面向对象的设计思想和方法，并结合软件工程领域里的统 一建模语言u m l ，对以上三部分软件进行建模与模块划分设计，每个模块实现 某一特定功能，各模块结构将在文中详细描述。 系统采用一种特定串行通讯协议实现对射频识别设备的信息采集和传输控 制，此i 力、议的软件实现是本文的一个重点。p d a 中的移动信息管理软件 h h r e a d e r 是基于w i n d o w sc e 操作系统的嵌入式软件，它的开发方式及所用开 发工具均与普通桌面系统下的软件开发有很大不同。作者在开发过程中遇到了 不少问题，在本部分中作者对整个开发过程及自己的一些体会进行了总结。 最后，对软件性能进行了测试，以保证其安装和运行时的可靠性。 第五，对整个系统设计和实现进行总结，并提出下一步的改进研究方案。 1 4 论文安排 本文共分七章，具体如下： 第一章介绍本课题研究意义，国内外企业门禁信息管理系统发展状况以及 当前我国企业门禁信息管理系统存在的问题。 第二章阐述系统功能分析和总体结构。 第三章阐述系统硬件构成及设备特性。 第四章阐述系统数据库设计。 第五章阐述系统软件结构，包括各软件模块功能结构等。 第六章提出系统进一步改进方案。 第七章总结与展望。 上海大学碗士学位论文 第二章系统功能分析和总体结构 2 1 系统功能 根据企业的日常门禁管理要求，本系统应实现以下功能： 第一，对进入企业的车辆信息进行自动采集，录入数据库。由于某时间可 能进出企业车辆很多，为避免无谓的等待时间，提高效率，系统应实现不停车 信息采集，并根据车辆具有的权限让其进入或阻止其进入。整个过程要进行现 场监控，尽量减少人为因素介入。 第二，对进出企业车辆分类，固定用户和临时用户。固定用户，如企业职 工车辆、企业固定用车以及需要经常进出企业运送产品和原料的货车等：临时 用户与企业没有长期关系，他们只是在有某种特殊需求时才需要进入企业，如 需要临时来企业运送产品，这些车辆是经常变化的。对这两种用户，系统应予 以区别对待。 第三，进入企业的车辆有不同的目的，对每个用户信息要尽量的完整以方 便查询。车辆进入后，管理人员在需要时，能实现便携式的移动信息查询功能， 这为企业的安全防范又增加了一道防卫。 第四，系统应具有完备的门禁信息管理功能，良好的人机界面，操作简单、 方便、实用。工作人员能随时对进出情况进行组合查询，并生成不同的打印报 表。各种不同类型的用户进出情况要在相应监控计算机界面上清晰地反映出来， 对信息管理设定不同的权限，只允许有相应权限的操作人员进行相应操作。 第五，对企业多个进出口进行统一监控和信息管理，各口采集信息均通过 局域网传入主控制室的主控计算机数据库存储。每个进出口监控计算机反映相 应进出口信息，主控计算机可监控所有进出口的信息。 2 2 系统设计原则 根据企业实际要求，系统设计时主要考虑以下几项原则： 第一，操作简单，界面标志明显易读。操作人员能在短时间内掌握系统硬 上海大学顺士学位论文 件和软件的操作方法。在软件使用上，尽可能减少键盘输入的步骤，特别是经 常操作的功能模块，多采用信息选择输入的方式，简化操作。 第二，系统安全可靠。安全性是衡量系统性能的一项重要指标，不具备较 高安全可靠性的系统不仅不能取得满意的运行效果，有时还会给企业带来损失。 对企业来说，门禁信息非常重要，它记录了进出企业的车辆信息，为企业提供 安全防范功能，也为出现意外时追回损失提供了依据。门禁信息不能随意修改 和删除，因此系统对不同的操作人员设立不同操作权限，操作人员进入系统时 需要进行身份验证，对重要功能的操作要有日志记录。在企业内部，系统还要 允许操作员随时随地检查车辆信息，一旦发现非法车辆立即处理，此功能也可 作为意外时的应急措施。此外，系统数据库还要具备数据备份和复制功能，保 证数据安全。 第三，易于扩展和优化。随着企业经济的发展，规模日益增大，在系统功 能上企业可能提出新的需求。另外，信息技术也在不断进步，采用新技术优化 原系统也是需要的，因此系统设计时要考虑系统扩展和优化的问题。 2 3 系统设计方案 对整个系统的实现目标及功能进行仔细研究分析后，作者在系统设计中采 用了以下的设计思路： 首先，对不同用户分类，固定用户和临时用户。每个固定用户分配一张射 频标签卡，可以固定安装在车辆上，用于用户进出企业。标签卡不仅是用户的 唯一标识，也是用户信息的电子载体。临时用户进入企业前先停车在进口监控 室申请标签卡并登记，凭此卡进入企业，离开时在出口处归还临时卡。 第二，在企业每个进出口处安装固定射频识别设备，车辆进入或离开时识 别标签卡并采集其上的用户信息i 钔。此信息传输到此进出口监控室的监控计算 机，显示给操作员的同时，通过局域网将该记录自动录入主控计算机数据库。 此处对数据库的访问采用客户机服务器模式。射频识别设备根据此标签卡状 态，控制栏杆机动作，表现为对该车辆放行或阻止。主控制室的主控计算机可 以通过局域网监控到各个进出口的车辆进出情况。 ：海大学碗：b 举位论文 纂三，采惩出p d a 穗手簿羹手菝识巍设备缝或移渤痿意管避方式，在霾定瓣 频识别设铸涉及不到的范围内对已经进入企业的车辆进行检查，发现非法车辆 可立即处理。媛信息可同步给上位机作记录保存，以备以后查洵。 第滔，簸控室搽俘入贯霹摄嚣箕粳琵透过整撩诗葵疆怼霜声信惹遂嚣蘩入、 修改等操作，对于车辆进出记录，不允许操作员修改或删除。主控制室的管联 人员除可以进行以上操作外，还可对备个进出口的车辆进出记渌查询、导出和 蠢印，以及对操毒# 太赞遴行管理等。 根据以上分析，可以看出，整个系统集射频识别技术、计算机通信与管理 技术、数据库技术、网络技术等多种信息技术于一体，主要的硬件构成设备有 翁频识澍设备、薹耋控访舞李晁、主接诗簿蔽、p d a 、拦抒撬、遮感线霉秘努霹凝 等，其中核心为射频识别设备，本系统总体结构如图2 1 。 各设祷选择如下： 1 ) 瓣频识羽设备 由于射频识别技术( r f i d ) 的飞逋发展，现有市场上各种规格的射频识别设 备种类也非常繁多，谢很多公司生产此类产品，如瑞典t a g m a s t e r 公司、南非 n o r t e c h 公司、美莺t l 公司、涟国b a l e f f o u r 公司篱。考瘩囊系缝稳定瞧窝信患 采集的准确性以及本系统需要采用种能与p d a 结合使用的便携式射频识别 设备，作赣选择了t a g m a s t e r 公司的射频识别设备。 t a g m a s e t e r 公司懿辩频识剐设餐楚当今簪舔上同类产晶中极为或臻豹一令 例子，它运用微波技术进行识别，识别正确率较高，性能稳定，工作频率为 2 4 5 g h z 附近f 2 4 3 5 g h z 一2 4 6 5 g h z ) ，蹙型的工业蝾声不会影响刹设备之间的微 波通讯，蕊体往份院较高。它通过了c e 帮f c c 认证，莉额输出功率较低瓯 另外t a g m a s t e r 公司设备传输信息采用一种特定通讯协议进行，并在此协议基 础上为其设备提供了功能完备的软件二次开发接阴函数，大大筒化了软件开发。 另矫，t a g m a s t e r 公裁褥制的静可与p d a 结合健雳酶便携式射频谈交设备正 满足本系统需要，其他同类厂家还未有此类型的成熟产品。 上海大学硕：忙学位论文 圈2 - 1 系统布局图 2 ) 监控计算机和主控计算机 考虑n - 者麓菠焉环境，系统簸按诗算税帮圭控诗冀掇魏象蹋了磺华工狡 机，以取得较稳定的性能和较好的防尘与抗腐蚀效果。 3 ) p d a 本系统移动信息管毽方式中雳载麓p d a 采蠲c a s i o 公司静e g s 0 0 望工业臻 一k 海大学硕士学位论文 p d a 。此款p d a 具有6 5 5 3 6 色t f t 触摸显示屏，可以随时显示移动射频识别 设备采集的信息；具备红外接口、串口等多种接口满足了本系统对其的通信要 求；经测试其防震程度达到了o 7 5 m ，防水性能也达到了工业二级标准； 3 2 m r a m 存储大型数据库，并可通过c f 卡简单升级。 4 ) 栏杆机 栏杆机采用较常用的通用栏杆机。 本章小结 本章首先讨论了系统实现的目标及要达到的功能。接着根据分析结果，作 者给出了系统设计原则和设计方案。最后作者根据以上方案给出了系统总体构 成图，并对系统中各具体硬件设备进行选择。作者在本系统中集成了基于p d a 的移动信息管理方式，这是将智能移动设备与射频识别设备相结合的一种新型 应用。 上海大学硕士学位论文 第三章系统硬件设计 整个系统的硬件设备有射频识别阅读器、电子标签、栏杆机、地感线圈、 计算机、p d a 等，它们根据实现目标组成个硬件系统，在上位机软件的控制 下进行进出口车辆信息采集和管理。 3 1 射频识别系统介绍 射频识别技术( r f i d r a d i of r e q u e n c yi d e m i f i c a t i o n ) ，是目前应用最广泛 的自动识别技术之一【1 2 1 ，它将大量来自不同专业领域的技术综合到一起，如高 频技术、电磁兼容性、半导体技术、数据保护和密码学、电信、制造技术等。 与磁卡、i c 卡等接触式识别技术不同，它通过射频方式进行数据传输，其基本 原理是利用射频信号和空间耦合( 电感或电磁耦合) 传输特性，实现对被识别 物体的自动识别【1 6 。 射频识别系统中最基本的两个组成部分是阅读器( r e a d e r ) 和电子标- 签( t a g ) 。 阅读器通常由高频模块( 发送器和接收器) 、天线、控制模块及接口电路( 如 r s 2 3 2 、r s 4 8 5 ) 等组成：电子标签是射频识别系统中的数据载体，通常由耦 合元件( 线圈、微波天线等) 以及微电子芯片组成。在射频识别系统的实际应 用中，电子标签附着在被识别的物体上( 表面或内部) ，一旦带有电子标签的被 识别物体进入可识读范围时，阅读器可以自动以无接触方式将约定的信息从电 子标签中读取出来，从而完成自动识别物品或自动采集物品标志信息的功能。 射频识别系统分类方式很多，主要有： 1 ) 根据电子标签是否带供电电源，r f i d 系统可分为有源系统和无源系统。 2 ) 根据阅读器工作频率，r f i d 系统可分为低频系统( 3 0 k h z 3 0 0 k h z ) 、 高频或射频系统( 3 m h z 3 0 m h z ) 和超高频( 3 0 0 m h z 3 g h z ) 或微波 ( 3 0 h z ) 系统。 3 ) 根据作用距离，r f i d 系统可分为密耦合系统( 0 q c m ) 、遥耦合系统 ( o 1 m ) 和远距离系统( 1 m ) 。 1 9 4 8 年，哈里斯托克曼( h a r r ys t o c k m a n ) 发表的“利用反射功率的通信” 上海大学硕：仁学位论文 奠定了射频识别的理论基础，成为射频识别理论领域的经典。上世纪八十年代 - y r 始r f i d 技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用也越来越多的出现。 从2 0 0 1 年至今，r f i d 产品种类更加丰富，电子标签成本也不断降低，规模应 用行业不断扩大，同时r f i d 理论电得到了丰富和完善 1 3 _ ”1 。特别是世界头号 零售商沃尔玛宣布大范围使用r f i d 技术极大地推动了其研究和应用【l ”。 射频识别技术拥有其他识别技术无法比拟的优点，可以非接触识别( 识别 距离从几厘米到几十米) ，可以识别高速运动物体，对恶劣环境( 灰尘，潮湿等) 适应能力强，保密性好，可同时识别多个物体等。拥有此多优点的r f t d 技术 如今已越来越广泛的应用在各种不同领域中，应用前景十分广阔，而本系统就 将射频识别技术应用在企业门禁信息管理领域。 3 2 射频识别阅读器 根据需要本系统中选用了两种阅读器，手持式射频识别单元s 1 5 1 0 和固定 式阅读器s 1 5 0 0 ( 图3 - 1 和图3 2 ) 。其中六个s 1 5 0 0 分别固定安装在企业的三 个进出口处，识别进出车辆，控制栏杆机动作，信息传输给监控计算机，完成 门禁信息采集过程。s 1 5 1 0 与p d a 一起工作，无需安装布线，它主要完成由p d a 软件控制的便携式信息采集功能，并将该信息保存在p d a 数据库中。 图3 - 1s 1 5 1 0 阅读器图3 - 2s 1 5 0 0 阅读器 3 2 1s 1 5 1 0 射频识别单元 s 1 5 l o 射频识别单元必须由主机控制才能工作，本系统中“主机”指p d a 。 上海大学硕十学位论文 作为移动信息采集工具，其体积小巧( 1 8 5 * 8 2 3 2 m m ) 且重量很小( 0 7 k g ) ， 方便便携式使用。s 1 5 1 0 工作频率为2 4 5 g h z ，有1 0 0 个频道可供选择，通过 内置天线与电子标签通讯，阅读范围l m ，写卡范围1 5 c m 。它的输出功率非常 小( p u t _ p r o v i d e r 【t e x t ( “c e d b ”) ) ； i a d o c e c o n n - o p e n ( t e x t ( “，t e x t ( “”) ，t e x t ( “”) ， m s a d 0 c e ：a d o p e n u n s p e c m e d ) ； ( 3 ) 创建r e c o r d s e t 对象并与已建c o n n e c t i o n 联系起来 c l s i d f r o m p r o g i d ( t s a d o c e 3 0 r s p r o g i d ，& t c l s i d ) ； c o c r e a t e l n s t a n e e ( t c l s i d ，n u l l ，c l s c t x i n p r o c _ s e r v e r c l s c t x _ l o c a ls e r v e r ，i i d _ 一r e c o r d s e l ( l p v o i d “) & i a d o c e r s ) ； v a r c o n n l p d i s p v a l 2 i a d o c e c o n n ； v a r c o n n l v t ：v td i s p a t c h ； i a d o c e r s - p u t _ a c t i v e c o n n e t i o n ( v a r c o n n l ) ； ( 4 ) 执行s q l 语句 此处举例说明执行s q l 语句为已连接的数据库创建一个表”c l i e n t ”。 上海大学硕士学位论文 v a r t s q l b s t r v a l = s y s a l l o e s t r i n g ( t e x t ( “c r e a t et a b l ec l i e n t ( m y i n ti n t e g e r , m y d a t ed a t e t i m e ，m y s t r i n gv a r e h a r ( 2 0 0 ) ”) ) ； i a d o c e r s o p e ( v a r t s q l ，v a r e m p t y , m s a d o c e ：a d o p e n f o r w a r d o n l y , m s a d o c e ：a d l o c k r e a d o n l y ，m s a d o c e ：a d c m d u n k n o w n ) ； s y s f r e e s t r i n g ( v a r t s q l b s t r v a l ) ； ( 5 ) 取得记录集 ，如取出c l i e n t 中所有记录 v a r t s q l b s t r v a l = s y s a l l o c s t r i n g ( t e x t ( “s e l e c t “f r o mc l i e n t ”) ) ； h r = i a d o c e r s - o p e n ( v a r t s q l ，v a r e m p 吼m s a d o c e ：a d o p e n d y n a m i c ， m s a d o c e ：a d l o c k o p t i m i s t i c ，m s a d o c e ；：a d c m d u n k n o w n ) ； s y s f r e e s t r i g ( v a r t s ql b s t r v a l ) ； i a d o c e r s - g e t - f i e l d s ( & i a d o c e f i e l d s ) ； 接下来可以利用循环依次取得记录集中各字段 5 1 4 2 数据库管理( c d a t a b a s e d l g ) 数据库管理主要由对话框类c d a t a b a s e d l g 实现，其u m l 类图如图5 3 。 c d a t a b a s e d l g i 劬l l i s t d i s p l a y ：c l i s t b o x o n c l e a r ( ) ：v o i da f x ；0 n i n i t d i a l o g ：b o o l e a n 图5 - 3c d a t a b a s e d l g 类u m l 类图 其中o n c l e a r ( ) ) n 于将p d a 数据库中的记录导入主机s q ls e r v e r 数据库并清空 p o c k e ta c c e s s 数据库，它通过a d o c e 的记录集对象执行s q l 语句实现，具体 方法如上介绍：o n l n i t d i a l o g ( ) 函数显示数据库记录给用户，以方便用户查询。 5 1 5h h r e a d e r 写卡模块的实现 写卡模块只针对读写卡，对只读标签没有作用。具体地说，就是阅读器通 过微波通讯把用户自定义数据写入卡内，这些数据是根据用户特殊需要确定的。 按下主界面上的“写卡”按钮进入写卡对话框( c w r i t e d l g 类) ，c w r i t e d l g 类的 u m l 类图如图5 - 4 ，其中的前四个成员变量代表了写操作的四个参数，将在以 上海大学硕士学位论义 下部分叙述tm s u s e r d a t a 代表了用户需写入卡的数据。 c w r i t e d l g 劬mc b x m e m o r y s i z e ：c c o m b o b o x 戈目一c b x i n t e r v a l s ：c c o m b o b o x 如一c b x s i l e n t p e r i o d ：c c o m b o b o x 鼬n _ c b x b i t r a t e ：c c o m b o b o x m _ s u s e r d a t a ：c s t r i n g o n i n i t d i a l o g ( 】 ：b 0 0 1 e a n o n w r i t ef )：v o i da f x d e a l w i t h b i t r a t e ( )：v o i d d e a i w i t h m e m o r y s i z e ( )：v o i d d e a i w i t h i n t e r v a l s ( )：v 0 i d d e a i w i t h s i l e n t p e r i o d ( ) ：v o i d f o r m w r i t e c o m m a n d ( ) ：v o i d 图5 - 4c w r i t e d i g 类u m l 类图 5 1 5 1 写操作参数 事实上无论被读还是被写，读写卡的工作模式都由四个参数决定，即存储 区的大小，间隔类型，间隔响应时间和数据速率。 ) 存储区的大小( m e m o r y s i z e ，表5 - 4 ) 表5 - 4 写卡操作存储区大小参数取值 类型表示 描述 存储区大小 、 m ( m i n i )最小 4 6 b i t s 1 4 b i t s + 校验( 3 2 b i t s )2 b y t e s q ( q u a r t e r ) 部分1 8 6 b i t s 1 5 4 b i t s + 校验( 3 2 b i t s )2 0 b y t e s f ( f u l l ) 全部 6 0 6 b i t s 5 7 4 b i t s + 校验( 3 2 b i t s 、7 2 b y t e s 熏) 间隔类型( i n t e r v a l s ，表5 - 5 ) 表5 5 写卡操作间隔类型参数 类型表示描述 c ( 恒定) f i x e di n t e r v a l s ，即识别信息桢之间的间隔为常数 r ( 随机) r a n d o m l yd i s t r i b u t e di n t e r v a l s ，间隔随机变化 3 ) 间隔长度( s i l e n t p e r i o d ，表5 - 6 ) 上海大学硕士学位论文 表5 6 写卡操作间隔长度参数 类型表示描述 o 连续，无间隔 4间隔为识别信息桢长度的4 倍 8 间隔为识别信息桢长度的8 倍 1 6间隔为识别信息桢长度的1 6 倍 加数据速率( b i tr a t e ，表5 - 7 ) 表5 7 写卡操作数据速率参数 类型表示描述 l ( l o wb i tr a t e ) 阅读速率4 k b p s ，写入速率4 k b p s h ( h i 曲b i tr a t e )阅读速率1 6 k b p s ；写入速率4 k b p s 5 1 5 2 写操作的实现 用户在输入区写好用户数据后，选择读写卡的工作模式，即以上四个参数， 可以进行写卡操作。写卡操作用到的c o n f i t a l k 协议命令主要有 b s wm c iw r i t et a g 和b s wm c ig e ts t a t u s 。前者用来写卡，命令中的特殊位 代表了用户设置的四个参数及用户信息，后者用来判断写操作完成与否以及是 否成功。写卡前须先停止阅读器的读卡功能。写卡操作u m l 活动图如图5 5 。 注：写卡过程中切勿移动被写卡，保证被写卡和手持阅读器之间1 0 厘米的距离。 5 2 监控计算机软件i n o u t m o n i t o r 监控计算机软件运行于w i n d o w s2 0 0 0 系统下，其核心功能是采集阅读器信 息并将数据传输到数据库，同时完成与监控人员的交互操作。作者把这两部分 分别放在了两个线程中实现，其中现场监控线程( 工作线程) 主要负责后台运行， 包括数据采集、存储管理等，而操作管理线程( 主线程) 则负责登录管理、标签 管理、阅读器参数设置等与用户的交互操作。以v i s u a lc 十+ 作为开发工具，其 功能模块图如图5 6 。 4 2 上海大学硕= 匕学位论文 图5 - 5h h r e a d e r 写卡操作u m l 活动图 图5 - 6 监控计算机软件i n o u t m o n i t o r 功能模块图 壶 上海大学硕士学位沧文 5 2 1 主界面模块的实现 主界面模块设计基于v i s u mc + + m f c 应用框架，由四个主要类组成， c m o n i t o r a p p 、c m o n i t o r v i e w 、c m o n i t o r d o c 、c m a i n f r a m e 。c m o n i t o r a p p 类包 含整个应用程序的基本特性，如程序对象的初始化等实例操作，而且全局对象 t h ea p p 即为凌类的一个对象。t h ea p p 对象可以被其他各类使用，故在软件设 计过程中作者将主线程数据库连接对象m _ p c o n n e c t i o n 定义在此类中，这样有 效的防止了数据库连接对象的重复定义，避免了系统资源的浪费，同时也符合 面向对象的设计思想。c m o n i t o r a p p 类的u m l 类图如图5 7 。 c m o n i t o r a p p i & ) m _ p c o n n e c t i o n ：一c o n n e c t i o n p t r i 劬_ s c u r o p e r a t o r ：c s t r i n g i 勘一i o p e r l e v e l ：i n t e g e r i n i t i n s t a n c e ( ) ：b o o l e a n i e x i 5 i n s t a n c e ( ) ：b o o l e a n i 钾r i t e l o g ( ) ：b o o l e a n 图5 - 7c m o n i t o r a p p 类u m l 类图 图中列出了该类的一些主要成员数据和成员函数。其中，m _ p c o n n e c t i o n 是 数据库连接对象指针，主线程通过它进行数据库访问。成员函数i n i t i n s t a n c e 0 是整个程序的进入点，负责软件最基本的初始化工作，如窗口显示大小、状态 栏和菜单栏的生成等，作者将数据库连接的建立、与阅读器通讯的串口设置、 组件函数库的初始化等操作加入在此函数中。函数e x i t i n s t a n c e0 负责程序结 束后的窗口关闭等工作，程序退出前的诸如数据库连接的关闭和串口关闭等重 要工作由该函数来完成。 c m o n i t o r v i e w 类主要负责软件界面显示，它以c f o r m v i e w 类为基类，通过 在视图上添加的各种控件实现包括当前状态的显示、用户输入等与用户的交互 操作。c m o n i t o r v i e w 类的u m l 类图如图5 8 。 上海火学硕士学位论文 c m o n i t o r v i e w 。 b m - f l e x g r i d _ m a i n ：c m s f l e x g r i d m _ f l e x g r i d e x c e p t ：c m s