基于RFID的家庭智能门禁管理系统设计与实现毕业设计1

1、湖南铁道职业技术学院湖南铁道职业技术学院 hunan railway professional technology college 毕业设计方案毕业设计方案 课题名称：基于课题名称：基于 rfidrfid 的家庭的家庭 智能门禁管理系统设计与实现智能门禁管理系统设计与实现 班班 级级: : 物联网物联网 121121 姓姓 名名: : 罗永罗永 指导教师：指导教师： 颜谦和颜谦和 完成日期：完成日期： 20152015 年年 1 1 月月 8 8 日日 毕业设计任务书毕业设计任务书 指导老师：颜谦和 一、毕业设计课题名称一、毕业设计课题名称 基于 rfid 的家庭智能门禁管理系统设计与实现

2、二、毕业设计任务二、毕业设计任务 根据培养高级技术实用人才这一目标的要求，选题从实际情况出发，选取适合于高职 学生要达到的实际能力和水平，培养学生综合运用所学的知识与技能分析与解决问题的能 力，并巩固和扩大学生的课堂知识与实际岗位技能相结合的专题作为毕业设计题目。 本课题是根据物联网应用技术专业所开设课程内容，设计一个中小模型的智能家居系 统的方案，并实现其部分功能。功能主要包括门禁子系统、燃气检测子系统、防火子系统、 家室温度控制子系统、灯光窗帘控制子系统、防盗子系统等，大家可先对这些系统进行需 求分析，然后选择 1 至多个子系统（至少 1 个）进行方案设计，并选择相关硬件设备，搭 建系统硬

3、件平台和开发环境，实现相关的功能。最终成果系统方案和设计过程文档、系统 源代码和系统模拟模型。 三、毕业设计要求三、毕业设计要求 1、选题要求 根据物联网应用技术专业所开设课程内容，题目为智能家居系统方案设计与实现，设 计一个中小模型的智能家居系统的方案，并实现其部分功能。功能主要包括门禁子系统、 燃气检测子系统、防火子系统、家室温度控制子系统、灯光窗帘控制子系统、防盗子系统 等，大家可先对这些系统进行需求分析，然后选择 1 至多个子系统（至少 1 个）进行方案 设计，并选择相关硬件设备，搭建系统硬件平台和开发环境，实现相关的功能。 2、方案标题要求 整个方案应包括封面、毕业设计任务书（已下发

4、） 、摘要关键字、目录、毕业设计正 文、结束语、致谢、参考文献； 封面包括：学校名称、专业名称、姓名、课题名称、指导老师等信息（要有图文混排） 格式要求 正文：正文，中文字体用五号宋体字，英文用 times new roman 字体， 行间距：固定值为 22 磅。 （2）一级标题：二号字，黑体，加粗，居中对齐，段上下空 20 磅。 （3）二级标题：三号字，宋体，居中对齐，段上下空 10 磅。 （4）三级标题：四号字，黑体，缩进两字，段上下空 6 磅，中间空一格。 （5）页脚：显示页码。毕业设计任务书、摘要、目录的页码以大写罗马数字编号， 如：，居中；从第一章前言到结束语、致谢、参考文献的页码以

5、阿拉伯数字编号, 居中。 （6）页眉：论文所在的章节名称，居中，小五号，宋体。封面无页眉。 （7）添加图（表）题：为“毕业论文”第一章节中的图添加“图（表）1-1，图（表）1- 2”所示的图题；第二章节的图添加“图（表）2-1，图（表）2-2”所示的图题。选择全文的 图都添加类似的图题。 （8）创建目录：显示页码，页码右对齐，格式来自正式，显示级别为三级。 要求学生在规定的时间内，经过努力可以按时完成设计，取得相应的成果。对于有些 可能超出所学知识范围的题目，应该通过自学或在实践中学习进行弥补。 通过毕业设计，提高学生的专业知识和岗位技能，培养学生的文献检索能力、开发设 计能力、创新思维能力、

6、独立工作能力与协作工作能力、培养学生严谨务实的科学作风与 奉献精神，使学生受到科学研究、专业设计和撰写技术报告的基本训练。 四、毕业设计过程及进度计划四、毕业设计过程及进度计划 课题总体规划与方案设计阶段（二周）：确定所要实现的功能内容； 设计制作阶段（六周）； 修改完备阶段（二周）； 撰写完善毕业设计方案阶段（一周）； 毕业答辩（一周） 五、毕业设计论文格式要求五、毕业设计论文格式要求 毕业设计方案或报告主要包括以下部分： （1）封面 （2）毕业设计任务书 （3）摘要与关键词 （4）目录 （5）引言 （6）正文 （7）参考文献 六、毕业设计答辩程序及准备要求六、毕业设计答辩程序及准备要求 1

7、 1、答辩程序、答辩程序 （1）介绍毕业设计情况及本人主要完成的设计内容，时间为 5 分钟 （2）答辩老师提出 2-3 个问题，由答辩人回答，回答问题时间为 10 分钟 2 2、准备要求、准备要求 （1）答辩时必须提供光盘、毕业设计论文或报告。 （2）准备好个人讲述提纲，制作 ppt 七、七、 毕业设计评分标准毕业设计评分标准 依据学院毕业设计评分表，制作如下评分标准： 设计过程（30 分）：基本专业知识掌握情况（10 分） 、分析解决问题能力方面（12 分） 、工作态度及遵守纪律情况（8 分） 设计成果（40 分）：固定任务完成情况（10 分） 、设计原理数据方面（10 分） 、方案 质量方

8、面（12 分） 、设计创新或实用方面（8 分） 答辩情况（30 分）：对设计的阐述方面（15 分） 、回答问题情况（15 分） 八、其他八、其他 指导教师的 e-mail： 联系电话qq：30887720 摘摘 要要 本文主要阐述了 rfid 门禁系统的设计与实现，采用北京京胜世纪科技有限公司的物联 网综合开发平台以及物联网综合实验箱模拟智能家居环境进行开发，主要实现了智能家居门 禁管理。本系统是一个软件和硬件相结合的一个应用系统，硬件主要有：iso15693 读写器、 iso15693 标签、wsn 无线传感网关、协调器、继电器、电磁门；软件主要有：sql serv

9、er 2008、visual stadio 2010。 本模块主要实现的功能有：登记信息、刷卡开门、挂失、取消挂失、注销等功能，其功 能描述如下： 登记信息功能：将 pc 和 iso15693 读写器用串口连接，并正确打开串口；正确打开串口 后系统将控制 iso15693 读写器开始循环读卡；当看到界面上显示了读到的卡号后输入姓名、 性别、身份证号和权限，系统将登记的信息保存到数据库中。 挂失功能：输入身份证号，系统检测数据库中对应的表中是否存在该身份证号对应的身 份信息，若存在则将该身份证对应的卡设置为不能使用。 取消挂失功能：输入身份证号，系统检测数据库中对应的表中是否存在该身份证号对应

10、的身份信息，若存在则将该身份证对应的卡恢复使用。 刷卡开门功能：选择需要打开的门，建立 pc 和网关的连接通道，检查通道是否建立成 功，若成功则进行下一步；打开串口，若串口成功打开则开启线程，使用线程读卡和判断权 限；若所选择的门和刷到的卡的权限相匹配则打开电磁门五秒。 关键字：关键字：wsnwsn rfidrfid 物联网物联网 门禁系统门禁系统 目目 录录 第一章第一章引言引言 .1 1 1.1 项目背景 .1 1.2 rfid 门禁系统的优势 .1 1.3 相关技术介绍 .2 1.3.1 c#编程语言 .2 1.3.2 .net framework 平台.2 1.3.3 sql serv

11、er 2008 .3 1.3.4 无线传感器网络 .3 1.3.5 iso15693 协议.4 第二章第二章系统需求分析和概要设计系统需求分析和概要设计 .5 5 2.1 系统需求功能.5 2.2 系统功能模型 .5 2.2.1 功能图 .5 2.2.2 系统功能描述.5 2.2.3 系统流程图.6 2.2.4 性能需求.7 第三章第三章系统设计与实现系统设计与实现 .8 8 3.1系统软硬件、公共类介绍.8 3.1.1 系统软硬件介绍 .8 3.1.2 公共类介绍.9 3.2 系统实现 .10 3.2.1 登录模块 .10 3.2.2 登记信息模块.11 3.2.3 挂失和取消挂失模块 .1

12、3 3.2.4 刷卡开门模块 .14 3.2.5 注销模块 .17 第四部分第四部分系统功能测试与评价系统功能测试与评价 .1919 4.1 测试概述 .19 4.2 系统功能测试.19 4.3 系统评价 .22 结束语 .23 致谢 .24 参考文献 .25 第一章第一章引言引言 1.11.1 项目背景项目背景 门禁系统就是对出入口通道进行管制的系统，它是在传统的门锁基础上发展而来的。传 统的机械门锁仅仅是单纯的机械装置，无论结构设计多么合理，材料多么坚固，人们总能通 过各种手段把它打开。在出入人员很多的通道（象办公大楼、酒店客房）钥匙的管理很麻烦， 钥匙丢失或人员更换都要把锁和钥匙一起更换

13、。为了解决这些问题，就出现了电子磁卡锁， 电子密码锁，这两种锁的出现从一定程度上提高了人们对出入口通道的管理程度，使通道管 理进入了电子时代，但随着这两种电子锁的不断应用，它们本身的缺陷就逐渐暴露，磁卡锁 的问题是信息容易复制，卡片与读卡机具之间磨损大，故障率高，安全系数低。密码锁的问 题是密码容易泄露，又无从查起，安全系数很低。同时这个时期的产品由于大多采用读卡部 分（密码输入）与控制部分合在一起安装在门外，很容易被人在室外打开锁。这个时期的门 禁系统还停留在早期不成熟阶段，因此当时的门禁系统通常被人称为电子锁，应用也不广泛。 市场急需一种新型的门禁系统，rfid 门禁系统应运而生。 1.2

14、1.2 rfidrfid 门禁系统的优势门禁系统的优势 本方案设计的门禁系统是基于非接触式感应 iso15693 卡识别技术的 rfid 智能门禁系统， 由管理系统、感应式读卡器、rfid 标签等组成的一个功能强大的智能型网络门禁系统，人员 手持一张合法的感应式 iso15693 卡即可通过 iso15693 卡读写器自动控制授权允许开启电磁 门。门禁系统取代传统的机械锁匙，减少钥匙管理的麻烦，有效地避免钥匙流失。同时可记 录、查询进出人员信息，与普通机械锁有着无法比拟的优越性，其优越性如下。 1.使用安全 机械锁因为部分在外，通过钥匙或其他工具可以轻易开锁进入。而 rfid 门禁系统是通 过

15、传递加密的数字信息，由网关给协调器发送命令通过继电器控制电磁门的开与闭。 2.管理安全 机械锁的钥匙非常容易遗失或流出，为了安全，须将锁更换。而 rfid 门禁系统只需将 遗失的卡挂失或注销即可。 3.使用方便 一张卡可以代替钥匙，只要对一张卡授相应的权限，该卡即可通行授权进出指定的区域。 不必携带一大串钥匙，开门时寻找钥匙的麻烦。 4.管理方便。 省去了配置钥匙、分配钥匙的麻烦。只需通过权限设置，轻松规划人员出入权限通过管 理软件随时查看各区域人员进出情况。 1.31.3 相关技术介绍相关技术介绍 1.3.1 c#编程语言 c#是本方案实现过程中主要使用的编程开发语言之一。c#是微软公司发布

16、的一种面向对 象的、运行于.net framework 之上的高级程序设计语言。并定于在微软职业开发者论坛 (pdc)上登台亮相。c#是微软公司研究员 anders hejlsberg 的最新成果。c#看起来与 java 有着惊人的相似；它包括了诸如单一继承、接口、与 java 几乎同样的语法和编译成中间代 码再运行的过程。但是 c#与 java 有着明显的不同，它借鉴了 delphi 的一个特点，与 com（组件对象模型）是直接集成的，而且它是微软公司 .net windows 网络框架的主角。 c#是一种安全的、稳定的、简单的、优雅的，由 c 和 c+衍生出来的面向对象的编程语 言。它在继

17、承 c 和 c+强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性（例如没有宏以及不允许 多重继承）。c#综合了 vb 简单的可视化操作和 c+的高运行效率，以其强大的操作能力、优 雅的语法风格、创新的语言特性和便捷的面向组件编程的支持成为.net 开发的首选语言。 c#是面向对象的编程语言。它使得程序员可以快速地编写各种基 microsoft .net 平台 的应用程序，microsoft .net 提供了一系列的工具和服务来最大程度地开发利用计算与通讯 领域。c#使得 c+程序员可以高效的开发程序，且因可调用由 c/c+ 编写的本机原生函数， 因此绝不损失 c/c+原有的强大的功能。因为这种继承关系，

18、c#与 c/c+具有极大的相似性， 熟悉类似语言的开发者可以很快的转向 c#。 1.3.2 .net framework 平台 microsoft .net framework 是用于 windows 的新托管代码编程模型。它将强大的功能与 新技术结合起来，用于构建具有视觉上引人注目的用户体验的应用程序，实现跨技术边界的 无缝通信，并且能支持各种业务流程。 在今天的软件环境中，应用程序的来源很多，它们执行很多任务。对应用程序代码的信 任是一个主要需求，因为我们谁也不想软件或信息遭到破坏。给予许可的安全策略不会允许 对敏感信息的不适当的访问，或将本地机器暴露给恶意的程序或甚至是有平常错误的代码。

19、 .net framework 的目的就是要让建立 web services 以及因特网应用程序的工作变的简 单，.net framework 包括了三大部分：第一个部分是 common language runtime（clr，所 有.net 程序语言公用的执行时期组件），第二部分是共享对象类别库（提供所有.net 程序 语言所需要的基本对象），第三个部分是重新以组件的方式写成的（旧版本则是以 asp.dll 提供 asp 网页所需要的对象）。基本上安装了之后对机器不会有很大的影响 1.3.3 sql server 2008 sql server 2008 在 microsoft 的数据平台

20、上发布，可以组织管理任何数据。可以将结 构化、半结构化和非结构化文档的数据直接存储到数据库中。可以对数据进行查询、搜索、 同步、报告和分析之类的操作。数据可以存储在各种设备上，从数据中心最大的服务器一直 到桌面计算机和移动设备，它都可以控制数据而不用管数据存储在哪里。 sql server 2008 允许使用 microsoft .net 和 visual studio 开发的自定义应用程序 中使用数据，在面向服务的架构（soa）和通过 microsoft biztalk server 进行的业务流 程中使用数据。信息工作人员可以通过日常使用的工具直接访问数据。 1.3.4 无线传感器网络 微

21、机电系统(micro-electro-mechanism system, mems)、片上系统(system on chip, soc)、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，孕育出无线传感器网络(wireless sensor networks, wsn)，并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变 革，无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点，通过无线通信方式 形成的一个多跳自组织网络。 wsn 是 wireless sensor network 的简称，即无线传感器网络。无线传感器网络就是由 部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通

22、信方式形成的一个多跳的自 组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并 发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。 无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪 声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。 基于 mems 的微传感技术和无线联网技术为无线传感器网络赋予了广阔的应用前景。这些潜 的应用领域可以归纳为:军事、航空、反恐、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、 商业等领域。 1.3.5 iso15693 协议 iso15693 是针对射频识别应用

23、的一个国际标准，该标准定义了工作在 13.56mhz 下智能 标签和读写器的空气接口及数据通信规范。iso15693 是针对射频识别应用的一个国际标准， 该标准定义了工作在 13.56mhz 下智能标签和读写器的空气接口及数据通信规范，符合此标 准的标签最远识读距离达到 2 米。工作频率范围为 13.56mhz7khz；支持两种幅值调制方式 100%ask 和 10% ask；采用副载波调制方式，支持 fsk 的双副载波调试方式和 ask 的单副载 波两种调制方式。标签到读写器的数据编码采用曼彻斯特编码方式，根据信号调试的方式不 同，通信速率也不同，如表 1-1 所示，标签支持高速和低速两种通

24、信速度： 表 1-1 iso15693 标签通信速率 数据速率单副载波双副载波 低6.62kbits/s(fc/2048)6.67kbits/s(fc/2032) 高26.48kbits/s(fc/512)26.69kbits/s(fc/508) 第二章第二章系统需求分析和概要设计系统需求分析和概要设计 2.12.1 系统需求功能系统需求功能 通过对门禁系统的调查分析可以得到门禁系统主要功能包括：登记信息、挂失、恢复挂 失卡的使用、刷卡开门、注销。 2.22.2 系统功能模型系统功能模型 2.2.1 功能图 rfid 门禁系统主要分为普通用户和管理员，管理员可对所有功能进行操作，普通用户只 能

25、进行刷卡操作。系统主要功能如图 2-1 所示： 图 2-1 系统功能模块图 2.2.2 系统功能描述 系统功能如表 2-1 所示： 表 2-1 系统功能描述表 编号功能名称功能描述输入系统响应输出 1 登录检查用户是否 合法 用户名和密码在数据库中查 询用户信息 成功则跳转到门禁 管理界面，若登录 失败给出相应提示 编号功能名称功能描述输入系统响应输出 2 建立通道建立 t1 和 t2 通道 输入 ip、端口 号、 appid、passwor d 建立连接通道若建立成功提示 “t1 通道建立成功” ，“t2 通道建立成 功”若建立失败提 示失败原因 3ping 链路检测命令长地址、短地址上报节

26、点信息若成功则提示 “ping 指令成功”， 若失败则相应提示 4 串口操作打开串口用于 数据传输 选择需要打开的 com 口 打开系统与设 备之间的连接 若删除成功提示 “打开串口成功”， 失败则提示“打开 串口失败”并提示 失败原因 5 刷卡开门刷卡开门无打开电磁门若成功则打开电磁 门，若失败则提示 失败信息 6 登记信息登记用户信息姓名、性别、身 份证号、权限 存入用户信息若登记成功则提示 “登记信息成功”， 失败则提示“登记 信息失败！” 7 挂失若卡遗失可以 挂失 身份证号在数据库中修 改卡对应的状 态 若挂失成功提示 “挂失成功”，失 败则提示“挂失失 败！” 8 取消挂失若找回遗

27、失的 卡可以取消挂 失 身份证号在数据库中修 改卡对应的状 态 若成功则提示“取 消挂失成功！”， 失败则提示“取消 挂失失败！” 9 注销若卡遗失后无 法找回可以进 行注销 身份证号在数据库中删 除对应的卡 若成功则提示“注 销成功！”，若失 败则提示“注销失 败！” 2.2.3 系统流程图 系统流程如图 3-2 所示： 图 3-2系统流程图 2.2.4 性能需求 （1）系统具有可靠性和稳定性 安全和可靠是对智能化系统的基本要求，是弱电系统集成工程设计所追求的主要目标， 在系统设备选型、网络设计、软件设计等各个方面要充分考虑可靠性和稳定性。在设计方面， 要采用容错设计和开发计算结构。在设备选

28、型方面，要保证软件与硬件兼容性，保证系统稳 定。 （2）先进性 工程的整体方案及各子系统方案将保证具有明显的先进特征。考虑到电子，信息技术的 迅速发展，本设计在技术上将适度超前，所采用的设备，产品和软件不仅成熟而且能代表当 前行业领先的技术水平。以便该系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。 （3）标准化 本系统设计及其实施将按照国家和地方的有关标准进行。我们所选用的系统手段和软件 将尽可能符合工业标准或主流模式。 第三章第三章系统设计与实现系统设计与实现 3.13.1系统软硬件、公共类介绍系统软硬件、公共类介绍 3.1.1 系统软硬件介绍 本系统使用的软件开发工具有：visual studi

29、o 2010、sql server2008 硬件：北京京胜世纪物联网综合实验台，如图 3-1 所示： 图 3-1 北京京胜世纪物联网综合实验台 系统工作原理图如图 3-2 所示： 图 3-2 系统工作原理图 3.1.2 公共类介绍 1.iso15693reader.cs 类 说明：该类提供了与 iso15693 读写器的串口连接方法、通讯方法以及对 iso15693 卡片 读卡操作的方法。 主要方法： （1）openserailport(string portname)方法 说明：该方法的作用为：用来打开指定的串口号，返回值为 byte 类型，打开成功返回 0 x00，否则返回其他。 （2）c

30、loseserialport()方法 说明：该方法用来关闭串口，返回值为 byte 类型，关闭成功返回 0 x00，否 则返回其他。 （3）inventory(modulatemethod mm,inventorymodel im,ref int32 tagcount,ref string tagnumber)方法 说明：该方法是读卡方法。modulatemethod 参数是枚举类型，用于选择调制方式为 ask 或 fsk；inventorymodel 参数是枚举类型，用于选择读卡方式，读单卡为 single，读多卡为 multiple；tagcount 参数用于存储读到卡片的数量；tagnu

31、mber 参数用来存储读到的卡号。 返回值类型为 byte 类型，若读取卡号成功，这返回 0 x00。 2.sqlhelper.cs 类 说明：该类提供了系统和数据库的连接方法和系统对数据库进行增删改查等操作的方法 主要方法： （1）reporttheloss(string cardid)方法 说明：该方法是挂失方法，cardid 参数是字符串类型，用于传递身份证号。 （2）insert(string cardnumber,string name,string sex,string identity,string jurisdiction)方法 说明：该方法是登记信息方法，该方法所有参数都是字

32、符串类型，cardnumber 参数用于 传递卡号；name 参数用于传递用户姓名；sex 参数用于传递用户姓名；identity 参数用于传 递身份证号；jurisdiction 参数用于传递用户权限。 （3）cancelreporttheloss(string cardid)方法 说明：该方法是取消挂失方法，用于恢复被挂失卡的使用，参数 cardid 是字符串类型， 用于传递身份证号。 3.23.2 系统实现系统实现 3.2.1 登录模块 登录界面如图 3-3 所示 图 3-3登录界面 本模块流程图如图 3-4 所示 图 3-4 登录功能流程图 本模块需使用的数据库表：管理员用户表(tb_

33、administrator)，如表 3-1 所示 表 3-1 管理员用户表 列名含义类型及大小 是否允许为 空 a_username用户名varchar(20)否 a_password密码varchar(20)否 管理员用户表是用于在门禁系统登陆时进行验证，只有用户名和密码与此表中的信息相 匹配，才能验证成功。功能实现流程如下： （1）获得用户输入的登录信息。 （2）建立和数据库服务器的连接，在数据库中验证登陆信息是否正确。 （3）将返回的查询结果缓存在数据集中。 （4）判断登录是否成功，若成功则提示登录成功然后进入门禁管理界面，若失败则提 示“登录失败”。 3.2.2 登记信息模块 登记信息

34、界面如图 3-5 所示： 图 3-5登记信息界面 本模块流程图如图 3-6 所示： 图 3-6 登记信息流程图 本模块需使用的数据库表：人员信息表（tb_userinfo），如表 3-2 所示 表 3-2 人员信息表 列名含义类型及大小是否允许为空 u_cardnumber 卡号 varchar(40) 否 u_name 姓名 varchar(20) 否 u_sex 性别 varchar(2) 否 u_identity 身份证号码 varchar(18) 否 u_jurisdiction 权限（门的权限） varchar(10) 否 u_status 状态 varchar(20) 否 在登记信

35、息时，登记的用户信息都会存储在此表中。功能实现流程如下： （1）调用 iso15693reader 类中 openserialport 方法的打开串口（必须打开正确的串 口，否则可能导致出现错误），若打开成功提示“串口成功打开”，若失败则提示“串口打 开失败”。 （2）串口成功打开后程序打开 timer1，在 timer1 的 tick 事件中调用 searchcard()方 法循环读卡，若读卡成功则在界面上显示读取到的卡号，若失败则提示“搜索卡片操作失败！ ” 。 （3）输入姓名、性别、身份证号、选择权限，单击登记信息按钮触发单击事件，在登 记信息按钮的单击事件中调用 sqlhelper 类

36、中的 insert()方法将登记的信息存储到数据库中 的 tb_userinfo 表中。 3.2.3 挂失和取消挂失模块 挂失和取消挂失界面设计如图 3-7 所示： 图 3-7挂失和取消挂失界面设计 本模块流程图如图 3-8 所示： 图 3-8 挂失及取消挂失功能流程图 本功能实现流程如下：输入身份证号，若需要挂失则单击挂失按钮，在挂失按钮的单击 事件中调用 sqlhelper 类中的 reporttheloss 方法进行挂失，若成功提示“挂失成功”，失 败则提示“挂失失败”。若需要取消挂失（即将被挂失的卡恢复使用），则单击取消挂失按 钮，在取消挂失按钮的单击事件中调用 sqlhelper 类

37、中的 cancelreporttheloss 方法取消挂 失，若成功提示“取消挂失成功”，失败这提示“取消挂失失败”。本模块用到的数据库表： 人员信息表（tb_userinfo）。 3.2.4 刷卡开门模块 刷卡开门界面如图 3-9 所示： 图 3-9刷卡开门界面设计 本模块流程如图 3-10 所示： 图 3-10 刷卡开门功能流程图 本模块需使用的数据库表：刷卡记录表(tb_opendoorrecord)，如表 3-3 所示： 表 3-3 刷卡记录表 列名含义类型及大小是否允许为空 o_cardnumber 卡号 varchar(20) 否 o_time 时间 datatime(20) 否

38、o_door 被开启的门 varchar(20) 否 表功能：刷卡开门时，用于存储刷卡开门的记录。 本功能实现的前置条件：建立通道和 ping 建立通道：建立由本系统向网关发起并建立的连接通道：管理配置通道（t1），在该通 道由系统发起命令请求，网关反馈命令响应，建立反馈命令响应通道：数据上报通道（t2)， 命令执行的结果由网关通过数据上报通道（t2)来回传给系统；命令与命令响应之间实行同 步操作，即发送完一个命令之后，必须等待接收到命令响 应后才能下发下一个命令。建立 通道是使用 socket（套接字）通信技术实现的。 ping：ping 指令是链路检测命令，用于检测通道是否建立成功，并且上

39、报节点信息。 注：通道是使用 socket 套接字进行建立的，建立通道成功后才能使用通道给协调器发 送命令控制继电器打开电磁门，建立通道是本功能实现的必要条件。 建立通道实现： （1）实例化套接字对象 （2）设置要发送的消息头和消息体（访问网关的用户名和密码） （3）调用 getsendmessage()方法将消息头和消息体都存储在数组中 （4）调用 sendmsg()方法使用套接字发送消息 （5）调用 recvmsg()方法接收消息 （6）调用 getrecivemessage()方法将接收到的消息头和消息体存储在数组中 （7）根据接收到的消息判断建立通道是否成功，若成功提示“xx 通道 c

40、onnect 指令执 行成功！”，否则提示t1 通道 connect 指令执行失败！ ping 实现（ping 的前置条件是建立通道成功） （1）调用 wsn_grip_dll.dll 中的 getsequenceid()获取消息流水号 （2）设置要发送的消息头和消息体（网关 ip 地址和指定端口） （3）调用 getsendmessage()方法将消息头和消息体都存储在数组中 （4）调用 sendmsg()方法使用套接字发送消息 （5）调用 recvmsg()方法接收消息 （6）调用 getrecivemessage()方法将接收到的消息头和消息体存储在数组中 （7）根据接收到的消息判断 p

41、ing 是否成功，若成功则提示“ping 指令成功！”，失 败则提示“ping 指令失败！” 实现步骤： （1）选择需要打开的门，打开串口，调用 iso15693reader 类中 openserialport 方法 的打开串口（必须打开正确的串口，否则可能导致出现错误），若打开成功提示“串口成功 打开”，若失败则提示“串口打开失败”。 （2）串口成功打开后程序开启线程，在线程中调用 searchcard()方法循环读卡，若读 卡成功则在界面上显示读取到的卡号，若失败则提示“搜索卡片操作失败！” 。 （3）读卡成功后调用 swipingcard()方法判断该卡是否存在，判断该卡是否可以使用，

42、检查刷到的卡的权限和选择的门是否匹配，若匹配则调用 sensorwritelights()方法打开门， 十秒后门自动关闭若不匹配则提示相应的门打开失败。 3.2.5 注销模块 注销模块界面如图 3-11 所示 图 3-11 注销模块界面 本模块流程图如图 3-12 所示: 图 3-12 注销模块流程图 输入身份证号，单击注销按钮，在注销按钮的单击事件中调用 sqlhelper 类中的 isexisted()方法检测数据库中是否有与说输入身份证号对应的记录，若存在记录，则调用 sqlhelper 类中的 closeaccount()方法进行注销，注销成功提示“注销成功！”，注销失败 提示“注销失

43、败！”。本模块用到的数据库表：人员信息表（tb_userinfo）。 第四部分第四部分系统功能测试与评价系统功能测试与评价 随着人们对软件质量的重视越来越高，软件测试在软件开发中的地位越来越重要。而 软件测试是目前用来检测软件是否能完成预期功能唯一有效的方法。其目标是充分利用有限 的人力、物力和财力资源，高效率、高质量地进行测试。 4.14.1 测试概述测试概述 在软件实现过程中，程序员不仅要编写规范化的程序代码，而且要对程序代码进行单元 测试，即模块测试或部件测试。之后，再由测试人员进行集成测试和验收测试。除了单元测 试可以借用较成熟的测试工具外，其他测试仍然较难实现自动化。全球 it 界对

44、软件的测试， 至今仍然以人工的黑盒测试为主，白盒测试为辅。通常的做法是：宏观上采取黑盒子方法， 微观上采取白盒子方法；大的功能模块采用黑盒测试，小的构件采用白盒测试。 我们在开发“基于 rfid 的家庭智能门禁管理系统”的时候，每增加一个构件，都用白 盒子测试。通过白盒子测试后，才把构件集成到系统中。当所有的构件都集成完毕，再用黑 盒测试。通过了黑盒测试后才发布该系统。 4.24.2 系统功能测试系统功能测试 表 4-1 用户登录模块测试 测试模块用户登录模块创 建 人罗永 创建日期 2014-12-20 测试日期 2014-12-20 优 先 级一般 环境准备sql server2008、v

45、isual studio 2010 编号测试方法测试步骤预期结果实际情况是否通过 a0001 黑盒测试输入正确的用户 名和错误的密码 提示“登录失败！“提示“登录失败！ ” 通过 a0002 黑盒测试输入正确的用户 名和密码 登录成功，并进入门 禁管理界面 登录成功，进入门 禁管理界面 通过 a0003 黑盒测试输入正确的用户 名，不输入密码 提示“登录失败！提示“登录失败！ 通过 表 4-2 刷卡开门模块测试 测试模块刷卡开门模块创 建 人罗永 创建日期 2014-12-20 测试日期 2014-12-20 优 先 级一般 环境准备sql server2008、visual studio 2

46、010 编号测试方法测试步骤预期结果实际结果是否 通过 b0001 黑盒测试（1）正确连接 pc 和网 关 （2）打开串口开启线程 刷卡 提示“刷卡 失败！” 提示“刷卡失败！ ” 通过 b0002 黑盒测试（1）正确连接 pc 和网 关 （2）建立通道 （3）打开串口开启线程 刷卡 提示“刷卡 失败！” 提示“刷卡失败！ ” 通过 b0003 黑盒测试（1）正确连接 pc 和网 关 （2）建立通道 （3）ping （4）打开串口开启线程 刷卡 提示“刷卡 失败！” 提示“刷卡失败！ ” 通过 b0004 黑盒测试（1）正确连接 pc 和网 关 （2）建立通道 （3）ping （4）选择门 （

47、5）打开串口开启线程 刷卡 若卡存在， 且能正常使 用，且所选 择的门和卡 的权限相匹 配则打开电 磁门，否则 提示失败信 息。 若卡存在，且能正 常使用，且所选择 的门和卡的权限相 匹配则打开电磁门， 否则提示失败信息。 通过 表 4-3 门禁管理模块测试 测试模块门禁管理模块创 建 人 罗 永 创建日期 2014-12-20 测试日期 2014-12-20 优 先 级 一 般 环境准备sql server2008、visual studio 2010 续前表 编号测试方法测试功能测试步骤预期结果实际结果是否 通过 b0001 黑盒测试登记信息（1）正确连接 pc 和 15693 读 器 （

48、2）单击登记信息 提示卡号、 姓名、性别、 身份证号、 权限都不能 为空! 提示卡号、 姓名、性别、 身份证号、权 限都不能为空! 通过 b0002 黑盒测试登记信息（1）正确连接 pc 和 15693 读 写器 （2）打开串口开始读卡 （3）在读写器上放置卡片 （4）输入姓名、性别、身份证 号 （5）单击登记信息 提示卡号、 姓名、性别、 身份证号、 权限都不能 为空! 提示卡号、 姓名、性别、 身份证号、权 限都不能为空! 通过 b0003 黑盒测试登记信息（1）正确连接 pc 和 15693 读 写器 （2）打开串口开始读卡 （3）在读写器上放置卡片 （4）输入姓名、性别、身份证 号并选

49、择权限 （5）单击登记信息 提示“登记 信息成功！ ” 提示“登记信 息成功！” 通过 b0004 黑盒测试挂失功能不输入身份证号单击挂失提示“身份 证号不能为 空！” 提示“身份证 号不能为空！ ” 通过 b0005 黑盒测试挂失功能（1）输入身份证号 （2）单击挂失按钮 若该身份证 号在数据库 中已被登记， 有与之对应 的记录则挂 失成功，否 则提示“挂 失失败！” 若该身份证号 在数据库中已 被登记，有与 之对应的记录 则挂失成功， 否则提示“挂 失失败！” 通过 b0006 黑盒测试取消挂失 功能 不输入身份证号单击取消挂失提示“身份 证号不能为 空！” 提示“身份证 号不能为空！ ” 通过 续前表 编号测试方法测试功能测试步骤预期结果实际结果是否通过 b0007 黑盒测试取消挂失 功能 （1）输入身份证号 （2）单击挂失按钮 若该身份证 号在数据库 中已被登记， 有与之对应 的记录则挂 失成功，否 则提示“挂 失失败！” 若该身份证号 在数据库中已 被登记，有与 之对应的记录 则挂失成功， 否则提示“挂 失失败！” 通过 b0008 黑盒测试注销功能（1）输入身份证号 （2）单击注销按钮 若数据库中 不存在该身 份证号对应 的记录，提 示“无法注 销不存在的 记录！”， 若存在则将 该身份证号 对应的记录 删除并提示 “注销成功！ ” 若数据库中不 存在该