第九章 条码应用系统设计

1、 第9章 条码应用系统设计本章概要 本章主要介绍条码应用系统的组成、条码应用系统的开发过程和步骤、条码设备的选择、数据库设计的原理和内容等。第9章条码应用系统设计一个信息处理系统由四大部分组成，即信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者。 9.1条码应用系统的组成与流程条码应用系统一般由数据源、条码识读器、计算机、应用软件和输出设备组成，条码应用系统的组成。9.1条码应用系统的组成与流程1.数据源数据源标志着客观事物的符号集合，是反映客观事物原始状态的依据，其准确性直接影响着系统处理的结果。 数据源名称(DSN)是一个逻辑名称，开放数据库连接(ODBC)使用它引用驱动器以及访问数据所需的其他信

2、息。 9.1条码应用系统的组成与流程2.条码识读器条码识读器是条码应用系统的数据采集设备，它可以快速准确地捕捉到条码表示的数据源，并将这一数据送到计算机处理。 9.1条码应用系统的组成与流程3.计算机计算机是条码应用系统中的数据存储与处理设备。由于计算机存储容量大，运算速度快，使许多繁冗的数据处理工作变昨方便、迅速、及时。计算机用于管理，可以大幅度减轻劳动者的劳动强度，提高工作效率， 9.1条码应用系统的组成与流程4.应用软件 应用软件是条码应用系统的一个组成部分。它以系统软件为基础为解决各类实际问题而编制的各种程序。 应用软件包括以下功能：定义数据库管理数据库建立和维护数据库数据通信9.1条

3、码应用系统的组成与流程5.信息输出设备 信息输出则是把数据经过计算机处理后得到的信息以文件、表格或图形方式输出，供管理者及时、准确地掌握这些信息，制定正确的决策。9.1条码应用系统的组成与流程9.1.2 条码应用系统的流程条码应用系统的流程9.1条码应用系统的组成与流程9.1.2条码应用系统的流程条码应用系统的流程1.条码编码方式条码编码方式一般以最容易与交易伙伴流通的编码方式为最佳。一般以最容易与交易伙伴流通的编码方式为最佳。 2.条码打印机条码打印机3.条码识读器条码识读器 用以扫描条码，读取条码所代表字符、数值及符号的周边的设备为条码识读器。其原理是由电源激发二极管发光而射出一束红外线来

4、扫描条码，由于空白会比线条反映回来更多的光度，由这些明暗关系，让光感应接受器的反射光有着不同的类比信号，然后再经由解码器译成资料。4.编码器及解码器 编码器（Encoder）及解码器（Decoder）是介于资料与条码间的转换工具，编码器(Barcode Encoder)可将资料编成条码。而解码器(Decoder)原理是由传入的条码扫描信号分析出黑、白线条的宽度，然后根据编码原则，将条码资料解读出来，再经过电子元件的转换后，转成电脑所能接受的数字信号。9.2 条码应用系统的设计9.2.1 条码应用系统开发的阶段划分条码应用系统开发的阶段划分1.软件项目规划阶段软件项目规划阶段2.需求分析阶段需求

5、分析阶段3.系统设计阶段系统设计阶段4.程序编写阶段程序编写阶段5.测试阶段测试阶段6.系统运行维护系统运行维护9.2 条码应用系统的设计9.2.2系统设计应遵循的原则系统设计应遵循的原则 1.系统性原则系统性原则2.灵活性原则灵活性原则3.可靠性原则可靠性原则4.经济性原则经济性原则5.简单性简单性6.系统的运行效率系统的运行效率9.2 条码应用系统的设计9.2.3条码管理信息系统的开发方法条码管理信息系统的开发方法 1.瀑布模型瀑布模型(生命周期方法学生命周期方法学) 2.快速原型法(面向对象方法)9.3条码管理信息系统结构设计 9.3.1系统划分系统划分 1.系统划分的方法系统划分的方法

6、(1)功能划分法：按业务处理功能划分，特点功能划分法：按业务处理功能划分，特点是紧凑性非常好。是紧凑性非常好。(2)顺序划分法：按业务先后顺序划分，特点顺序划分法：按业务先后顺序划分，特点也是紧凑性非常好。也是紧凑性非常好。 (3)数据拟合法：按数据拟合的程度来划分。数据拟合法：按数据拟合的程度来划分。(4)过程划分法：按业务处理过程划分。过程划分法：按业务处理过程划分。(5)时间划分法：按业务处理时间划分。时间划分法：按业务处理时间划分。(6)环境划分法：按实际环境和网络分布划分环境划分法：按实际环境和网络分布划分在实际应用中，一般采用混合划分法，即以功能和数据分析结果为主，兼顾组织环境的实

7、际情况。 9.3条码管理信息系统结构设计 9.3.1系统划分系统划分 2.系统划分的原则系统划分的原则(1)独立性原则。独立性原则。 (2)数据依赖尽可能小原则。 (3)数据冗余最小原则。(4)前瞻性原则(5)阶段性实现原则(6)资源充分利用原则9.3条码管理信息系统结构设计 9.3.2网络设计网络设计 1.网络设计的原则网络设计的原则(1)安全性原则。安全性原则。(2)集成化原则。集成化原则。(3)实时性原则实时性原则(4)可靠性原则可靠性原则(5)扩展性原则扩展性原则(6)异地远程工作能力。异地远程工作能力。9.3条码管理信息系统结构设计 9.3.2网络设计网络设计 2.网络设计步骤网络设

8、计步骤(1)选择网络结构选择网络结构(2)选择和配置网络设备选择和配置网络设备(3)线路布局线路布局(4)结点设置结点设置(5)确定与外部的联系。确定与外部的联系。9.3条码管理信息系统结构设计 9.3.2网络设计网络设计 3.网络通讯协议选择策略网络通讯协议选择策略(1)要选择适合于网络特点的协议要选择适合于网络特点的协议(2)应尽量少选用网络协议应尽量少选用网络协议(3)应注意协议的版本应注意协议的版本(4)要注意协议的一致性要注意协议的一致性9.3条码管理信息系统结构设计 9.3.3 码制的选择码制的选择 1.使用国家标准的码制使用国家标准的码制 2.条码字符集条码字符集3.印刷面积与印

9、刷条件印刷面积与印刷条件4.识读设备识读设备5.尽量选择常用码制尽量选择常用码制9.3条码管理信息系统结构设计 9.3.4 识读器的选择识读器的选择 1.适用范围适用范围2.译码范围译码范围3.接口能力接口能力通用条码识读器的接口方式有串行通信通用条码识读器的接口方式有串行通信和键盘仿真。和键盘仿真。 4.对首读率的要求对首读率的要求5.条码符号长度的影响条码符号长度的影响6.识读器的价格识读器的价格7.特殊功能特殊功能9.4数据库设计9.4.1数据库基本概念数据库基本概念 1数据库数据库 数据库数据库(DataBase，DB)是一个结构化的是一个结构化的数据集合，将数据按一定的数据结构组数据

10、集合，将数据按一定的数据结构组织起来，存储在磁盘等直接存取设备中。织起来，存储在磁盘等直接存取设备中。联系是数据库的重要特点。联系是数据库的重要特点。9.4数据库设计9.4.1数据库基本概念数据库基本概念 3数据库模型数据库模型(1)层次模型层次模型方法：用树结构表示实体以及实体之方法：用树结构表示实体以及实体之间的联系。间的联系。适合：表现客观世界中有严格辈分关适合：表现客观世界中有严格辈分关系的事物。系的事物。缺点：不能直接表示缺点：不能直接表示m：n的关系。的关系。典型实例：美国典型实例：美国IBM公司的公司的IMS数据库数据库管理系统。管理系统。9.4数据库设计9.4.1数据库基本概念

11、数据库基本概念 3数据库模型数据库模型(2)网状模型：网状模型：方法：用图来表示实体以及实体之间方法：用图来表示实体以及实体之间的联系。的联系。适合：反映各种复杂的联系。适合：反映各种复杂的联系。缺点：在实现时，只支持缺点：在实现时，只支持1：n的关系。的关系。典型实例：典型实例：DBTG系统。系统。9.4数据库设计9.4.1数据库基本概念数据库基本概念 3数据库模型数据库模型(3)关系模型：使用最广泛的一种数据库关系模型：使用最广泛的一种数据库模型。模型。方法：用若干个二维表来表示实体以方法：用若干个二维表来表示实体以及实体之间的联系。及实体之间的联系。适合：表示各种联系。适合：表示各种联系

12、。典型实例：典型实例：FoxPro。9.4数据库设计9.4.1数据库基本概念数据库基本概念 3数据库模型数据库模型(4)面向对象模型面向对象模型方法：使用对象、类、实体、方法和方法：使用对象、类、实体、方法和继承等来描述实体以及实体之间的联系。继承等来描述实体以及实体之间的联系。适合：表示各种联系。适合：表示各种联系。典型实例：典型实例：ONTOS、ORION等。等。9.4数据库设计9.4.1数据库基本概念数据库基本概念 4数据库语言数据库语言数据库语言分为两大类：数据定义语言数据库语言分为两大类：数据定义语言和数据操纵语言。和数据操纵语言。(1)数据定义语言。数据定义语言数据定义语言。数据定

13、义语言(DDL)又称为数据描述语言，它用来定义数据又称为数据描述语言，它用来定义数据库的结构、各类模式之间的映像和完整库的结构、各类模式之间的映像和完整性约束等。性约束等。 (2)数据操纵语言。数据操纵语言(DML)称为数据处理语言，用来描述用户对数据库的各种操作，包括数据的录入、修改、删除、查询、统计、打印等。 9.4数据库设计9.4.2数据规范化数据规范化 1.关系数据库关系数据库2.规范化理论规范化理论3.范式范式(1)第一范式第一范式(2)第二范式第二范式(3)第三范式第三范式9.4数据库设计9.4.3数据库设计的内容数据库设计的内容 1数据库中包含哪些表？数据库中包含哪些表？2每一张

14、表中包含哪些数据项每一张表中包含哪些数据项(字段字段)。3每个字段的类型、长度、取值范围、每个字段的类型、长度、取值范围、约束条件等。约束条件等。4每一张表的主关键字。也就是能够惟每一张表的主关键字。也就是能够惟一确定一个记录的数据项或数据项的集一确定一个记录的数据项或数据项的集合。合。5表和表之间的关联关系。表和表之间的关联关系。9.4数据库设计9.4.4数据处理技术数据处理技术 1.集中化的信息处理集中化的信息处理(Centralized Data Processing) (1)集中化的计算机。集中化的计算机。 (2)集中化的数据处理。集中化的数据处理。 (3)集中化的数据存储集中化的数据

15、存储 。 (4)集中化的控制。(5)集中化的技术支持。 (6)集中化的信息处理便于充分发挥设备和软件的功能， 9.4数据库设计9.4.4数据处理技术数据处理技术 2.分布式数据处理分布式数据处理(DDP Distributed Data Processing)分布式数据处理是指计算机分布式数据处理是指计算机(一般都是小型机一般都是小型机或微机或微机)分布在整个企业中。这样分布的目的分布在整个企业中。这样分布的目的是从操作方便、经济性或地理因素来更有效地是从操作方便、经济性或地理因素来更有效地进行数据处理。这种系统由若干台结构独立的进行数据处理。这种系统由若干台结构独立的计算机组成，能独立承担分

16、配给它的任务，但计算机组成，能独立承担分配给它的任务，但通过通信线路联结在一起。整个系统根据信息通过通信线路联结在一起。整个系统根据信息存储和处理的需要，将目标和任务事先按一定存储和处理的需要，将目标和任务事先按一定的规则和方式分散给各个子系统，各子系统往的规则和方式分散给各个子系统，各子系统往往都由各自的处理设备来控制和管理，各子系往都由各自的处理设备来控制和管理，各子系统必要时可以进行信息交换和总体协调。统必要时可以进行信息交换和总体协调。 9.4数据库设计9.4.5 数据仓库和数据挖掘数据仓库和数据挖掘 1数据仓库数据仓库(1)数据仓库的定义数据仓库的定义数据仓库是面向主题的、集成的、不

17、可数据仓库是面向主题的、集成的、不可更新的、随时间变化的数据集合，用以更新的、随时间变化的数据集合，用以支持企业或组织的决策分析过程。数据支持企业或组织的决策分析过程。数据仓库通常包含了一个企业或组织希望查仓库通常包含了一个企业或组织希望查询的、用于决策的所有数据。询的、用于决策的所有数据。9.4数据库设计9.4.5 数据仓库和数据挖掘数据仓库和数据挖掘 1数据仓库数据仓库(2)数据仓库的特点数据仓库的特点数据仓库是面向主题的。数据仓库是面向主题的。数据仓库是集成的。数据仓库是集成的。数据仓库是稳定的数据仓库是稳定的 数据仓库是随时间变化的。9.4数据库设计9.4.5 数据仓库和数据挖掘数据仓

18、库和数据挖掘 1 1数据仓库数据仓库(3)(3)数据仓库的结构数据仓库的结构数据仓库包括数据获取、数据存储和管理、信数据仓库包括数据获取、数据存储和管理、信息访问三个部分。息访问三个部分。9.4数据库设计9.4.5 数据仓库和数据挖掘数据仓库和数据挖掘 2数据挖掘数据挖掘(1)数据挖掘的定义数据挖掘的定义数据挖掘数据挖掘(Data Mining，DM)就是从超就是从超大型数据大型数据(VLDB)或数据仓库中搜索有用或数据仓库中搜索有用的商业信息的过程。的商业信息的过程。 (2)数据挖掘的工具神经计算智能代理辅助分析9.4数据库设计9.4.6条码应用系统中数据库设计的要求条码应用系统中数据库设计

19、的要求在条码应用系统中，被管理对象的详细在条码应用系统中，被管理对象的详细信息是以数据库的形式存储在计算机系信息是以数据库的形式存储在计算机系统中。当条码识读设备采集到管理对象统中。当条码识读设备采集到管理对象的条码符号信息后，通过通信线路传输的条码符号信息后，通过通信线路传输到计算机系统中。在计算机系统中，应到计算机系统中。在计算机系统中，应用程序根据这个编码到数据库中去匹配用程序根据这个编码到数据库中去匹配相应的记录，从而得到对象的详细信息，相应的记录，从而得到对象的详细信息，并在屏幕上显示出来。并在屏幕上显示出来。9.4数据库设计9.4.7 识读设备与数据库接口设计识读设备与数据库接口设

20、计1.采用小型数据库管理系统采用小型数据库管理系统2.采用大型数据库管理系统采用大型数据库管理系统9.5 条码信息管理系统代码设计9.5.1代码设计的基本原则代码设计的基本原则标准化：尽量采用国际、国家标准，便于信标准化：尽量采用国际、国家标准，便于信息的交换和共享。息的交换和共享。 惟一性：每个代码所代表的种类必须是惟惟一性：每个代码所代表的种类必须是惟一的。一的。 合理性：编码方法必须合理，必须与分类合理性：编码方法必须合理，必须与分类体系相适用。体系相适用。 可扩充性：编码要留有足够的位置，以适可扩充性：编码要留有足够的位置，以适应今后变化的需要。应今后变化的需要。 简单性：代码结构尽量

21、简单，长度尽量短，简单性：代码结构尽量简单，长度尽量短，以方便输入，提高效率。以方便输入，提高效率。适用性：尽可能反应分类对象的特点，做到适用性：尽可能反应分类对象的特点，做到表意直观，使用户容易了解掌握。表意直观，使用户容易了解掌握。规范化：代码结构、类型、编码格式必须一规范化：代码结构、类型、编码格式必须一致。致。9.5 条码信息管理系统代码设计9.5.2代码分类代码分类1分类原则分类原则(1)必须保证有足够的容量，要足以包括规定必须保证有足够的容量，要足以包括规定范围内的所有对象。范围内的所有对象。 (2)分类必须遵循一定的规律。分类必须遵循一定的规律。 (3)分类应有一定的柔性。柔性是

22、指在增加或分类应有一定的柔性。柔性是指在增加或变更处理对象时，不至于破坏代码的分类结构。变更处理对象时，不至于破坏代码的分类结构。一般情况下，柔性好的系统增加分类不会破坏一般情况下，柔性好的系统增加分类不会破坏其结构，但是柔性往往会带来其他问题，如冗其结构，但是柔性往往会带来其他问题，如冗余等，这是设计分类时应注意的问题。余等，这是设计分类时应注意的问题。(4)注意本分类系统与外部分类系统和已有分注意本分类系统与外部分类系统和已有分类系统的协调，以便于系统的联系、移植、协类系统的协调，以便于系统的联系、移植、协作以及新老系统的平稳过渡。作以及新老系统的平稳过渡。9.5 条码信息管理系统代码设计

23、9.5.2代码分类代码分类2分类方法分类方法目前最常用的分类方法主要有线分类法和面分类法。目前最常用的分类方法主要有线分类法和面分类法。(1)线分类方法。线分类方法。目前使用最多的分类方法是线分类方法。线分类法也目前使用最多的分类方法是线分类方法。线分类法也称为层级分类法，它是将初始的分类对象按所选定的称为层级分类法，它是将初始的分类对象按所选定的若干属性或特征逐次地分成相应的若干层级的类目，若干属性或特征逐次地分成相应的若干层级的类目，并排成一个有层次的、逐级展开的分类体系，采用线并排成一个有层次的、逐级展开的分类体系，采用线分类方法时要特别注意唯一性和不交叉性。分类方法时要特别注意唯一性和

24、不交叉性。线分类方法的特点是：结构清晰，容易识别和记忆，容易进行有规律的查找；使用方便，既要符合手工处理信息的传统习惯，又要便于计算机处理信息；主要缺点是结构不灵活，柔性差，效率低。9.5 条码信息管理系统代码设计9.5.2代码分类代码分类2分类方法分类方法(2)面分类方法。面分类方法。面分类方法是将所选定的对象的若干属性或特面分类方法是将所选定的对象的若干属性或特征视为若干个征视为若干个“面面”，每个，每个“面面”中又可分成中又可分成彼此独立的若干个类目，再按一定的顺序将各彼此独立的若干个类目，再按一定的顺序将各个面平行排列。个面平行排列。面分类法的特点是：面分类法的特点是：柔性好，柔性好，

25、“面面”的增、删、修改都很容易；的增、删、修改都很容易；可实现任意组配面的信息检索，对机器处理可实现任意组配面的信息检索，对机器处理有良好的适应性；有良好的适应性；主要缺点是不能充分利用容量，难于手工处主要缺点是不能充分利用容量，难于手工处理信息。理信息。9.5 条码信息管理系统代码设计9.5.3常用编码方式常用编码方式(1)顺序码顺序码(2)区间码 (3)助忆码 (4)缩写码 (5)校验码 9.5 条码信息管理系统代码设计9.5.4代码设计的步骤代码设计的步骤明确代码目的；明确代码目的；确定代码对象；确定代码对象；确定代码使用范围和期限；确定代码使用范围和期限；分析代码对象特征，包括代码使用

26、频分析代码对象特征，包括代码使用频率、追加及删除情况等；率、追加及删除情况等；决定采用何种代码，确定代码结构及决定采用何种代码，确定代码结构及内容；内容；编制代码本或代码本。编制代码本或代码本。9.6条码信息管理系统功能模块设计9.6.19.6.1功能模块设计概述功能模块设计概述1 1功能模块设计的目的功能模块设计的目的功能模块设计的目的是建立一套完整的功能模功能模块设计的目的是建立一套完整的功能模块处理体系，作为系统实施阶段的依据。功能块处理体系，作为系统实施阶段的依据。功能模块设计是以系统分析阶段和系统总体设计阶模块设计是以系统分析阶段和系统总体设计阶段的有关结果为依据，制定出详细的、具体

27、的段的有关结果为依据，制定出详细的、具体的系统实施方案。系统实施方案。2 2功能模块设计的内容功能模块设计的内容功能模块设计的内容分为总控系统部分和子系功能模块设计的内容分为总控系统部分和子系统部分统部分 。9.6条码信息管理系统功能模块设计9.6.1功能模块设计概述功能模块设计概述3功能模块设计的原则为了确保设计工作的顺利进行，功能模块设计一般应遵循以下原则：模块的内聚性要强，模块具有相对的独立性，减少模块间的联系。模块之间的耦合只能存上下级之间的调用关系，不能同级之间的横向关联。连接调用关系应只有上下级之间的调用，不能采用网状关系或交叉调用。整个系统呈树状结构，不允许有网状结构或交叉关系出

28、现。所有的模块都必须严格地分类编码并建立起归档文件，建立模块档案进行编码，以利于系统模块的实现。适当采用通用模块将有助于减少设计工作量。模块的层次不能过多，一般最多使用67层。9.6条码信息管理系统功能模块设计9.6.19.6.1功能模块设计概述功能模块设计概述 4模块的连接方式 模块的连接方式有五种：模块连接、特征连接、控制连接、公共连接和内容连接。其中，模块连接按功能和数据流程连接，是目前最常用的一种方法。9.6条码信息管理系统功能模块设计9.6.29.6.2功能模块设计工具功能模块设计工具1结构图数据流程图转换成结构图主要是通过事务分析和变换分析两种方法。(1)事务分析事务型数据处理问题

29、的工作机理是接受一项事务，根据事务处理的特点和性质，选择分派一个适当的处理单元，然后给出结果。 (2)变换分析按照模块设计的原则，以功能聚合作为模块划分的最高标准得出事务处理的模块结构。通常用于将低层数据流程图转换成结构图，它将数据流程图中的处理功能分解成具有输入、中心变换、输出功能和简单模块，当然在对低层的数据流程图进行转换过程中也可以采用事务分析。9.6条码信息管理系统功能模块设计9.6.29.6.2功能模块设计工具功能模块设计工具2层次输入-处理-输出图层次输入-处理-输出图(Hierarchy plus Input Process Output，HIPO)是在结构图的基础上推出的一种描

30、述系统结构和模块内部处理功能的工具。任何模块都是由输入、处理和输出三个基本部分组成的。HIPO图方法的模块层次功能分解，就是以模块的这一特性和模块分解的层次性为基础，将一个大的功能模块逐层分解，得到系统的模块层次结构，而后再进一步把每个模块分解为输入、处理和输出的具体执行模块。3输入-处理-输出图输入-处理-输出图(Input Process Output，IPO)图描述了某个特定模块内部的处理过程和输入/输出关系。IPO图必须包含输入、处理、输出以及与之相应的数据库和数据文件在总体结构中的位置信息等。HIPO图由IPO图和结构图构成。9.6条码信息管理系统功能模块设计9.6.29.6.2功能模块设计工具