无线数据传输模块Word格式.docx
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WiththerapidgrowthofChina'
slogisticssystematpresent,howthelogisticsenterpriseinternalvehicleimportandintelligentmanagementofhighquality,moreandmoreattentionbylogisticsenterprises.
LongdistancevehicleimportandintelligentmanagementsystemusesthemostadvancedRFIDradiofrequencyidentificationtechnology,intelligentvideotechnologyandcomputerintelligentmanagementtechnology,identification,collection,recordthevehicleaccesstothedata,combinedwiththeGPRScommunicationtechnology,aclearrecordofthevehicleateachsitetostoptime,stoptime,residencetimeillegalstay,record.Effectivelysolvetheexistingproblemsinthemanagementofvehicles,thestrengtheningofthevehiclemanagement,increasedefficiency,reduceconflicts,businessprocessspecificationcanbebetter,improvethemanagementefficiency,achievethevehicleismoreaccurate,efficientmanagement.
Inthisthesis,athoroughresearchonthelogisticsindustry,intheRFIDandGPRScommunicationtechnologybasedonvehicleoperation,accesstoinformation,isdesignedbasedonSSH(StrutsSpringHibernate)RFIDvehiclemanagementsystembasedonthebusoperationmanagementsystem;
atthesametimeinthesystemanalysisofabsorptionsystemsengineeringthought,instrictaccordancewiththesoftwareengineeringprocesstocompletethewholesystemanalysis,design,implementation.
Keyword:
SSH,GPRS,RFID,Vehiclemanagementsystem
目录
摘要i
Abstractii
目录iii
第一章绪论v
1.1项目背景及意义v
1.2国内外研究现状及发展趋势v
1.2.1国内研究动态v
1.2.2国外研究动态vi
1.3论文的主要研究内容和组织安排vii
1.3.1论文的主要研究内容vii
1.3.2论文的组织安排vii
1.4本章小结viii
第2章系统的开发方法及相关技术ix
2.1JAVA平台技术简介ix
2.2SSH平台技术简介x
2.2.1Spring技术简介xi
2.2.2Stucts技术简介xii
2.2.3Hibernage技术简介xv
2.3GPRS通讯技术简介xvii
2.3.1Java之于GPRSxvii
2.4本章小结xix
第3章系统整体需求xix
3.1系统总体方案设计xx
3.2.1RFID阅读器选取xxi
3.2.2车辆标签选取xxii
3.2.3无线数据传输模块xxiii
3.3软件功能需求xxiii
3.3.1开发环境xxiii
3.3.2功能描述xxiii
3.4本章小结xxiv
第4章软件设计xxiv
4.1系统框图xxv
4.2软件框架xxv
4.2.1系统架构xxv
4.2.2系统架构图xxvi
4.2.3程序结构图xxvi
4.3数据流程图xxvii
4.3.1系统管理xxvii
4.3.2设备管理xxviii
4.3.3用户管理xxix
4.3.4站点管理xxx
4.3.5车辆管理xxxi
4.3.6监控管理xxxii
4.4本章小结xxxiii
第5章软件的开发与实现xxxiii
5.1数据设计xxxiv
5.1.1车辆表格设计xxxiv
5.1.2站点表格设计xxxiv
5.1.3设备表格设计xxxiv
5.1.4权限表格设计xxxiv
5.1.5用户表格设计xxxv
5.2GPRS数据获取xxxv
5.3SSH框架移植xxxviii
5.3.1系统Model层实现xxxviii
5.3.2系统数据访问对象DAO层实现xl
5.3.3系统中的ACTION类xlii
5.3.4持久层Hibernate实现xliv
5.3.5控制层Struts实现xlv
5.3.6业务层Spring实现xlvii
5.4功能实现xlix
5.4.1系统管理功能实现xlix
5.4.2设备管理功能实现li
5.4.3用户管理功能实现lii
5.4.4站点管理功能实现liii
5.4.5车辆管理功能实现lv
5.4.6权限管理功能实现lvi
5.4.7车辆监控功能实现lvii
5.5本章小结lix
第六章总结与展望59
6.1总结60
6.2展望60
参考文献61
致谢64
第一章绪论
1.1项目背景及意义
近年提出的车联网技术目前在我国处于起步研究阶段,被认为是解决交通问题的前沿技术.车联网的核心就是通过无线通信等技术实现人、车、路及环境的协同交互,实现智能交通.20世纪90年代兴起的RFID(RadioFrequencyIdentification,无线射频识别技术)以其非接触双向通信、识别率高、安全等突出的优点,为车联网的实现提供了基本的无线通信技术保障成为国内外学者研究的热点之一。
本文设计的基于RFID的车辆监控系统采用RFID无线射频技术,结合GPRS通讯传输技术,清晰明确的记录了车辆在每个站点的进站时间,出站时间,停留时间,违规停留记录。
有效的解决了车辆管理中存在的问题,加强了对车辆管理,增加了效益,减少了矛盾。
1.2国内外研究现状及发展趋势
1.2.1国内研究动态
由于RFID系统的特性,其已成为智能交通领域重要应用技术之一,正逐步与传统智能交通技术融合,并得到较好应用。
其应用包括:
智能停车场管理、车辆智能交通管理、车辆调度管理、港口码头车辆管理、车辆智能称重管理、智能公交管理、非法车辆稽查管理、海关车辆通关管理、机动车尾气排放控制管理等。
随着RFID芯片技术及工艺的发展,灵敏度不断提高,使得粘贴在车内前挡风玻璃上的标签作为RFID电子车牌可靠信息源成为可能,并且与之相适配的RFID识读器内核技术的不断升级,整个RFID前端信息采集系统性能大幅提高。
当车辆移动速度达到120km时,对RFID电子车牌的读写成为可能,使得无源RFID技术在城市内交通监管成为现实,大大降低了RFID电子车牌与RFID系统成本。
目前,国内已有部分城市在机动车尾气排放控制环保管理、路桥收费管理、城市车辆缉查的智能化管理方面取得了较好的应用,在提高道路车辆通行效率、减少车辆违法及违规现象、治理机动车尾气排放等方面取得IntelligentBuilding&
CityInformation20105No.16225了良好的社会和经济效益。
但在应用推广中也存在一些问题,集中体现在以下两方面:
(1)RFID电子标签内的数据及RFID系统的数据安全与保密问题,其将直接影响整个系统的可靠与真实性,以及对运营数据的保护问题。
(2)合理定义应用,搭建多领域应用平台,使得“车联网”为运营提供高效管理与服务。
1.2.2国外研究动态
美国在RFID标准、软硬件技术的开发与应用领域均走在世界前列。
TI、Intel等美国集成电路企业目前都在RFID领域投入巨资进行芯片开发。
Symbol等已经研发出同时可以阅读条形码和RFID的扫描器。
IBM、Microsoft和HP等也在积极开发相应的软件及系统来支持RFID的应用。
截至2009年底,美国总共颁发了近5000件RFID专利,超过了欧盟、世界知识产权组织、日本以及我国大陆等国家和地区专利申请总量的总和。
日本在RFID研究领域起步较早,政府也将其作为一项关键的技术来发展。
邮政与电信通讯部(MPHPT)在2004年3月发布了针对RFID的《关于在传感网络时代运用先进的RFID技术的最终研究草案报告》,称MPHPT将继续支持测试在UHF频段的被动及主动的电子标签技术,并在此基础上进一步讨论管制的问题。
截至2009年底,日本拥有RFID专利500件左右,居世界第二位。
欧洲RFID标准追随美国主导的EPCglobal标准。
在封闭系统应用方面,欧洲与美国基本处在同一阶段。
Philips、STMicroelectronics在积极开发廉价RFID芯片。
Checkpoint在开发支持多系统的RFID识别系统。
截至2009年底,德国的RFID专利持有人数量排名世界第三位,数量近100项。
在诸如交通、身份识别、生产线自动化控制、物资跟踪等封闭系统,欧洲与美国基本处在同一阶段。
在国外,车联网可能被成为InternetofVehicles,或VehicularNetwork。
欧洲车联网发展明显快于北美,如几个欧洲国家(荷兰、瑞典、瑞士、德国)政府主持、车企参与的项目,如Telematics,和大学的文献资料在网上出现率较高。
美国可查到交通部ConnectedVehicle项目。
随着技术的发展,车联网已经不仅限于车与车通信技术(V2V),多通信技术研究已经出现(V2X)。
1.3论文的主要研究内容和组织安排
1.3.1论文的主要研究内容
本文首先根据物流企业当前对车辆管理的实际,设计并实现了基于RFID的车辆管理系统。
体内容如下:
1硬件方面主要选择2.45G全向读写器(DC0301A)做为RFID阅读器选取,选择2.45G有源电子标签(DC8320A)做为车辆标签选取,选择GRPS通讯模块(DC0317A)做为无线数据传输模块。
2软件方面主要是需要通过RFID阅读器读取电子标签的信息,通过JAVA与GRPS模块通讯,通过数据库模型设计描述了车辆管理系统的业务流程,通过JSP实现了车辆管理系统的界面。
3通过SSH框架实现了车辆管理系统的功能,并通过系统功能验证。
1.3.2论文的组织安排
论文的具体组织结构如下:
第1章绪论,概述本文的研究背景、研究现状、选题的意义及本文的主要工作及组织结构。
第2章,描述了本系统的关键技术,在SSH框架技术方面介绍了SSH框架的流程,详细介绍了Spring,Structs,Hibernate技术,在GPRS方面介绍了GPRS标准以及JAVA与GPRS通信的技术。
第3章,描述了本系统的整体方案设计及器件选型,对系统的各个器件做了详细描述,选择2.45G全向读写器(DC0301A)做为RFID阅读器选取,选择2.45G有源电子标签(DC8320A)做为车辆标签选取,选择GRPS通讯模块(DC0317A)做为无线数据传输模块。
第4章,描述了本系统的软件设计,介绍了系统的整体框架,介绍了系统的软件框架流程,描述了系统的各种流程图。
第5章,描述了本系统的软件实现,首先设计了系统的各种数据表格,介绍了JAVA与GRPS通信技术的实现,介绍了SSH框架的HIBERNAGE,ACTION,JSP的实现,最后介绍了系统的各种功能实现。
第6章,总结和展望。
对本论文进行总结和未来发展进行展望。
提出了系统的不只并详细说明了本系统的以后的扩展方向。
1.4本章小结
本章主要介绍论文的基于RFID的车辆管理系统的提出背景、车辆管理系统的研究现状以及发展趋势、本文的研究主要工作内容、研究到达成的目标以及本论文的章节安排。
第2章系统的开发方法及相关技术
2.1JAVA平台技术简介
Java开发工具(JDK)是许多Java专家最初使用的开发环境。
尽管许多编程人员已经使用第三方的开发工具,但JDK仍被当作Java开发的重要工具。
JDK由一个标准类库和一组建立测试及建立文档的Java实用程序组成。
其核心JavaAPI是一些预定义的类库,开发人员需要用这些类来访问Java语言的功能。
JavaAPI包括一些重要的语言结构以及基本图形,网络和文件I/O。
一般来说,JavaAPI的非I/O部分对于运行Java的所有平台是相同的,而I/O部分则仅在通用Java环境中实现。
作为JDK实用程序,工具库中有七种主要程序。
Javac:
Java编译器,将Java源代码转换成字节码。
Java:
Java解释器,直接从类文件执行Java应用程序字节代码。
Appletviewer:
小程序浏览器,一种执行HTML文件上的Java小程序的Java浏览器。
Javadoc:
根据Java源码及说明语句生成HTML文档。
Jdb:
Java调试器,可以逐行执行程序,设置断点和检查变量。
Javah:
产生可以调用Java过程的C过程,或建立能被Java程序调用的C过程的头文件。
Javap:
Java反汇编器,显示编译类文件中的可访问功能和数据,同时显示字节代码含义。
开发JSP程序首先要安装免费的Java程序开发工具JDK。
安装JDK以后,需要配置环境变量,单击“我的电脑—属性—高级—环境变量—系统变量”,进行以下设置。
设置JAVA-HOME环境变量。
设置CLASSPATH环境变量。
更新PATH环境变量的值。
安装和配置完成后,可以测试JAVA程序是否能够在机器上运行。
在命令行窗口键入javac出现相应界面。
这说明已成功配置JDK,否则需要仔细检查配置。
2.2SSH平台技术简介
首先,SSH不是一个框架,而是多个框架(struts+spring+hibernate)的集成,是目前较流行的一种Web应用程序开源集成框架,用于构建灵活、易于扩展的多层Web应用程序。
集成SSH框架的系统从职责上分为四层:
表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层(实体层)。
Struts作为系统的整体基础架构,负责MVC的分离,在Struts框架的模型部分,控制业务跳转,利用Hibernate框架对持久层提供支持。
Spring一方面作为一个轻量级的IoC容器,负责查找、定位、创建和管理对象及对象之间的依赖关系,另一方面能使Struts和Hibernate更好地工作。
图2-1SSH业务流程
由SSH构建系统的基本业务流程(如图2.1)是:
1、在表示层中,首先通过JSP页面实现交互界面,负责传送请求(Request)和接收响应(Response),然后Struts根据配置文件(struts-config.xml)将ActionServlet接收到的Request委派给相应的Action处理。
2、在业务层中,管理服务组件的SpringIoC容器负责向Action提供业务模型(Model)组件和该组件的协作对象数据处理(DAO)组件完成业务逻辑,并提供事务处理、缓冲池等容器组件以提升系统性能和保证数据的完整性。
3、在持久层中,则依赖于Hibernate的对象化映射和数据库交互,处理DAO组件请求的数据,并返回处理结果。
采用上述开发模型,不仅实现了视图、控制器与模型的彻底分离,而且还实现了业务逻辑层与持久层的分离。
这样无论前端如何变化,模型层只需很少的改动,并且数据库的变化也不会对前端有所影响,大大提高了系统的可复用性。
而且由于不同层之间耦合度小,有利于团队成员并行工作,大大提高了开发效率。
下面我们再详细看一下组成SSH的这三个框架
2.2.1Spring技术简介
简单来说,Spring是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。
Spring的特性如下图2.2:
图2-2Spring的特性
轻量:
从大小与开销两方面而言Spring都是轻量的。
完整的Spring框架可以在一个大小只有1MB多的JAR文件里发布。
并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。
此外,Spring是非侵入式的:
典型地,Spring应用中的对象不依赖于Spring的特定类。
控制反转:
Spring通过一种称作控制反转(IoC)的技术促进了松耦合。
当应用了IoC,一个对象依赖的其它对象会通过被动的方式传递进来,而不是这个对象自己创建或者查找依赖对象。
你可以认为IoC与JNDI相反—不是对象从容器中查找依赖,而是容器在对象初始化时不等对象请求就主动将依赖传递给它。
面向切面:
Spring提供了面向切面编程的丰富支持,允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务(例如审计(auditing)和事务(transaction)管理)进行内聚性的开发。
应用对象只实现它们应该做的->
完成业务逻辑->
仅此而已。
它们并不负责(甚至是意识)其它的系统级关注点,例如日志或事务支持。
容器:
Spring包含并管理应用对象的配置和生命周期,在这个意义上它是一种容器,你可以配置你的每个bean如何被创建—基于一个可配置原型(prototype),你的bean可以创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个新的实例—以及它们是如何相互关联的。
然而,Spring不应该被混同于传统的重量级的EJB容器,它们经常是庞大与笨重的,难以使用。
框架:
Spring可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。
在Spring中,应用对象被声明式地组合,典型地是在一个XML文件里。
Spring也提供了很多基础功能(事务管理、持久化框架集成等等),将应用逻辑的开发留给了你。
所有Spring的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码
Spring的以上特性使得开发人员使用基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。
然而,Spring的用途不仅限于服务器端的开发。
从简单性、可测试性和松耦合的角度而言,任何Java应用都可以从Spring中受益。
2.2.2Stucts技术简介
它通过采用JavaServlet/JSP技术,实现了基于JavaEEWeb应用的MVC设计模式的应用框架,是MVC经典设计模式中的一个经典产品。
Struts1的核心构成如下图.
图2-3Struts的核心构成
在Struts1中,由一个名为ActionServlet的Servlet充当控制器(Controller)的角色,根据描述模型、视图、控制器对应关系的struts-config.xml的配置文件,转发视图(View)的请求,组装响应数据模型(Model)。
在MVC的模型(Model)部分,经常划分为两个主要子系统(系统的内部数据状态与改变数据状态的逻辑动作),这两个概念子系统分别具体对应Struts1里的ActionForm与Action两个需要继承实现超类。
在这里,Struts1可以与各种标准的数据访问技术结合在一起,包括EnterpriseJavaBeans(EJB),JDBC与JNDI。
在Struts1的视图(View)端,除了使用标准的JavaServerPages(JSP)以外,还提供了大量的标签库使用,同时也可以与其他表现层组件技术(产品)进行整合,比如VelocityTemplates,XSLT等。
通过应用Struts的框架,最终用户可以把大部分的关注点放在自己的业务逻辑(Action)与映射关系的配置文件
(struts-config.xml)中。
Struts2是Struts的下一代产品,是在Struts1和WebWork的技术基础上进行了合并的全新的Struts2框架。
其全新的Struts2的体系结构与Struts1的体系结构差别巨大。
Struts2以WebWork为核心,采用拦截器的机制来处理用户的请求,这样的设计也使得业务逻辑控制器能够与ServletAPI完全脱离开,所以Struts2可以理解为WebWork的更新产品。
Strut2的体系结构如图2.4
图2-4Struts2体系结构
当Web容器收到请求(HttpServletRequest)它将请求传递给一个标准的的过滤链包括流程(ActionCon
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