九江職業(yè)大學(xué)固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc

學(xué)校代碼： 是否公開： 電 子 科 技 大 學(xué)碩士學(xué)位論文九江職業(yè)大學(xué)固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)位申請(qǐng)人姓名: 黃 燕 申請(qǐng)學(xué)位專業(yè)方向: 軟件工程 指導(dǎo)教師姓名: 佘 堃 畢業(yè)論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明畢業(yè)論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 論文作者簽名：_ 日期：_ 授權(quán)使用聲明本人完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留畢業(yè)論文并向國(guó)家主管部門或其指定機(jī)構(gòu)送交論文的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將畢業(yè)論文用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。有權(quán)將畢業(yè)論文的內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索。有權(quán)將畢業(yè)論文的標(biāo)題和摘要匯編出版。保密的畢業(yè)論文在解密后適用本授權(quán)使用聲明。 論文作者簽名：_ 日期：_導(dǎo)師簽名：_ 日期：_ 中文摘要近年來招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，學(xué)院建設(shè)的飛速發(fā)展和為迎接教育部對(duì)九江職業(yè)大學(xué)教學(xué)水平評(píng)估工作的逐步實(shí)施，學(xué)院儀器設(shè)備數(shù)量急劇增加，目前單價(jià)在800元以上的儀器設(shè)備數(shù)量上萬臺(tái)，低值耐用設(shè)備數(shù)量更加龐大。將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用到固定資產(chǎn)管理工作之中，使固定資產(chǎn)的管理更加科學(xué)、有效、方便、快捷。實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的信息化勢(shì)在必行。通過對(duì)目前資產(chǎn)管理信息化的研究，本文提出一種在J2EE平臺(tái)構(gòu)建一個(gè)依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子標(biāo)簽技術(shù)的軟件系統(tǒng)。在普通的管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加利用電子標(biāo)簽和ZigBee技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高了固定資產(chǎn)的管理效率，減少固定資產(chǎn)的流失，有助于提高固定資產(chǎn)的利用率，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)固定資產(chǎn)的規(guī)范化、科學(xué)化、信息化和實(shí)時(shí)化的工作目標(biāo)。本文的主要研究?jī)?nèi)容有：首先先介紹了固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)的產(chǎn)生背景，現(xiàn)存系統(tǒng)不足以及開發(fā)該系統(tǒng)的意義；其次分析固定資產(chǎn)管理工作流程，將固定資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)流程分為五個(gè)部分即計(jì)劃、購(gòu)置、驗(yàn)收登記、編碼和管理；再次研究固定資產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)編碼與 J2EE 芯片的數(shù)據(jù)讀寫設(shè)計(jì)，通過在固定資產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和處理節(jié)點(diǎn)，將固定資產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)讀取并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再將其存儲(chǔ)至內(nèi)存，然后通過ZigBee 無線傳感器以無線方式傳輸給管理系統(tǒng)主機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。本文按照軟件工程的順序，先分析九江職業(yè)大學(xué)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)需求模塊，然后根據(jù)需求進(jìn)行概要設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)庫(kù)。接著編碼實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的制作、ZigBee傳遞信息、和前臺(tái)界面。最后測(cè)試系統(tǒng)和分析運(yùn)行結(jié)果。關(guān)鍵詞：固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)；J2EE；ZigBeeAbstractRecruitment of students scale expands unceasingly in recent years, the rapid development of college construction and for the ministry of education of the implementation of the teaching level evaluation of jiujiang vocational university, school of instrument and equipment number has increased dramatically, the unit price is in 800 yuan more than the number of instruments and equipment of thousands of units, low value and durable equipment quantity is more large. To apply advanced computer information technology to the fixed assets management, the management of fixed assets is more scientific, effective, convenient and quick. Asset information is imperative.Based on the research of the current asset management informatization, this thesis puts forward a J2EE platform to build a relying on computer network technology and electronic tag technology software system. In ordinary management system on the basis of the increasing use of electronic tags and real-time monitoring ZigBee technology, improve the efficiency of the fixed assets management, and reduce the loss of fixed assets, is helpful to improve the utilization rate of fixed assets, finally realizes the enterprise fixed assets, standardized, scientific, informationization and real-time work target.In this thesis, the main research contents are as follows: first of all, first introduces the background of fixed assets management system, the existing system deficiencies and the development of the system; Followed by analysis of fixed assets management work process, fixed asset management business process can be divided into five parts which are planning, purchase, acceptance of registration, code, and management; Again research fixed assets, equipment state data coding of data reading and writing with J2EE chip design, through the fixed assets of state data acquisition and processing nodes, the fixed assets state data is read and converted to digital signal, and then store it to memory, and then through the ZigBee wireless sensors wirelessly transmit to host the database management system.According to the order of software engineering, this thesis first analysis of the actual demand of jiujiang vocational university, designed a module system requirements, then design the database according to the requirements for general design. Then coded electronic label production, ZigBee transmission information, and the front desk interface. The test system and analysis the results.Key words：Fixed assets management system；J2EE；ZigBee目錄中文摘要IAbstractII1 緒論11.1 課題研究的背景和意義11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容31.4 論文結(jié)構(gòu)32 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究52.1 B/S模式52.2 J2EE平臺(tái)62.2.1 J2EE的基本架構(gòu)和MVC設(shè)計(jì)模式62.2.2 J2EE技術(shù)82.3 AJAX技術(shù)102.4 oracle數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介112.5 電子標(biāo)簽技術(shù)和ZigBee技術(shù)122.5.1 ZigBee技術(shù)介紹122.5.2 ZigBee的應(yīng)用領(lǐng)域132.5.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)142.5.4 ZigBee 技術(shù)在本系統(tǒng)里的應(yīng)用152.6 本章小結(jié)163需求分析173.1用戶基本需求173.2 性能需求173.3 系統(tǒng)功能需求分析183.3.1系統(tǒng)基本信息管理需求183.3.2資產(chǎn)基本信息管理213.3.3業(yè)務(wù)流程管理223.3.4設(shè)備監(jiān)控管理233.3.5財(cái)務(wù)和報(bào)表管理243.4其他需求243.5本章小結(jié)254 概要設(shè)計(jì)264.1系統(tǒng)E-R圖264.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)264.3系統(tǒng)流程圖304.4 組建ZigBee網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備信息324.4.1 ZigBee設(shè)備初始化及建立網(wǎng)絡(luò)的程序流程324.4.2 ZigBee設(shè)備收發(fā)信息過程354.4.3基于ZigBee的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)總體方案374.4.4ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)384.5系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)394.6本章小結(jié)405 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)415.1 登錄及權(quán)限的管理415.2 資產(chǎn)管理435.2.1資產(chǎn)基本信息管理435.2.2業(yè)務(wù)流程管理455.2.3財(cái)務(wù)和報(bào)表管理465.2.4設(shè)備監(jiān)控管理465.3本章小結(jié)476 ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信測(cè)試486.1測(cè)試原則486.2測(cè)試步驟496.3系統(tǒng)測(cè)試及測(cè)試結(jié)果497 總結(jié)與展望517.1 總結(jié)517.2 展望51致謝53參考文獻(xiàn)541 緒論1.1 課題研究的背景和意義自20世紀(jì)90年代末以來，隨著我國(guó)“211工程”和“教育振興行動(dòng)計(jì)劃”的實(shí)施，高等教育的建設(shè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。同時(shí)由于國(guó)家科教興國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)施以及教育體制改革的不斷深入，我國(guó)高等教育進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。到2008年，全國(guó)普通高校招生607.7萬人，是1998年的6倍。我國(guó)高等教育發(fā)展實(shí)現(xiàn)了從精英教育到大眾化教育的轉(zhuǎn)變，招生規(guī)模迅速擴(kuò)大，基本建設(shè)的投資急劇增加。目前，我國(guó)高校的國(guó)有資產(chǎn)比例在全國(guó)行政事業(yè)單位的固定資產(chǎn)中已占有相當(dāng)大的比例。高校中國(guó)有資產(chǎn)總量在持續(xù)擴(kuò)大，為我國(guó)教育事業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)保障。為提高教育教學(xué)質(zhì)量，各高校都采取了多種渠道融資來解決國(guó)家對(duì)基本建設(shè)投資和學(xué)校自身財(cái)力不足制約學(xué)校發(fā)展的瓶頸問題，各大高校的固定資產(chǎn)在數(shù)量上和質(zhì)量上都得到了較大程度的提高。然而，國(guó)內(nèi)高校資產(chǎn)管理工作仍然普遍存在著資產(chǎn)管理體制不夠順暢、機(jī)構(gòu)不夠健全、管理工作薄弱、資產(chǎn)配置不合理、資產(chǎn)盲目和重復(fù)投資、資產(chǎn)的使用效益低下以及資產(chǎn)流失等問題?？傮w來看，國(guó)內(nèi)高校一方面存在著教學(xué)經(jīng)費(fèi)緊張，資源相對(duì)短缺等問題;另一方面一定程度上又存在著資產(chǎn)閑置與浪費(fèi)的問題。隨著教育經(jīng)費(fèi)的連年遞增，辦學(xué)規(guī)模地不斷擴(kuò)大，高校資產(chǎn)成倍增加，資產(chǎn)管理中出現(xiàn)的問題也越來越多，高校資產(chǎn)管理工作也越來越凸顯出其重要性。近年來九江職業(yè)大學(xué)招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，學(xué)院建設(shè)的飛速發(fā)展和為迎接教育部對(duì)九江職業(yè)大學(xué)教學(xué)水平評(píng)估工作的逐步實(shí)施，學(xué)院儀器設(shè)備數(shù)量急劇增加，目前單價(jià)在800元以上的儀器設(shè)備數(shù)量上萬臺(tái)，低值耐用設(shè)備數(shù)量更加龐大。這些都由國(guó)有資產(chǎn)處統(tǒng)一建帳和管理，使得儀器設(shè)備管理信息大幅度增加，管理數(shù)據(jù)的處理復(fù)雜性增大，從而對(duì)高校資產(chǎn)管理提出了更高的要求。多年來，固定資產(chǎn)管理工作一直是九江職業(yè)大學(xué)管理的重點(diǎn)環(huán)節(jié)和薄弱環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)九江職業(yè)大學(xué)固定資產(chǎn)信息化管理，即將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用到固定資產(chǎn)管理工作之中，使固定資產(chǎn)的管理更加科學(xué)、有效、方便、快捷。固定資產(chǎn)信息化管理能夠提高固定資產(chǎn)管理的效率，及時(shí)反映固定資產(chǎn)的增減變化及日常管理情況。進(jìn)一步規(guī)范了固定資產(chǎn)管理模式，改進(jìn)了管理方法與手段，提高了固定資產(chǎn)管理水平，推動(dòng)了九江職業(yè)大學(xué)固定資產(chǎn)信息化管理的進(jìn)程。固定資產(chǎn)的信息化管理為防止國(guó)有資產(chǎn)流失和維護(hù)單位的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供良好的幫助。同時(shí)，基于網(wǎng)絡(luò)的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)可以使得固定資產(chǎn)的管理更加規(guī)范化和透明化，從而有效地避免了固定資產(chǎn)管理中可能出現(xiàn)的不規(guī)范管理等一系列問題。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來，高?？傮w管理水平不斷提高，其資產(chǎn)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，同時(shí)資產(chǎn)管理處在不斷改進(jìn)之中。大部分高校的資產(chǎn)管理模式主要分為兩個(gè)類:手工資產(chǎn)管理模式和計(jì)算機(jī)資產(chǎn)管理模式。以前，大部分高校的資產(chǎn)管理的整個(gè)過程都采用手工的方式進(jìn)行管理。該方式主要有兩個(gè)突出問題:一為查詢數(shù)據(jù)較為困難;二為統(tǒng)計(jì)需要大量的人力和物力。針對(duì)以上情況，部分高校也采取了一定的相應(yīng)措施，例如武漢大學(xué)早在1996年就編寫了適合當(dāng)時(shí)固定資產(chǎn)管理的軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)建立在DOS環(huán)境下。該系統(tǒng)的應(yīng)用大大的節(jié)省了人工一記賬的時(shí)間，同時(shí)方便了對(duì)固定資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的更改查詢工作，屬于我國(guó)首例應(yīng)用計(jì)算機(jī)管理固定資產(chǎn)賬目的系統(tǒng)。該系統(tǒng)大約運(yùn)行了2年的時(shí)間，其弊端顯現(xiàn)出來。首先，因?yàn)槠湎到y(tǒng)是建立在DOS環(huán)境下，界面簡(jiǎn)單、錄入繁瑣，并_巨沒有檢查錯(cuò)誤功能，應(yīng)用時(shí)需要敲入DOS命令，這樣給使用者帶來很多的不便，建立的數(shù)據(jù)庫(kù)也不準(zhǔn)確。而且，對(duì)使用者的計(jì)算機(jī)水平也有很大的要求。這樣在很短的時(shí)間該軟件就被大多數(shù)高校所遺棄。1998年，北京工業(yè)大學(xué)開發(fā)了一套應(yīng)用于Windows環(huán)境下的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)用 VisualFoxPro編寫，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的辦公用計(jì)算機(jī)已經(jīng)基本普及，而且應(yīng)用的大部分都是Windows系統(tǒng)，所以該系統(tǒng)一推出便受到國(guó)內(nèi)廣大高校的歡迎。在全國(guó)有60%以上高校都用此系統(tǒng)來管理本校的固定資產(chǎn)。因而此系統(tǒng)也被教育部指定為全國(guó)普通高校固定資產(chǎn)管理軟件之一。該套系統(tǒng)在全國(guó)高校運(yùn)行了幾年以后，由于高校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大，固定資產(chǎn)也迅速增長(zhǎng)。對(duì)于以前幾千萬元的固定資產(chǎn)，迅速的增長(zhǎng)到當(dāng)今十幾億的固定資產(chǎn)，從而單機(jī)版管理軟件的弊端也顯現(xiàn)出來，造成了各院系查詢資產(chǎn)的不便利，而且管理部門與使用部門的脫節(jié)也大大地影響了固定資產(chǎn)的使用效率和流失。固定資產(chǎn)難管理也成為高校管理的頭等難題。而如今網(wǎng)絡(luò)盛行，很多高校都利用信息化辦公，從而也有很多高校提出了信息化校園的目標(biāo)和口號(hào)，以往的單機(jī)版固定資產(chǎn)管理軟件已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的要求。開發(fā)“高校固定資產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)”也就勢(shì)在必行。從固定資產(chǎn)管理角度來看，在2003年山西大學(xué)提出了固定資產(chǎn)條形碼管理，學(xué)校也成立了專門的管理機(jī)構(gòu)，并在國(guó)內(nèi)高校率先對(duì)固定資產(chǎn)實(shí)行條形碼管理，這種模式的應(yīng)用大大地節(jié)省了在資產(chǎn)清查過程中浪費(fèi)的人力和物力。對(duì)固定資產(chǎn)的管理有著深遠(yuǎn)的意義，同時(shí)使我國(guó)高校固定資產(chǎn)管理水平上了一個(gè)新臺(tái)階。因?yàn)樵撓到y(tǒng)研發(fā)較早，所以在實(shí)用性方面還有所欠缺，例如固定資產(chǎn)條形碼提供的信息不準(zhǔn)確，從而給粘貼條形碼帶來了很大國(guó)外比較有名的大學(xué)如 Bradford university、University of CentralFlorida， STUDIOCAMBRIDGE等均自己擁有一套完善且先進(jìn)的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)從資產(chǎn)的購(gòu)置到管理再到報(bào)廢均有完整的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理體系。因?yàn)榇蟛糠指叩葘W(xué)校的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)均是為本校研發(fā)，也適用于本校的管理實(shí)情，所以對(duì)于資產(chǎn)管理部門對(duì)固定資產(chǎn)管理也就十分得心應(yīng)手。綜上所述，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和資源來開發(fā)出各種實(shí)用的軟件系統(tǒng)，是促進(jìn)高校各項(xiàng)管理工作科學(xué)化、現(xiàn)代化的重要技術(shù)手段，這方面的工作前景廣闊。1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容對(duì)九江職業(yè)大學(xué)固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)的研究，作者主要做了以下工作：1分析固定資產(chǎn)管理工作流程和用戶角色通過實(shí)際對(duì)九江職業(yè)大學(xué)國(guó)資處和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行跟蹤調(diào)查，把固定資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)流程分為五個(gè)部分即計(jì)劃、購(gòu)置、驗(yàn)收登記、編碼和管理。其中管理又可分為：人員管理、機(jī)器使用情況查詢和統(tǒng)計(jì)、機(jī)器狀態(tài)變更、機(jī)器報(bào)表統(tǒng)計(jì)等。固定資產(chǎn)管理涉及到的用戶有國(guó)資處科員、科長(zhǎng)、處長(zhǎng)和實(shí)驗(yàn)室管理員以及資產(chǎn)用戶。2研究了固定資產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)編碼與 J2EE 芯片的數(shù)據(jù)讀寫設(shè)計(jì)：固定資產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)如電子標(biāo)簽 ID、設(shè)備編號(hào)、類別、使用方向、設(shè)備名稱、型號(hào)、單價(jià)、購(gòu)置日期、入庫(kù)時(shí)間、存放地點(diǎn)、現(xiàn)狀、設(shè)備來源、采購(gòu)形式、領(lǐng)用人、經(jīng)手人、部門編號(hào)、記賬人、單據(jù)號(hào)、國(guó)別、保修期限、備注等數(shù)據(jù)，通過讀寫裝置將固定資產(chǎn)設(shè)備的相關(guān)信息寫入到與設(shè)備綁定的 J2EE 芯片中。在分析 J2EE 標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對(duì)固定資產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行編碼、讀寫電路等進(jìn)行設(shè)計(jì)。3. 固定資產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)的讀取、處理與傳輸通過在固定資產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和處理節(jié)點(diǎn)，將固定資產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)讀取并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再將其存儲(chǔ)至內(nèi)存，然后通過無線傳輸處理單元以無線方式傳輸給管理系統(tǒng)主機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。通過對(duì) ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分析，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選取，信息傳輸通道涉及的有關(guān)接口管腳信號(hào)定義、工作電平、工作時(shí)序、數(shù)據(jù)傳輸格式定義，編碼格式設(shè)計(jì)等。1.4 論文結(jié)構(gòu)本文分五章對(duì)課題的研究工作進(jìn)行闡述：第一章闡述了課題研究的背景與意義，對(duì)比了國(guó)內(nèi)、外的研究現(xiàn)狀，歸納了本文的主要研究?jī)?nèi)容，說明了本文的結(jié)構(gòu)；第二章開發(fā)環(huán)境和主要技術(shù)介紹，主要介紹了J2EE開發(fā)的特征和對(duì)比ZigBee和其他無線通訊技術(shù)，介紹了ZigBee的應(yīng)用領(lǐng)域。第三章是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可行性分析和需求進(jìn)行。第四章用整體系統(tǒng)框圖的形式說明了固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)的架構(gòu)，隨后闡述了固定資產(chǎn)的功能和工作流程；第五章介紹系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的測(cè)試第六章對(duì)本文的工作進(jìn)行了總結(jié)，同時(shí)指出了本文工作存在的不足以及未來工作的展望2 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究本章簡(jiǎn)單闡述系統(tǒng)開發(fā)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，包括開發(fā)系統(tǒng)所使用的J2EE技術(shù)、Struts技術(shù)、SQL Server2000技術(shù)、B/S模式、JSP概述，作為系統(tǒng)開發(fā)所使用的相關(guān)技術(shù)。2.1 B/S模式C/S和B/S是當(dāng)今世界開發(fā)模式技術(shù)架構(gòu)的兩大主流技術(shù)。C/S是美國(guó)Borland公司最早研發(fā)，B/S是美國(guó)微軟公司研發(fā)。目前，這兩項(xiàng)技術(shù)以被世界各國(guó)所掌握，國(guó)內(nèi)公司以C/S和B/S技術(shù)開發(fā)出產(chǎn)品也很多。C/S（Client/Server）結(jié)構(gòu)，即大家熟知的客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，將任務(wù)合理分配到Client端和Server端來實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開銷。目前大多數(shù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)都是Client/Server形式的兩層結(jié)構(gòu)。B/S（Browser/Server）結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是隨著Internet技術(shù)的興起，對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實(shí)現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端（Browser）實(shí)現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端（Server）實(shí)現(xiàn)，形成所謂三層3-tier結(jié)構(gòu)。這樣就大大簡(jiǎn)化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量，降低了用戶的總體成本。圖2.1 B/S和C/S模式對(duì)比從圖2.1可見，B/S相對(duì)于C/S有升級(jí)維護(hù)方便、成本低、使用方便、安全性好、課跨平臺(tái)使用等特點(diǎn)。但是缺點(diǎn)是服務(wù)器負(fù)載過重，因此適用于客戶端和服務(wù)器數(shù)據(jù)交換不太多的系統(tǒng)，所以現(xiàn)在很多應(yīng)用軟件依然使用C/S模式。為了在B/S和C/S優(yōu)缺點(diǎn)中找平衡點(diǎn)，很多系統(tǒng)采用安裝插件的辦法來實(shí)現(xiàn)，插件是一種遵循一定規(guī)范的應(yīng)用程序接口編寫出來的程序。很多軟件都有插件，插件有無數(shù)種。例如在IE中，安裝相關(guān)的插件后，WEB瀏覽器能夠直接調(diào)用插件程序，用于處理特定類型的文件。IE瀏覽器常見的插件有：Flash插件、RealPlayer插件、MMS插件、MIDI五線譜插件、ActiveX插件等等。本系統(tǒng)中業(yè)務(wù)采用B/S模式，在設(shè)備狀態(tài)信息讀寫上采用安裝客戶端程序來過濾狀態(tài)信息來減輕服務(wù)器負(fù)擔(dān)。所以本系統(tǒng)是B/S和C/S模式結(jié)合方式。2.2 J2EE平臺(tái)Java語言具有平臺(tái)無關(guān)性， 面向?qū)ο?，安全穩(wěn)定 ，支持多線程，簡(jiǎn)單易學(xué)等特點(diǎn)。Java 2有三個(gè)版本：它們是適用于小型設(shè)備和智能卡的Java 2平臺(tái)Micro版（Java 2 Platform Micro Edition，J2ME）、適用于桌面系統(tǒng)的Java 2平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)版（Java 2 Platform Standard Edition，J2SE）、適用于創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序和服務(wù)的Java2平臺(tái)企業(yè)版（Java 2 Platform Enterprise Edition，J2EE）。本系統(tǒng)采用的是企業(yè)版J2EE。J2EE（Java 2 Enterprise Edition）是，利用Java 2平臺(tái)來簡(jiǎn)化企業(yè)解決方案的開發(fā)、部署和管理相關(guān)的復(fù)雜問題的體系結(jié)構(gòu)。J2EE技術(shù)的基礎(chǔ)就是核心Java平臺(tái)或Java 2平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)版，J2EE不僅鞏固了標(biāo)準(zhǔn)版中的許多優(yōu)點(diǎn)，例如編寫一次、隨處運(yùn)行的特性、方便存取數(shù)據(jù)庫(kù)的JDBC API、CORBA技術(shù)以及能夠在Internet應(yīng)用中保護(hù)數(shù)據(jù)的安全模式等等，同時(shí)還提供了對(duì) EJB（Enterprise JavaBeans）、Java Servlets API、JSP（Java Server Pages）以及XML技術(shù)的全面支持。其最終目的就是成為一個(gè)能夠使企業(yè)開發(fā)者大幅縮短投放市場(chǎng)時(shí)間的體系結(jié)構(gòu)。2.2.1 J2EE的基本架構(gòu)和MVC設(shè)計(jì)模式J2EE使用多層的分布式應(yīng)用模型，應(yīng)用邏輯按功能劃分為組件，各個(gè)應(yīng)用組件根據(jù)他們所在的層分布在不同的機(jī)器上。事實(shí)上，sun設(shè)計(jì)J2EE的初衷正是為了解決兩層模式(client/server)的弊端，在傳統(tǒng)模式中，客戶端擔(dān)當(dāng)了過多的角色而顯得臃腫，在這種模式中，第一次部署的時(shí)候比較容易，但難于升級(jí)或改進(jìn)，可伸展性也不理想，而且經(jīng)?；谀撤N專有的協(xié)議通常是某種數(shù)據(jù)庫(kù)協(xié)議。它使得重用業(yè)務(wù)邏輯和界面邏輯非常困難?，F(xiàn)在J2EE 的多層企業(yè)級(jí)應(yīng)用模型將兩層化模型中的不同層面切分成許多層。一個(gè)多層化應(yīng)用能夠?yàn)椴煌拿糠N服務(wù)提供一個(gè)獨(dú)立的層，圖2.2是 J2EE 典型的四層結(jié)構(gòu):（1）Client tier客戶層，運(yùn)行在客戶端機(jī)器上?？蛻魧悠毡榈刂С諬TTP協(xié)議，也稱客戶代理。（2）WEB tier WEB應(yīng)用層，運(yùn)行在J2EE服務(wù)器上。在J2EE中，這一層由WEB 容器運(yùn)行，它包括JSP, SERVLET等WEB部件。（3）EJB tier 業(yè)務(wù)層（企業(yè)組件層），作為解決或滿足某個(gè)特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域(比如銀行、零售或金融業(yè))的需求的邏輯的業(yè)務(wù)代碼由運(yùn)行在業(yè)務(wù)層的Enterprise beans來執(zhí)行。一個(gè)Enterprisebeans從客戶程序處接收數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(如果需要)，再將數(shù)據(jù)發(fā)送到企業(yè)信息系統(tǒng)層存儲(chǔ)。一個(gè)Enterprise bean還從存儲(chǔ)中檢索數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送回客戶程序。運(yùn)行在業(yè)務(wù)層的Enterprise Beans依賴于容器來為諸如事務(wù)、生命期、狀態(tài)管理、多線程及資源存儲(chǔ)池提供通常都非常復(fù)雜的系統(tǒng)級(jí)代碼。業(yè)務(wù)層和Web層一起構(gòu)成了3層J2EE應(yīng)用的中間層，面其他兩層是客戶層和企業(yè)信息系統(tǒng)層。（4）EIS tier 企業(yè)信息系統(tǒng)(Enterprise information system)層，運(yùn)行在EIS服務(wù)器上.企業(yè)信息系統(tǒng)包含企業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)信息系統(tǒng)如財(cái)務(wù)，CRM等，特點(diǎn)是有數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的支持。圖2.2 J2EE的四層結(jié)構(gòu)提到架構(gòu)我們不得不提的是MVC設(shè)計(jì)模式， MVC是Model，View，Controller（模型視圖控制器）的簡(jiǎn)稱，該模式將一個(gè)應(yīng)用分成三個(gè)獨(dú)立而又緊密協(xié)作的部分。Model：定義了在應(yīng)用中所扮演的一個(gè)實(shí)體角色（例如書籍，購(gòu)物車都是購(gòu)物系統(tǒng)的實(shí)體），負(fù)責(zé)維護(hù)應(yīng)用的狀態(tài)。有些狀態(tài)是暫時(shí)的，終于要在幾個(gè)交互中使用，有些狀態(tài)是持久的，需要被存儲(chǔ)在應(yīng)用之外，常用數(shù)據(jù)庫(kù)保存。View：負(fù)責(zé)產(chǎn)生用戶界面，通常由Controller的觸發(fā)，以特定格式顯示基于Model的數(shù)據(jù)。Controller：Controller相當(dāng)于溝通Model和View的橋梁，接受外部的事件，與Model交互，選擇合適的View展現(xiàn)給用戶。圖2.3 MVC設(shè)計(jì)模式相對(duì)J2EE的四層，MVC模式中的View層通俗的說就是頁(yè)面層相當(dāng)于客戶層，Model相當(dāng)于業(yè)務(wù)層，不過比業(yè)務(wù)層劃分更加詳細(xì)Model層又分為不同的層，它的分層也是為了結(jié)構(gòu)清晰和低耦合，區(qū)別比較大的就是四層層架構(gòu)中沒有Controller層，而是由單個(gè)頁(yè)面上的控件的事件處理頁(yè)面與業(yè)務(wù)邏輯之間，而MVC中Controller層是作為聯(lián)系視圖層和Model的紐帶，使得整個(gè)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)更加清晰，降低了耦合性。MVC模式良好的分層使得任務(wù)得到很好的劃分，開發(fā)人員只需專注與某一層的開發(fā)，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作開發(fā)能力，也使得程序易于維護(hù)和擴(kuò)展。本課題開發(fā)的管理信息共享系統(tǒng)也是基于MVC模式。2.2.2 J2EE技術(shù)J2EE平臺(tái)由一整套服務(wù)（Services）、應(yīng)用程序接口（APIs）和協(xié)議構(gòu)成，它對(duì)開發(fā)基于Web的多層應(yīng)用提供了功能支持，下面對(duì)J2EE中的13種技術(shù)規(guī)范進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述:（1）JDBC(Java Database Connectivity)JDBC API為訪問不同的數(shù)據(jù)庫(kù)提供了一種統(tǒng)一的途徑，象ODBC一樣，JDBC對(duì)開發(fā)者屏蔽了一些細(xì)節(jié)問題，另外，JDBC對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問也具有平臺(tái)無關(guān)性。（2）JSP(Java Server Pages)JSP頁(yè)面由HTML代碼和嵌入其中的Java代碼所組成。服務(wù)器在頁(yè)面被客戶端所請(qǐng)求以后對(duì)這些Java代碼進(jìn)行處理，然后將生成的HTML頁(yè)面返回給客戶端的瀏覽器。JSP在執(zhí)行以前先被編譯成字節(jié)碼(byte code)，字節(jié)碼由Java虛擬機(jī)解釋執(zhí)行，比源碼解釋的效率高。當(dāng)web服務(wù)器和JSP引擎遇到訪問JSP網(wǎng)頁(yè)的請(qǐng)求時(shí)，JSP引擎將請(qǐng)求對(duì)象發(fā)送給服務(wù)器的相關(guān)組件，比如JavaBean組件、Servlet組件或者EJB等，然后由服務(wù)器組件處理這些請(qǐng)示?？赡苄枰獜臄?shù)據(jù)庫(kù)或者在存儲(chǔ)中檢索，然后服務(wù)器端組件再將響應(yīng)對(duì)象返回對(duì)象返回JSP引擎。JSP引擎將響應(yīng)對(duì)象傳遞給JSP頁(yè)面，根據(jù)JSP頁(yè)面的HTML格式完成數(shù)據(jù)編排，最后web服務(wù)器和JSP引擎將格式化后的JSP頁(yè)面以HTML格式返回客戶瀏覽器。這就是本系統(tǒng)構(gòu)建中采用的“瀏覽器-web服務(wù)器一后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)”的三層架構(gòu)模式。因?yàn)镴SP所有程序操作都在服務(wù)器端執(zhí)行，網(wǎng)絡(luò)上傳送給客戶端的僅是得到的結(jié)果。（3）Java ServletServlet是一種小型的Java程序，它擴(kuò)展了Web服務(wù)器的功能。作為一種服務(wù)器端的應(yīng)用，當(dāng)被請(qǐng)求時(shí)開始執(zhí)行，這和CGI Perl腳本很相似。Servlet提供的功能大多與JSP類似，不過實(shí)現(xiàn)的方式不同。JSP通常是大多數(shù)HTML代碼中嵌入少量的Java代碼，而Servlet全部由Java寫成并且生成HTML。（4）EJB(Enterprise JavaBean)J2EE技術(shù)之所以贏得媒體廣泛重視的原因之一就是EJB。它們提供了一個(gè)框架來開發(fā)和實(shí)施分布式商務(wù)邏輯，由此很顯著地簡(jiǎn)化了具有可伸縮性和高度復(fù)雜的企業(yè)級(jí)應(yīng)用的開發(fā)。EJB規(guī)范定義了EJB組件在何時(shí)如何與它們的容器進(jìn)行交互作用。容器負(fù)責(zé)提供公用的服務(wù)，例如目錄服務(wù)、事務(wù)管理、安全性、資源緩沖池以及容錯(cuò)性。但這里值得注意的是，EJB并不是實(shí)現(xiàn)J2EE的唯一途徑。正是由于J2EE的開放性，使得有的廠商能夠以一種和EJB平行的方式來達(dá)到同樣的目的。（5）Java IDL/CORBA在Java IDL的支持下，開發(fā)人員可以將Java和CORBA集成在一起。他們可以創(chuàng)建Java對(duì)象并使之可在CORBA ORB中展開, 或者他們還可以創(chuàng)建Java類并作為和其它ORB一起展開的CORBA對(duì)象的客戶。后一種方法提供了另外一種途徑，通過它Java可以被用于將你的新的應(yīng)用和舊的系統(tǒng)相集成。（6）JNDI(Java Name and Directory Interface)JNDI API被用于執(zhí)行名字和目錄服務(wù)。它提供了一致的模型來存取和操作企業(yè)級(jí)的資源如DNS和LDAP，本地文件系統(tǒng)，或應(yīng)用服務(wù)器中的對(duì)象。（7）RMI(Remote Method Invoke)正如其名字所表示的那樣，RMI協(xié)議調(diào)用遠(yuǎn)程對(duì)象上方法。它使用了序列化方式在客戶端和服務(wù)器端傳遞數(shù)據(jù)。RMI是一種被EJB使用的更底層的協(xié)議。（8）XML(Extensible Markup Language)XML是一種可以用來定義其它標(biāo)記語言的語言。它被用來在不同的商務(wù)過程中共享數(shù)據(jù)。XML的發(fā)展和Java是相互獨(dú)立的，但是，它和Java具有的相同目標(biāo)正是平臺(tái)獨(dú)立性。通過將Java和XML的組合，您可以得到一個(gè)完美的具有平臺(tái)獨(dú)立性的解決方案。（9）JMS(Java Message Service)MS是用于和面向消息的中間件相互通信的應(yīng)用程序接口(API)。它既支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的域，有支持發(fā)布/訂閱(publish/subscribe)類型的域，并且提供對(duì)下列類型的支持：經(jīng)認(rèn)可的消息傳遞,事務(wù)型消息的傳遞，一致性消息和具有持久性的訂閱者支持。JMS還提供了另一種方式來對(duì)您的應(yīng)用與舊的后臺(tái)系統(tǒng)相集成。（10）JTA(Java Transaction Architecture) JTA定義了一種標(biāo)準(zhǔn)的API，應(yīng)用系統(tǒng)由此可以訪問各種事務(wù)監(jiān)控。（11）JTS(Java Transaction Service)JTS是CORBA OTS事務(wù)監(jiān)控的基本的實(shí)現(xiàn)。JTS規(guī)定了事務(wù)管理器的實(shí)現(xiàn)方式。該事務(wù)管理器是在高層支持Java Transaction API (JTA)規(guī)范，并且在較底層實(shí)現(xiàn)OMG OTS specification的Java映像。JTS事務(wù)管理器為應(yīng)用服務(wù)器、資源管理器、獨(dú)立的應(yīng)用以及通信資源管理器提供了事務(wù)服務(wù)。（12）JavaMailJavaMail是用于存取郵件服務(wù)器的API，它提供了一套郵件服務(wù)器的抽象類。不僅支持SMTP服務(wù)器，也支持IMAP服務(wù)器。（13）JAF(JavaBeans Activation Framework) JavaMail利用JAF來處理MIME編碼的郵件附件。MIME的字節(jié)流可以被轉(zhuǎn)換成Java對(duì)象，或者轉(zhuǎn)換自Java對(duì)象。大多數(shù)應(yīng)用都可以不需要直接使用JAF。本系統(tǒng)主要用到JDBC、JSP、Java Servlet和JavaBean技術(shù)。2.3 AJAX技術(shù)傳統(tǒng)的Web應(yīng)用當(dāng)用戶提交表單時(shí)，服務(wù)器接受請(qǐng)求并返回新的網(wǎng)頁(yè)，完成整個(gè)頁(yè)面的刷新，這種做法浪費(fèi)了許多帶寬，因?yàn)榍昂髢蓚€(gè)網(wǎng)頁(yè)的大部分html代碼往往是相同的。Ajax的出現(xiàn)，改變了這一情況，Ajax的全稱是Asynchronous JavaScript and XML（異步JavaScript和XML）。使用Ajax的最大有點(diǎn)，就是能在不更新這個(gè)頁(yè)面的情況下維護(hù)數(shù)據(jù)，使得響應(yīng)變得迅速。Ajax是面向數(shù)據(jù)的，按需從服務(wù)器獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，局部刷新頁(yè)面；Ajax是異步的，用戶在等待數(shù)據(jù)返回的過程中，可以繼續(xù)瀏覽頁(yè)面，或者發(fā)出其他請(qǐng)求。Ajax包括Javascript，CSS，DOM，XMLHttpRequest四個(gè)部分。它使用DOM進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示及交互，使用CSS控制外觀，使用XMLHttpRequest異步地從服務(wù)器端獲取數(shù)據(jù)，使用Javascript將各個(gè)部分組織起來。圖2.4展示了Ajax的各個(gè)組成部分，以及它們是如何協(xié)同工作的：圖2.4 Ajax四個(gè)組成部分及其相互關(guān)系J2EE對(duì)Ajax提供了強(qiáng)大的支持，集成了Prototype和Script.aculo.us兩個(gè)Javascript庫(kù)，提供了PrototypeHelper和ScriptaculousHelper封裝了相關(guān)的Javascript操作。另外還提供了RJS模板。因此在J2EE中可以很容易的實(shí)現(xiàn)Ajax，提升用戶體驗(yàn)。2.4 oracle數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是美國(guó)oracle公司（甲骨文）提供的以分布式數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的一組軟件產(chǎn)品，是目前最流行的客戶/服務(wù)器(CLIENT/SERVER)或B/S體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)之一。世界上所有行業(yè)幾乎都在應(yīng)用oracle技術(shù)，且財(cái)富100強(qiáng)中的98家公司都采用oracle技術(shù)。oracle是第一個(gè)跨整個(gè)產(chǎn)品線(數(shù)據(jù)庫(kù)、業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件和應(yīng)用軟件開發(fā)與決策支持工具)開發(fā)和部署100基于互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)軟件的公司。oracle是世界領(lǐng)先的信息管理軟件供應(yīng)商和世界第二大獨(dú)立軟件公司。oracle數(shù)據(jù)庫(kù)是目前世界上使用最為廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，作為一個(gè)通用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它具有完整的數(shù)據(jù)管理功能；作為一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，它是一個(gè)完備關(guān)系的產(chǎn)品；作為分布式數(shù)據(jù)庫(kù)它實(shí)現(xiàn)了分布式處理功能。但它的所有知識(shí)，只要在一種機(jī)型上學(xué)習(xí)了oracle知識(shí)，便能在各種類型的機(jī)器上使用它。相對(duì)于其他數(shù)據(jù)庫(kù)，oracle主要有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：1、引入了共享SQL和多線索服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。這減少了oracle的資源占用，并增強(qiáng)了oracle的能力，使之在低檔軟硬件平臺(tái)上用較少的資源就可以支持更多的用戶，而在高檔平臺(tái)上可以支持成百上千個(gè)用戶。所以oracle處理速度快，并發(fā)性好。2、提供了基于角色(ROLE)分工的安全保密管理。在數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能、完整性檢查、安全性、一致性方面都有良好的表現(xiàn)。3、支持快閃以及完美的恢復(fù)，即使硬件壞了也可以恢復(fù)到故障發(fā)前的1秒前的狀態(tài)。對(duì)于本系統(tǒng)而言，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)沒有特殊的需求，但是考慮以后通用性和可擴(kuò)展性采用oracle作為后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)。2.5 電子標(biāo)簽技術(shù)和ZigBee技術(shù)目前一般說電子標(biāo)簽就是指RFID，就是射頻識(shí)別。是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。但是RFID存在數(shù)據(jù)安全性不高、傳輸距離短、設(shè)備成本高以及讀寫系統(tǒng)工作靈活性不強(qiáng)等缺點(diǎn)，所以本系統(tǒng)不采用RFID，而采用ZigBee技術(shù)來傳輸設(shè)備實(shí)時(shí)信息。2.5.1 ZigBee技術(shù)介紹ZigBee是IEEE 802.15.4協(xié)議的代名詞。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、 低功耗的無線通信技術(shù)。 這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息， 也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、短時(shí)延、高容量、高安全、免執(zhí)照頻段。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡(jiǎn)而言之，ZigBee就是一種便宜的、低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代一個(gè)種重要的通訊結(jié)束。ZigBee 技術(shù)的特點(diǎn)：（1）、省電：兩節(jié)五號(hào)電池支持長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月到2年左右的使用時(shí)間。（2）、可靠：采用了碰撞避免機(jī)制，同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時(shí)隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)和沖突；節(jié)點(diǎn)模塊之間具有自動(dòng)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的功能，信息在整個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)中通過自動(dòng)路由的方式進(jìn)行傳輸，從而保證了信息傳輸?shù)目煽啃?。?）、時(shí)延短：針對(duì)時(shí)延敏感的應(yīng)用做了優(yōu)化，通信時(shí)延和從休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都非常短。（4）、網(wǎng)絡(luò)容量大：可支持達(dá)65000個(gè)節(jié)點(diǎn)。（5）、安全：ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用通用的AES-128。（6）、高保密性：64位出廠編號(hào)和支持AES-128加密。（7）、成本低，設(shè)備的復(fù)雜程度低，且ZigBee協(xié)議是免專利費(fèi)的，這些可以有效地降低設(shè)備成本；ZigBee的工作頻段靈活，為免執(zhí)照頻段的2.4GHz，就是沒有使用費(fèi)的無線通信。圖2.5 ZigBee和其他無線通訊技術(shù)的比較2.5.2 ZigBee的應(yīng)用領(lǐng)域通常，符合如下條件之一的應(yīng)用，就可以考慮采用ZigBee技術(shù)做無線傳輸： 1 需要數(shù)據(jù)采集或監(jiān)控的網(wǎng)點(diǎn)多；2 要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大，而要求設(shè)備成本低；3 要求數(shù)據(jù)傳輸可性高，安全性高；4 設(shè)備體積很小，不便放置較大的充電電池或者電源模塊；5 電池供電；6 地形復(fù)雜，監(jiān)測(cè)點(diǎn)多，需要較大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋；7 現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋盲區(qū)；8 使用現(xiàn)存移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行低數(shù)據(jù)量傳輸?shù)倪b測(cè)遙控系統(tǒng)。9 使用GPS效果差，或成本太高的局部區(qū)域移動(dòng)目標(biāo)的定位應(yīng)用。在工業(yè)領(lǐng)域，利用傳感器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)，使得數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、分析和處理變得更加容易，可以作為決策輔助系統(tǒng)的重要組成部分。例如危險(xiǎn)化學(xué)成分的檢測(cè)，火警的早期監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，高速旋轉(zhuǎn)機(jī)器的檢測(cè)和維護(hù)，遠(yuǎn)程抄表等。這些應(yīng)用不需要很高的數(shù)據(jù)吞吐量和連續(xù)的狀態(tài)更新，重點(diǎn)在低功耗和靈活的組網(wǎng)形式，從而最大程度地延長(zhǎng)電池壽命，減少ZigBee網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本。 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，將借助于各種傳感器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)，準(zhǔn)確而且事實(shí)的檢測(cè)每個(gè)病人的血壓、體溫和心跳速度等信息，從而減少醫(yī)生查房的工作負(fù)擔(dān)，有助于醫(yī)生做出最快的反應(yīng)，特別是重病和病?；颊叩谋O(jiān)護(hù)和治療。 智能建筑領(lǐng)域，可以借助ZigBee傳感器進(jìn)行照明控制，使用傳感器檢測(cè)周圍環(huán)境，只有檢測(cè)到人來的時(shí)候才將照明開關(guān)打開。該系統(tǒng)還可以通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中控制。 家庭自動(dòng)化領(lǐng)域，ZigBee可用于安全系統(tǒng)，溫控裝置等方面。另外將ZigBee用于遙控裝置優(yōu)點(diǎn)在于不像目前采用的紅外裝置那樣會(huì)受到角度的限制。而且ZigBee支持各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，更容易擴(kuò)展覆蓋范圍。同時(shí)由于ZigBee設(shè)備功耗低，電池的使用壽命也和紅外裝置差不多。在無線家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)中，使用ZigBee于家庭內(nèi)網(wǎng)，控制家用電器。 另外，由于ZigBee的低延遲特性，ZigBee可以用于PC機(jī)的外設(shè)。例如帶反饋的無線游戲墊或手柄可以充分利用ZigBee的低延遲特性，性能與有線控制器一樣。綜上所述， 本系統(tǒng)符合1、2、3、4、8這幾個(gè)特點(diǎn)，而且ZigBee的使用還有很廣闊的前景。所以本文采用ZigBee來傳遞信息。2.5.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ZigBee的協(xié)議包括三層分別是物理層、網(wǎng)絡(luò)層、和應(yīng)用層。要想使用ZigBee必須對(duì)他的協(xié)議充分了解，下面分別介紹1、物理層：物理層定義了物理無線信道和MAC子層之間的接口，提供物理層數(shù)據(jù)服務(wù)和物理層管理服務(wù)。物理層數(shù)據(jù)服務(wù)從無線物理信道上收發(fā)數(shù)據(jù)。物理管理服務(wù)維護(hù)一個(gè)由物理層相關(guān)數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)庫(kù)。物理層內(nèi)容： （1）ZigBee的激活 （2） 當(dāng)前信道的能量檢測(cè) （3） 接收鏈路服務(wù)質(zhì)量信息 （4）ZigBee信道接入方式 （5） 信道頻率選擇 （6） 數(shù)據(jù)傳輸和接收。2、網(wǎng)絡(luò)層： ZigBee協(xié)議棧的核心部分在網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)節(jié)電加入或離開網(wǎng)絡(luò)、接收或拋棄其他節(jié)點(diǎn)、路由查找及傳送數(shù)據(jù)等功能，支持Cluster-Tree等多種路由算法，支持星行、樹形、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3、應(yīng)用層：ZigBee應(yīng)用層框架包括應(yīng)用支持層（ASP）、zigbee設(shè)備對(duì)象（ADO）和制造商所定義的應(yīng)用對(duì)象。應(yīng)用支持層的功能包括：維持綁定表、在綁定的設(shè)備之間傳送消息。所謂綁定就是基于兩臺(tái)設(shè)備的服務(wù)和需求將他們匹配地連接起來。Zigbee設(shè)備對(duì)象的功能包括：定義設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的角色（如zigbee協(xié)調(diào)器和終端設(shè)備），發(fā)起和響應(yīng)綁定請(qǐng)求，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間建立安全機(jī)制。Zigbee設(shè)備對(duì)象還負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，并且決定向他們提供何種應(yīng)用服務(wù)。Zigbee應(yīng)用層除了提供一些必要函數(shù)以及為網(wǎng)絡(luò)層提供合適的服務(wù)接口外，一個(gè)重要的功能是應(yīng)用者可在這層定義自己的應(yīng)用對(duì)象。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)有三種邏輯設(shè)備類型：協(xié)調(diào)器(Coordinator)、路由器(Router)、終端設(shè)備(End-device)。一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、多個(gè)路由器和多個(gè)終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)組成。只是設(shè)備類型不以任何方式限制應(yīng)用程序的類型,可以運(yùn)行在特定的裝置。1、協(xié)調(diào)器：這個(gè)設(shè)備開始一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)。它是網(wǎng)絡(luò)上的第一個(gè)設(shè)備。協(xié)調(diào)器首先選擇一個(gè)信道和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)(PAN ID)，然后開始這個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)協(xié)調(diào)器也可以輔助建立安全和應(yīng)用等級(jí)綁定在網(wǎng)絡(luò)中。值得注意的是協(xié)調(diào)器的主要角色是建立和配置網(wǎng)絡(luò)。一旦建立完成,這個(gè)協(xié)調(diào)器的作用就像路由器節(jié)點(diǎn)(或者甚至可以離開)。這繼續(xù)的網(wǎng)絡(luò)操作不依賴這個(gè)協(xié)調(diào)器的存在,這是由于這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的分布式特性。2、路由器：執(zhí)行功能如下:允許其它設(shè)備加入這個(gè)網(wǎng)絡(luò)跳躍路由輔助它的子樹電池供電終端的通信。通常,路由器全時(shí)間處在活動(dòng)狀態(tài),因此為主供電。一個(gè)具體的網(wǎng)絡(luò)操作模式,叫做串樹(Cluster Tree),允許路由器操作周期運(yùn)行,因些這個(gè)情況允許路由器電池供電。3、終端設(shè)備：一個(gè)終端設(shè)備對(duì)于維護(hù)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有具體的責(zé)任,所以它可以睡眠和喚配看它自己選擇。因此這能作為電池供電節(jié)點(diǎn)。2.5.