（通信与信息系统专业论文）基于rfid的航空食品物流信息管理平台.pdf

摘要 物流安全是航空业发展的重要基础，但目前国内航空物流业的技术发展还不 能满足行业进步的需求，面临着前所未有的压力和挑战。如航空食品物流仍然采 用人工记录方式，并附带纸质的物流清单等，这不但降低了物流数据的准确性， 也降低了物流业务的工作效率，更不符合当今世界所倡导的节能环保的绿色管理 方针。 随着计算机技术、移动互联技术、互联网技术、传感器网络、以及数据库技 术等迅猛发展，电子识别与物流系统应运而生并得到了广泛应用。在认真研究比 较了国内外同类物流技术并秉承现代物流及供应链的管理思想的基础上，针对我 国航空食品物流工作中的不足，论文将电子识别技术引入航空物流领域，基于 i 江i d 技术提出了c s 结构与b s 结构结合的、以微软s q ls e n ，e r2 0 0 8 为后台数 据库的航空食品物流综合管理平台，为航空食品物流的智能化、信息化、无纸化 提供成功解决方案。 论文首先论述了课题的研究背景和意义，并对课题研究的内容和论文的结构 进行了简要叙述；论文的第二章对本平台所采用的技术和相关理论进行了阐述。 第三章、第四章、第五章是论文的主题部分，其中第三章针对航空业物流工作的 需求进行了较为详尽的分析；第四章根据需求分析对平台进行了详细的网络构架 设计、数据库设计和功能模块设计等；第五章则根据系统设计给出了系统实现和 系统测试结果。 通过本平台的建设，刷新了航空食品物流的管理和操作理念，将r f i d 技术 率先应用到我国航空食品物流业，实现了航空食品物流的自动化、无纸化、高效 化和可靠化，提升了航空物流管理水平，以信息化的手段为航空物流工作有组织、 有次序、高效率地进行提供技术保证。此外，本平台c s 部分的用户动态授权模 型和b s 部分的用户按钮u i 自动创建技术突破了传统的设计和实现方法，对其 它信息系统建设也有着很好的参考价值。 关键词：s q ls e n ，e r2 0 0 8 ；r f i d 电子标签；物流管理平台； p o w e r b u i l d e r ； 串口通信；咖 a b s t r a c t l o g i s t i c ss a f e 够i s 觚i m p o n j m tf o u n d a t i o nf o rt | l ed e v e l 叩m e n to fa v i a t i o n i n d u s 打yw h i l es m u g g l i n g ，u s eo fp a s s e n g e ra i r c r a n ，e n 衄i n m e n t ，锄dh i g h - t e c hc r i m e i s r e p e a t i n ga g a i n 觚da g a i n 访r c c e n ty e a r s o u ra i 订i n el o g i s t i c s i s f a c i n g u n p r e c e d e n t e dp r e s s u r e s 锄dc h a l l e n g e s c h i n aa i r l i n e c u m ：n t 内o dl o g i s t i c ss t i l lu s e m a n u a lr e c o r d i n gw i t hal i s to fl o g i s t i c so np a p e rw h i c hi sb o t hr e d u c i n go nt h e a c c u r a c yo f t h el o g i s t i c sd a t as i g n i f i c a n t l y ，b u ta l s or e d u c et h ee m c i e n c yo fl o g i s t i c s o p e r a t i o n s ，b u ta l s oi sn o tc o n d u c i v et oe n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，e n e 唱：) rs a v i n gg r e e n m a n a g e m e n tp o l i c yc a l l e df o rm ew o r l dt o d a 【y w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e mo fc o m p u t e rt e c h n o l o g y ，m o b i l ei n t e m e tt c c h n o l o g y ， i n t e m e tt e c h n o l o g y s e n s o rn e t w o r k s 卸dd 撕b a s et e c h n o l o g yt o d a y ，e l e c t r o n i c i d e n t i f i c a t i o ns y s t e mh a sc o m ei n t 0b e i n g ，w h i l er f i dt e c i m 0 1 0 9 yi sr e l a t i v e l ym a t u 】r e d e v e l o p m e n t 锄dp r o g r e s s i ti sv e 巧u 唱e n ta n dn e c e s s a 叮t i l a tu s i n gr f i dt a gi n s t e a d o ft h et r a d i t i o n a ll a l b e l sa n dt oe s t a b l i s hac o m p l e t es e to fl o g i s t i c sw h i c hi ss e c u r i t ) ， e 简c i e n t 锄dc o n v e n i e n ta i rf o o dl o g i s t i c sm 锄a g e m e n ts y s t e mf o rc h i n a sa i r l i n e st 0 p r o v i d ee 仃e “v el o g i s t i c sm a n a g e m e n tt 0 0 1 i nt h i sp a p e r ，c o n s i d e r i n gt h el a c ko f a v i a t i o n 内o d l o g i s t i c si nc h i n 九c o m b i r i i n gm o r ed o m e s t i c 卸d 如r e i g ns i m i l a r t e c h n o l o g ) ，锄da d h 谢n gt ot h em o d e ml o g i s t i c ss y s t e m ，l o g i s t i c s 柚ds u p p l yc h a i n m a n a g e m e n tt h i n k i n g ，p r o p o s e dc ss t m c t u r c 锄dt h eb s 咖曲j r ec o m b i n e dt 0 m i c r o s o rs q ls e n r e r2 0 0 8a st h eb a c k g r o u n dd a t a b a s eb a s e do ni 江i dt e c h n o l o g y ， a v i a t i o nf o o dl o g i s t i c si n t e g r a t e dm a n a g e m e n tp l a t f 0 册w h i c hp r o v i d e ss u c c e s s f h l s o l u t i o n sf o rt h ed e s i g n 锄di m p l e m e n t a t i o no fp a p e r l e s si n t e l l i g e n ta v i a t i o nf o o d l o g i s t i c s ，i n f o m a t i o nt e c h n o l o g y t h i sp a p e rf i r s td i s c u s s e st h eb a c k g r o u n d 锄ds i g n i f i c 锄c eo ft h er e s e a r c ht o p i c w h i c h g i v e sab r i e fd e s c r i p t i o na b o u tt h er e s e a r c ht h ec o n t e n ta n dt h es 仃u c t u r eo ft h e p 印e r ；t h es e c o n dc h 印t e rd e s c r i b e st h et e c h n o l o g yu s e dmt h ep l a t f o ma 1 1 dr e l 砷e d t h e o r i e s t h et h i r dc h a p t e r ，t h ef o r t hc h 印t e ra n dt l l ef i f n lc h a p l t e ra r em em a i l lp a r t so f t h i sa n i c l e ：c h a p t e r3d e s c m e st h en e e d so ft h ea i r l i n ei n d u s 仃yl o g i s t i c sw o r k 锄d g i v e sad e t a i l e da n a l y s i s ；a c c o r d i n gt 0n e e d s 锄a l y s i s ，c h a p t c r4c a 丌i e so u tad e t a i l e d n e 铆o r ka r c h i t e c t u r cd e s i g l l ，d a 吣a s ed e s i g i l 锄d 如n “o nm o d u l ed e s i g l l ；c h a p t e r5 c o m p l e t e st h es y s t e mi m p l e m e n t a t i o nb a s e do nt h ed e s i g ni n s t l l l c t i o n s 锄dt h e ng i v e s t h es y s t e mt e s tr e s u l t s t h ec o n 鳓m c t i o no ft h ep l a t f o mw i l lr e 矗e s ht h em a n a g e m e n tc o n c e p t s 粕d o p e r a t i n gp h i l o s o p h yo ft h ea i rl 0 0 dl o g i s t i c s ，w h i c hi st h ef i r s ta p p l i c a t i o no fr f i d t e c h n o l o g yf o rt h el o g i s t i c so fa i r i i n ef o o d t h ep l a t f 0 咖p r o v i d e sa i rf o o dl o g i s t i c st 0 b ea u t o m a t i c ，p a p e r l e s s ，e m c i e n t 锄dr c l i a b l ew h i c he l e v a t e st 1 1 ea i r l o g i s t i c s m 柚a g e m e n t np r o v i d e st e c h n i c a l 邪s u r i 锄c ef o rn l ea i rl o g i s t i c so 唱锄i z e d ，o r d e r l y 锄de 确c i e n tm a n n e r i na d d i t i o n ，t h ep l a t f 0 mt h ed y n 锄i c 叫t h o r i z a t i o nm o d e lo ft h e c sp a na n dt h eu ia i l t o m a t i c a l l yc r e a t ef o ru s e rb u t t o no ft h eb sp a r tt h eb r o k e n t h r o u 曲t h et m d i t i o n a lm e t h o do fd e s i g n 锄di m p l e m e n t a t i o n ，w h i c hh a sav e 叫g o o d r e f i e r e n c ev a l u ef o ro t l l e ri n f o 咖a t i o nm 粕a g e m e n ts y s t c m k e yw o r d s ：s q ls e n ，e r2 0 0 8 ，r f i dt a g ，l o g i s t i c sm a n a g e m e n tp l a t f o 册， p o w e r b u i l d e r ，s e r i a lc o m m u n i c a t i o n ，s t r u t s 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 第一章绪论 r f l d 技术，也就是“射频识别技术”，它是一种非接触式的自动识别技术， 可通过射频信号自动地识别目标对象，并从中获取所需的信息。这种识别工作无 需人工操作和干预，可以应用于诸多领域甚至恶劣的环境。早在上世纪4 0 年代， r f i d 就开始应用于战争，该技术当时被应用于敌我飞机的识别与分辩。直至上 世纪7 0 年代，r f i d 技术在美国开始涉足民用、商用等领域。而在信息技术高速 发展的今天，r f i d 技术已经逐步应用于身份认证、智能交通、工业生产、车辆 识别、电子门票、海陆空物流运输等诸多领域，并取得了相当可观的成就，显示 出了强大的发展潜力和空间。 我国发展改革委员会已经正式将“无线射频技术( r f i d ) ”列入“信息化试 点工作重点之中，并重点地鼓励公安、交通、铁路、邮政等各大部门开展相关 的应用示范工程建设。我国科技部的“8 6 3 计划”第二批专项课题也包括了超高 频l 讧i d 空中接口安全机制及其应用、超高频读写器芯片的研发和产业化等七个 重要课题。随着经济全球化进程的日益加快以及物联网建设的兴起，r f i d 技术 的应用范围也越来越广泛，并已经逐渐成为推动经济和社会发展不可或缺的重要 力量。由于r f i d 技术拥有承载数字信息、无线通信、微小轻量、加密方便等优 秀的性能，在航空、邮政、农牧生产、智能交通等多领域得到应用，2 0 0 8 年我 国l 讧i d 市场规模已经高达6 5 8 亿元人民币。 与此同时，社会对商品供应链的反应速度和可靠性的要求不断地提高，这促 使现代物流行业迫切需要提高物流效率，降低物流成本，满足客户需求，并实现 现代物流的信息化、自动化、标准化和网络化。可以预见l u i d 与新技术的融合 将会衍生出更多的商业模式、生产模式和生活模式。 1 1 2 研究意义 l 讧i d 射频识别技术克服了传统接触式系统的缺点，应用射频信号以无线通 信的方式传送数据，因而r f i d 标签无需与读写器接触即可完成数据交换。这种 无线通信的数据交换方式没有方向性的要求，且r f i d 标签可以置于口袋内、皮 包内等，不用取出便能识别和交互，这大大简化了人们手持卡片的烦恼。同时， 很多特定领域如集装箱等运输工作，沿途追踪系统希望不打开集装箱就能够知道 第一章绪论 里边存放的货物信息，从而把i 强i d 标签与集装箱结合，便可以沿途方便地记录 运输状态详情川。 采用r f i d 标签技术，可以在货物的分拣和发送、机场物流仓储管理、货物 配送、地勤及车辆监管、海关和联检等诸多环节实现运营商、监管单位、客户等 物流信息共享，进而形成一体化的监管机制、集中标准化管理，并实现信息的及 时发布以供查询和管理。进一步可提高多个物流及供应链管理环节的处理效率， 提升航空物流业务的服务水平，并有效降低运营成本。 1 2 课题来源及国内外研究情况 ， 1 2 1 课题来源 本课题要完成的任务是天津市科技支撑重点项目“智能航空铅封技术研究” 的一部分，主要负责完成航空食品物流r f i d 铅封实时动态信息综合管理平台的 研发与建设，为航空食品物流实现智能信息化管理提供上位机软件支持和成功解 决方案，并提供舒适的用户体验。 为了提高航空食品物流领域的智能化水平，本课题组与天津瑞坤航空塑料产 品有限公司合作承担了天津市科技支撑重点项目“智能航空铅封技术研究 。其 目的是完善航空物流的管理流程，提高物流过程的工作效率，为航空物流提供高 效和可靠的信息化保证，从而提高航空物流的信息化管理水平，实现无纸化办公， 推动r f i d 射频识别技术在航空业服务领域的广泛应用，并为航空物流业实现全 线动态追逐等现代化管理方式与方法奠定坚实基础准备。 1 2 2 国内外研究及应用情况 在我国经济迅猛发展的今天，只依赖陆地运输、水上运输已经远远无法满足 日益增长的物流需求，由此航空运输业得到迅速发展。航空物流拥有快速、高效、 便捷等优势，已渐渐成为支持我国经济快速、持续和稳定增长的重要推动因素。 美国波音公司提出预测：到2 0 2 0 年我国即将成为仅次于美国的全世界第二大民 用航空市场，目前我国的航空运输总量年增长率已超过9 3 个百分点，高于同期 全球4 7 个百分点的平均增长水平。然而，目前我国的航空物流管理方法上与西 方发达国家相去甚远，有相当大的差距。同行业资深人士提出，从目前看来，我 国航空物流运输亟待改善和提高的部分便是航空物流的信息化建设。 无论从管理水平方面、服务效率方面、还是货运安全方面，航空物流信息化 建设都势在必行。航空物流信息化因其能够实现供应链的各个环节的信息化管 理，提高了航空物流运营的工作效率，有效降低了运营成本。更重要的是航空物 2 第一章绪论 流的信息化建设将为航空客户提供周到、便捷、高效、可靠、准时、灵活的舒适 服务，已渐渐成为中国航空业信息化建设的重点工作之一1 2 j 。 可是，我国民用航空业在信息化建设及应用水平上，与世界先进国家的相比， 存在观念滞后、人才缺乏、资金紧缺、标准不一、条块分割等诸多劣势，而这些 问题，无疑阻碍了我国民用航空业在信息化发展的进程。英国航空公司和澳大利 亚航空公司已经将电子标签应用于包裹分拣，行李管理等领域中；许多发达国家 如美国、日本、韩国等也已经建成或正在建设基于r f i d 技术的航空物流管理系 统。然而，我国的航空物流业目前还停留在几乎完全人工的方式，基本是通过工 作人员的当场清单确认，将运载货物信息手工输入电脑。而在各种物流单据的流 通方面，还在采用人工传递、电话传真等方式。综上诸多因素，我国的航空物流 供应链存在过多的人工操作环节，当前我国航空货物单证信息的录入准确率竟然 不足8 0 ，由此可见，我国航空物流管理水平亟待提高和整合，建立完善的现代 化物流管理系统对我国航空物流工作有着重要的意义。 1 3 主要研究内容及论文组织结构 1 3 1 研究目标 随着全球信息技术发展，计算机硬件技术、软件技术、计算机网络技术、移 动互联技术、传感器网络、以及数据库技术都得到了迅猛的发展，促使物联网、 电子识别系统等技术应运而生，为航空业l 强i d 物流系统的建设与实现提供了坚 实的理论基础和技术支持【3 j 。 本课题以构建完善的航空食品r f i d 物流系统综合管理平台为目标，秉承现 代物流及供应链的管理思想和思路，借鉴工作流技术的特性，结合航空食品物流 业务的数据特征，从仓储、收发货物、地勤运输、航班运输、铅封追踪等诸多环 节进行分析、调研和整合，应用c s 与b s 结合的结构设计理念进行系统构架， 建设一个以i 讧i d 电子铅封为核心技术的新型航空食品物流综合管理平台，为航 空食品物流的自动化，无纸化，高效化，可靠化服务，提升航空公司的物流管理 水平，并为r f i d 技术提供航空物流业的成功解决方案【4 】。通过本系统的建设， 希望给航空物流业注入新的血液，以信息化手段为航空物流工作有组织，有秩序， 高效率地进行提供技术保证。 1 3 2 研究内容 本课题参与的项目包括r f i d 电子铅封研发、r f i d 电子铅封读写器研发、 基于r f i d 电子铅封的航空食品物流综合管理平台建设三部分内容。论文所研究 3 第一章绪论 的是最后一部分，即“基于r f i d 电子铅封的物流综合管理平台建设”。根据对 航空公司、仓储管理、地勤运输、机场运营等物流相关单位服务内容的调查和研 究，论文对所要建设的航空食品物流综合管理平台进行了分析、设计和实现。具 体要研究的内容如下： ( 1 ) 国内航空食品物流工作现状调研 该部分包含理论研究和实际运行情况调研两个部分内容。通过大量查阅相关 文档和文献，针对国内外航空物流系统以及i 讧i d 技术等研究成果和应用范例进 行调查和分析，把工作的重点放在本平台的宏观设计和建设上来，充分了解国内 外各大航空公司物流系统的设计理念，为本平台更好地适应实地情况做好前期准 备。 ( 2 ) 基于现状的系统需求分析 根据上述调研情况，对航空食品物流的业务流程进行详细梳理，详细分析平 台可能面对的服务对象及用户，创建本平台的业务流程图，建立过程模型图、组 织模型图、数据模型图等；同时对本课题在实际应用中的可行性以及能够发挥的 作用进行进一步的研究。通过需求分析及业务特点进行比较和筛选，选择与本平 台建设目标相适应的数据库以及开发平台等。 ( 3 ) 航空食品物流综合管理平台设计方案的建立 依照需求分析的结果，进行详细而系统地规划和设计并完成基于r f i d 的 航空食品物流综合管理平台建设方案说明书( 以下简称“建设方案说明书”) 、 基于i 强i d 的航空食品物流综合管理平台数据结构设计说明书( 以下简称“数 据结构设计说明书”) 等平台建设文档，为今后本平台的升级和维护提供全面的 文档依据。 ( 4 ) 航空食品物流综合管理平台的实现与测试 首先，按照数据结构设计说明书的要求进行数据库建设和服务器部署； 然后，按照建设方案说明书进行基于用户身份和角色认证的系统安全框架搭 建、基于互联网的服务器部署以及c s 结构与b s 结构相结合的物流综合管理平 台建设，完成基于r f i d 的航空食品物流综合管理平台详细设计说明书( 以 下简称为“详细设计说明书) ；并完成系统代码实现与测试工作。 最后，通过上述工作的实施总结成功经验，并给出进一步的研究方向以及系 统升级和拓展的空间和领域等。 1 3 3 论文组织结构 论文第一章是绪论部分，主要叙述了本课题的研究背景及意义，给出本课题 的来源以及国内外研究和应用的现状，介绍了本课题的研究目标，从而引出研究 4 第一章绪论 内容和论文的组织构架。 论文第二章论述了本课题采用的关键技术和理论，为下面的分析、设计和实 现提供技术支撑。 论文第三章是系统的需求分析部分，主要从功能需求、用户和权限的安全性 需求、系统性能需求等方面进行分析和阐述。 论文第四章在需求分析的基础上，根据数据结构设计说明书和建设方 案说明书进行系统构架设计、系统用户和权限的验证安全性设计、网络架构设 计和服务器部署、数据流程设计等，并完成数据库的数据结构设计。 论文第五章是基于i u i d 的航空物流平台实现部分，首先从宏观上给出系统 菜单的建设以及系统安全框架等用户授权部分的实现；随后进行系统核心业务各 模块的功能描述并给出相关用户界面；最后介绍了本系统的测试方法和结果。 最后对论文及为完成本课题所做的工作进行总结与展望。 1 4 本章小结 本章是论文的绪论部分，主要做了以下工作： ( 1 ) 叙述了论文的研究背景和研究意义，指出了r f i d 技术的历史、优势 和应用前景等； ( 2 ) 介绍了论文的课题来源，即天津市科技支撑重点项目“智能航空铅封 技术研究”的一部分：基于i 讧i d 的航空食品物流管理平台建设； ( 3 ) 通过分析和调研，明确了论文的研究目标，并对论文的研究内容和主 要工作进行了总体的规划和部署； ( 4 ) 对全文的组织结构进行了规划。 本章为下面的工作提供了整体规划和工作依据，也为论文的技术路线、工作 内容等指明了方向。 5 第二章主要理论与关键技术 第二章主要理论与关键技术 2 1 数据库系统概述 2 1 1 数据库简介 数据库的基本概念包括数据( d a 协) 、数据库( d a t a b a s e ) 、数据库系统( d a t a b a s e s y s t e m ) 、数据库管理系统( d a t am a n a g e m e n ts y s t e m s ，简称d b m s ) 、数据模型 ( d a t am o d e l ) 、数据独立性( d a t ai n d e p e n d e n c e ) 、高级或概念数据模型、网络 式诗句模型、层次式数据模型、关系数据模型、数据库的规范化、功能依赖性、 实体关系模型( e n t i t ) ，r e l a t i o nm o d e l ) 、实体关系图转换成关系表等【5 。 ( 1 ) 数据( d a 协) 这里的“数据”指的是某项事实的代称，方便存储在计算机介质上，常见的 数据有客户编号、客户姓名、供货商的名称、产品名称等。现在的数据除了一般 的数字和文本外，还包括影片、图形、语音等等。 ( 2 ) 数据库( d a t a b a s e ) 数据库指的是逻辑上相关数据的集合。日常生活中的数据，有些是没有关系 的，如水果名称与学生学籍信息；有些是有关系的，例如员工的姓名、员工的住 址、员工的电话等。数据库正是将这些有关系得数据加以处理( 存储) ，以便数 据和信息的存取。 ( 3 ) 数据库系统( da _ t a b a s cs y s t e m ) 数据库系统是指软件厂商开发的系统软件，例如o r a c l e 的9 i 和l o g 、微软 的s q ls e r v e r 、i b m 的d b 2 和s y b a s e 等都是用来管理数据库的系统软件。 ( 4 ) 数据库管理系统( d 础a s em a n a g e m e n ts y s t e m s ，简称d b m s ) 数据库管理系统是指数据库管理员和程序员依照使用单位的需求来建构与 维护的所需要的管理系统，如客户关系管理( c 蹦) 系统、企业资源规划( e r p ) 管理系统、会计管理系统等。 本平台任务的实质也是开发一个以航空业r f i d 电子铅封物流为核心业务的 数据款管理系统。 ( 5 ) 数据库系统的构架 数据库系统的构架如图2 1 所示，具体说明如下： 外层( e x t e m a l l e v e l ) 外层又称视图层( v i e wl e v e l ) ，由于它是提供为用户直接操作的，因此隐藏 了其他无需用到的数据部门，在关系型数据库中经常建立视图( v i e w ) 供用户使 6 第二章主要理论与关键技术 用，因此又称为视图层( e wl e v e l ) 。 概念层( c o n c e p t u a l l e v e l ) 概念层主要用于描述数据库中存放的表之间关系、数据类型、用户的约束、 高级的数据模型等，它包含了数据库的整个内容，因此概念层一般由数据库管理 员创建、管理和运作。概念层另外一项重要的功能，就是要隐藏实际数据库存储 结构的细节，作为数据库逻辑设计( 外层) 与数据库实体设计( 内层) 的沟通桥 梁。 用户 用户感兴趣的部分数据库 概念上描述整个数据库 实际的数据库存储结构 图2 1 数据库系统构架示意图 内层( i n t e m a l l e v e l ) 内层主要用来描述实际数据库的存储结构，一般会详细说明数据库的存取路 径、数据的存储方式等。数据库管理员可以采取相应方法，以改进数据库的存取 方式。 映射( m a p p i n g ) 在数据库系统构架中，外层用于提供用户需求、并将用户需求转换成为概念 层所需要的数据，而概念层必须提供外层的需求，并且将其转换为内层所需要的 数据，反之亦然。 2 1 2 结构化查询语言 结构化查询语言( s t r u c t u r e dq u e 巧l 锄g u a g e ，简称s q l 语言) 的主要功能 是与各种数据库建立联系并进行有效的互动。根据美国国家标准协议，结构化查 询语言s q l 被规定为关系型数据库管理系统的标准语言。目前常见的主流关系 型数据库管理系统大多采用了s q l 语言标准并对s q l 语句进行扩展和在开发。 s q l 语言的c r e a t e ( 建表) 、d r o p ( 删表) 、i n s e r t ( 增加) 、d e l e t e ( 删 除) 、s e l e c t ( 查询) 、u p d a t e ( 更新) 等等标准s q l 命令可以用来完成几乎 第二章主要理论与关键技术 所有的数据库基本操俐6 1 。 2 1 3s q ls e r v e r 概述 s q ls e r v e r 是关系型数据库管理系统中的一种，最初于1 9 8 8 年由 s y b a s e 、m i c r o s o f t 、a s h t d n t a t e 三家公司联合开发。当w i n d o w sn t 推出以后，m i c i 的s o f t 公司就将s q ls e r v e r 移植到了w i n d o w sn t 系统 上，并从此专注于推广s q ls e r v e r 的w i n d o w sn t ；而s y b a s e 则较专注 于s q ls e r v e r 在u n 操作系统上的开发与应用【7 1 。下面对s q ls e r 、，e r 的 重大版本进行简单介绍： ( 1 ) s q ls e r v e r 2 0 0 0 s q ls e r v e r2 0 0 0 是微软公司推出的s q ls e r 、，e r 关系型数据库管理系 统，它继承了s q ls e r 汛7 0 的优势，又比7 0 版本增添了不少更先进的功能。 s q ls e r v e r2 0 0 0 使用方便、伸缩性好、与相关软件继承程度高，并可以跨越 从运行微软w i n d o w s9 8 的膝上型计算机到运行微软w i n d o w s2 0 0 0 的大型 多处理器的服务器等各种平台的应用。 ( 2 ) s q l s e r 、l ，e r2 0 0 5 s q ls e r v e r2 0 0 5 升级为十分完善的数据库平台，它应用集成的b i ( 即商 业智能) 工具专注提供企业级的数据库管理，见图2 2 。s q ls e r v e r2 0 0 5 的数 据库引擎为结构化数据和关系型数据提供了更加安全、更加可靠的存储功能，使 得用户能够为实际业务构建高性能、高可用性的数据管理应用程序。s q l s e r v e r2 0 0 5与m i c r o s o f tv i s u a ls t u d i o 、m i c r o s o f to f f i c e s y s t e m 、b u s i n e s sn t e l l i g e n c ed e v e l o 孙d e n ts t u d i o 工具包等紧密 结合，为软件开发人员、信息工作者、数据库管理员、信息决策者等等提供创新 解决方案l 引。 d 甜a 唑b ；：；羲雌i 二美2 一j 蠹羔i 蒜 爵嘲。薹b r p 赫c a t b n ( j l o ，。一i 哆巴? 嘶p ? ”，、蛾1 、，一 燮竭 r 面二面两丽丽磊一 j 一蠖 s e n i c eb r o k e r 一 。 、r 一。 图2 - 2s q ls e r v e r2 0 0 5 的主要特征 第二章主要理论与关键技术 ( 3 ) s q ls e r v e r2 0 0 8 微软的s q ls e r 、，e r2 0 0 8 是一个重大的版本，它推出了很多关键的改进和 新的特性，是迄今为止的最全面、最强大的s q ls e r 双版本。s q ls e r 、，e r 2 0 0 8 满足了数据爆炸和下一代数据驱动应用程序的需求，并支持数据平台愿景， 即关键任务企业数据平台、关系数据、动态开发和商业智能。 基于上述比较和陈述，本课题拟采用s q ls e r v e r2 0 0 8 作为关系型数据库 管理平台，下面对s q ls e r v e r2 0 0 8 的主要特征做进一步的阐述。 2 1 4s q ls e r v e r2 0 0 8 主要特点 ( 1 ) 微软的数据平台愿景 在信息存储爆炸的今天，企业的数字信息数量在急速地增长，很多新的数据 类型出现，如图片的数字化、视频的数字化、l u i d 电子标签等等。根据规范和 全球化发展的需要，信息存储必须保证其安全性，并且无论何时都是可用的；随 着磁盘存储成本的大大降低，与以往同样的投资能够换来更多存储空间以存放数 据，那么用户就必须高速地在海量数据中查找到所需的信息。 微软数据平台为上述需求提供解决方案，该方案运用存储和管理多种数据类 型，如时间和日期、文件和文档、e m a i l 、x m l 等等，并提供了丰富的服务集 合用来数据交互，拥有查询、搜索、报表、数据分析、数据整合以及强大的数据 同步功能。无论是桌面还是移动设备的信息，用户都可以便捷地创建和存档。s q l s e r v e r2 0 0 8 也就是在这样的愿景下诞生的，见图2 3 所示。 图2 - 3s q ls e r v e r2 0 0 8 功能示意图 9 第二章主要理论与关键技术 ( 2 ) s q l s e r v e r2 0 0 8 特点简介 s q ls e r v e r2 0 0 8 因其使得企业可以运行最关键任务的应用程序的同时， 还降低了数据基础设施的成本、发送观察与信息给所有用户的成本，出现在 m i c r o s o f t 数据平台愿景上。s q ls e r 、厂e r2 0 0 8 与以往的版本相比，具有以 下新特点： 可信的 在数据驱动世界的今天，用户需要访问海量数据。s q ls e r v e r2 0 0 8 为关 键任务应用程序提供了强大的可靠性、安全性和可扩展性。s q ls e r ：珉2 0 0 8 可以在不改动应用程序的情况下，对整个数据库、日志文件、数据文件进行加密； s q ls e r v e r2 0 0 8 为加密和密钥管理提供了全面的解决方案，以满足不断发展 的对数据中心的信息安全性需求。 高效的 s q ls e r v e r2 0 0 8 降低了管理系统、n e t 框架、t e a ms y s t e m 、s u a l s 1 r i 巾1 0 的时间和成本，这让开发人员得以开发强大的下一代数据库应用程序。 s q ls e r v e r2 0 0 8 是m i c r o s o f t 致力于降低企业总成本所作努力的一部分， 它推出d m f ( 陈述式管理架构) 用于s q ls e r v e r 数据库引擎的基于策略的新 的管理框架。 智能的 b i ( 商业智能) 正在持续充当许多企业投资的关键领域，对所有层次的用户 来说都是一个无价的信息源。s q ls e r 、，e r2 0 0 8 提供了一个全方位的平台，通 过该平台可以根据用户的需求为其提供智能化服务。它可以用一个单独的分析存 储进行十分强大的分析工作，来满足海量用户在数兆字节的数据需求。s q l s e r 、，e r2 0 0 8 可以及时地访问准确信息，使用户各种错综复杂的为问题做出快 速的反应，这也是在线分析处理( o l a p ) 的前提。 2 2c s 部分技术及特点 2 2 1c s 结构及其特点 论文所讲的客户机服务器( c l i e n t s e n ，e r ) 结构是一种软件系统体系结构， 当前大多应用软件系统都是客户端服务器形式的两层结构，当前的软件应用系 统正朝着分布式的w e b 应用发展，而w e b 和c l i e n t s e n ，e r 应用都可以进行同 样的业务处理，应用不同的模块共享逻辑组件，从而使得内部和外部的用户既可 以访问现有的和新的应用系统，又可以从现有的应用系统中的逻辑拓展出新的应 l o 第二章主要理论与关键技术 用系统。通过客户机服务器( c l i e n t s e r v e r ) 结构能够充分利用这两端硬件环境 的优势，把需要完成的工作合理分配到客户端和服务器端实现，从而减低系统的 通讯开销1 9 1 。 2 2 2p o 、r b u i i d e r 概述 p o w e r b u i l d e r 是美国s y b a s e 公司研制的客户机服务器( c l i e n t s e r v e r ) 结 构下的开发工具，它包含一个直观的图形界面和可扩展的面向对象语言 p o w e r s c r i p t 。p o w e r b u i l d e r 提供了与当前主流的大型数据库的接口的同时，还可 通过o d b c 与单机数据库连接，其主要特点如下【1 0 】： ( 1 ) 多特性、可视化的开发工具 p o w e r b u i l d e r 的编程语言p o w e r s c r i p t 提供了数百个内部函数，并拥有面向 对象的调试器和编译器，可以随时编译新增代码并提供完整的编程实例和在线帮 助。p 0 w e r b u i l d e r 全面支持w i n d o w s 和w i n d o w sn t 所提供的函数、事件 和控制。 ( 2 ) 支持高效复杂的应用程序 p 0 w e r b u i l d e r 对w i n d o w s 环境下的应用程序提供完备的支持，开发人员 还可使用其内置的砒她o mc c + + 来定义、编译、调试类。 ( 3 ) 强大的面向对象功能 p o w e r b u i l d e r 支持通过对类的定义建立可视和不可视的对象模型，并支持所 有面向对象技术，如继承、数据封装、函数多态等，从而确保了应用程序的可靠 性，提升了软件的可维护性。 ( 4 ) 强大的报表、图形、查询功能 p o w e r b u i l d e r 提供可视化生成器和多表快速选择器，这可以建立查询对象并 把查询结果作为各种报表的数据来源。p o w e r b u i l d e r 适合于管理信息系统的开 发，尤其是客户机服务器结构。 ( 5 ) 强大的企业数据库连接能力 p o w e r b u i l d c r 主要特色即是数据窗口( d a t a w i n d o w ) 技术，通过数据窗口可 以便捷地操作数据库及各种报表，并且无需编写s q l 语句直接与s y b a s e 、s q l s e r v e r 、o r a c l e 等大型数据库连接。 2 2 3p o w e r b u i l d e r1 1 特点 p 0 w e r b u i l d e r l l 是s y b a s e 公司2 0 0 7 年推出的第四代高级编程语言( 4 g l ) 的快速应用开发工具( r a d ) ，它凭借着快速开发数据驱动应用程序的特点，使 第二章主要理论与关键技术 得用户可以用最便捷、最简单的方法将应用部署到n e t 平台上。 p o w e r b u i l d e r1 l 具有很多新的特性，它简化了n e t 应用开发的过程，是 s y b a s e 全面支持n e t 架构计划的一部分。该版本不但能够帮助开发人员灵活 地部署应用程序，包括w 曲f o 咖、n e tw i n d o w sf o m s 、n e ts m a nc l i e n t s 等 等，并能够帮助开发传统的客户机服务器应用程序以及w 曲s e r v i c e s 。通过与主 流的开发平台进行集成，p o w e r b u i l d e r1 1 能够为开发者提供更灵活、更开放的环 境。跟第三代编程语言工具( 3 g l ) 下建立的应用程序相比，p o w e r b u i l d e r l l 可 以实现更简化的编码和更短的开发周期，为开发人员提供更高效的开发效率。 2 3b s 部分技术及特点 2 3 1b s 结构及其特点 浏览器朋匣务器( b r o w s e r s e n r e r ) 结构( 简称b s 结构) ，是对c s 结构的一 种变化或者修改的软件系统体系结构。在该结构下j 用户工作界面是通过w w w 浏览器来实现的，主要的事务逻辑在服务器端( s e r v e r ) 实现形成三层3 - t i e r 结 构，而浏览器端( b r o w s e r ) 实现的事务逻辑很少。浏览器服务器( b r o w s e r s e n ，e r ) 结构是一次到位的开发，能实现不同用户，在不同的地点，以不同的接入方式 ( w a n 、l a n 、i n t e 对旺t ，i n t r a n e t 等等) 访问和操作共同的数据库；它可 以有效地管理访问权限，并保护数据平台和服务器数据库等。跨平台语言j a v a 出现之后，b s 框架管理