条码应用系统设计

1、第9章条码应用系统设计本章要点：本章主要介绍条码应用系统设计过程中涉及的内容，包括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、网络和硬件设备的选择、应用系统的集成等等。要求了解条码应用系统的组成，掌握条码应用系统开发的步骤及其注意事项，理解系统集成的要点，能够设计出一个条码应用的具体方案。9.1条码应用系统的组成与流程从概念上看，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，见图9-1。条码技术应用于信息处理系统中，使信息源（条码符号）一信息处理器（条码扫描器POS冬端、计算器）一信息用户（使用者）的过程自动化，不需要

2、更多的人工介入。这将大大提高许多计算机管理信息系统的实用性。9.1.1条码应用系统的组成条码应用系统就是将条码技术应用于某一系统中，充分发挥条码技术的优点，使应用系统更加完善。条码应用系统一般由图9-2所示的几部分组成。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。因此，完整准确的数据源是正确决策的基础。在条码应用系统中，数据源是用条码表示的，如图书管理中图书的编号、读者编号，商场管理中货物的代码等等。目前，国际上有许多条码码制，在某一应用系统中，选择合适的码制是非常重要的。条码识读器是条码应用系统的数据采集设备，它可以快速准确的捕捉到条码表示

3、的数据源，并将这一数据送给计算机处理。随着计算机技术的发展，其运算速度、存储能力有了很大提高，而计算机的数据输入却成了计算机发挥潜力的一个主要障碍。条码识读器较好地解决了计算机输入中的“瓶颈”问题，大大提高了计算机应用系统的实用性。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得方便、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，在某些方面还能完成手工无法完成的工作。近年来，计算机技术在我国得到了广泛应用，从单机系统到大的计算机网络，几乎普及到社会的各个领域，极大地推动了现代科学技术的发展。条码技术与计算机技

4、术的结合，使应用系统从数据采集到处理分析构成了一个强大协调的体系，为国民经济的发展起到了重要的作用。应用软件是条码应用系统的一个组成部分。它是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。应用程序一般是用高级语言编写的，把要被处理的数据组织在各个数据文件中，由操作系统控制各个应用程序的执行，并自动地对数据文件进行各种操作。程序设计人员不必再考虑数据在存储器中的实际位置，为程序设计带来了方便。在条码管理系统中，应用软件包括以下功能：(1)定义数据库。包括全局逻辑数据结构定义、局部逻辑结构定义、存储结构定义及信息格式定义等。(2)管理数据库。包括对整个数据库系统运行的控制、数据存取、增删、检

5、索、修改等操作管理。(3)建立和维护数据库。包括数据库的建立、数据库更新、数据库再组织、数据库恢复及性能监测等。(4)数据通信。具备与操作系统的联系处理能力、分时处理能力及远程数据输入与处理能力。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。开发条码应用系统时，组成系统的每一环节都影响着系统的质量。下面针对应用系统中的各组成部分，作较详细的介绍9.1.2条码应用系统运作流程条码应用系统一般运作流程如图9-3所示。条码编码器或软件输出条码内容印制条码标签电胞做运算及处理扫描器读取条码解码器转换成资料图9-3条码系统处理流

6、程根据上述流程，条码系统主要由下列元素构成：(1)条码编码方式依不同需求选择适当的条码编码标准，如使用最普遍的EANUPC或地域性的CANJAN等，一般以最容易与交易伙伴流通的编码方式为最佳。第3、4章中有详细介绍。(2)条码打印机专门用来打印条码标签的打印机，大部分是应用在工作环境较恶劣的工厂中，而且必须能负荷长时间的工作，所以在设计时，要特别重视打印机的耐用性和稳定性，以致其价格也比一般打印机高。有些公司也提供各式特殊设计的纸张，可供一般的激光打印机及点阵式打印机印制条码。大多数条码打印机是属于热敏式或热转式两种。此内容在第7章已有介绍。止匕外，一般常用的打印机也可已打印条码，其中以激光打

7、印机的品质最好。目前市面上彩色打印机也相当普遍，而条码在打印时K色的选择也是十分重要的，一般是以黑色当作条色，如果无法使用黑色时，可利用青色、蓝色或绿色系列取代。而底色最好以白色为主，如果无法使用白色时，可利用红色或黄色系列取代。(3)条码识读器(BarcodeReader或Scanner)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。条码识读器的类型参见第6章的内容。(4)编码器及解码器编码器(

8、Encoder)及解码器(Decoder)是介于资料与条码间的转换工具，编码器(BarcodeEncoder)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位信号。9.2条码应用系统开发过程9.2.1条码应用系统开发的阶段划分1 .可行性分析可行性分析的任务是确定项目是否可行。一个应用系统的开发建设不仅需要大量资金的投入，还需要技术、人力资源、管理的保证。它从资金可行性、技术可行性、管理可行性三个方面来分析整个项目在资金上是否有保证，现有技术能否满足业务功能的需求，

9、企业在管理机制、管理人员的素质、业务人员的水平是否能保证系统的正常开发和运行。可行性分析的结果是“可行性分析报告”。2 .系统规划就像盖房子要先画出设计图纸一样，条码应用系统规划的任务是画出整个信息系统的蓝图，它站在全局的角度，对所开发的系统中的信息进行统一的、总体的考虑。内容包括：(1)如何实现信息的共享。(2)合理安排各种资源。(3)制定开发计划。(4)确定计算机网络配置方案。3 .系统分析系统分析的任务是在详细调查的基础上，确定应用系统逻辑功能的过程，它从应用的角度确定系统“做什么”。经过详细的调查，确定系统的：(1)数据需求：系统涉及哪些数据，数据的格式、数量、发生频率、来源、去向等。

10、(2)功能需求：对数据做哪些加工处理，加工数据的来源，加工结果的去向。然后用合适的工具描述这些需求。系统分析的结果是“逻辑设计说明书”(系统分析报告)。4 .系统设计系统设计的任务是确定系统“如何做”。它从技术的角度考虑系统的技术实现方案。例如：超市中销售数据的采集方案，货物盘点的技术实现，库存自动报警功能的实现，商品编码的设计等。系统设计的成果是“系统设计说明书”。5 .开发实施系统设计得到的方案还停留在纸面上，开发实施的任务是把方案变成实实在在的、可以使用的产品，它的工作包括：(1)用选定的开发环境和语言编写应用程序。(2)硬件设备的购买、安装、调试。6 .应用系统测试在系统分析、系统设计

11、、编写程序的过程中，由于各种各样的原因，可能存在这样那样的问题，应用系统测试的目的就是要发现并解决这些问题。测试的内容包括：(1)系统程序的语法错误。(2)逻辑错误。(3)模块之间的调用关系。(4)系统的运行效率。(5)系统的可靠性。(6)功能实现情况。测试的结果为“系统测试报告”。7 .系统安装调试应用系统的安装调试包括：(1)系统安装：硬件平台、软件平台、应用系统的集成调试。(2)数据加载：将原来系统中的数据装入新系统中。(3)数据准备：按系统中的数据格式要求来准备各种业务数据。(4)数据编码：将需要编码的数据按编码要求编码。(5)数据输入：将各种业务所需的基础数据录入到数据库中。(6)联

12、合调试：利用实验数据来验证系统的正确性。8 .系统运行维护保证系统正常、正确运行所采取的措施。由于企业所处的环境不断变化，技术不断发展，系统测试不可能发现所有的错误和问题，系统随时遭到恶意攻击、无意破坏，因此条码应用系统也要“随需应变”应用系统如何适应业务变化、技术变化，保证系统的正常、正确进行？在系统的运行过程中，通过系统运行日志的建立、保存和使用，来随时发现系统的问题，并及时进行维护和修改。9.2.2数据需求分析1 .数据需求分析的任务需求分析的任务是通过详细的调查研究，充分了解用户的业务规则、各种应用以及对数据的需求，收集系统所需要的基础数据和对这些数据的处理要求，为数据库的设计提供依据

13、。下面我们以一个图书销售管理系统为例，来说明需求分析的任务。确定用户的全部数据需求是一件很困难的事情。事实上，它是数据库设计中最困难的任务之一：(1)系统本身是不断变化的，用户的需求必须不断调整。例如：随着技术的发展和读者个性化需求的变化，读者希望能够在网上下载电子图书；读者希望建立网上读者俱乐部，定期交流读书的感想，好书、新书的介绍等等。(2)由于用户缺少计算机和数据库方面的专业知识，要表达他们的需求非常困难。例如：如何根据读者近期的购书情况给予一定的奖励？时间段怎样划分？已经参与奖励的订单在下一次中是否继续考虑？如果这些问题不清楚，就无法确定在数据库中应该存储哪些数据，这些数据如何改变。(

14、3)由于开发人员缺少实际业务经验，对用户的需求描述不能正确理解。也就是说，虽然你是数据库应用的行家，但由于对实际业务流程不熟悉，设计出的数据库也可能不能满足整个业务的需求。例如:在设计订书奖励时，由于你对奖励规则和实际操作流程不清楚，可能会导致实际的奖励结果与期望的不一致。因此，在数据的需求分析过程中，系统设计人员与业务人员的密切配合是非常重要的。这里也提出了一个大家非常关心的问题：IT技术只是一个工具，这个工具是否能够恰当地使用，不仅取决于你对技术的掌握，更重要的是你对实际业务的理解和管理对数据处理要求的理解。2 .需求分析的步骤需求分析大致可以分为三个步骤：需求信息的收集、分析整理和评审。

15、(1)需求信息的收集需求信息的收集又称为系统调查。为了充分地了解用户可能提出的要求，在调查研究之前，要做好充分的准备工作，要明确调查的目的、调查的内容、调查的方式。调查的目的了解应用系统提供的功能、业务活动、工作流程、流程中涉及的数据。调查的内容l图书销售提供的功能。系统提供哪些功能？如图书查询、网上订购、读者往来、促销、折扣、读后感交流、新书推介、统计分析、读者服务等等。l信息的种类。订单、读者会员卡、图书信息等。l信息处理的流程。通过调查，可以详细了解每一项功能的输入数据、处理过程、输出数据。输入数据的来源，输出数据的来源。例如：读者订单查询功能：读者输入查询的条件，可以是订单号，也可以是

16、订单日期，甚至是订单上的某一本图书，接收到条件后，从数据库中查询与条件匹配的所有订单，输出结果就是与输入条件匹配的订单。l信息的数量。大概的输出存储数量，如有多少会员读者？增长速度？销售图书种类？l信息处理的频度。例如：每天的订单大概有多少张？l信息的安全性需求。什么人、对什么数据、有什么样的处理权利，如修改权、删除权、查看权等等。l信息之间的约束关系。例如：一旦订单被确认以后，库存中的图书数量要相应减少。调查方式l开座谈会。适合于确定大致的业务范围、岗位划分、存在问题及希望改进的内容。l填写调查表。适合调查那些非常规范的业务，有明确的输入，规范的处理流程，明确的输出。l查看业务记录、票据、表

17、格等。l个别交谈。适合了解某一项业务的详细工作流程。l实地考察和参与。便于系统开发人员对业务处理的感性认识。(2)需求信息的分析、整理调查的结果往往是零散的、杂乱无章的，需要对这些信息进行分类、整理，然后清楚地描述出来。数据的需求分析需要整理出下列清单，分类编写。数据项清单：列出每一个数据项的名称、含义、来源、类型、长度等。例如：图书编号、读者会员编号、订单编号、购书日期等都是我们所需要的数据项。将整个系统中设计的所有数据项整理出来，最好填写如表9-1所小的表格。数据项名称心含义/来源心类型约束J图书编号+每一种图书的惟一标志公新书录入字符型，不能为空4必须惟一二图书名称图书的名静新书录入审字

18、符型点30r表9-1数据项清单业务活动清单：列出系统中最基本的工作任务，包括任务名称、功能描述、输入数据、输出数据。填写业务活动清单，见表9-2。业务活动名称*功能描述输入数据/来源*-输出数据法向，备注Q图书查询口查询读者需要的图书，并将查询结果提交给读者小读者键盘输入。图书数据库文件C表）口满足条件的图书详细信息一屏幕显示图书订如给瞅站下订单可以同时订眼多本图书.图书数据库文件隆盘输入/订单数据库文件/屏幕显示心表9-2业务活动清单性能要求：描述系统数据处理的性能要求。例如：规定图书信息的查询响应时间不能超过5秒钟。数据结构描述：也就是系统中涉及的单证、表格等数据。例如：订单就是一个单证，

19、它的格式和内容如表9-3所不。订单号：订单日期；一读者编号：4读者姓名:一联系电话提一送货地址士一送货时间.图书编号图书名称出版社/作者浦单解敬量“折扣力43表9-3图书订单安全性、一致性描述。主要描述什么人、对什么数据、有什么样的访问权力。我们一般把数据的访问权分为读（read）、写（write）、执行（execute）三种基本权力。读权力就是可以看数据，但不能修改；写权力是既可以看，又可以修改；执行权力一般是指添加表、创建索引等新的内容。例如：我们规定，读者只能查看图书信息，但不能修改；订单管理员只能查看订单，不能随意修改订单；读者的在线信用卡信息谁都不能随意读、写（除了读者本人到指定的网

20、上银行或其他开户行外）。（3）评审评审的目的在于确认某一阶段的任务是否完成，以免出现重大的疏漏或错误。一般来说，评审工作的参与人员应该是开发小组以外的有经验的专家以及用户来组成，以保证评审工作的客观性和质量。评审工作可能会导致调查工作和数据分析工作的重复，即根据评审意见修改提交的需求分析结果，然后再评审。在整个数据分析的过程中，需要特别注意的是，有一些数据是业务处理需要的，但还有一些数据是为了数据管理而增设的。例如：为了标记订单中的数据是否已经领取的奖品，可以对已经领取奖励的订单做上一个标记，这样下次再累计奖励时就不会重复统计了。就像你到超市买东西开发票一样，已经开具发票的购物小票上都作上了标

21、记，注明“发票已开”，这样商家就不会重复开发票、重复交税了。所以，在进行数据的需求分析时，还要考虑数据管理的需求，根据管理需要确定系统中需要哪些信息。9. 2.3系统设计1 .系统设计阶段的任务系统设计阶段的任务是根据新系统的逻辑模型，考虑实际的技术、经济和运行环境等条件，确定系统的物理实施方案，即解决“系统如何做”的问题。系统设计阶段的主要活动有：（1）系统总体设计包括：模块结构设计，计算机与网络系统配置方案设计，数据库设计。(2)系统详细设计。包括：代码设计，输入设计，输出设计，人机对话方式设计，计算机处理过程设计。(3)编写系统设计说明书。2 .系统设计的原则(1)系统的工作效率指系统处

22、理能力、速度、响应时间等与时间有关的指标，它取决于系统的硬件及其组织结构，人机接口的合理性，计算机处理过程的设计质量等。(2)系统的可靠性系统在运行过程中抗干扰和保证正常工作的能力。(3)系统的可变性系统修改和维护的难易程度。(4)系统的工作质量系统提供信息的准确性、及时性、使用的方便性等。(5)系统的经济性系统的收益应大于支出的总费用。3 .代码设计(1)代码的含义代码就是用数字或符号来代表客观实体的符号，如职工编号、商品编号都是代码。在信息系统中,由于要处理的信息量大，种类多，为便于信息的分类、校对、统计、检索，需设计出一套好的代码方案。(2)代码设计的基本原则标准化：尽量采用国际、国家标

23、准，便于信息的交换和共享。惟一性：每个代码所代表的种类必须是惟一的。合理性：编码方法必须合理，必须与分类体系相适用。可扩充性：编码要留有足够的位置，以适应今后变化的需要。简单性：代码结构尽量简单，长度尽量短，以方便输入，提高处理效率。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。规范化：代码结构、类型、编码格式必须一致。(3)常用编码方式001、北京为002、顺序码：以某种顺序形式编码，如按人口多少的顺序对城市编码，则上海为天津为003等。这种方法的特点是简单、码短、易处理、易追加，缺点是代码含义不直观，可识别性差。区间码：把数据项分成若干个组，每一区间代表一个组，码中的

24、数字和位置都代表一定意义。助忆码：用文字、数字或文字数字的组合来描述实体，它可以通过联想来帮助记忆。如TV-B-12代表12英寸黑白电视机。适用于数据项目较少的情况。缩写码：将名称的缩写直接用作代码，如用“SKPZ代表收款凭证。尾数码：代码末尾的一位数字具有特定的含义，即利用末尾数字修饰主要代码，如用TV-B代表黑白电视机，用TV-C代表彩色电视机。9.3码制的选择与识读设备的选择9.3.1码制的选择用户在设计自己的条码应用系统时，码制的选择是一项十分重要的内容。选择合适的码制会使条码应用系统充分发挥其快速、准确、成本低等优势，达到事半功倍的目的；选择的码制不适合会使自己的条码应用系统丧失其优

25、点，有时甚至导致相反的结果。影响码制选择的因素很多，如：识读设备的精度、识读范围、印刷条件及条码字集中包含字符的个数等。在选择码制时我们通常遵循以下原则。1 .使用国家标准的码制必须优先从国家（或国际）标准中选择码制。例如通用商品条码（EA除码），它是一种在全球范围完全通用的条码，所以我们在自己的商品上印制条码时，不得选用EAN/UPCM制以外的条码，否则无法在流通中通用。为了实现信息交换与资源共享，对于已制定为强制性国家标准的条码，必须严格执行。在没有合适的国家标准供选择时，需参考一些国外的应用经验。有些码制是为满足特定场合实际需要而设计的，像库德巴条码，它起源于图书馆行业，发展于医疗卫生系

26、统。国外的图书情报、医疗卫生领域大都采用库德巴条码，并形成一套行业规范。所以在图书情报和医疗卫生系统最好选用库德巴条码。贸易项目的标识、物流单元的标识、资产的标识、位置的标识、服务关系的标识和特殊应用等六大应用领域大都采用EAIN-UCC系统128码。2 .条码字符集条码字符集的大小是衡量一种码制优劣的重要标志。码制设计者在设计码制时往往希望自己的码制具有尽可能大的字符集及尽可能少的替代错误，但这两点是很难同时满足的。因为在选择每种码制的条码字符构成形式时需要考虑自检验等因素。每一种码制都有特定的条码字符集，所以用户自己系统中所需代码字符必须包含在要选择的字符集中。比如用户代码为“5S12BC

27、,我们可以选择39条码，但不能选择库德巴条码。3 .印刷面积与印刷条件当印刷面积较大时，可选择密度低、易实现印刷精确的码制。如25条码、39条码，反之若印刷条件允许，可选择密度较高的条码如库德巴条码。当印刷条件较好时，可选择高密度条码，反之则选择低密度条码。一般来讲，谈到某种码制的密度的高低是针对该种码制的最高密度而言，因为每一种码制都可做成不同密度的条码符号。问题的关键是如何在码制之间或一种码制的不同密度之间进行综合考虑，使自己的码制选择、密度选择更科学，更合理，以充分发挥条码应用系统的优越性。4 .识读设备每一种识读设备都有自己的识读范围，有的可同时识读多种码制，有的只能识读一种或几种。所

28、以当用户在现有识读设备的前提下选择码制时也应加以考虑，以便与自己的现有设备相匹配。5 .尽量选择常用码制即使用户所涉及的条码应用系统是封闭系统，考虑到设备的兼容性和将来系统的延拓，最好还是选择常用码制。当然对于一些保密系统，用户可选择自己设计的码制。需要指出的是，任何一个条码系统，在选择码制时，都不能顾此失彼，需根据以上原则综合考虑，择优选则，以达到最好的效果。9. 3.2识读器的选择选择什么样的识读器是一个综合问题。目前，国际上从事条码技术产品开发的厂家很多，提供给用户选择的条码识读器种类也很多。一般来讲，开发条码应用系统时，选择条码识读器可以从如下几个方面来考虑。1 .适用范围条码技术应用

29、在不同的场合，应选择不同的条码识读器。开发条码仓储管理系统，往往需要在仓库内清点货物，相应要求条码识读器能方便携带，并能把清点的信息暂存下来，而不局限于在计算机前使用。因此，选用便携式条码识读器较为合适。这种识读器可随时将采集到的信息，供计算机分析处理。在生产线上使用条码采集信息时，一般需要在生产线的某些固定位置安装条码识读器，而且生产线上的零部件应与条码识读器保持一定距离。在这种场合，选择非接触固定式条码识读器比较合适，如激光枪式。在会议管理系统和企业考勤系统中，可选用卡槽式条码识读器，需要签到登记的人员将印有条码的证件刷过识读器卡槽，识读器便自动扫描给出阅读成功信号，从而实现实时自动签到。

30、当然，对于一些专用场合，还可以开发专用条码识读器装置以满足需要O2 .译码范围译码范围是选择条码识读器的又一个重要指标。目前，各家生产的条码识读器其译码范围有很大差别，有些识读器可识别几种码制，而有些识读器可识别十几种码制。正如第一部分介绍的那样，开发某一种条码应用系统应选择对应的码制，同时，在为该系统配置条码识读器时，要求识读器具有正确识读码制符号的功能。在物资流通领域中，往往采用UPC/EANMo在血员、血库管理系统中，医生工作证、鲜血证、血袋标签及化验试管标签上都贴有条码，工作证和血袋标签上可选用库德巴或39条码，而化验试管由于直径小，应选用高密度的条码，如交插25条码。这样的管理系统配

31、置识读器时，要求识读器既能阅读库德巴码或39条码，也能阅读交插25条码。在邮电系统内，我国目前使用的是交插25条码，选择识读器时，应保证识读器能正确阅读码制的符号。一般来说，作为商品出售的条码识读器都有一个阅读几种码制的指标，选择时应注意是否能满足要求。3 .接口能力识读器的接口能力是评价识读器功能的一个重要指标，也是选择识读器时重点考虑的内容。目前,条码技术的应用领域很多，计算机的种类也很多。开发应用系统时，一般是先确定硬件系统环境，而后选择适合该环境的条码识读器。这就要求所选识读器的接口方式符合该环境的整体要求。通用条码识读器的接口方式有如下两种：(1)串行通信。当使用中小型计算机系统，或

32、者数据采集地点与计算机之间的距离较远时，可通过串行口实现条码识读器与计算机之间的通信。由于机型、系统配置的差别，串行口数据通信的协议也不同，因此所选识读器应具有通信参数设置功能。(2)键盘仿真。键盘仿真是通过计算机的键盘口将识读器采集到的条码信息输送给计算机的一种接口方式，也是一种常用的方式。计算机终端的键盘也有多种形式。因此，如果选择键盘仿真，应注意应用系统中计算机的类型，同时注意所选识读器是否能与计算机匹配。4 .对首读率的要求首读率是条码识读器的一个综合性指标，它与条码符号印刷质量、译码器的设计和光电扫描器的性能均有一定关系。在某些应用领域可采用手持式条码识读器由人来控制对条码符号的重复

33、扫描，这时对首读率的要求不太严格，它只是工作效率的量度。而在工业生产、自动化仓库等应用中，则要求有更高的首读率。条码符号载体在自动生产线或传送带上移动，并且只有一次采集数据的机会，如果首读率不能达到百分之百，将会发生丢失数据的现象，造成严重后果。因此，在这些应用领域中要选择高首读率的条码识读器，如CCDB描器等。5 .条码符号长度的影响条码符号长度是选择识读器时应考率的一个因素。有些光电扫描器由于制造技术的影响，规定了最大扫描尺寸，如CCDB描器、移动光束扫描器等均有此限制。有些应用系统中，条码符号的长度是随机变化的，如图书的索引号、商品包装上条码符号长度等。因此，在变长度的应用领域中，选择识

34、读器时应注意条码符号长度的影响。6 .识读器的价格选择识读器时，其价格也是关心的一个问题。识读器由于其功能不同，价格也不一致，因此在选择识读器时，要注意产品的性能价格比，应以满足应用系统要求且价格较低作为选择原则。7 .特殊功能有些应用系统由于使用场合的特殊性，对条码识读器的功能有特殊要求。如会议管理系统，会议代表需从几个入口处进入会场，签到时，不可能在每个入口处放一台计算机，这时就需要将几台识读器连接到一台计算机上，使每个入口处识读器采集到的信息送给同一台计算机，因而要求识读器具有联网功能，以保证计算机准确接受信息并及时处理。当应用系统对条码识读器有特殊要求时，应进行特殊选择。9.4数据库设

35、计9.4.1关系数据库基本概念1.数据库数据库是一个结构化的数据集合，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。联系是数据库的重要特点。在这里，有几个关键的要点需要弄清楚：(1)数据库是存储大量数据的场所。(2)数据库中的数据不是杂乱无章的，而是按照一定的逻辑结构统一组织起来的，是一个有机的整体。(3)数据库中的数据是不断变化的，随着业务的进行而变化。2.数据库管理系统为了更有效地管理和操纵数据库，人们研制出了数据库管理系统(DBMSDataBaseManagementSystem)。数据库管理系统是用户用来创建和管理数据库的软件系统，是商品化的软件产品。目前，DBMS的产品

36、很多，如：FoxBASEVisualFoxPro、Oracle、SybaseInformix、SQlServer等，它们都是关系型的数据库管理系统。一个DBM证要由下面三部分组成：数据描述语言(DDl):用来描述数据库的结构，供用户建立数据库。数据操纵语言(DMD:用于数据存储、查询、更新(添加、修改、删除)等。其他管理和控制程序：数据安全、通信以及工作日志等。数据库运行控制功能：包括数据备份与恢复、数据一致性、完整性控制、并发控制、故障恢复等。程序设计语言：宿主型和自主型两种语言。数据库维护功能：数据初始装入、数据库重组、系统工作日志的记录等功能。3.数据库模型数据与数据之间存在着一定的联系

37、，如何表示他们之间的联系，是数据库模型要解决的问题。在数据库技术的发展中，有三种数据模型：(1)层次模型方法：用树结构表示实体以及实体之间的联系。适合：表现客观世界中有严格辈分关系的事物。缺点：不能直接表示mn的关系。典型实例：美国旧M公司的IMS数据库管理系统。(2)网状模型：方法：用图来表示实体以及实体之间的联系。适合：反映各种复杂的联系。缺点：在实现时，只支持1:n的关系。典型实例：DBTG(统。(3)关系模型：使用最广泛的一种数据库模型。方法：用若干个二维表来表示实体以及实体之间的联系。适合：表示各种联系。典型实例：FoxProo4、关系数据库用关系模型设计的数据库系统就是关系数据库系

38、统。一个关系数据库系统由若干张二维表组成，二维表也称为“关系”。(1)关系：就是一个二维表，表示实体集。(2)记录：表中的行称为记录，代表了某一个实体。(3)字段：表中的列，表示实体的某个属性。(4)关键字：能够惟一确定表中的一个记录的属性或属性集合。(5)主关键字：在一个表中，能够用来唯一确定一个记录的字段或字段集合可以有多个，用户选中的关键字称为主关键字。(6)外来关键字：一个表中的关键字段，在另一张表中称为外来关键字。外来关键字是建立两个表之间联系的纽带。例如：在超市应用系统中，为了管理所有商品，我们用下列“商品”关系来描述，见表9-4商品编导商品含称一规格、*型号中产地.生产厂家一生产

39、日期：价格/副164002504-康师傅方便面:200克/天津英食口中2004/02/16-10.T元1l!121034501巧克刁派“50X12/福建4达利食品-2004/03/216.87U+4中V4.3、表9-4“商品”关系描述表在这个称为“商品”的表中，每一行代表一种商品，是一个记录；每一列代表了商品的一个属性，是一个字段；只要给定了一个商品编号，就能惟一确定一个记录，因此，“商品编号”就是主关键字9. 4.2数据库设计的内容一个应用系统的数据库设计的任务就是确定：1 .数据库中包含哪些表？一个关系型数据库是由若干张二维表组成的，每一张表代表着一类实体或实体之间的关系。2 .每一张表中

40、包含哪些数据项(字段)。一个表有若干个列，每一列代表实体或联系的一个属性。3 .每个字段的类型、长度、取值范围、约束条件等。4 .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合。5 .表和表之间的关联关系。就是确定关联表的公共字段。例如：当前台的销售系统中销售出去一个商品时，数据库中的商品库存信息应该相应地变化。同样，当供应商给商场发送来货物时，数据库中的商品库存信息也应该相应地变化。9.4.3条码应用系统中数据库设计的要求在条码应用系统中，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，通过通信线路传输到计算机系统中

41、。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。如图9-4所示。图9-4条码识读过程示意图为了能够及时得到条码对象的详细信息，在设计数据库时，必须在表结构设计中设计一个字段,用来记录对象的条码值。这样才能正确地从数据库中得到对象的信息（见表9-5）。mumu06901234567892商品条码商品名称一规格型号二生产日期Q回20690123456侬冢康师傅方便面200克乂82004/02/16*06901234567892*康师傅方便面200克XI/2004/02/16表9-5表结构设计中的条码值与对象的对应表9. 4.4识读设备与

42、数据库接口设计在前面章节的学习中，大家都已经了解：同一个条码识读设备可以识读多种编码的条码，同时，在一个企业或超市中，不同的对象可以采用不同的编码，例如：UCC/EAN-128EAN-13EAN-8等等。也就是说，条码识读设备采集到的条码数据的长度是不同的，为了查询时能够得到正确的结果，在数据库中，如何设计条码的字段长度呢？有两个策略：1 .采用小型数据库管理系统像VisualFoxPro这样的小型数据库管理系统，其字符型数据的长度是定长的，在设计数据库时只能按照最长的数据需求来定义字段长度。因此我们需要把读入的较短的代码通过“补零”的方式来补齐。例如：如果数据库中的条码字段为13位，而某些商

43、品使用的是EAN-8条码，则需要将读入的EAN-8条码的左边补上5个“0”后，再与数据库中的关键字进行匹配。2 .采用大型数据库管理系统在大型数据库管理系统，如SQLServer、Oracle、Sybase、DB2等，它们都提供了一种可变长度的字符类型varchar,可以使用变长字符类型来定义对象的条码字段。9.5应用系统的硬件和网络平台选择从技术层面上来讲，一个完善的条码应用系统应该包含几个层次: 网络基础设施：网络拓扑、网络介质、网络设备、网络协议 硬件平台：服务器、客户机、终端、输入设备、输出设备等。 系统软件平台：操作系统、数据库管理系统、WEEI艮务器、网络协议等。 支撑软件平台：V

44、BPBDELTHIVC+舟等 应用软件：满足各种业务需求的软件。如图9-5所示。低，图9-5条码应用系统示意图在搭建应用系统的平台时，可以选择的技术有很多，它们的价格、性能、安全性、使用方便程度等都存在很大的差别。在这一节里，我们详细介绍硬件和网络平台的选择。9.5.1数据处理技术信息处理的集中化(Centralized)和分布化(Distributed)问题是信息处理技术中一直在研究的问题。随着计算机和通信技术的发展，分布式数据处理越来越多地应用到组织中的信息处理中。1.集中化的信息处理(CentralizedDataProcessing)在集中式处理中，信息存储、控制、管理和处理都集中在一

45、台或几台计算机上，一般都是大型机，放在一个中心数据处理部门。这里，集中的含义包括：(1)集中化的计算机。一台或几台计算机放在一起。(2)集中化的数据处理。所有的应用都在数据处理中心完成，不管实际企业的地理位置分布如何。(3)集中化的数据存储。所有的数据以文件或数据库的形式存储在中央设备上，由中央计算机控制和存取。这包括那些被很多部门使用的数据，如存货数据。(4)集中化的控制。由信息系统管理员集中负责整个系统的正常运行。根据企业规模和重要程度,可以由中层领导管理，也可由企业的副经理层领导。(5)集中化的技术支持。由统一的技术支持小组提供技术支持。(6)集中化的信息处理便于充分发挥设备和软件的功能

46、，大型的中央处理机构拥有专业化的程序员来满足各部门的需求，便于数据控制和保证数据的安全。(7)集中化数据处理的典型应用是航空机票订票系统和饭店预定系统。在饭店预定系统中，由单一的中心预定系统维护所有饭店可用的资源，保证有最大的占有率。另外，中心预订系统收集和保存了所有客户的详细信息，如客户个人信息、住宿习惯、生活习惯等信息，饭店可以通过从不同角度分析这些数据来满足客户的需求。例如，美国的假日饭店(HolidayInn)通过记录客户对房间用品(洗发水、浴液等)的偏好，当客户下次预订房间时，饭店早已为他准备好了他喜欢的用品，从而赢得了大量的顾客。2.分布式数据处理(DDPDistributedDa

47、taProcessing)分布式数据处理是指计算机(一般都是小型机或微机)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。一个典型的分布式数据处理的例子是风险抵押系统。每一个业务员都有很多客户，对某个客户来说，需要计算安全系数。随着网络技术的发展和贸易全球化和企业发展全球化，分布式数据处理系统得到了

48、广泛的应用。9.5.2网络拓扑结构的选择计算机网络体系结构是由企业网络的商业模型决定的，它是关于整个系统网络的蓝图，这张蓝图勾勒出基本的网络拓扑结构。所谓网络拓扑结构就是网络中各个节点相互联接的方法和方式。选择网络拓扑结构的第一步是确定信息在网络上的分布和各种资源的分布。企业网络中的计算机资源可以是集中式的(Centralized),也可以是分布式的(Distributed)。在集中式网络拓扑结构中，只有一个节点被设计成数据中心，其它节点只有很弱的数据服务功能，它们主要依赖于数据中心节点的服务。而在分布式网络拓扑结构中，网络资源都分散在整个网络的各个局部节点上，这些节点都可以为其它节点提供数据

49、服务。集中式网络拓扑结构和分布式网络拓扑结构都有它们各自的优缺点，因此，网络拓扑结构的选择除了考虑传输介质和介质访问控制方法外，还要着重考虑网络拓扑适合于企业和公司的商业需要，以及符合企业和公司的商务管理原则，企业网络技术人员的技术水平和企业建网的预算。1 .集中式网络拓扑结构集中式网络拓扑结构就是星型拓扑结构，它是由中央节点和通过点对点的连接方式连接到中央节点的各网络节点组成。如图9-6所示。中央节点执行集中式通信控制策略，因此中央节点相当复杂，它集中了连网硬件、通信设备、网络管理服务设备，并为各个站点提供各种网络服务。而和中央节点相连的各用户节点的通信负担都很小。它们之间不能直接通信，只能

50、通过中央节点间接通信。传统的、以大型机或中型机为数据处理中心的计算机网络都采用这种星型结构。虽然目前有些采用星型拓扑结构的网络系统可以将一部分工作分派到非中央节点的某些节点上，但是总的来说大部分计算和信息处理任务及共享的网络资源仍然集中在中央节点上星型拓扑结构的一个变种是中央网络星型拓扑结构，如图9-7所示。多个中央节点集中在一起是基于冗余技术的考虑。用这种方式建成的网络，即使一个中央站点失败了，其它中央站点仍然可以继续维持整个网络的运行，所以网络具有容错功能。图9-7中央网络星型拓扑结构星型拓扑结构最适合于实现面向主机或数据处理中心的计算机网络。如果正在建网，这个企业有一个总部和许多分散的分

51、支机构，如子公司、销售网点和厂区等等，但企业总部又要求及时对它的分支机构进行集中管理，那么选用集中式网络拓扑结构比较合适。集中式网络拓扑结构在一个很小的区域内集中了大部分计算机和设备，网络的管理和故障检修相对而言比较容易，一个用户节点的失败不会波及其他用户。集中式网络需要的管理人员也很少，因为一般他们只要集中在中央节点就可以管理网络和进行维修工作，这就是集中式网络的一些优点。星型网络拓扑结构也存在着一些缺点。由于每一个用户节点都需要一条单独的物理线路同中央节点相连，如果站点很多，距离又很远的话，线路费用就会很高。另外，一旦中央节点瘫痪，则整个网络都无法工作。补救的技术只能是采用冗余技术一一即常

52、备有两个或多个数据处理设备及多个关键通信设备。一旦主要关键设备失效，就可以启动备用设备，从而降低了整个网络瘫痪的机率。2 .分布式网络拓扑结构分布式网络拓扑结构一般呈网格状，如图9-8所示。和集中式网络拓扑结构不同，分布式网络拓扑结构的节点间不再是网络节点对中央节点的通信方式，而是网络节点对网络节点的通信方式。通信方式的这种改变使得客户机/服务器的网络模型和网络的计算信息处理模型更易于分布式的实现。在分布式网络结构中，每一个节点既是网络服务对象，又是网络服务提供者。网络节点图9-8分布式网络拓扑结构如果公司的各个部门是分散的，而且各个部门或子公司都从事同等重要的商业功能，那么选择分布式网络拓扑

53、结构是合适的。各个部门都需要和其他部门直接通信，分布式网络拓扑给了用户更多的灵活性。分布式网络拓扑的优点体现在：(1)电缆长度短，连线容易。任何一个想要入网的计算机设备只需就近连入网络，而不必直接连接到中央节点。(2)可靠性高。网状拓扑结构保证了冗余度，由于在任何两个节点至少有两条链路，因此当一条链路中断或一个节点失效时，网络其他站点的通信不受影响。(3)易于扩充。增加新的站点，只需在网络的任何节点将其加入。但是，分布式网络也存在着一些缺点，这些缺点体现在：(1)建网复杂，网络难于管理。(2)故障诊断困难。分布式结构的网络不是集中控制，故障检测只能逐个检查各个节点。(3)需要更多的网络技术人员

54、和管理人员。因为各个站点彼此分散，而且每个站点的维护、管理工作都不简单，因此需要配备网络专业技术人员定期维护，有必要的话还需要专职人员进行日常维护和管理。3 .混合式网络拓扑结构星型网络拓扑和分布式网络拓扑各有自己的优缺点，一个折中的设计方案就是混合式网络拓扑结构。如图9-9所示。网络中存在多个数据中心，它们之间采用网状拓扑结构以保证一定的冗余度，用户站点和中心站点之间可采用星型结构，也可以采用网状结构星型网络给用户带来不便，分布式处理有给网络管理带来困难。因此，可以说最佳设计应该是星型结构和分布式结构的混合型网络结构的设计。提醒读者注意的是，到底选择什么样的网络结构，还是由企业的商业功能和管

55、理宗旨所决定，即公司的商业目的决定了企业网络拓扑结构的选择。9.5.3网络操作系统的选择网络操作系统是向网络用户提供各种服务的复杂网络软件。网络操作系统是整个网络的“大管家”。它为通信和资源共享提供便利，决定网络使用设备的类型，仲裁用户的设备要求。从本质上来说，选择网络操作系统决定了整个网络的设计。1 .网络操作系统概述网络操作系统是一个最重要的系统软件，它由许多功能模块组成。一些功能模块安装在网络上的计算机中充当服务器（Server）,另一些模块则安装在其它的网络资源中。这些模块协同工作，为网络用户提供各种网络服务，如为两个用户提供通信服务、共享文件、应用程序和打印机等。虽然网络操作系统在很

56、大程度上对用户来说是不透明的，但系统的优劣对最终网络用户的影响极大，因此，在进行网络设计时，应当分析各种网络操作系统的现有产品。2 .网络操作系统分类从应用的角度来讲，可将网络操作系统分为两大类：部门级网络操作系统和企业级网络操作系统。部门级网络操作系统通常局限于一个部门或一个工作小组，为本部门的网络用户提供网络服务，包括文件、数据、程序及各种昂贵设备的共享，还提供一定程度的容错能力，如磁盘镜像(DiskMirroring)和服务器镜像(ServerMirroring)。然而，它的安全性较差，不同系统的互联能力也较弱。企业级网络操作系统是整个企业网络的“神经中枢”，它负责整个企业网络的通信服务，为不同系统提供互操作