畢業(yè)設(shè)計（論文）-基于RFID的景點導(dǎo)覽系統(tǒng)設(shè)計.doc

西安理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 題題 目目 基基于于 R RF FI ID D 的的景景點點導(dǎo)導(dǎo)覽覽系系統(tǒng)統(tǒng) 專專 業(yè)業(yè) 軟軟件件工工程程 年年 級級 軟軟 件件 0 05 51 1 學(xué)學(xué) 號號 學(xué)學(xué) 生生 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師 完完成成時時間間 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 2 摘 要 隨著移動設(shè)備普及和無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展 無線射頻識別技術(shù)應(yīng) 用的范圍越來越廣 本文從現(xiàn)實需求出發(fā) 設(shè)計一個基于 RFID 的景點導(dǎo) 覽系統(tǒng) J2ME JAVA 2 MICRO EDITION 是 JAVA 語言三大平臺之一 它主要針 對資源受限設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā) 它將 JAVA 語言的與平臺無關(guān)的特 性移植到小型電子設(shè)備上 允許移動無線設(shè)備之間共享應(yīng)用程序 J2EE JAVA2 平臺企業(yè)版 JAVA 2 PLATFORM ENTERPRISE EDITION 是一套全然 不同于傳統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的技術(shù)架構(gòu) 包含許多組件 主要可簡化且規(guī)范應(yīng)用 系統(tǒng)的開發(fā)與部署 進(jìn)而提高可移植性 安全與再用價值 本文采用這兩 種技術(shù)來進(jìn)行基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā) 論文首先介紹了 J2ME 技術(shù)的一些基本概念及體系結(jié)構(gòu) MIDP 的基本 編程方法 然后介紹了 J2ME 的技術(shù)以及 STRUTS 的相關(guān)知識 接著 重點的介紹了基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)過程 根據(jù)總體設(shè)計 提出了系統(tǒng)設(shè)計模型 系統(tǒng)分為服務(wù)器端和客戶端 服務(wù) 器端由一系列 STRUTS 框架開發(fā)實現(xiàn) 客戶端利用開發(fā) MIDLET 實現(xiàn) 服務(wù) 器端有兩種用戶 管理員和游客 管理員功能主要是對景點信息的修改 標(biāo)簽的管理 景點客流量的統(tǒng)計 游客的旅游日志管理以及客戶端服務(wù)信 息管理功能 客戶端功能主要是查詢定位功能 地圖展示 地圖展示 行 程規(guī)劃以及隨身貼士功能 本文重點介紹了這些功能的實現(xiàn)與設(shè)計 然后對系統(tǒng)設(shè)計與編碼過程中所遇到的重點難點作了介紹 最后 對 本文工作做出了總結(jié) 并提出了進(jìn)一步工作的設(shè)想 關(guān)鍵詞 RFID J2ME J2EE STRUTS 框架 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 3 Abstract Along with mobile equipment popular and wireless communication technology rapid development the wireless radio frequency recognition technology application s scope is getting more and more broad This article embarks from the realistic demand designs one based on the RFID scenic spot survey system J2ME JAVA 2 MICRO EDITION is JAVA language one of three big platforms it mainly aims at the resources to limit the equipment to carry on the application procedure the development It the characteristic which has nothing to do with the platform transplants the JAVA language to the miniaturized electronics on between the permission migration radio equipment rep shares the application procedure J2EE the JAVA2 platform enterprise version JAVA 2 PLATFORM ENTERPRISE EDITION is a set is completely different in the traditional application development technical construction contains many modules mainly may simplify and the standard application system s development and the deployment then enhance the probability the security and use the value again This article uses these two kind of technologies to carry on based on the RFID scenic spot survey system s design and the development The paper first introduced J2ME technology some basic concepts and the architecture the MIDP basic programming method Then introduced the J2ME technology and the STRUTS related knowledge Then the key introduction based on the RFID scenic spot survey system s design and the performance history according to the system design proposed the system design model The system divides into the server end and the client side the server origin a series of STRUTS frame development realizes the client side use develops MIDLET to realize The server end has two kind of users The manager and the tourist the manager function is mainly to the scenic spot information revision label s management the scenic spot passenger capacity 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 4 statistics tourist s traveling diary management as well as the client side service information management function The client side function is mainly inquires the localization function the map demonstration the map demonstration the traveling schedule plan as well as along with the tips function This article introduced with emphasis these function s realization with designs Then the key difficulty which meets to the system design and the code process makes said that finally worked to this article has made the summary and proposed further worked tentative plan Key words RFID J2ME J2EE struts Frame 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 1 目錄目錄 第一章 緒 論 1 1 1 課題背景與意義 1 1 1 1 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng)概述 1 1 1 2 移動通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 2 1 1 3 射頻識別系統(tǒng)的定義 2 1 1 4 選題的目的和意義 2 1 2 無線射頻識別 RFID 3 1 2 1 RFID 簡介 3 1 2 2 RFID 組成及工作原理 4 1 2 3 RFID 的優(yōu)勢 5 1 3 論文主要工作與結(jié)構(gòu) 5 第二章 相關(guān)技術(shù) 7 2 1 J2ME 技術(shù)介紹 7 2 1 1 Java 技術(shù)的分類 7 2 1 2 J2ME 的優(yōu)勢 8 2 1 3 J2ME 的體系結(jié)構(gòu) 8 2 2 MIDP 的編程方法 11 2 2 1 J2ME Wireless Toolkit 的安裝 11 2 2 2 MIDlet 程序的基本結(jié)構(gòu) 11 2 2 3 MIDlet 的生命周期 13 2 2 4 MIDlet 應(yīng)用程序開發(fā)流程 14 2 3 STRUTS開發(fā) 14 2 3 1 struts 的定義 14 2 3 2 Struts 的概念和體系結(jié)構(gòu) 15 2 3 3 struts 配置 16 2 3 4 struts 的基本元素 17 2 3 5 struts 的國際化 18 2 3 6 struts 的特點 18 第三章 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng)實現(xiàn) 20 3 1 系統(tǒng)概述 20 3 2 客戶端功能模塊實現(xiàn) 22 3 2 1 查詢定位功能 22 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 2 3 2 2 地圖展示功能 24 3 2 3 行程規(guī)劃功能 31 3 2 4 旅游黃頁功能 31 3 2 5 景點介紹功能 32 3 2 6 隨身貼士功能 36 3 3 服務(wù)器功能實現(xiàn) 36 3 3 1 服務(wù)器訪問數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù) 36 3 3 2 游客登陸注冊 38 3 3 3 游客訂票服務(wù) 39 3 3 3 景點查詢功能 41 3 3 4 景點維護(hù)功能 41 3 3 5 系統(tǒng)設(shè)備管理功能 42 3 3 6 游客信息管理功能 43 3 3 7 客流量信息管理功能 45 3 3 8 服務(wù)信息管理功能 48 3 4 數(shù)據(jù)庫功能實現(xiàn) 49 第四章 難點與對策 54 4 1 STRUTS學(xué)習(xí) 54 4 2 J2ME 地圖處理 54 第五章 結(jié)論 56 5 1 總結(jié) 56 5 2 展望 56 致謝語 57 參考文獻(xiàn) 57 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 1 第一章 緒 論 1 1 課題背景與意義 1 1 1 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng)概述 最近幾 RFID 無線射頻識別技術(shù) 被廣泛的 用在各方面 現(xiàn)在越來 越多的移動設(shè)備都提供了無線上網(wǎng)功能 也有越來越多的地方開始設(shè)置無線 網(wǎng)絡(luò)基站以提供無線上網(wǎng)服務(wù) 移動設(shè)備與無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合將帶給生活更多 便利 同時 已經(jīng)有很多款移動智能終端提供了 RFID 讀寫器配件 可以方便 的將 RFID 技術(shù)和智能終端的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)相結(jié)合 現(xiàn)階段 在旅游區(qū)所采用的導(dǎo)覽服務(wù)大概分為如下兩種方式 1 用錄音帶的語音導(dǎo)覽 它的優(yōu)點是參觀者可自由走動 選擇本身有興 趣的展品或展區(qū)參觀學(xué)習(xí) 但由于儲存容量的限制 當(dāng)參觀者想多獲取比較 感興趣的展品的一些相關(guān)知識時 其往往無法提供較全面的知識 且互動性 不足 加之體積龐大 難吸引小朋友使用 此外 聽障朋友們也無法享受語 音導(dǎo)覽的解說方式 2 解說員導(dǎo)覽方式 它由一名解說員帶領(lǐng)一群參觀者重點式地解說重要 的文物或景點 其優(yōu)點為可以即問即答 但是參與的參觀者必須亦步亦趨地 跟隨解說員 且須凝神注意聆聽解說 給參觀者在學(xué)習(xí)中造成不便 且解說 人員的數(shù)目有限 加之培養(yǎng)專業(yè)解說人員需要花費大量的人事開銷 非常不 符合經(jīng)濟(jì)效應(yīng) 本文提出使用 RFID 技術(shù)開發(fā)出一套運行在移動終端的導(dǎo)覽系統(tǒng) 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 本系統(tǒng)可以在客戶端通過查看電子閱讀器來選擇相關(guān) 景點的圖文聲像的信息 也可以根據(jù)景點客流量以及喜好程度來選擇導(dǎo)覽線 路 服務(wù)器端可以由管理員來管理相關(guān)的設(shè)備 游客和景點信息 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 2 1 1 2 移動通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 當(dāng)前 移動 無線技術(shù)領(lǐng)域正處在一個高速發(fā)展的時期 各種創(chuàng)新移動 無線技術(shù)不斷涌現(xiàn)并快速步入商用 移動 無線應(yīng)用市場異常活躍 移動 無線技術(shù)自身也在快速演進(jìn)中不斷革新 在網(wǎng)絡(luò)融合的大趨勢下 3G WIMAX WLAN 等各種移動 無線技術(shù)在演進(jìn)中相互融合 在多元融合的大趨勢下 3G WIMAX WLAN 等各種無線技術(shù)在競爭中互 相借鑒和學(xué)習(xí) 涌現(xiàn)出了同時被上述無線技術(shù)采用的新型射頻技術(shù) 如 MIMO 和 OFDM 技術(shù)等 與此同時 在以 ITU 和 3GPP 3GPP2 為引領(lǐng)的蜂窩移動通信 從 3G 到 E3G 再走向 B3G 4G 的演進(jìn)道路上 以及 IEEE 引領(lǐng)的無線寬帶接入 從無線個人域網(wǎng)到無線局域網(wǎng) 無線城域網(wǎng) 再到無線廣域網(wǎng)的演進(jìn)道路上 都開始增加對方的內(nèi)容 例如 移動通信不斷強化寬帶傳輸性能 無線寬帶 接入不斷增強漫游性能以及安全性能 1 1 3 射頻識別系統(tǒng)的定義 射頻識別 RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION RFID 俗稱電子標(biāo)簽 是一種非接觸式的自動識別技術(shù) 它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取 相關(guān)數(shù)據(jù) 識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 別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽 操作快捷方便 它由標(biāo)簽 TAG 閱讀器 READER 天線 ANTENNA 組成 RFID 技術(shù)的基本工作原理 標(biāo)簽進(jìn) 入磁場后 接收解讀器發(fā)出的射頻信號 憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出 存儲在芯片中的產(chǎn)品信息 PASSIVE TAG 無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽 或者主動 發(fā)送某一頻率的信號 ACTIVE TAG 有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽 解讀器讀取信 息并解碼后 送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理 1 1 4 選題的目的和意義 隨著計算機技術(shù) 無線網(wǎng)絡(luò)通信以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展 RFID 產(chǎn)業(yè) 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 3 將在各個領(lǐng)域大放異彩 彼得 哈若普如是說 RFID 應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大 現(xiàn)已涉及到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面 并將成為未來信息社會建設(shè)的一項基 礎(chǔ)技術(shù) RFID 可以應(yīng)用于圖書與文檔管理 門禁管理 定位與物體跟蹤 環(huán) 境感知和支票防偽等多種應(yīng)用領(lǐng)域 但在旅游業(yè)上的應(yīng)用還僅限于門禁管理 RFID 技術(shù)作為未來最有前途的信息技術(shù)之一 更得到了全世界的廣泛重 視 在很短的時間內(nèi)取得了巨大發(fā)展 近兩年 社會各界也越來越重視 RFID 技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展和應(yīng)用 領(lǐng)域內(nèi)的各大企業(yè)紛紛投入到研究 開發(fā)技術(shù)與 應(yīng)用的隊伍中來 研究與開發(fā) RFID 導(dǎo)覽系統(tǒng)的目的是為參觀者自動提供個性化和交互式 的多媒體信息 參觀者利用帶有 CF RFID 讀寫器的 PDA 讀取景點處的 RFID 標(biāo)簽后 關(guān)于此景點的詳細(xì)數(shù)據(jù) 資料 圖片或者影片等豐富的多媒體導(dǎo)覽 資訊馬上顯示出來 RFID 導(dǎo)覽系統(tǒng)讓參觀者可隨興趣 自然地取得景點的導(dǎo) 覽資料 給參觀者帶來極大的便利 1 2 無線射頻識別 RFID 1 2 1 RFID簡介 RFID 是一種非接觸式的自動識別技術(shù) 它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對 象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù) 識別工作無須人工干預(yù) 作為條形碼的無線版本 RFID 技術(shù)具有條形碼所不具備的防水 防磁 耐高溫 使用壽命長 讀取距離大 標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密 存儲數(shù)據(jù)容量更大 存儲信息更改自如等優(yōu)點 已經(jīng) 被世界公認(rèn)為本世紀(jì)十大重要技術(shù)之一 在生產(chǎn) 零售 物流 交通等各個 行業(yè)等各個行業(yè)有著廣闊的應(yīng)用前景 利用智能電子標(biāo)簽來標(biāo)識各種物品的 一種新的識別技術(shù) 其核心是智能電子標(biāo)簽 這種標(biāo)簽根據(jù)無線射頻標(biāo)識原 理 RFID RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION SYSTEM 而生產(chǎn) 它與讀寫器 通過無線射頻信號交換信息 電子標(biāo)簽是未來標(biāo)簽市場的一種終極產(chǎn)品 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 4 現(xiàn)在 RFID 是 AIDC 領(lǐng)域最熱門的技術(shù) 盡管這種技術(shù)已經(jīng)存在發(fā)展了 許多年了 但它只有在從本領(lǐng)域眾多的發(fā)明技術(shù)中總結(jié)規(guī)劃出一個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 以后才能得到快速的切實的應(yīng)用 ISO 和 AIM AUTO ID MANUFACTURES 正在 進(jìn)行這方面的工作 相信不久的將來 RFID 會得到很快的發(fā)展 1 2 2 RFID 組成及工作原理 1 標(biāo)簽 標(biāo)簽也被稱為電子標(biāo)簽或智能標(biāo)簽 它是內(nèi)存帶有天線的芯片 芯片中 存儲有能夠識別目標(biāo)的信息 RFID 標(biāo)簽具有持久性 信息接收傳播穿透性強 存儲信息容量大 種類多等特點 有些 RFID 標(biāo)簽解讀器通過接收標(biāo)簽發(fā)出的 無線電波接收讀取數(shù)據(jù) 最常見的是被動射頻系統(tǒng) 當(dāng)解讀器遇見 RFID 標(biāo)簽 時 發(fā)出電磁波 周圍形成電磁場 標(biāo)簽從電磁場中獲得能量激活標(biāo)簽中的 微芯片電路 芯片轉(zhuǎn)換電磁波 然后發(fā)送給解讀器 解讀器把它轉(zhuǎn)換成相關(guān) 數(shù)據(jù) 控制計算器就可以處理這些數(shù)據(jù)從而進(jìn)行管理控制 在主動射頻系統(tǒng) 中 標(biāo)簽中裝有電池在有效范圍內(nèi)活動 支持讀寫功能 目標(biāo)物體的信息能 隨時被更新 2 讀寫器 讀寫器分為手持和固定兩種 由發(fā)送器 接收儀 控制模塊和 TRANSCEIVER 組成 TRANSCEIVER 和控制計算機或 PLC 連接從而實現(xiàn)它的溝通 功能 解讀器也有天線接收和傳輸信息 3 數(shù)據(jù)傳輸和處理系統(tǒng) 工作原理 解讀器通過接收標(biāo)簽發(fā)出的無線電波接收讀取數(shù)據(jù) 最常見 的是被動射頻系統(tǒng) 當(dāng)解讀器遇見 RFID 標(biāo)簽時 發(fā)出電磁波 周圍形成電磁 場 標(biāo)簽從電磁場中獲得能量激活標(biāo)簽中的微芯片電路 芯片轉(zhuǎn)換電磁波 然后發(fā)送給解讀器 解讀器把它轉(zhuǎn)換成相關(guān)數(shù)據(jù) 控制計算器就可以處理這 些數(shù)據(jù)從而進(jìn)行管理控制 在主動射頻系統(tǒng)中 標(biāo)簽中裝有電池在有效范圍 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 5 內(nèi)活動 1 2 3 RFID 的優(yōu)勢 1 RFID 通過自動的方式迅速簡便無誤的獲得關(guān)于產(chǎn)品 地點 時間 交易的信息 不用接觸 看見目標(biāo) 即使物品被牢固包裝或是環(huán)境不適 也 不會影響它的識別功能 這是它有別于條形碼的一大特點 2 RFID 并不僅僅是代碼 它能夠讀寫數(shù)據(jù) 能夠在處理系統(tǒng)中儲存資 料 并可以將其連接到 PC 或 PLC 網(wǎng)絡(luò)上 RFID 能夠提高數(shù)據(jù)質(zhì)量 貨物管 理 資料持久保存等 3 RFID 在供貨鏈中的運用能夠提高管理 加強終端對終端的連接 RFID 的運作不需要人工介入 它無線運作 具有讀寫功能 1 3 論文主要工作與結(jié)構(gòu) 本文的工作主要包括 1 學(xué)習(xí)和了解了移動 RFID 相關(guān)概念 理論和設(shè)計方法 2 分析現(xiàn)階段 RFID 的設(shè)計原理和實現(xiàn)方法 3 學(xué)習(xí)掌握 SQL SERVER 數(shù)據(jù)庫 服務(wù)器開發(fā)原理及其應(yīng)用 深入學(xué)習(xí) J2EE 及 J2ME 的開發(fā)原理 采用三層結(jié)構(gòu)模型 4 基于 J2ME 技術(shù) 開發(fā)實現(xiàn)一個基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 系統(tǒng)包括 三個層次 服務(wù)器端 A 采用 TOMCAT 服務(wù)器作為 SERVLET 的引擎 支持不同類型的應(yīng)用服務(wù) 程序 B 采用 STRUTS 框架設(shè)計和設(shè)計和開發(fā)課題 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 6 客戶端 A 采用 J2ME 的 CLDC MIDP 規(guī)范 通過 HTTP 協(xié)議向服務(wù)器發(fā)出請求 B 采用多線程技術(shù)和消息隊列處理用戶操作和服務(wù)器消息 有效解決 了響應(yīng)及顯示的及時性 數(shù)據(jù)層 A 采用數(shù)據(jù)庫 SQL SERVER 2000 數(shù)據(jù) 5 對本文所開發(fā)的系統(tǒng)的重點難點作出了總結(jié) 論文共分 5 章 結(jié)構(gòu)如下 第一章為前言 簡單介紹了當(dāng)前 RFID 應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀 RFID 實現(xiàn)的意 義和目標(biāo)以及 RFID 的基本理論 第二章主要對景點導(dǎo)覽系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)進(jìn)行了介紹 對 J2ME 技術(shù) J2EE 技術(shù) MIDP 的編程方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹 第三章是本文的重點 詳細(xì)講述了景點導(dǎo)覽系統(tǒng)的實現(xiàn)過程 分別講述 了客戶端的實現(xiàn)原理 代碼及圖示 服務(wù)器端的實現(xiàn)原理 代碼及圖示 比 較清晰的展現(xiàn)了系統(tǒng)的功能實現(xiàn) 第四章主要是針對在開發(fā)過程中遇到的難點的一個回顧 因為在每個階 段都會遇到很多問題 難點 所以在這里列出幾個來重點講解一下 也從側(cè) 面來反映系統(tǒng)的開發(fā)過程 第五章是對整個學(xué)習(xí)過程的總結(jié) 講述自己在學(xué)習(xí)過程中的心得體會 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 7 第二章 相關(guān)技術(shù) 2 1 J2ME 技術(shù)介紹 2 1 1 Java 技術(shù)的分類 圖 2 1 Java 體系結(jié)構(gòu) JAVA 的最大目標(biāo)和特點 就是 一次編寫 到處運行 的平臺無關(guān)性 但是 正如 SUN 認(rèn)識到的 一套標(biāo)準(zhǔn)無法適應(yīng)各式各樣的需求 因此 JAVA 技術(shù)目前共有三套 分別針對不同的平臺的應(yīng)用 JAVA2 PLATFORM STANDARD EDITION J2SE JAVA 標(biāo)準(zhǔn)版 針對桌面 端的 PC 和工作站的個人和低端商務(wù)應(yīng)用 JAVA2 PLATFORM ENTERPRISE EDITION J2EE JAVA 企業(yè)版 針對服 務(wù)器端企業(yè)級應(yīng)用 支持 SERVLET JSP 和 XML 等等 JAVA2 PLATFORM MICRO EDITION J2ME JAVA 移動版 針對有限內(nèi) 存 顯示和處理能力的設(shè)備 主要是消費電子和嵌入式設(shè)備領(lǐng)域 這實際正是 JAVA 語言設(shè)計最初的目標(biāo)領(lǐng)域 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 8 2 1 2 J2ME 的優(yōu)勢 移動設(shè)備 PDA 市場的繁榮發(fā)展造成了五花八門的廠商與品種異常廣泛的 設(shè)備例如兩種設(shè)備也許具有相同的功能當(dāng)實現(xiàn)的方法可能會有相當(dāng)大的區(qū)別 例如對 PDA 和手持電話來說都具有顯示的功能但屏幕的實際尺寸卻有很大的 區(qū)別支持的色深也不相同重復(fù)的開發(fā)工作以及移植的不便性使得開發(fā)成本與 開發(fā)難度不斷提高這就使得設(shè)備廠商要求擁有一個統(tǒng)一的開發(fā)平臺 2 1 3 J2ME 的體系結(jié)構(gòu) 值得注意的是 JAVA 所宣稱的 一次編譯 到處運行 在這里是不適 用的 這種 跨平臺 在某些時候是毫無意義的 在 J2SE 上編譯好的程序在 J2ME 上是沒辦法運行的 因為從兩種平臺所支持的類庫到程序的結(jié)構(gòu)都有所 不同 所以在設(shè)計 J2ME 應(yīng)用時應(yīng)該充分考慮到這些因素 下圖給出 J2ME 一個總體的構(gòu)架 圖 2 2 J2ME 一個總體的構(gòu)架 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 9 下面我們分別來介紹這三部分 CONFIGURATION J2ME 將嵌入式設(shè)備分為兩類 一種是 CDC CONNECTED DEVICE CONFIGURATION 資源無限設(shè)備 另一種是 CLDC CONNECTED LIMITED DEVICE CONFIGURATION 資源受限設(shè)備 資源受限設(shè)備一般指手機 PDA 這 種運算能力有限 電力供應(yīng)依靠電池 網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的設(shè)備 而資源無限設(shè) 備是相對資源有限設(shè)備來說的 它們一般有充足的電力供應(yīng) 如電視機頂盒 等 在 CDC 和 CLDC 規(guī)范中 又分別定義硬件要滿足的要求 如表 2 1 表 2 1 CLDC 和 CDC 的比較 CDCCLDC JSR 編號JSR 36JSR 30 電源供應(yīng)充足電池供電有限 網(wǎng)絡(luò)必須有連接網(wǎng)絡(luò)的能力僅支持有線方式的網(wǎng)絡(luò)連接功能 主要應(yīng)用電視機頂盒 高端 PDA etc 手機 雙向?qū)ず魴C PDA etc 虛擬機CVMKVM 支持的 ProfileFoundation ProfileMIDP RAM不小于 256KRAM 與 ROM 再加閃存要為 128k 512k ROM不小于 512KRAM 與 ROM 再加閃存要為 128k 512k 在規(guī)范中所定義的類庫除了 JAVA 標(biāo)準(zhǔn)核心類庫的子集外 也加入了與該 類型的設(shè)備特性相符的擴充類庫 整體來說 J2ME 先把所有的嵌入式設(shè)備利 用 CONFIGURATION 概念化分成兩種類型 與其它 JAVA 版本對于核心類庫與擴 充類庫的概念相比較 CLDC 和 CDC 的范圍應(yīng)該如圖 2 3 所示 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 10 圖 2 3 CDC CLDC 的范圍 PROFILE 通常同一個 JAVA 程序在不同的嵌入式設(shè)備上所顯示的用戶界面風(fēng)格不完 全一樣 在不同設(shè)備上具體應(yīng)該怎樣顯示就定義在 PROFILE 中 PROFILE 中 也定義了程序應(yīng)該如何與用戶或設(shè)備交互 例如 程序的生命周期 如何接受 來自用戶的信息 PROFILE 中定義的擴充類庫是根據(jù)底層 CONFIGURATION 內(nèi) 所定義的核心類庫所建立的 為了更符合特殊設(shè)備的需求 PROFILE 會在 CONFIGURATION 中的類增加新的方法 或是讓方法拋出新的異常 在 PROFILE 中也定義了特定種類嵌入式設(shè)備的最小配備需求 一般情況下 PROFILE 對顯 示功能 網(wǎng)絡(luò)功能以及耗電量等相關(guān)需求會比 CONFIGURATION 中的需求要高 建立在 CLDC 上的 PROFILE 有 MIDP MOBILE INFORMATION DEVICE PROFILE 這個 PROFILE 是針對移 動設(shè)備所定義的 如手機 尋呼機等 本文客戶端的實現(xiàn)就是采用 MIDP2 0 所以說本系統(tǒng)的客戶端不只是手機 而是所有采用 MIDP2 0 規(guī)范的 移動設(shè)備 INFORMATION MODULE PROFILE 是為不需要圖形界面的小型設(shè)備定制的 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 11 另外各個手機生產(chǎn)廠商也制定了自己的各種 PROFILES OEM EXTENSIONS OPTIONAL PACKAGE 除了 CONFIGURATION 和 PROFILE 之外 在 J2ME 規(guī)范中還定義了廠商選擇性實現(xiàn)包 廠商選擇性實現(xiàn) 通常是 一些本身具有獨立價值的 API 廠商可以依照自己的需求 選擇性的實現(xiàn)其 中某些 OPTIONAL PACKAGES 規(guī)范 廠商選擇性實現(xiàn)包與 CLDC 和 MIDP 的關(guān)系如下圖 2 4 所示 圖 2 4 CLDC 和 MIDP 的關(guān)系 2 2 MIDP 的編程方法 2 2 1 J2ME Wireless Toolkit 的安裝 MIDP 應(yīng)用程序的外 還必須借助一些特殊的開發(fā)工具和程序庫 因此必 須要額外安裝 J2ME WIRELESS TOOLKIT 簡稱 WTK 您可以該站點 HTTP JAVA SUN COM PRODUCTS SJWTOOLKIT DOWNLOAD 2 2 1 HTML 下載該 軟件的最新版本 J2ME WIRELESS TOOLKIT2 2 1 如果您已經(jīng)配置好 JDK 只 需點擊安裝文件就可以迅速安裝 WTK 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 12 2 2 2 MIDlet 程序的基本結(jié)構(gòu) 在 MIDP 中定義了一種新的應(yīng)用程序模型 MIDLET MIDLET 是一個可以執(zhí) 行的應(yīng)用程序及基本單位 它繼承自 JAVAX MICROEDITION MIDLET MIDLET 被 JAM JAVA APPLICATION MANAGER 管理 同時 MIDLET 可以和 JAM 通信 通知應(yīng)用管理軟件自己狀態(tài)的變化 通常是通過方法 NOTIFYDESTROYED 和 NOTIFYPAUSED 實現(xiàn)的 MIDLET 繼承自 JAVAX MICROEDITION MIDLET MIDLET 該類中定義了三 個抽象方法 STARTAPP PAUSEAPP 和 DESTROYAPP 因此 我們編寫的程 序必須重寫這三個方法 一個 MIDLET 應(yīng)用程的基本程序結(jié)構(gòu)如下 代碼 import javax microedition midlet import javax microedition lcdui public class HelloWorld extends MIDlet implements CommandListener private Command exitCommand private TextBox tb public HelloWorld exitCommand new Command Exit Command EXIT 1 tb new TextBox Hello MIDlet Hello World 15 0 tb addCommand exitCommand tb setCommandListener this protected void startApp Display getDisplay this setCurrent tb protected void pauseApp 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 13 protected void destroyApp boolean u public void commandAction Command c Displayable d if c exitCommand destroyApp false notifyDestroyed 2 2 3 MIDlet 的生命周期 MIDLET 有三個狀態(tài) 分別是 PAUSE ACTIVE 和 DESTROYED 在啟動一個 MIDLET 的時候 應(yīng)用管理軟件會首先創(chuàng)建一個 MIDLET 實例并使得他處于 PAUSE 狀態(tài) 當(dāng) STARTAPP 方法被調(diào)用的時候 MIDLET 進(jìn)入 ACTIVE 狀態(tài) 也 就是所說的運行狀態(tài) 在 ACTIVE 狀態(tài)調(diào)用 DESTROYAPP BOOLEAN UNCONDITIONAL 或者 PAUSEAPP 方法可以使 MIDLET 進(jìn)入 DESTROYED 或者 PAUSE 狀態(tài) 事實上 當(dāng) DESTROYAPP 方法被調(diào)用的時候 AMS 通知 MIDLET 進(jìn)入 DESTROYED 狀態(tài) 在 DESTROYED 狀態(tài)的 MIDLET 必須釋放了所有的資源 并且保存數(shù)據(jù) 如果 UNCONDITIONAL 為 FALSE 的時候 MIDLET 可以在接到通 知后 拋出 MIDLETSTATECHANGEEXCEPTION 而保持在當(dāng)前狀態(tài) 如果設(shè)置為 TRUE 的話 則必須立即進(jìn)入 DESTROYED 狀態(tài) 圖 2 5 說明了 MIDLET 狀態(tài)改 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 14 變情況 圖 2 5 MIDlet 生命周期 2 2 4 MIDlet 應(yīng)用程序開發(fā)流程 圖 2 7 所示是標(biāo)準(zhǔn)的 JAVA 手機程序的開發(fā)流程 首先編寫代碼 然后編 譯源代碼為 CLASS 文件 編譯好的 CLASS 文件還要經(jīng)過預(yù)先審核才能在 KVM 上運行 根據(jù) MIDP 規(guī)范 一個程序最終必須經(jīng)過打包合成 才能被 JAM 順利 加載運行 所以最后利用 JDK 內(nèi)附的 JAR EXE 這個包裝工具產(chǎn)生 JAR 文件 至此一個 MIDLET 應(yīng)用程序的開發(fā)就完成了 一個完整的 MIDLET 應(yīng)用程序是由兩個文件組成 應(yīng)用程序主體 JAR 文 件 ZIP 壓縮文件 和應(yīng)用程序描述文件 JAD 文件 純文本文件 JAD 文件 有兩個作用 一是用戶在下載 MIDLET 前可以先下載 JAD 文件 JAD 文件一般 體積比較小 看過 JAD 文件后決定是否下載應(yīng)用程序 這樣可以節(jié)省費用 二是在 JAD 文件中可以加入證書 CERTIFICATE 以確保通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膽?yīng)用 程序在傳輸過程中沒有被篡改 2 3 struts 開發(fā) 2 3 1 struts的定義 框架 FRAMEWORK 是可重用的 半成品的應(yīng)用程序 可以用來產(chǎn)生專門 的定制程序 JOHNSON 框架向開發(fā)人員提供一系列具有以下特征的骨架組件 1 已經(jīng)知道它們在其它程序上工作的很好 2 它們隨時可以在下一個項目中使用 3 它們可以被組織的其它團(tuán)隊使用 STRUTS 框架是基于 MODEL 2 的架構(gòu) 它提供一個控制器 SERVLET 來處 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 15 理導(dǎo)航流和一些特殊類來幫助數(shù)據(jù)訪問 隨框架也提供一個豐富的標(biāo)簽庫 以使 STRUTS 易于和 JSP 一起使用 2 3 2 Struts 的概念和體系結(jié)構(gòu) STRUTS 有其自己的控制器 CONTROLLER 同時整合了其他的一些技術(shù) 去實現(xiàn)模型層 MODEL 和視圖層 VIEW 在模型層 STRUTS 可以很容易 的與數(shù)據(jù)訪問技術(shù)相結(jié)合 包括 EJB JDBC 和 OBJECT RELATION BRIDGE 在 視圖層 STRUTS 能夠與 JSP VELOCITY TEMPLATES XSL 等等這些表示層組件 相結(jié)合 STRUTS FRAMEWORK 是 MVC 模式的體現(xiàn) 下面我們就從分別從模型 視圖 控制器來看看 STRUTS 的體系結(jié)構(gòu) ARCHITECTURE 下圖顯示了 STRUTS FRAMEWORK 的體系結(jié)構(gòu)響應(yīng)客戶請求時候 各個部分工作的原理 圖2 6 struts的體系結(jié)構(gòu) 從視圖角度 VIEW 首先 STRUTS 提供了 JAVA 類 ORG APACHE STRUTS ACTION ACTIONFORM JAVA 開發(fā)者將該類細(xì)分來創(chuàng)建表單 BEAN 在運行時 該 BEAN 有兩種用法 1 當(dāng) JSP 準(zhǔn)備相關(guān)的 HTML 表單以進(jìn)行顯示時 JSP 將訪問該 BEAN 它 保存要放入表單中的值 那些值是從業(yè)務(wù)邏輯或者是從先前的用戶輸入來提 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 16 供的 2 當(dāng)從 WEB 瀏覽器中返回用戶輸入時 該 BEAN 將驗證并保存該輸入以 供業(yè)務(wù)邏輯或 如果驗證失敗的話 后續(xù)重新顯示使用 其次 STRUTS 提供了許多定制 JSP 標(biāo)記 它們的使用簡單 但是它們在 隱藏信息方面功能強大 例如 除了 BEAN 名稱和給定 BEAN 中每個段的名稱 之外 頁面設(shè)計者不需要知道有關(guān)表單 BEAN 的更多信息 從模型角度 MODEL STRUTS 雖然不直接有助于模型開發(fā) 在 STRUTS 中 系統(tǒng)模型的狀態(tài)主 要由 ACTIOMFORM BEAN 和值對象體現(xiàn) 從控制器角度 CONTROLLER 在 STRUTS FRAMEWORK 中 CONTROLLER 主要是 ACTIONSERVLET 但是對 于業(yè)務(wù)邏輯的操作則主要由 ACTION ACTIONMAPPING ACTIONFORWARD 這幾個 組件協(xié)調(diào)完成 也許這幾個組件 應(yīng)該劃分到模型中的業(yè)務(wù)邏輯一塊 其 中 ACTION 扮演了真正的控制邏輯的實現(xiàn)者 而 ACTIONMAPPING 和 ACTIONFORWARD 則指定了不同業(yè)務(wù)邏輯或流程的運行方向 2 3 3 struts 配置 1 STRUTS 可以不需要安裝 2 拷貝 STRUTS LIB 下的所有的 JAR 包到 WEB INF LIB 下 3 修改 WEB XML 文件 配置 ACTIONSERVLET ACTION ORG APACHE STRUTS ACTION ACTIONSERVLET 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 17 CONFIG WEB INF STRUTS CONFIG XML DEBUG 3 DETAIL 3 0 ACTION DO 4 配置 STRUTS CONFIG XML 是 STRUTS 配置文件的根元素 和它對應(yīng)的配置 類為 ORG APACHE STRUTS CONFIG MODULECONFIG 它的 DTD 定義 如下 在 STRUTS 配置文件中 必須按以上 DTD 指定 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 18 2 3 4 struts 的基本元素 視圖 視圖是由一組 JSP 文件組成 視圖和控制器與模型之間交互 并 為模型提供用戶界面 模型 模型表示應(yīng)有程序的狀態(tài)和業(yè)務(wù)邏輯 業(yè)務(wù)邏輯常由 EJB 或 JAVABEAN 組件實現(xiàn) 在 MVC 應(yīng)用程序中 模型層通常是最大最重要的部 分 它負(fù)責(zé)保存事務(wù)邏輯代碼和數(shù)據(jù)庫訪問代碼 模型是應(yīng)用程序的核心 因此 模型決定了應(yīng)用程序的功能 控制器 控制器由 ACTIONSERVLET 類和 ACTION 類實現(xiàn) 業(yè)務(wù)邏輯 的操作主要由 ACTION 實現(xiàn) ACTIONMAPPING ACTIONFORWARD 這 幾個組件協(xié)調(diào)完成 ACTION 扮演了真正的控制邏輯的實現(xiàn)者 ACTIONSERVLET 繼承自 JAVAX SERVLET HTTP HTTPSERVLET 類 ACTIONSERVLET 主要負(fù)責(zé)將 HTTP 的客戶請求信息組裝后 根據(jù)配置文 件的指定描述 轉(zhuǎn)發(fā)到適當(dāng)?shù)奶幚砥靼凑?SERVELT 的標(biāo)準(zhǔn) 所有的 SERVLET 必須在 WEB 配置文件 WEB XML 聲明 同樣 ACTOINSERVLET 必須在 WEB APPLICATION 配置文件 WEB XML 中 描述 2 3 5 struts 的國際化 STRUTS 允許將不同語言的文字寫在多個資源文件中 每個資源對應(yīng)一 種語言 而在 JSP 頁面上則通過 STRUTS 標(biāo)簽來顯示文字 該標(biāo)簽可以根 據(jù)瀏覽器的當(dāng)前語言設(shè)置確定從對應(yīng)的語種資源文件中取出字符串 顯示在 頁面上 資源文件的存放目錄可以是 WEB INF CLASSES 下的任意目錄 為了便于管理 建議在 WEB INF CLASSES 下建立目錄 RESOURCES 將所有的資源文件都放在該目錄下 STRUTS 通過配置文件 STRUTS CONFIG XML 配置資源文件的所在位置 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 19 2 3 6 struts 的特點 1 STRUTS 不僅是線程安全 THREAD D DEPENDENT 的 2 ACTIONFORM BEAN 最小化子類代碼并縮短子類層次 3 STRUTS 標(biāo)簽庫提供通用功能 4 STRUTS 組件對應(yīng)用來說都是可重用的 5 STRUTS 是輕量型架構(gòu) 6 STRUTS 是標(biāo)準(zhǔn)兼容的 7 STRUTS 是開源的 具有良好的文檔 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 20 第三章 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng)實現(xiàn) 3 1 系統(tǒng)概述 本系統(tǒng)采用 B S 模式開發(fā) 并且詳細(xì)設(shè)計了服務(wù)器端和客戶端的功能模 塊 如圖 3 1 所示 圖 3 1 系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu) 從圖中可以看出 系統(tǒng)為三層結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)層 服務(wù)器層 客戶層 服務(wù) 器端實現(xiàn)管理員功能 游客功能 客戶端實現(xiàn)查詢定位 地圖展示 行程規(guī) 劃 旅游黃頁 景點介紹 隨身貼士等功能 使用移動終端的導(dǎo)覽示意圖如圖 3 2 所示 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D 3 3 所示 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 21 e WLAN 媒體庫 展品 RFID DB Web Browser 游客 介紹 推薦 服務(wù)器 游客日志 3 2 使用移動終端的導(dǎo)覽示意圖 3 2 RFID 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 22 3 2 客戶端功能模塊實現(xiàn) 系統(tǒng)功能模塊共分為六塊 查詢定位 地圖展示 行程規(guī)劃 旅游黃頁 景點介紹 隨身貼士 3 2 1 查詢定位功能 J2ME 手機查詢定位功能分為三種 定點查詢 模糊查詢和類別查詢 主 要是通過客戶端向服務(wù)器發(fā)送查詢請求 通過服務(wù)器處理向客戶端返回相應(yīng) 信息的地圖 如圖 3 2 所示 定點查詢 通過輸入所熟悉的游客的標(biāo)簽 Id 號 系統(tǒng)連接服務(wù)器 服務(wù) 器返回該標(biāo)簽持有者所在的位置 以及該位置的景點詳細(xì)信息 模糊查詢 輸入景點的代號 拼音首字母 系統(tǒng)連接服務(wù)器 服務(wù)器根 據(jù)景點代號返回相應(yīng)的景點的位置信息 類別查詢 根據(jù)景點類別 服務(wù)器返回同一類別的景點的詳細(xì)信息 圖 3 4 查詢定位 實現(xiàn)連接 http 的代碼段 public class HttpCommHandler private String URL 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 23 public HttpCommHandler String URL this URL URL 發(fā)送消息 public String sendMessage String message throws IOException HttpConnection httpConn DataInputStream input DataOutputStream output String result try httpConn open output this openDataOutputStream httpConn output writeUTF message output close input this openDataInputStream httpConn result input readUTF System out println result closeConnection httpConn input output return result finally 打開連接 public HttpConnection open throws IOException try HttpConnection connection HttpConnection Connector open URL connection setRequestProperty User Agent System getProperty microedition profiles 唐文軒 基于 RFID 的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 24 connection setRequestProperty Content Type application octet stream connection setRequestMethod HttpConnection POST return connection catch IOException ioe throw ioe 打開數(shù)據(jù)連接 private DataInputStream openDataInputStream HttpConnection conn throws IOException int code conn getResponseCode if code HttpConnection HTTP OK return conn openDataInputStream else throw new IOException 3 2 2 地圖展示功能 本系統(tǒng)對地圖實行放大縮小和漫游等操作 并且可以定位到相應(yīng)的景點 上 對于圖片的放大縮小 簡單的來說就是圖像的變形變換 就是把源圖像 每個點坐標(biāo)通過變形運算轉(zhuǎn)為目標(biāo)圖像相應(yīng)點的新坐標(biāo) 但是這樣會導(dǎo)致一 個問題就是目標(biāo)點的坐標(biāo)通常不會是整數(shù) 所以在做放大變換時 需要計算 生成沒有被映射到的點 而在縮小變換時 需要刪除一些點 這樣 最簡單 2009 屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 論文 25 的辦法就是插值算法 最近鄰域法 顧名思義 就是把非整數(shù)坐標(biāo)作一個 四舍五入 取最近的整數(shù)點 而圖片的漫游功能則是根據(jù)按鍵來選擇 設(shè)計 一個方法來根據(jù)按鍵的不同設(shè)置 x y 坐標(biāo)的變換 如圖 3 3 所示 原圖 縮小 50 放大 50 圖 3 5 地圖的放大縮小功能 實現(xiàn)地圖縮放功能的代碼段 插值算