基于PDA的應(yīng)用系統(tǒng)框架的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

隨著信息時代的高速發(fā)展.人們對信息的需求越來越呈現(xiàn)出多樣化、專業(yè)化的趨勢。對各種獲取信息的終端設(shè)備也提出了更高的要求，既要快速、準(zhǔn)確、方便地獲取信息，又要便于攜帶。作為既要快速方便地獲取信息。又要便于攜帶的信息終端設(shè)備.PDA具有不可比擬的優(yōu)勢。隨著PDA容量增大、存取速度變快.網(wǎng)絡(luò)連接越來越方便。PDA的應(yīng)用前景將越來越廣泛。本文在PDA環(huán)境下，提出了一種新型的應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)。并成功將其應(yīng)用在長江航道局信息化系統(tǒng)之中。

1 嵌入式操作系統(tǒng) WinCE

WinCE是一個搶先式多任務(wù)并具有強(qiáng)大通信能力的嵌入式操作系統(tǒng)。它的多線程性、多任務(wù)、全優(yōu)先的操作系統(tǒng)環(huán)境是專門針對資源有限而沒計(jì)的.這種模塊化設(shè)計(jì)使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者和應(yīng)用開發(fā)者能夠定做各種產(chǎn)品.此外WinCE還支持各種硬件外圍設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。WinCE是一個全新的、可移植的、實(shí)時的、模塊化的操作系統(tǒng)，具有流行的微軟程序開發(fā)界面，提供許多快速開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的T具.它具備以下幾個特點(diǎn)：

1) 高度模塊化：在移動和嵌入式設(shè)備中.內(nèi)存是非常有限的，為了節(jié)省操作系統(tǒng)資源的占有率。WinCE被設(shè)計(jì)成模塊化的操作系統(tǒng)。設(shè)計(jì)者只需要選擇那些需要滿足指定平臺的存儲器要求的系統(tǒng)模塊.以減少內(nèi)存的使用。

2) 占用資源少：在WinCE的所有設(shè)計(jì)目標(biāo)中，操作系統(tǒng)所需的資源少是其應(yīng)用受到制的主要方面，—個典型的WindowsCE設(shè)備只需4MB到8MB的ROM。

3) 便于移植：WinCE操作系統(tǒng)幾乎完全是用C語言編寫的，支持多種處理器.因此很容易移植到不同的32位微處理器。

winCE操作系統(tǒng)是基于Win32 API的，與其他Windows操作系統(tǒng)一樣，WinCE也是采用事件驅(qū)動的編程模型。目前，WinCE的應(yīng)用程序開發(fā)平臺主要有兩種。一種是EVC(Erobedded VC++)集成開發(fā)環(huán)境，另一種是Visual Studio集成開發(fā)環(huán)境。兩種環(huán)境均為程序員提供了完善的開發(fā)平臺，并且還提供了PDA設(shè)備模擬器.方便程序員在沒有手持設(shè)備的情況下進(jìn)行程序調(diào)試。

2 移動數(shù)據(jù)庫 SQL Server CE

移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)是在移動計(jì)算技術(shù)和無線通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的.是移動計(jì)算技術(shù)和分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物.主要用在PDA、車載系統(tǒng)等嵌入式設(shè)備中。移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以支持移動用戶在多種網(wǎng)絡(luò)條件下有效地訪問所需數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)查詢和事務(wù)處理。移動數(shù)據(jù)庫包括以下兩層含義：

1)移動用戶可以在移動環(huán)境下存取訪問后臺數(shù)據(jù)庫。

2)移動用戶可以先帶著后臺數(shù)據(jù)庫的副本在移動環(huán)境下工作，然后周期性地與后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。

SQL Server CE是一個小巧但強(qiáng)悍的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品.它支持用戶熟悉的結(jié)構(gòu)化查詢語言sQL提供了與SQLServer一致的開發(fā)模型和API。使得移動應(yīng)用的開發(fā)過程更為簡單。用戶還可以通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問執(zhí)行Transact—SQL語句，將離線修改后的數(shù)據(jù)庫在以后的時間與服務(wù)器進(jìn)行同步，這使得SQL Server CE成為移動設(shè)備的理想選擇。

SQL Server CE的構(gòu)架如圖1所示。

圖1 SQL Server CE數(shù)據(jù)庫構(gòu)架

3 基于SQL SERVER 2000的數(shù)據(jù)庫同步機(jī)制

同步的過程，是在本地數(shù)據(jù)庫上進(jìn)行數(shù)據(jù)更改然后再轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)用到各個遠(yuǎn)程服務(wù)器的過程;或者從遠(yuǎn)程服務(wù)器上將數(shù)據(jù)庫的副本拷貝到移動終端上的過程。

SQLSever能在不同節(jié)點(diǎn)間復(fù)制數(shù)據(jù)并自動同步這些節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。用戶可以在同--Jlit務(wù)的不同數(shù)據(jù)庫或不同的遠(yuǎn)程連接服務(wù)器之間復(fù)制數(shù)據(jù)。SQLServer數(shù)據(jù)復(fù)制基于“出版一訂閱’.模式，該模式由以下組件構(gòu)成

1)發(fā)布服務(wù)器：(Publisher)：發(fā)布服務(wù)器是使數(shù)據(jù)成為其他服務(wù)器復(fù)制時使用的服務(wù)器。它不僅是用以指定要復(fù)制哪些數(shù)據(jù)的服務(wù)器，同時還檢測在事務(wù)復(fù)制過程中哪些數(shù)據(jù)發(fā)生了變化.并保留關(guān)于該站點(diǎn)上所有發(fā)布的信息

2)分發(fā)服務(wù)器(Distributor)：分發(fā)服務(wù)器是用于存儲歷史數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的服務(wù)器。

3)訂閱服務(wù)器(Subscriber)：訂閱服務(wù)器是接收復(fù)制數(shù)據(jù)的服務(wù)器，并管理數(shù)據(jù)的更新。

4)發(fā)布(Distribution)：發(fā)布是一個數(shù)據(jù)庫內(nèi)的一個或多個項(xiàng)目的集合。這種多個項(xiàng)目的分組易于管理、因?yàn)橹灰幚硪粋€邏輯組而不是每個單獨(dú)的項(xiàng)目。

5)訂閱(Subscription)：訂閱是對要復(fù)制的一個數(shù)據(jù)副本或數(shù)據(jù)庫對象的請求，它定義要接收哪些發(fā)布，以及在何時何處接收。

在分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用環(huán)境中，不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)復(fù)制的要求也不同。為此，SQLServer提供了三種復(fù)制類型來滿足不同環(huán)境中的應(yīng)用需要，分別是：快照復(fù)制，事務(wù)復(fù)制，合并復(fù)制，在本文介紹的信息系統(tǒng)框架中，用的是合并復(fù)制機(jī)制。

4 基于PDA的信息系統(tǒng)框架

在以上的軟硬件環(huán)境下.我們提出一種融合了PC機(jī)和PDA共同作業(yè)的信息系統(tǒng)框架，實(shí)現(xiàn)模型如圖2所示。該框架主要有四部分組成：總服務(wù)器、基于PDA的移動系統(tǒng)、基于PC機(jī)的固定系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的合并同步機(jī)制。其中同定系統(tǒng)和總服務(wù)器之間采用了傳統(tǒng)的B/S(Browser/Server)模式，移動系統(tǒng)部分負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的移動采集洽并同步機(jī)制則完成PDA移動終端與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)同步，保證整個數(shù)據(jù)庫的完整性。

圖2 信息系統(tǒng)框架模型

總的來說。該系統(tǒng)模型是一個融合了B/S(BrowSer/Server)模式和C/S(Client/Server)模式的新型信息系統(tǒng)構(gòu)架。它即具備了B/S模式高效、可靠的特點(diǎn)，又具備了C/S模式的靈活性，非常適合物流.交通，稅務(wù)等行業(yè)的信息采集。

5 集成框架在水路規(guī)費(fèi)征稽上的應(yīng)用

5.1 水路征稽工作的特點(diǎn)

目前該系統(tǒng)框架已經(jīng)在長江航道水路規(guī)費(fèi)征稽系統(tǒng)上得以應(yīng)用，并取得良好效果。水路規(guī)費(fèi)征稽有其特殊的環(huán)境，在網(wǎng)絡(luò)條件比較良好的地方，可以采用臺式PC機(jī)訪問服務(wù)器運(yùn)行系統(tǒng)，客戶在固定征稽站點(diǎn)繳費(fèi)并打印票據(jù)，但是由于某些沿江以及偏遠(yuǎn)地區(qū)缺少網(wǎng)絡(luò)覆蓋.不能運(yùn)行固定系統(tǒng)進(jìn)行收費(fèi)，就可以用PDA移動系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充。還有一種情況是稽查。執(zhí)法管理人員會突擊檢查惡意逃費(fèi)。此時在逃費(fèi)現(xiàn)場不能使用固定系統(tǒng)的情況下.也可以用移動系統(tǒng)進(jìn)行征稽。[!--empirenews.page--]

5.2 應(yīng)用系統(tǒng)簡介

為了適應(yīng)水路征稽的特點(diǎn).整個系統(tǒng)由固定和移動兩大模塊組成.完全按照上述框架實(shí)現(xiàn)。其中固定系統(tǒng)部分程序用JAVA編寫.采用B/S模式。工作人員在辦公地點(diǎn)用臺式Pc機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)訪問系統(tǒng)。業(yè)務(wù)信息直接保存到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫。移動系統(tǒng)部分基于WinCE操作系統(tǒng)使用EVC編寫.在HP手持終端上應(yīng)用。主要實(shí)現(xiàn)流動作業(yè)的規(guī)費(fèi)征稽，用戶在離線狀態(tài)下操作移動數(shù)據(jù)庫，保存業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并在以后的時間與服務(wù)器進(jìn)行同步，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)整合到服務(wù)器。

5.3 移動子系統(tǒng)的組成

移動子系統(tǒng)主要由五大功能模塊組成：航次開票、繳費(fèi)查詢、票證作廢、船舶信息維護(hù)、數(shù)據(jù)同步等.其功能如圖3所示：

圖3 移動程序功能框架

如果沒有同定系統(tǒng).移動子系統(tǒng)也是一個具有完整邏輯的應(yīng)用系統(tǒng)，用戶開票時如果船舶信息不存在.用戶就到船舶維護(hù)模塊添加船舶，票據(jù)開出以后如果需要作廢.就去票證作廢模塊進(jìn)行票據(jù)作廢，最后用戶利用數(shù)據(jù)同步模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的上傳。

5.4 數(shù)據(jù)同步模塊的實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)同步是本系統(tǒng)的關(guān)鍵。在此重點(diǎn)介紹一下數(shù)據(jù)同步模塊的實(shí)現(xiàn)。總的來說，要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，需要在服務(wù)器端和移動設(shè)備上分別進(jìn)行設(shè)置。

服務(wù)器端的配置包括：

1)安裝SQL Server CE和SQL Server CE SP4軟件環(huán)境，并安裝Windows的IIS服務(wù)。

2)建一個NTFS格式的共享文件夾，并利用SQL Server CE的配置工具將其設(shè)置為虛擬目錄。

3)在SQL Server 2000上進(jìn)行快照的發(fā)布、快照包括了客戶端需要同步的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)以及篩選信息。

客戶端的配置主要是以代碼的形式實(shí)現(xiàn)，提供一個簡單容易操作的接口給用戶，其關(guān)鍵部分的代碼如下所示：

m_InternetURL=L"http：//59.69.74.243/test/sscesa20.dll";

m_Publisher=L"WH";

m_PublisherDatabase=L"databasename"‘;

m_Publieation=L"databasepda";

m_PublisherLogin=L"usemame";

m_PublisherPassword=L"password";

m_Distributor=L"WH"：

以上列舉的是實(shí)現(xiàn)同步所需要的關(guān)鍵參數(shù).包括WEB服務(wù)器的URL地址，發(fā)布者名稱，發(fā)布數(shù)據(jù)名稱，數(shù)據(jù)庫登錄用戶和密碼等。

主要的函數(shù)有以下幾個：

CEMerge->AddSubscription(DBAddOption);

CEMerge一>Synchronization0;

CEMerge-->get_ErrorRecords0;

CEMerge->ShowMergeErrors0;

第一個函數(shù)的作用是訂閱，第二個是同步.第三個和第四個是返回錯誤信息.方便用戶分析訂閱或同步的失敗原因。

6 結(jié)束語

本文從基于PDA的信息系統(tǒng)的軟件環(huán)境人手。分析了在PDA上開發(fā)信息系統(tǒng)必需的關(guān)鍵技術(shù).從而提出了一種新的信息系統(tǒng)應(yīng)用模型，并在大型水路規(guī)費(fèi)征稽系統(tǒng)上將此模型實(shí)現(xiàn)，從而證明了該模型的可行性。目前該系統(tǒng)已經(jīng)正常使用了半年有余.極大地提高了工作人員的工作效率。

本文的創(chuàng)新點(diǎn)：使用了用PDA來進(jìn)行長江航道的收費(fèi)，攜帶方便，成本低，操作容易，國外正在普及，而國內(nèi)這方面的研究剛初步發(fā)展。特別是本系統(tǒng)結(jié)合了C/S和B/S模式的優(yōu)點(diǎn)。讓整個系統(tǒng)更具靈活性和可靠性。