基于PDA的应用系统框架的设计和实现 - 消费电子 - 电子工程

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随着信息时代的高速发展．人们对信息的需求越来越呈现出多样化、专业化的趋势。对各种获取信息的终端设备也提出了更高的要求，既要快速、准确、方便地获取信息，又要便于携带。作为既要快速方便地获取信息。又要便于携带的信息终端设备．PDA具有不可比拟的优势。随着PDA容量增大、存取速度变快．网络连接越来越方便。PDA的应用前景将越来越广泛。本文在PDA环境下，提出了一种新型的应用系统架构。并成功将其应用在长江航道局信息化系统之中。

<strong>1 嵌入式操作系统 WinCE</strong>

WinCE是一个抢先式多任务并具有强大通信能力的嵌入式操作系统。它的多线程性、多任务、全优先的操作系统环境是专门针对资源有限而没计的．这种模块化设计使嵌入式系统开发者和应用开发者能够定做各种产品．此外WinCE还支持各种硬件外围设备及网络系统。WinCE是一个全新的、可移植的、实时的、模块化的操作系统，具有流行的微软程序开发界面，提供许多快速开发嵌入式系统的T具．它具备以下几个特点：

1) 高度模块化：在移动和嵌入式设备中．内存是非常有限的，为了节省操作系统资源的占有率。WinCE被设计成模块化的操作系统。设计者只需要选择那些需要满足指定平台的存储器要求的系统模块．以减少内存的使用。

2) 占用资源少：在WinCE的所有设计目标中，操作系统所需的资源少是其应用受到制的主要方面，—个典型的WindowsCE设备只需4MB到8MB的ROM。

3） 便于移植：WinCE操作系统几乎完全是用C语言编写的，支持多种处理器．因此很容易移植到不同的32位微处理器。

winCE操作系统是基于Win32 API的，与其他Windows操作系统一样，WinCE也是采用事件驱动的编程模型。目前，WinCE的应用程序开发平台主要有两种。一种是EVC(Erobedded VC++)集成开发环境，另一种是Visual Studio集成开发环境。两种环境均为程序员提供了完善的开发平台，并且还提供了PDA设备模拟器．方便程序员在没有手持设备的情况下进行程序调试。

<strong>2 移动数据库 SQL Server CE</strong>

移动数据库技术是在移动计算技术和无线通信技术的基础上发展起来的．是移动计算技术和分布式数据库技术结合的产物．主要用在PDA、车载系统等嵌入式设备中。移动数据库系统可以支持移动用户在多种网络条件下有效地访问所需数据，完成数据查询和事务处理。移动数据库包括以下两层含义：

1)移动用户可以在移动环境下存取访问后台数据库。

2)移动用户可以先带着后台数据库的副本在移动环境下工作，然后周期性地与后台数据库进行数据同步。

SQL Server CE是一个小巧但强悍的关系型数据库产品．它支持用户熟悉的结构化查询语言sQL提供了与SQLServer一致的开发模型和API。使得移动应用的开发过程更为简单。用户还可以通过远程数据访问执行Transact—SQL语句，将离线修改后的数据库在以后的时间与服务器进行同步，这使得SQL Server CE成为移动设备的理想选择。

SQL Server CE的构架如图1所示。


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2010-4-22 15:30:37 上传
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图1 SQL Server CE数据库构架

<strong>3 基于SQL SERVER 2000的数据库同步机制</strong>

同步的过程，是在本地数据库上进行数据更改然后再转发应用到各个远程服务器的过程；或者从远程服务器上将数据库的副本拷贝到移动终端上的过程。

SQLSever能在不同节点间复制数据并自动同步这些节点的数据。用户可以在同--Jlit务的不同数据库或不同的远程连接服务器之间复制数据。SQLServer数据复制基于“出版一订阅’．模式，该模式由以下组件构成

1)发布服务器：(Publisher)：发布服务器是使数据成为其他服务器复制时使用的服务器。它不仅是用以指定要复制哪些数据的服务器，同时还检测在事务复制过程中哪些数据发生了变化．并保留关于该站点上所有发布的信息

2)分发服务器(Distributor)：分发服务器是用于存储历史数据和元数据的服务器。

3)订阅服务器(Subscriber)：订阅服务器是接收复制数据的服务器，并管理数据的更新。

4)发布(Distribution)：发布是一个数据库内的一个或多个项目的集合。这种多个项目的分组易于管理、因为只要处理一个逻辑组而不是每个单独的项目。

5)订阅(Subscription)：订阅是对要复制的一个数据副本或数据库对象的请求，它定义要接收哪些发布，以及在何时何处接收。

在分布式数据库应用环境中，不同的应用领域对数据复制的要求也不同。为此，SQLServer提供了三种复制类型来满足不同环境中的应用需要，分别是：快照复制，事务复制，合并复制，在本文介绍的信息系统框架中，用的是合并复制机制。

<strong>4 基于PDA的信息系统框架</strong>

在以上的软硬件环境下．我们提出一种融合了PC机和PDA共同作业的信息系统框架，实现模型如图2所示。该框架主要有四部分组成：总服务器、基于PDA的移动系统、基于PC机的固定系统、数据的合并同步机制。其中同定系统和总服务器之间采用了传统的B/S(Browser/Server)模式，移动系统部分负责数据的移动采集洽并同步机制则完成PDA移动终端与服务器端的数据同步，保证整个数据库的完整性。


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图2 信息系统框架模型

总的来说。该系统模型是一个融合了B/S(BrowSer/Server)模式和C/S(Client/Server)模式的新型信息系统构架。它即具备了B/S模式高效、可靠的特点，又具备了C/S模式的灵活性，非常适合物流．交通，税务等行业的信息采集。

<strong>5 集成框架在水路规费征稽上的应用</strong>

5．1 水路征稽工作的特点

目前该系统框架已经在长江航道水路规费征稽系统上得以应用，并取得良好效果。水路规费征稽有其特殊的环境，在网络条件比较良好的地方，可以采用台式PC机访问服务器运行系统，客户在固定征稽站点缴费并打印票据，但是由于某些沿江以及偏远地区缺少网络覆盖．不能运行固定系统进行收费，就可以用PDA移动系统进行补充。还有一种情况是稽查。执法管理人员会突击检查恶意逃费。此时在逃费现场不能使用固定系统的情况下．也可以用移动系统进行征稽。

5．2 应用系统简介

为了适应水路征稽的特点．整个系统由固定和移动两大模块组成．完全按照上述框架实现。其中固定系统部分程序用JAVA编写．采用B/S模式。工作人员在办公地点用台式Pc机通过网络访问系统。业务信息直接保存到服务器数据库。移动系统部分基于WinCE操作系统使用EVC编写．在HP手持终端上应用。主要实现流动作业的规费征稽，用户在离线状态下操作移动数据库，保存业务数据，并在以后的时间与服务器进行同步，将业务数据整合到服务器。

5．3 移动子系统的组成

移动子系统主要由五大功能模块组成：航次开票、缴费查询、票证作废、船舶信息维护、数据同步等．其功能如图3所示：


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图3 移动程序功能框架

如果没有同定系统．移动子系统也是一个具有完整逻辑的应用系统，用户开票时如果船舶信息不存在．用户就到船舶维护模块添加船舶，票据开出以后如果需要作废．就去票证作废模块进行票据作废，最后用户利用数据同步模块进行数据的上传。

5．4 数据同步模块的实现

数据同步是本系统的关键。在此重点介绍一下数据同步模块的实现。总的来说，要实现数据同步，需要在服务器端和移动设备上分别进行设置。

服务器端的配置包括：

1)安装SQL Server CE和SQL Server CE SP4软件环境，并安装Windows的IIS服务。

2)建一个NTFS格式的共享文件夹，并利用SQL Server CE的配置工具将其设置为虚拟目录。

3)在SQL Server 2000上进行快照的发布、快照包括了客户端需要同步的数据库中数据表的数据以及筛选信息。

客户端的配置主要是以代码的形式实现，提供一个简单容易操作的接口给用户，其关键部分的代码如下所示：

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"：

以上列举的是实现同步所需要的关键参数．包括WEB服务器的URL地址，发布者名称，发布数据名称，数据库登录用户和密码等。

主要的函数有以下几个：

CEMerge->AddSubscription(DBAddOption)；
CEMerge一>Synchronization0；
CEMerge-->get_ErrorRecords0；
CEMerge->ShowMergeErrors0；

第一个函数的作用是订阅，第二个是同步．第三个和第四个是返回错误信息．方便用户分析订阅或同步的失败原因。

<strong>6 结束语</strong>

本文从基于PDA的信息系统的软件环境人手。分析了在PDA上开发信息系统必需的关键技术．从而提出了一种新的信息系统应用模型，并在大型水路规费征稽系统上将此模型实现，从而证明了该模型的可行性。目前该系统已经正常使用了半年有余．极大地提高了工作人员的工作效率。

本文的创新点：使用了用PDA来进行长江航道的收费，携带方便，成本低，操作容易，国外正在普及，而国内这方面的研究刚初步发展。特别是本系统结合了C/S和B/S模式的优点。让整个系统更具灵活性和可靠性。

经济效益：目前，该项目PDA子系统已经成功收费近三千余万元。


作者：吴辉  来源：《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2009年第8-2期