【正文】 二維關(guān)系表。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)體需要通過(guò)一種模型來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種模型成為實(shí)體關(guān)系模型。數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容的設(shè)計(jì)也是系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)包括邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)：邏輯設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的第一步。但是系統(tǒng)的SPI端口和中斷系統(tǒng)卻不會(huì)空閑，它們隨時(shí)會(huì)接受系統(tǒng)發(fā)送的中斷請(qǐng)求。需要將采集到的數(shù)據(jù)的信息情況通過(guò)數(shù)據(jù)通信模塊上傳到監(jiān)控終端，所以數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是整個(gè)GRPS網(wǎng)絡(luò)的核心內(nèi)容。型號(hào)為CR2032，該電池為紐扣電池，其工作輸出電壓為2~3V，電流量為大約200mAh。因?yàn)樵跈C(jī)房中設(shè)置的無(wú)線監(jiān)控設(shè)備的功耗比較低，所以無(wú)線監(jiān)控設(shè)備如果是空閑的，就可以直接用未處理的I/O驅(qū)動(dòng)就可以，不需要額外的電源。ATmega128L處理器由32個(gè)通用工作寄存器、128K 字節(jié)的可編程Flash、4K字節(jié)的 EEPROM、53 個(gè)通用 I/O 口線、4K 字節(jié)的 SRAM、8 通道 10 位 ADC、實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC、SPI 串行端口、2 個(gè) USART、可編程看門狗定時(shí)器、JTAG 測(cè)試接口。綜上所述，本課題使用的數(shù)據(jù)通信模塊式NORDIC公司的nRF2401芯片。高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)通信模塊的作用非常重要，它起到了連接監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控終端的作用。機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端需要包括監(jiān)控終端、電源、打印機(jī)等設(shè)備。除了速度快之外，硬件還要能夠連續(xù)工作并且易于擴(kuò)展。本章主要對(duì)軟件工程生命周期的最為關(guān)鍵的階段——需求分析階段進(jìn)行描述。要考慮到我們開(kāi)發(fā)的基于GRPS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端并不是一個(gè)孤立的系統(tǒng)，它要和高校院?，F(xiàn)存的很多的信息管理系統(tǒng)進(jìn)行信息的共享和傳輸，這就要在系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)時(shí)，充分考慮系統(tǒng)的接口的設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)能夠和高?，F(xiàn)在正在運(yùn)行的系統(tǒng)能夠互相兼容。最好能夠使得系統(tǒng)的界面和用戶的Windows操作系統(tǒng)在風(fēng)格上保持一定的兼容性。所以系統(tǒng)主要包含基于GPRS技術(shù)的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的所有內(nèi)容和流程?；贕RPS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的開(kāi)發(fā)目的是為了滿足高校教機(jī)房的監(jiān)控需求而開(kāi)發(fā)的，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的目的是為了提高教務(wù)部門和實(shí)驗(yàn)管理部門對(duì)于機(jī)房的監(jiān)控效率和質(zhì)量。數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控端就要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這是業(yè)務(wù)層需要完成的工作。數(shù)據(jù)采集完成后要將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，這是系統(tǒng)傳輸層需要完成的工作。本系統(tǒng)就是通過(guò)GPRS基礎(chǔ)架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)高校機(jī)房的監(jiān)控。(3)經(jīng)濟(jì)上的可行性主要是關(guān)于支出和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本估算成本是否處于平衡狀態(tài)的帳戶。如果使用者對(duì)該系統(tǒng)不支持，或者使用起來(lái)不方便。本系統(tǒng)是機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，從需求分析過(guò)程中，首先是可行性分析。基于GRPS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端可行性研究的目的，就是用最小的代價(jià)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)確定基于GRPS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端是否能夠解決。需求分析時(shí)首先考慮該系統(tǒng)面向的是誰(shuí)？有什么特征。需求分析文檔的主要內(nèi)容是系統(tǒng)的用例、系統(tǒng)的邊界和系統(tǒng)的參與人員?；贕RPS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端需求分析是系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的第一步。其中GPRS技術(shù)是進(jìn)行高校機(jī)房個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控的核心技術(shù)，圍繞該技術(shù)通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)的方式建立一個(gè)機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。這樣數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)都是通過(guò)封裝的類來(lái)完成的。但是這種傳統(tǒng)的方法不利于系統(tǒng)的升級(jí)和維護(hù)。這樣就能在很大程度上調(diào)高代碼的復(fù)用性。其他所有的控制器函數(shù)都必須繼承該函數(shù)才能執(zhí)行操作。我們的系統(tǒng)是在Visual ，使用的Visual 的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。利用視圖設(shè)計(jì)器就能大大降低程序設(shè)計(jì)員的視圖設(shè)計(jì)工作量。，具體如圖24所示。但是它并不等同于HTML，在系統(tǒng)中使用“codebehind”可以實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)和業(yè)務(wù)邏輯的分離[24]。視圖(View)就是用戶的界面，通過(guò)該界面用戶可以和系統(tǒng)進(jìn)行交互，MVC模式中，是將視圖和業(yè)務(wù)邏輯完全分離的。模型（Model）主要用來(lái)對(duì)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行處理。MVC分別是模型、控制器、視圖三個(gè)部分。UML建模的方式主要包括圖23所示的幾個(gè)類別。就連ANSI和OMG等國(guó)外軟件專業(yè)機(jī)構(gòu)也都采納UML作為標(biāo)準(zhǔn)衡量[21]。UML在軟件領(lǐng)域主要用來(lái)構(gòu)造各種模型，負(fù)責(zé)完成軟件系統(tǒng)的生命周期前期的需求描述和設(shè)計(jì)描述。它與 Microsoft Visual Studio、Microsoft Office System 以及新的建設(shè)工具包(包含 Business Intelligence Development Studio)的精密聯(lián)合一起，也使 SQL Server 2005成為出色的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)工具選擇。直到2011，SQL Server已推出2010版，但為了穩(wěn)定，節(jié)省了企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的維修費(fèi)用，還是選擇最穩(wěn)定的SQL服務(wù)器2005版。用戶權(quán)限的控制需要系統(tǒng)事先設(shè)計(jì)好，但是系統(tǒng)如何判斷用戶是那種權(quán)限呢？這就需要在數(shù)據(jù)庫(kù)中事先對(duì)用戶的權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，這種權(quán)限的設(shè)置對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性要求是較高的，因?yàn)橛脩舻臋?quán)限設(shè)置在數(shù)據(jù)庫(kù)中之后，是不能被其他人隨意修改的，這就要求數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在其管理方面的安全性較好。.Net基礎(chǔ)框架中的共享對(duì)象類別庫(kù)是通用的，類庫(kù)可以被任何的開(kāi)發(fā)者來(lái)使用來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。例如：存取數(shù)據(jù)、訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)、繪制圖形等[14]。并且在實(shí)現(xiàn)新的配置時(shí)，僅僅需要對(duì)本地管理工具進(jìn)行重新啟動(dòng)就可以，而不需要重新配置新的文件內(nèi)容。圖21 基于分組的通信過(guò)程示意圖在本課題中采用GPRS通信使用分組通信技術(shù)，機(jī)房數(shù)據(jù)往監(jiān)控終端進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中不會(huì)固定占用無(wú)線信道，因此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于信道資源能夠更合理使用。而且，GPRS不需要中介轉(zhuǎn)換器，這就使得其和其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相比，傳輸更為容易。33第二章 相關(guān)理論和技術(shù) GPRS技術(shù)分析GPRS（General Packet Radio Service，通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)）經(jīng)常被描述成“”，也就是說(shuō)GPRS是處于2G和3G之間的無(wú)線通信技術(shù)[13]。第五章：實(shí)現(xiàn)基于GRPS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的部分功能并進(jìn)行一些必要的測(cè)試工作的分析。第三章：對(duì)基于GRPS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端進(jìn)行需求分析。本文的研究?jī)?nèi)容主要是圍繞高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的管理展開(kāi)的，通過(guò)對(duì)基于GPRS技術(shù)的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的分析、設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的部分功能。所以，如果應(yīng)用C/S模式來(lái)進(jìn)行教學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是存在很多缺陷的[11]。通過(guò)分析，大多數(shù)的教學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)都會(huì)具有服務(wù)器端和客戶端組成[8]。合肥工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)的高校教學(xué)管理系統(tǒng)，是一種B/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，在Internet上運(yùn)行，系統(tǒng)能夠處理批量的數(shù)據(jù)，能夠管理大量的用戶和分布式應(yīng)用[7]。中國(guó)電信就針對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控推出了“全球眼”業(yè)務(wù)[4]。所以，以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為依托的監(jiān)控系統(tǒng)也迅速發(fā)展起來(lái)，法國(guó)“ALARM”研究組開(kāi)展了長(zhǎng)期的理論和應(yīng)用研究工作，并且在多個(gè)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目中取得了很大的成果。在高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)中可以利用GPRS來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端和監(jiān)控設(shè)備的連接[2]。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，高校也開(kāi)始采用信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行高校機(jī)房的遠(yuǎn)程監(jiān)控工作。一個(gè)完善的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端需要涉及的人員、部門和管理內(nèi)容是很多的，需要包括上述的內(nèi)容和部門，還需要涉及教師、學(xué)生和管理人員等用戶。正是本著這個(gè)原則，高校需要建立一個(gè)對(duì)于高校機(jī)房的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，來(lái)對(duì)機(jī)房的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程和質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，以提高整個(gè)高校的教學(xué)水平和學(xué)校的整體發(fā)展[1]。三方通信模塊都是采用TCP/IP協(xié)議，然后不同的操作系統(tǒng)，不同的通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)了三方的通信；視頻編解碼模塊是使用的MPEG4視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行的視頻的編碼和解碼；監(jiān)控端實(shí)現(xiàn)了部分視頻監(jiān)控的界面的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。本文從硬件和軟件兩個(gè)方面闡述了基于GPRS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的整體設(shè)計(jì)方案，深入研究了監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。本學(xué)位論文屬于 保密 ，在 年解密后適用授權(quán)書(shū)。作者簽名： 日期： 年 月 日哈爾濱理工大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書(shū)《基于GPRS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》系本人在哈爾濱理工大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的碩士學(xué)位論文。工程碩士學(xué)位論文基于GPRS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)哈爾濱理工大學(xué)2014年12月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類號(hào)：工程碩士學(xué)位論文基于GPRS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)碩士研究生：靳鵬導(dǎo) 師：范劍英副導(dǎo)師：申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工程碩士工程領(lǐng)域：電子與通信工程 所在單位：黑龍江農(nóng)墾科技職業(yè)學(xué)院答辯日期：2014年12月授予學(xué)位單位：哈爾濱理工大學(xué) Classified Index: Dissertation for the Master Degree in EngineeringStudy and Realization of College Computer Room Remote Monitoring Terminal Based on GPRSCandidate：Supervisor：Vice Supervisor：Academic Degree Applied for：Master of EngineeringProfessional Field：Electronic and Communication EngineeringDate of Oral Examination：Dec, 2014University：Harbin University of Science and Technology哈爾濱理工大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：此處所提交的碩士學(xué)位論文《基于GPRS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，在哈爾濱理工大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。本人授權(quán)哈爾濱理工大學(xué)可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文，可以公布論文的全部或部分內(nèi)容。本終端主要包括視頻顯示、視頻存儲(chǔ)、報(bào)警管理、設(shè)備管理、系統(tǒng)管理和用戶管理等六大功能模塊，所有功能提供C/S和B/S兩種實(shí)現(xiàn)方式，用戶可以通過(guò)專用的客戶端軟件和瀏覽器對(duì)機(jī)房的教學(xué)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，系統(tǒng)可以容納32路視頻信號(hào)同時(shí)監(jiān)看、控制。其中，通信模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)主要是三方通信模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，三方模塊主要是客戶端通信模塊、采集服務(wù)器通信模塊和組管理服務(wù)器通信模塊。在這種背景下，就同時(shí)要求教學(xué)質(zhì)量和水平的提高，尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的監(jiān)控和管理又是整個(gè)高校教學(xué)水平的一個(gè)重要的表現(xiàn)方面。機(jī)房的管理相關(guān)的部門也很多，例如實(shí)驗(yàn)中心、教務(wù)處和后勤部門等。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，高校院校也越來(lái)越多的采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)來(lái)輔助高校的機(jī)房管理。GPRS利用它的無(wú)線組網(wǎng)、可靠傳送和智能處理的特性有效地將這種設(shè)備聯(lián)系起來(lái)。由于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展較早，現(xiàn)在已經(jīng)在很多發(fā)達(dá)國(guó)家內(nèi)形成了四通八達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)。很多知名企業(yè)與國(guó)內(nèi)的高等學(xué)府和科研機(jī)構(gòu)在遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域開(kāi)展了大量的合作項(xiàng)目，并取得了諸多成果，遍及各行各業(yè)。系統(tǒng)的接口是開(kāi)放的，但是系統(tǒng)偏重成績(jī)管理，對(duì)不同高校的教學(xué)模式的研究還不夠。但是C/S架構(gòu)還是存在比較明顯的缺點(diǎn)的，它的不同的電腦上存在界面不統(tǒng)一的情況，所以，這些程序在不同的電腦上運(yùn)行時(shí)，復(fù)用性、集成性和擴(kuò)展性都存在很大的問(wèn)題，這些問(wèn)題通過(guò)C/S模式很難克服。而且，B/S架構(gòu)有開(kāi)放的和統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，這樣，不同的B/S服務(wù)器就能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)交互，提供了系統(tǒng)的信息處理能力和用戶服務(wù)能力[12]。第二章：介紹基于GRPS的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端統(tǒng)開(kāi)發(fā)的相關(guān)理論基礎(chǔ)，例如GPRS技術(shù)、開(kāi)發(fā)