【文章內(nèi)容簡介】 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 標簽時，發(fā)出電磁波，周圍形成電磁場 ，標簽從電磁場中獲得能量激活標簽中的微芯片 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)?？?制計算器就可以處理這些數(shù)據(jù)從而進行管理控制。在主動射頻系統(tǒng)中，標簽中 裝有電池在有效范圍內(nèi)活動。 2021屆網(wǎng)絡(luò) 工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 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，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。 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。 客戶端： 唐文軒：基于 RFID的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 6 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 2021 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)進行了介紹。對 J2ME 技術(shù) 、 J2EE技術(shù) 、 MIDP 的編程方法 進行詳細的介紹。 第 三章 是本文的重點，詳細講述了 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 。 2021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) J2ME 技術(shù)介紹 Java 技術(shù)的分類 圖 21 Java 體系結(jié)構(gòu) JAVA 的最大目標和特點，就是“一次編寫，到處運 行”的平臺無關(guān)性。但是，正如 SUN 認識到的，一套標準無法適應(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 標準版 )：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)計最初的目標領(lǐng)域 )。 唐文軒：基于 RFID的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 8 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 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 22 J2ME 一個總體的構(gòu)架 2021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 21: 表 21 CLDC 和 CDC 的比較 CDC CLDC JSR 編號 JSR36 JSR30 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 CVM KVM 支持的 Profile Foundation Profile MIDP RAM 不小于 256K RAM 與 ROM 再加閃存要為 128k~512k ROM 不小于 512K RAM 與 ROM 再加閃存要為 128k~512k 在規(guī)范中所定義的類庫除了 JAVA 標準核心類庫的子集外，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 23 所示 : 唐文軒：基于 RFID的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 10 圖 23 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 。所以說本系統(tǒng)的客戶端不只是手機，而是所有采 用 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。 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 PROFILE2021屆網(wǎng)絡(luò) 工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 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 24 所示： 圖 24 CLDC 和 MIDP 的關(guān)系 MIDP 的編程方法 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： 下載該軟件的最新版本 J2ME WIRELESS 。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。 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 . MIDLET，被JAM (JAVA APPLICATION MANAGER) 管理，同時 MIDLET 可以和 JAM 通信。通知唐文軒：基于 RFID的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 12 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 . 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 .*。 import .*。 public class HelloWorld extends MIDlet implements CommandListener { private Command exitCommand。 private TextBox tb。 public HelloWorld(){exitCommand =new Command(Exit,1)。 tb =new TextBox(Hello MIDlet,Hello,World!,15,0)。 (exitCommand)。 (this)。 } protected void startApp(){ (this).setCurrent(tb)。 } protected void pauseApp(){ } protected void destroyApp(boolean u){ } public void mandAction(Command c,Displayable d){ if (c ==exitCommand){ 2021屆網(wǎng)絡(luò) 工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 destroyApp(false)。 notifyDestroyed()。 } } } 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，則必須立即進入 DESTROYED 狀態(tài)。圖 25 說明了 MIDLET 狀態(tài)改變情況。 圖 25 MIDlet 生命周期 唐文軒：基于 RFID的景點導(dǎo)覽系統(tǒng) 14 MIDlet 應(yīng)用程序開發(fā)流程 圖 27 所示是標準的 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 CLA