时间:2023-03-30 11:35:36
引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇信息系统设计论文范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。
增城市很早就采用计算机来制作房产平面图,时至今日积累了数量巨大的房产测绘电子版数据和属性数据,迫切需要引入GIS技术,建立一个以房产测绘图形数据为基础,整合房产属性数据、房地产管理业务数据、房产档案数据的现代化房产测绘管理系统。该系统能够实现基于GIS平台以图管房、房地关联、以房管档、图档簿合一、图文表一体化的管理目的,简化工作流程、提高工作效率。
1.1总体设计借鉴沈阳、武汉、大连市等多个城市的房产测绘管理信息系统建设经验,结合增城市房产测绘管理的实际需求,遵循“规范、先进、实用、安全、一体化”的原则,设计了增城市基于GIS的房产测绘管理信息系统总体框架,如图3所示。增城市房产测绘管理信息系统总体框架包括数据层、支撑层、服务层和应用层。数据层是系统的信息载体,是对现有的资源信息进行整合形成的资源数据库,包括基础空间数据、房产专题数据等。支撑层是用于支撑系统所采用的主要技术,包括通用中间件、业务中间件和WebGIS,GIS引擎等GIS支撑技术。服务层把业务对象层的逻辑转换成更粗粒度的服务,包括数据转换服务、数据入库服务、空间查询服务等多种服务,实现服务的集成。业务层是业务核心,包括基础测绘、项目测绘、测绘办公管理、测绘成果管理等多个子系统。该系统的用户包括普通用户、房产业务管理用户、房产测绘技术用户和测绘数据管理用户等,根据不同的用户角色赋予不同的操作权限。
1.2数据建设数据是GIS系统的灵魂,因此,要以房产空间数据库为基础,融合房产属性数据、档案数据等非空间数据,建立以图管房,图、属、档一体化的数字房产基础数据库。房产测绘管理信息系统的数据主要包括图形数据和属性数据两大部分。图形数据可以分成遥感影像图、基础地形图、分幅平面图、分丘平面图和分层分户平面图等,属性数据包括房产基础数据、房产业务数据等。数据建设先以现有的遥感影像图和基础地形图为基础,将历史测绘成果进行整理,按统一标准清洗转换后,导入GIS系统,形成房产基础空间数据库。将遥感影像图、基础地形图、分幅平面图、分丘平面图等空间地理信息数据按照统一坐标分图层存放与展示,而分层分户平面图是按照独立坐标二进制对象方式存储在数据库中的。然后依靠图符号、丘号、幢号、房间号等关键字,实现分幅平面图、分丘平面图、分层分户平面图与楼盘属性数据之间的关联。房产信息及其权属信息均具备不断变化的特征,需要不断地更新空间数据库,可通过测绘数据入库、测绘成果管理等子系统进行相应操作。
1.3系统功能增城市房产测绘管理信息系统采用C/S和B/S混合的体系结构,C/S主要应用于房产测绘系统的编辑、空间数据库的更新和GIS高级分析等模块。B/S主要应用于前台业务办理、地图展现和信息子系统等。根据实际操作的需要,房产测绘GIS平台、基础测绘子系统、项目测绘子系统、项目成果管理子系统、测绘数据入库子系统及数据报表统计子系统采用C/S结构,而测绘办公管理子系统与房产测绘信息子系统则采用B/S结构。房产测绘GIS平台是增城市房产测绘管理信息系统的基础平台,以遥感影像图、基础地形图及房产产籍图为基础,对房产地理信息进行分层组织。主要有房屋层、层、道路及设施构成图层,并采用符合标准规范的点、线、区域、颜色、地图符号直观形象地表达和显示相应的地理数据类型。该平台提供漫游、放大、缩小等一系列基础操作功能,以及图层控制、查询、编辑、制图等高级GIS功能。基础测绘子系统主要实现一个城市或地域内,建立大范围的、整体的房产分幅平面图。而项目测绘子系统主要是绘制、管理房地产分丘、分层和分户平面图,同时通过绘制的图形精确地计算出各权属单位的面积,并出具结果测绘报告。测绘办公管理子系统主要完成测绘业务受理、分派与实施、数据质量管理和数据递交等管理业务,包括业务的新增、审核、存档、查询、统计等工作,是房产测绘管理人员日常办公使用系统。房产测绘信息子系统主要实现房产共享数据的,便于业务人员或购房者查询、浏览相关房产信息,为房产综合业务办理提供图形支持。通过对查询结果的快速定位,可以放大该部分的地图详情,查看房屋、周边地形、道路、交通等居住环境信息。
2结束语
为适应经济全球化的发展,需要会计准则国际趋同并充分发挥会计“国际通用商业语言”的功能。我国在总结会计改革经验的基础上,顺应市场经济发展对会计的新要求,于2006年了新的会计准则。新会计准则体系最显著的特征是立足国情、国际趋同。新会计准则体现了原则导向理念、公允价值计量理念,这些理念不仅直接影响着会计的具体应用,而且也要求现有会计信息系统在结构和功能上做出重大调整。本文拟对会计准则导向下的会计信息系统重构进行探讨,希望使会计信息系统与新会计准则很好地融合。
一、新会计准则核心理念对现有会计信息系统的冲击
新会计准则与原准则相比,在很多方面都有变化。对此,财会软件的生产厂家以及财会软件的用户采取了相应的应对措施,如预制新准则下的全新科目体系和财务报表,制定存货成本的全新计价策略、固定资产折旧及减值准备计提的全新控制策略、满足新准则要求的合并报表生成策略,全面支持职工福利费的灵活计提等。但以上措施只是针对新旧会计准则的具体变化对软件功能所做的修补,并没有充分体现新会计准则的核心理念。下面就现有会计信息系统对新会计准则的不适应性进行分析。
(一)原则导向理念对现有会计信息系统的冲击
会计准则的制定存在着两种不同的理念,一种是“规则导向说”;另一种是“原则导向说”。我国新会计准则的制定范式已由旧准则的规则导向转变为原则导向。虽然现行主流会计信息系统都已完成了适应新会计准则的一些功能调整,但并没有充分体现原则导向核心理念。由于旧准则采用规则导向理念,为每一类交易事项的会计处理和财务报告提供唯一的、特定的规则,即使这种规则已不能真实、合理地反映当前经济环境下的业务活动,会计信息系统的处理流程也须遵循这种一成不变的规则。现阶段推行的新准则采用原则导向理念,不再为每一具体的交易事项和财务报告制定详细不变的规则,只就交易事项的会计处理及财务报告提出应遵循的原则,具体的操作处理方法需要依据准则对该经济业务活动制定的原则和该经济业务活动特点及会计人员的职业判断来决定。导致企业对各个交易和事项的记录与处理有更广泛的选择权,每个企业对相同会计事项可能会基于不同的职业判断而选用不同的会计处理方法。现有会计信息系统的功能还不能与此相适应。
(二)公允价值计量理念对现有会计信息系统的冲击
与原会计准则相比,新准则不仅具备更为完整的体系和更为丰富的内容,而且在会计计量上再次引入和强调了“公允价值”计量属性。在38项具体会计准则中,有17项具体会计准则直接或间接地运用了公允价值进行会计计量。尽管我国本着审慎的态度,强调在公允价值的运用中遵循“适度运用”的原则,但我国会计准则体系中公允价值运用比例之高,使我们完全可以得到这样一个结论:公允价值的引入是我国新会计准则最突出的特点,它丰富了会计计量模式。
现有的会计信息系统是与以往会计准则相适应的产物。新准则体系的变化所带来的影响,会对现有的会计信息系统带来冲击和挑战。公允价值可行的计量及运用方式成为现有会计信息系统的难题。
从公允价值的应用要求可以看出,会计信息系统与外界保持动态的数据连接,是对运用公允价值的会计系统的基本功能要求。现有的会计信息系统在外部信息的数据接口,信息数据共享方面没有达到这一要求。目前这项工作是通过人工取得信息,再录入到电脑中进行下一步的信息处理。由于缺乏外部信息的数据接口,数据的采集质量取决于人。另外在会计信息的加工过程中,由基本数据向高度综合数据的归集过程可能造成信息的丢失和扭曲。这种扭曲或产生于信息处理过程中的无意错误,或可能是被有意篡改所致,但更多的是由于信息提供者采用了有利于自身利益的会计选择。这就是说,由于归集过程完全控制在信息提供者手中,因此对于信息使用者来讲,会计信息的生成类似于一个“黑箱”,他们只能得到最终的结果,而无法了解会计信息的生产过程,这就难免为企业管理者舞弊留下很大的空间。这种将公允价值的计量结果简单地引入系统的做法,形成了现有会计系统应对新准则实施的软肋。
公允价值的使用需要依靠活跃的交易市场和估值技术。对企业而言,如何确定公允价值,特别是在没有活跃市场的交易报价时,企业必须懂得应用估价技术,这并不容易。这就要求重构的会计信息系统从技术上支持公允价值一级、二级估计数据的取得并纳入会计核算系统。
总之,无论是估价方法的技术实现,还是市场价格数据的导入等公允价值的具体处理等问题的应对,都需要对现有会计信息系统进行优化。
(三)国际趋同理念对现有会计信息系统的冲击
20世纪90年代以后,世界经济全球化的趋势明显加快,国际贸易、国际投融资以及跨国公司均呈现良好的发展态势,跨国兼并活动日益频繁,国际资本流动也日渐迅速,各国经济比以往任何时候都更加紧密地联系在一起。在此背景下,国与国之间会计准则的差异使各国间的会计信息不具备可比性,妨碍了国际投资的发展和资本市场的国际化,妨碍了国际贸易各方对成本的衡量,不利于贸易纠纷的解决,已明显成为国际资源有效配置的障碍。在此背景下我国了新的会计准则。新会计准则与“国际财务报告准则”不仅整体架构保持了一致,实现了内涵和实质上的统一,而且大多数项目都做到了相互对应,得到了国际会计准则理事会的认可。
XBRL可从财务信息分类规范的角度促进各国会计准则国际趋同。XBRL是一种开放式的、不局限于特定操作平台的、在互联网上披露企业财务报告的国际标准和技术。XBRL的标准体系包括两部分内容:技术规范(Specification)和分类标准(Taxonomy)。前者是XBRL的核心,它规定了XBRL的理念和原则;后者是技术规范在各国财务报告的具体应用,必须基于特定版本的技术规范制定,这样保证了各国财务报告的技术手段的一致性。对于分类标准的制定,主要是对财务报告披露的信息按一定的规范要求进行整理、分级和分解,直到信息分解成为可以独立传达一种含义的信息单位,并对其赋予一个唯一“标签”,按照一定的规范进行描述。也就是说,分类标准更加规范了财务报告披露的可操作性。目前XBRL国际组织和发达国家都出台了一些分类标准,如美国颁布的“GAAP工商业分类标准”;国际会计准则委员会基金会颁布的“基本财务报表分类标准”等。财务报告分类标准的制定过程就是各国会计标准化过程,会计准则的差异会造成财务信息分类的差异,将影响XBRL财务报告的应用效果。因此,XBRL的发展应用必定会推动各国财务信息分类的统一性,从而推进会计准则的国际趋同。
二、会计信息系统的设计思路应体现新准则导向
会计准则对会计信息系统的设计和构建具有指导意义,因此应从以下几个方面作出努力,充分发挥新会计准则在会计信息系统构建方面的导向作用。
(一)建立开放型应用平台
现阶段推行的新准则采用原则导向理念,会计信息系统的功能必须与此相适应,提供一种开放型财务软件应用平台,为各经济业务活动提供在新准则下的各种可行的操作处理方法,会计人员在新准则的指导下,根据经济业务活动的特点,判断经济业务活动的实质,选择和配置处理模块和处理方法。
新准则最突出的特点是引入公允价值计量体系,增加会计计量模式。公允价值计量模式更能体现会计信息的相关性,而且有些资产如衍生金融资产,只能采用公允价值计量,采用历史成本计量无法反映经济活动的实质,无法反映该资产的真实价值及价值变动对损益的影响。但是,大量的资产因各种原因,还须用历史成本进行计量。因此,会计信息系统要提供一种开放型应用平台,财会人员可进行计量模式的选择。
(二)完善数据接口,实现与外部数据的对接
公允价值的使用需要依靠活跃的交易市场和估值技术。对企业而言,如何确定公允价值,特别是在没有活跃市场的交易报价时,企业必须懂得应用估价技术,这并不容易。
对于存在活跃市场报价的公允价值计量,则按照活跃市场中的报价确定相应资产的公允价值,比如金融资产中股票收盘价格的取得,以及相关资产的减值测试数据。最佳的模型应该是通过信息技术联机实时提供最新的市场报价。将有关的证券交易软件与会计软件进行衔接,就可以比较便利地实现这一公允价值计量的技术支持。这对于软件的接口、报价数据传输的及时性和准确性提出了切实的要求。股票市场价格数据的对接难度相对较小,其他资产交易市场的报价数据接入的标准化问题难度较大,有的市场甚至没有标准的报价系统,这就需要完成许多配套工作。
公允价值的计量中,对于不存在活跃市场的资产的价值,应采用合理的估值技术确定。如果是企业自行估价的,在其会计信息系统中设定备选的估价技术模块,并将估价参数的输入权提供给客户,不过估价参数的输入也需要信息技术的辅助;如果是外部专家进行估价并提供估价数据,则应将其关键的数据和模型纳入企业的会计信息系统中,也可以由授权专家按模块自行输入到估价系统,经内部系统确认并纳入计量系统。
将证券市场的活跃价格数据通过接口直接导入核算系统,可以保障数据的客观性,降低人为操作的主观性和非主观偏差。其次,在公允价值二级估价中,由系统从外部市场将多个市场报价一并引入到系统中,使得资产价格信息比较全面地呈现在会计信息系统中,而核算结果的选择就在其中。再次,将企业使用的外部专家及其估价过程引入核算系统,并保留其将来作为审计程序中的可验证的估价过程、估价参数以及采用的假设条件。这些会计信息系统中的安排,将公允价值计量的过程和计量的依据尽可能地透明化,从而使得新的核算系统能一定程度上降低公允价值被人为操纵的机会。
(三)加强XBRL的研究和应用
XBRL于1998年在美国诞生,已经在世界各地得到了迅猛发展,应用领域涵盖了资本市场、金融监管、税务稽查、工商管理、保险和审计等诸多方面。国际上许多大型软件公司与证券交易所、会计师事务所等部门联合正在加紧研发基于XBRL的软件系统。新会计准则的实施将加速我国企业的国际化进程,也为XBRL在企业财务报告中的应用提供了一个契机。同时,XBRL的发展应用必定会推动各国财务信息分类的统一性,从而推进会计准则的国际趋同。
因此必须借助于我国会计准则指导委员会的组织架构,建立我国的XBRL组织,制定相关准则和规范,指导和监控我国XBRL研发的整体框架,加强理论和实务研究,并在此基础上推广应用XBRL。XBRL将从根本上改变企业编制和报告财务信息的方式,它为企业在互联网上编制、存储、财务报告和其他信息提供了一种标准和规范的技术体系,解决了财务信息披露与财务数据采集一体化以及跨平台使用的根本问题,方便全球各地的信息使用者通过互联网快速检索、按需自动采集和分析企业财务信息。
主要参与文献
[1]财政部企业会计准则[S].2006.
[2]欧阳电平,向玲玲论信息化背景下新会计准则与XBRL的作用[J].财会通讯:学术版,2008(7).
[3]阿尼塔•S•霍兰德,等.现代会计信息系统[M].杨周南,译.北京:经济科学出版社,1999.
[4]谢诗芬论公允价值会计审计理论与实务中的若干重大问题[J].财经理论与实践,2006(6).
[5]邵君利,涂建明会计信息化技术对公允价值应用的支持[J].财经理论与实践,2008(0).
应用Internet技术开发基于WEB的管理信息系统,方便用户通过系统实现无疫区内管理数据上传、存储和查询。B/S架构下的管理信息系统开发是当前系统开发的主要方式,系统采用B/S架构设计,通过Internet实现数据上传,使用SQLServer数据库集成管理,搭建统一的信息整合、查询和监管平台。主要实现以下目标:①基于网络实现养殖场管理者、疫病检疫部门、行业主管部门对数据的分级、分权限管理。②集成管理草鱼出血病无疫区内养殖生产、流行病学、病原监测、疾病免疫等数据。③系统数据高度共享,减少数据冗余,建立系统内部数据关联查询和灵活调用机制。
2系统结构设计
2.1系统逻辑结构设计系统采用表现层(rinterface,UI)、业务逻辑层(businesslogiclayer,BLL)、数据访问层(dataaccesslayer,DAL)三层架构设计(图1)。表现层包括数据展示、录入、查询和调用等基本功能,系统界面按照登陆用户权限分配相应功能。用户在浏览器端发送客户端请求,通过Internet/Intranet传输至服务器端,服务器端将结果以XML数据格式返回客户端,客户端建立数据对象并提交用户。在数据层通过SQLServer数据库管理系统存储并管理各类业务数据,定义数据表结构及数据库约束范式。
2.2权限结构设计系统设置系统管理员、基础管理员、监管员和养殖场管理员四种用户角色(图2),分国家、省、市、县、养殖场五级管理。通过角色管理用户所能使用的功能,通过级别控制用户所能管理的数据范围。两者配合决定用户权限达到不同角色用户使用不同系统功能,上级用户可以浏览下级用户数据,同级用户无法浏览彼此数据的权限控制目的。
2.3数据库结构设计无疫区管理是一项系统工程,整个无疫区内主要生产活动分为养殖生产管理、疫病监测管理、行政管理三大部分。参与主体主要是养殖户、各级政府、科研机构、企业(产业链)。主要管理内容包括池塘管理、养殖生产管理、疫病监控、行政管理。提炼管理对象并设计无疫区管理信息系统数据对象体系,围绕数据对象体系细化数据表设计,形成32个数据表,组织框架如图3所示。
3系统开发环境
3.1系统开发工具UCML应用框架开发平台基于.NET框架和ASP.NET平台,是一个面向对象、面向框架、面向服务和面向套路的WEB应用快速开发平台。系统基于UCML平台开发,前端支持JavaScript脚本语言,后端直接生成C#源码。系统采用运行于Windows操作系统平台的互联网信息服务平台(internetinformationservices,IIS)。
3.2数据库管理系统选择SQLServer数据库管理系统,管理和存储系统数据。SQLServer是一种关系型数据库管理系统(ORDBMS),也是目前功能强大、特征丰富且复杂的数据库系统[7]。SQLServer创建32个系统实体表,每个表按照数据表构建规范设置GUID类型字段并作为关键字段,同时通过设定非空字段保证数据录入的完整性。在用户数据管理过程中,系统程序通过捕捉SQLServer数据库管理系统返回的数据读取操作代码,确定用户数据操作是否成功,并将相应提示信息返回用户界面。
4系统功能
无疫区管理信息系统集成无疫区内管理活动产生的各类数据,服务于养殖户、检疫部门和各级政府。养殖户编辑养殖户、池塘等基本信息,数据录入覆盖苗种放养、用药、发病记录、出鱼记录等整个养殖生产过程。检疫部门负责录入疫病发生时调查检疫数据,包括流行病学调查、病原监测、免疫调查等。各级行政部门登录系统实时查看所属地区养殖场生产情况,特别是疫病发生发展情况。根据以上需求,系统提供以下主要功能:
4.1用户权限分配系统通过“组织机构”管理功能实现用户权限设置,从用户、岗位、权限三个方面的设置实现对用户权限的灵活配置。通过岗位的上下级关系实现上级岗位浏览所有下属岗位录入数据功能。“用户管理”为每位系统用户分配账号;“岗位管理”设置系统内置岗位,并确定岗位的上下级关系;“权限管理”添加权限并匹配允许访问的功能。系统为岗位设置可用权限,为用户分配岗位。用户和岗位是一对一关系,岗位和权限是一对多关系。
4.2数据录入数据录入是实现数据上传的主要功能。养殖户主要录入养殖户信息、池塘基本信息、养殖生产管理、投入品管理等数据;检疫部门主要录入流行病学、病原监测、免疫管理等数据。各级政府部门主要负责录入下属养殖场数据。录入界面通过Ajax技术实现浏览器和服务器数据异步传输,用户操作简单快捷,贴近Excel操作。录入形式分为列表式和编辑式(图4)。列表式设计为录入20字符以下的简单数据项。编辑式设计为录入复杂的数据项,包括多选框、大段文本输入、按条件选择输入等。
4.3数据调用减少数据冗余,实现数据共享是建立管理信息系统的目的之一。在系统内部实现数据单一存储多处使用是减少数据冗余的关键。系统采用两种方法实现数据调用:一是通过主表、子表关系,确定主表、子表间关联外键,实现数据的自动关联和显示;二是通过弹出窗口中的回调函数,自动对主窗口填入项赋值。数据调用功能大大减少了重复数据的录入,提高了数据录入效率。以养殖生产管理为例(图5),养殖场用户通过“添加/编辑”管理池塘,选中当前池塘,通过主表和子表增加该池塘投放苗种记录,在编辑投放记录时,通过弹出窗口选择“苗种引进记录”中的“引进批次号”,弹出窗口将自动赋值主窗口中“引进批次号”和“鱼种”两个字段数据。
4.4应用实例该系统已在江西省草鱼出血病无疫区建设项目中开展应用。中国水产科学院珠江水产研究所负责系统部署和技术辅导,江西省各级政府和水产推广机构负责推广实施,目前已整合了江西省8个县、122个养殖场(企业)自2013年以来的养殖生产和疫病监测数据。通过系统应用解决了养殖场、监测机构没有信息化工具辅助开展数据记录的问题,帮助管理人员规范化、流程化的连续记录工作数据,同时将分散在不同机构、不同人员手中的数据集中存储,实现了江西省及下属市县管理部门从整体及时掌握辖区内草鱼生产和出血病发生情况。显著提升了江西省无疫区管理的现代化和信息化水平,同时为基于历史数据的草鱼出血病爆发预警和疫病控制做好了数据储备。
5讨论
1.1医护流程优化使用移动护理系统后,避免了护士在人工核对患者身份时产生的问题,同时也简化了护士手工记录,修改医嘱信息,实时记录生命体征信息,打印医嘱信息、生命体征信息等工作流程,全方位减少了医疗差错的发生,优化了整个临床医疗管理,提高了护士护理工作的效率。医嘱执行流程优化如图4所示,生命体征录入查询优化如图5所示。
1.2系统架构在该移动护理系统中,护士可以查看患者的护理病历、医嘱流程、护理文书、腕带扫描、护士站应用和系统设置几个部分(如图6所示)。
1.2.1护理病历护理及医嘱处理是护士每天的工作。通过护理病历模块,护士可以实时确认患者的基本信息,并结构化地记录患者每天的生命体征和其他各项指标,同时反映在患者的结构化病历模板中[4]。护士在测量患者某一时刻的体温、脉搏等后,通过使用PDA,点选记录字段,就可方便地将数据录入系统。
1.2.2医嘱的执行和护理文书的处理对患者使用药品、护理医嘱的执行是护士执行医嘱的主要操作内容。区别于传统的护士先打印执行单,再依次执行的手动方式,移动护理的优势在于无需护士打印医嘱执行单。护士可以通过系统直接查看医嘱执行项目,并根据不同医嘱采取不同的处理方式。下面以输液类医嘱为例来说明整个移动护理系统的业务流程:系统自动将医嘱项目生成相应的一组条码,并将姓名、床号等患者的基本信息打印在标签上,同时打印出配液相应的医嘱项目。这样一张集合患者身份、医嘱信息的条码标签会粘贴在已配好的输液器上,再将这份液体交予执行护士执行,配液护士根据打印出的医生医嘱信息进行配液。这样的操作流程不但方便护士执行医嘱操作,也减少了护士使用计算机的次数。同时系统采用条码扫描的方式,使得整个护理工作显得有条不紊。在护士进行医嘱执行时,先扫描患者腕带上的身份识别条码,核对患者身份,再扫描输液器上的条码,当进行扫描确认时,系统就完成了患者与医嘱执行项目的核对,也只有在患者信息与医嘱的执行对象完全匹配的时候,系统才会给出相应的确认信息。最后护士只要点击确认,即可完成此次医嘱的执行[5](如图8所示)。
1.3应用优势
1.3.1患者信息的床边输入与查询确认该系统的大范围应用不但改变了传统的医护人员在患者床边手工记录患者体征信息和纸质查询诊疗信息的工作方式,也使医护人员可以及时获得和处理电子化的患者信息。
1.3.2医疗管理中的实时审批在医院管理和医疗管理中涉及到诸多审批流程,移动护理信息系统的应用使得审批可以随时随地地进行(如抗生素、品的管理)。这样既降低了临床医护人员的工作强度,又使患者得到及时的护理,最终使医院的审批制度既严格又切实可行。
1.3.3药物条码化管理在系统设计中,还利用了条码和条码打印机,通过打印条码,提高了系统的准确性、易用性和可操作性,同时也将信息化技术直接应用至患者床边。条码技术的普及也使医院实现了实时计费的收费模式。在患者诊疗过程中,任何诊疗服务的提供和药品的服用都实时传递至医院的HIS数据中心,做到患者确认、消费明晰、收费清晰,使诊疗消费有据可循[5](如图10所示)。
2技术创新点
2.1移动计算技术移动计算技术是各类智能设备在无线网络环境下,通过实时计算和移动数据传输等功能,及时地将信息准确提供给网络内的其他用户和系统的一种技术。同时移动设备还支持一维、二维条码以及RFID标签信息的采集和数据通信。
2.2“军卫一号”接口及中间件技术为了保证移动护理信息系统的模块化、兼容性和扩展性,系统采用中间件平台实现与各个系统的数据交换。在移动护士站系统中,通过接口技术读取患者在“军卫一号”HIS中的基本信息以及医生所开具的医嘱,并在移动护士站和PDA上予以体现。在医嘱执行之后,自动(PDA)或手动(移动护士站或PDA)填写医嘱处理时间,并将医嘱处理的开始时间和结束时间通过接口反馈给HIS进行记录,从而完整地记录整个医嘱的生命周期管理。应用服务器中的中间件负责移动护士站和HIS之间的权限校验、负载均衡、同步处理和系统自动升级服务。
2.3条码和RFID技术条码和RFID技术主要体现在患者诊疗信息、身份信息、药品信息及标本信息等标签的搜索、录入和识别。通过使用条码和RFID技术来提高信息的传递效率,保证信息的准确程度,也杜绝了人工判断所造成的差错。
3结语
1.1系统需求分析随着信息时代的发展,人们做事情越来越追求高效率,对酒店服务的要求也越来越高,酒店能否迅速而准确地处理顾客信息直接关系到顾客对酒店的整体满意度,从而最终影响酒店的整体声誉。不可忽视地是,许多中小型酒店尚未开通网上预订客房服务,对客房预订、入住、结账等信息依然进行人工管理,不仅工作量大、效率低还容易出错。基于以上缺陷,本着服务客户、提高办事效率、降低管理成本的原则,酒店客房管理信息系统的设计应满足以下需求:(1)满足酒店客房管理的基本职能。能够为客户提供多种服务,客户注册登陆管理系统后就可实现在线查询客房信息、预订、换房、结账等基本功能,酒店工作人员对客户消费可以进行电子化管理等。(2)建立完善的信息处理功能。客户提交预订请求后,后台管理员即刻可对订单进行处理,并及时将处理结果反馈给客户,使客户能对自己的订单得到确认。当客户登记入住时,管理员登记客户信息,并随时登记客户的消费信息,客户结账时系统能自动调出客户的消费清单,并为客户提供多种结算方式。(3)提供灵活方便的信息查询功能。为了满足繁杂、多样的信息查询要求,酒店客房管理系统应提供多样化的信息查询功能,如以月份为条件查询客房入住情况,查询最受客户欢迎的菜品等等,方便酒店管理人员定期进行工作总结,因时制宜地改变经营、服务方式,提高经济效益。(4)提供多层次的数据汇总功能。多层次、多角度对客房相关数据信息进行汇总,为酒店决策者、部门管理人员、工作人员进行管理决策时提供数据支持。
1.2系统可行性分析一个成熟的客房管理信息系统不仅仅是简单地记录客户信息,提供基本的查询、预定功能,更重要的是它能够给酒店带来经济效益,提高管理效率,为进一步的经营决策提供支持和帮助。本系统恰恰考虑到了上述需求,结合酒店经营特点,满足以下三个方面的可行性:一是经济上的可行性。从长远角度来看,该系统的投入能让酒店客房管理更加标准化,数据处理更加高效化,经济预算更加科学化,能够有效促进酒店的顾客满意度和管理工作效率的提高。二是技术上的可行性。该系统的技术环境相对简单,便于操作,在具备一定的计算机软硬件和网络环境下便可实施。三是管理上的可行性。客户在网上完成预订,后台便可对订单进行处理,大大节约了传统方式下订单处理消耗的人力、物力,提高管理效率,降低管理成本。
1.3系统流程分析中小型酒店客房管理信息系统业务流程如下图1所示:
2系统设计
2.1系统功能设计酒店客房管理信息系统主要实现客房管理、消费管理、查询管理及系统管理等功能。下图为本系统总体功能结构示意图。
2.2系统模块设计根据以上分析,可将酒店客房管理信息系统分为以下几个模块:信息管理模块、客房预定模块、订单管理模块、消费结账模块、交班退出模块。(1)客房信息模块。该模块主要用于对客房的入住状态进行编辑和操作,主要包括客房预定信息的修改和删除、入住状态的添加和删除等。(2)客房管理模块。该模块是系统的核心,主要帮助酒店实现对其业务的高效管理,包括客房预订、房间分配、客户登记入住、换房、结账退房等子模块。管理员进入管理系统,查看已生成的订单,根据客户对房型和房间数量的需求信息为客户分配相应的房间。客户到达酒店,管理员核对预订信息,根据分配的房间为客户办理登记入住手续,填写入住信息,修改房间状态,并随时查看入住客户的订单详情,及时删除客户退订的订单信息。(3)信息查询模块。该模块主要完成客房管理的各种信息查询及维护功能,包括客房预订状态、客户入住信息、入住记录、消费信息查询等。(4)消费结账模块。该模块主要实现客户入住期间的消费登记及退房时的结算功能,根据客户入住信息及消费情况完成额外消费的及时入账,客户结账退房时,系统自动生成账单。(5)交班退出模块。该模块主要通过设置一定的用户权限如用户名、密码等实现酒店管理人员登陆和退出管理系统,当客房管理员换班退出时,系统能调出此管理员值班时客户的消费数额,保证工作的有效接替。
2.3系统数据库设计基于酒店管理的各项数据以及管理信息系统的存储需要,在SQLServer2005建立了以下6个主要数据表,即房型信息表、客房信息表、客户预订信息表、登记入住信息表、商品信息表、商品消费信息表等。其中,房型信息表包括房型号、房型名、剩余数量等属性,客房信息表包括房间号、房间名称、房型号、单价、状态等,客户预订信息表包括订单号、客户号、类型号、订房数量、订单时间、订单是否处理、入住时间、离开时间、订单人姓名、需求留言等属性,登记入住信息表包括订单号、房间号、是否付款、入住人姓名、身份证号、联系电话、押金、应付费用等属性,商品信息表包括商品号、商品名称、购入价格、售价、说明等属性,商品消费信息表包括订单号、商品号、消费数量、金额等属性。
3结语
系统功能主要通过业务层及数据访问层的类文件、对象和界面实现,其中,相同功能的类进行封装构成功能组件。本系统主要构建了system.dll、mis-sion.dll、database.dll组件文件,system.dll组件实现系统基本页面及用户管理功能(登录验证、页面加载、系统用户管理等),mission.dll组件实现系统功能流程操作,database.dll组件实现与数据库间的数据交互。system.dll与mission.dll构成业务层,database.dll实现数据接口层[3]。
1.1数据访问层的database.dll组件使用技术访问Oracle数据库。是.NETFramework用于和数据源进行交互的面向对象类库。本系统采用Framework数据类库,主要使用Connection连接对象连接数据库、com-mand数据命令对象执行增删改SQL语句、DataReader数据读取器对象、DataAdapter数据适配器对象及DataSet数据集对象[3]。
1.2业务层的system.dll组件system.dll组件主要实现系统用户分组、用户权限、登录验证、页面加载等功能。当使用者登录时,Web页面调用system.dll的usermanager.cs类文件中的userlogin方法。userlogin方法引用database.dll中的runsql和runproc方法,从数据库中获取用户对应权限及密码验证,重组Web页面。
1.3业务层的mission.dll组件mission.dll组件主要实现系统业务功能,包括项目维护、考核成绩录入、人员管理、任务人员筛选及查询统计等功能。组件中的类文件执行查询、添加、删除、更新、维护等操作,通过调用数据访问层组件的各个方法实现系统的各项功能[4]。
2主要功能实现
2.1动态生成功能模块设计时考虑系统的拓展性和可移植性,Web导航页面、任务保障维护和成绩录入模块均是动态生成的。使用者只需维护好任务字典和考核科目、子科目、项目字典以及考核规则表,表示层Web导航页面自动刷新,任务保障和成绩录入模块根据维护好的字典项目调用mission.dll类文件中的bindmis-sion、bindclass、GridViewShow等各种方法自动更新显示。
2.2卫勤任务人员选拔卫勤任务人员选拔是本系统设计的主要功能。根据历次参加卫勤任务的情况、日常考核科目的成绩、卫勤保障人员的状态等综合测评结果进行本次卫勤任务人员的选拔,选拔结果同时反馈至日常任务维护中。此项功能的实现主要采用.NET中的虚拟表技术,调用Oracle数据库中的createtableproc存储过程生成虚拟表动态创建绑定gridview显示,gridview列名为人员信息、任务名称及考核科目(这几项从字典表中提取,具体内容和列数不确定,gridview字段值为列名对应人员信息、任务保障次数及考核项目按权重算出的科目成绩)。
2.3ajax控件的使用ajax是异步Javascript和XML的缩写。在传统的Web网页中,当浏览器向服务器提出访问请求时,Web页面的每个服务器控件均与服务器连接一次。而在ajax处理模型中,一些页面元素可以直接调用ajax引擎实现功能,只有当信息必须从服务器上获得时才访问服务器,这样可节省时间、提高效率。本系统在登录用户的验证码、时间控件的获取、同步刷新导航列表等功能中均使用ajax控件,本文中不再赘述。
3结语
1.1作业指挥端省级指挥中心利用固定公网IP光纤专线架设作业指令服务器,并构建中国移动GPRS分组交换网络,省、地、县三级指挥中心之间通过气象系统内部网络连接并交换数据,三级指挥中心的指令均通过省级指挥中心的作业指令服务器下发。
1.2作业前端作业前端属于专制的移动短信和GPRS集成型通讯设备,采用嵌入式开发,整个作业指挥以信息指令为主,语音通话为辅,作业指令采用GPRS通道,语音采用移动电话通道。系统能一边充电一边使用,如果停电能坚持12小时,七寸触摸式屏幕,汉字输入采用手写方式,数字采用点击方式,开机时通过连接作业指令服务器进行校时。作业前端系统的每一步操作在三级指挥中心均有实时显示,并且系统有计时功能,一旦达到作业结束时间,作业前端会发出声音,此时炮站必须马上停止作业,并点击确认“作业结束”回复。如果再过两分钟炮站还没确认,前端“作业结束”确认功能将被禁止,省级调度中心将其列入黑名单,不能再申请作业,直到各级指挥中心次日重新核查后由省级指挥中心批准才能重新启用。作业前端实行密码保护,参数设置包括三级指挥中心的电话号码、通讯网络参数以及作业炮站的编号和名称等。作业前端不能任意拨号或发信息,只能和设定的三级指挥中心进行联系。基本功能如下:(1)指令显示:作业前端显示指挥中心发来的信息,系统根据收到的作业指令信息的不同类别持续发出不同的声音,民兵听到后通过点击“确认”让指挥中心得知指令已经下达。(2)作业上报:作业前端向指挥中心上报信息,上报格式相对固定,民兵只需要进行数字和选择的操作。(3)语音通话:作业前端接听某级指挥中心的电话或打电话给某级指挥中心。前端系统软件模块化设计,包括引导程序、嵌入式WinCE操作系统、图形界面、TCP/IP协议、设备驱动程序和作业执行软件,同时采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性,简化应用程序设计,保障软件质量和缩短开发周期。
2设计思路
系统根据人工影响天气业务流程和技术要求,采用高级程序语言进行编程设计,建立各功能模块和数据库信息管理软件,形成业务标准化的省地县作业指挥、调度及安全监控流程。系统分为公网和内网两个部分,公网部分主要针对作业指挥端和作业前端需要交互的作业指令进行控制和筛选,内网部分主要针对作业过程在指挥端的显示以及统计数据的挖掘,另外,中心数据库设计实现两个部分之间的数据交互和管理。指令服务器将从内网传输来的作业信息进行过滤,剔出错误的和无关的信息,并把经过滤的信息进行拆分、编码,并传递给数据储存模块,定时从数据储存模块取得待发送数据,并对其编码以后再通过公共通讯网发送到相应的炮站。作业指挥。省、地、县三级指挥中心的信息通过中心数据库同步获取和显示,使用同一套指挥端软件,依据用户权限等级实施对炮站的操作,指挥端软件可读取多普勒雷达体扫数据,并为TWR-01型天气雷达局地作业预警系统设置接口,使县级指挥中心能很好地发挥作业指挥过程中的关键作用。如遇特殊情况,省、地两级也可直接进行作业指挥。指挥系统建立在计算机辅助指挥的基础上,依托于高速公共信息网络通讯,使用计算机图形学技术和数据储存、分析技术,进行全省人工影响天气作业调度指挥及安全监控。指挥中心依据天气分析和雷达监测预警系统,当可能出现或已出现大范围活动的天气系统时,实时给出全省范围内的灾害预警区域和可作业区域,并启动连续跟踪监测,同时指示相应指挥端或作业前端、进入相应作业类型、预备等级。作业调度。省级调度中心掌握作业时间的批准权限,作业先由地县指挥中心根据预警发出申请,然后省级调度中心向空管部门提交,空管反馈后省级调度中心打开地县指挥中心的时间权限,地县指挥中心再向炮站作业前端发送。安全监控。前端设计主要考虑作业信息的智能提示。所谓智能提示就是将经过科学设计的规范作业流程嵌入作业前端系统设备,当作业炮站收到指挥中心发来的作业指令后,作业前端系统会自动进入作业流程的相应环节,并用声音和文字直观地提示作业人员进行反馈操作。作业流程完成后,相关操作信息会完整地记录在前端设备中,便于作业人员回报具体的实施数据。作业上报。为节省连续作业的时间,只要炮站确认“作业结束”,各级指挥中心便可再次为其申请作业,但每一次作业遗留下的上报工作必须在天气过程后进行回复,作业前端有炮站上报的功能,操作主要是数字和选择一些固定的选项,民兵填选妥当以后点击“作业上报”按钮,然后由地县指挥中心进行审核后入库。
3系统实施
本系统通过引进具有移动通信和计算机处理功能的通讯产品,开发能够完成作业受令、请求、报警,以及信息反馈的炮站作业前端系统,并以炮站作业前端系统为核心构建三级人工影响天气作业指挥、调度及安全监控平台,建立科学规范的业务技术体系和有效的、合理的作业流程,并通过研制炮站作业信息系统逐步提升全省人工影响天气作业指挥的自动化水平。作业前端。掌握研制炮站作业前端的核心技术,确定样机具体功能和指令细节。汛期中在标准化建设相对较好的地区进行样机测试,获取关于运行稳定性和可操作性的第一手资料,并收集各方意见和建议。汛期后集中技术力量对设备软硬件进行针对性完善和改造,总结经验,提出技术升级计划。作业指挥端。贵州省人工影响天气办公室与相关单位联合开发作业指挥端软件,源代码公开,遵循开放式宗旨,省级指挥中心和省级调度中心依托项目进行网络建设,地县指挥中心在贵州气象省地专线基础上建设。保障措施。省、地、县提供系统所需的计算机,有专门的技术人员负责运行和维护,炮站能够被移动通讯网络覆盖,具有相应的测试场地,贵州省人工影响天气办公室提供技术指导。
4结束语
【关键词】投稿平台 在线投稿 PHP Mysql 编辑管理
1 引言
传统的投稿方式有邮寄和电子邮件两种。邮寄投稿方式时间长,反馈慢,并有可能邮寄失败。E-mail投稿方式基于网络环境下,利用现在网络社会中提供的各种电子邮件服务投寄邮件。与传统的邮寄方式相比,这种方式在时效性和安全性上都迈进了一大步,但同时也存在着许多不足之处,如作者本人邮箱容量的限制、编辑邮箱邮件承载量限制等。
论文投稿平台的设计开发,主要是为了能够合理、高效率和更完善的处理论文投稿过程投递错误、半路遗失和处理不及时等引发的问题。该平台适用于各种类型编辑部门,其主要目标是实现作者的在线投稿、专家审核、论文、论文下载、论文管理和稿件状态查询等。
论文投稿平台功能包含为作者提供在线投稿功能;为审稿专家提供在线审稿功能;为论文投稿平台管理人员提供各类信息的添加、删除、修改、统计和查询等功能;和自动更新论文投稿平台的一些常规信息,如有关论文投稿平台的情况介绍以及近期稿件录用情况。
2 总体设计
本平台是针对论文在线投稿、在线审核、在线等相关内容进行设计的,主要是展示网站最新的论文动态,介绍论文在线投稿相关的步骤,专家对论文进行审核的主要流程以及读者在线阅读和下载的基本程序。另一方面,平台具有读者、作者、专家编辑登录注册功能。论文在线投稿平台分为前台和后台两部分。网站前台展示了整个论文投稿简介、最新、编委会以及编读园地等一系列的相关信息,全面向网站用户展示了平台的特色。提供在线投稿功能,满足了作者通过网络在线投稿论文的需求。通过网络对论文编辑流程的管理,大大提高了论文投稿的效率。网站后台实现了各类型用户信息的管理、对投稿论文进行管理以及用户的留言信息等,有效的实现了平台的主要功能。
文投稿平台是一个利用PHP+Mysql数据库相结合开发的应用程序,由前台基本模块和后台管理组成,平台功能模块如下。
2.1 前台展示区
主要内容包括首页、期刊简介、编委会、投稿指南、编读园地、刊文选读、期刊订阅、联系我们、帮助、留言、在线投稿、稿件查询等。2.2 后台功能管理
主要功能是更新平台的基本信息、管理前台论文信息、最新通知和公告信息、注册信息管理、在线投稿论文的管理、留言信息管理和系统信息管理等。
3 数据库设计
分析网站功能模块,论文投稿平台需要使用数据库来存储投稿论文管理、用户留言、读者信息管理、作者信息管理、审核者信息管理、编辑者信息管理和管理员表。采用的数据库是Mysql,该数据库中定义如下数据表。
3.1 投稿论文表(表名:tg)
投稿论文表主要用于保存投稿论文基本信息,结构如表1所示。
3.2 作者信息表(表名:zz)
作者信息管理表主要用于保存作者基本信息内容,该表结构如表2所示。
编辑者信息管理表主要用于保存编辑者基本信息内容,该表结构如表3所示。
4 投稿平台设计实现
论文投稿平台的前台主要是期刊的简介、编委会功能职责、投稿指南、编辑园地、刊文选读、期刊订阅的介绍,并且具有在线投稿、在线审核和稿件查询模块等模块。实时更新以及论文检索页突显在网页的前台。前台要求网站界面简洁、尽量展示在线投稿的方便、实用和快捷,并且要求操作方面,便于用户注册登录和浏览下载论文,故整个平台的文件架构比较重要。
前台页面主要包括以下功能模块:
网站导航:为浏览者提供清晰明了的浏览路线,也为各类用户介绍了网站的基本功能。
(1)期刊简介模块:介绍论文期刊的基本格式、字数要求、论文类型等相关信息。
(2)编委会模块:介绍编委会的主要成员以及各自的职责。
(3)投稿指南模块:介绍在线投稿基本流程以及投稿须知。
(4)刊文选读模块:介绍各类型刊文、选读技巧、提供选题方案。
(5)联系我们模块:为读者、作者、审核者提供在线实时对话帮助。
(6)帮助模块:为各类型用户提供帮助。
(7)用户登录区模块:读者、作者、审稿专家、编辑者可以在此模块进行注册登录。
(8)在线投稿模块:作者可以通过此模块进行在线投稿。
(9)稿件查询模块:读者和作者可以通过此模块对所要查询的论文进行检索。
(10)动态模块:展示平台最新更新论文、通知、公告以及最新录用信息。
网站后台主要使用PHP+Mysql数据库实现前台信息的添加、修改、删除和查询等功能,在论文中不做展开。
5 小结
文章在对在线投稿的研究和探索的基础上,结合在线投稿具体流程的要求,设计开发出一个具有在线投稿和稿件的编辑处理功能的投稿平台,该平台目前已经在少数几个杂志社投入使用,平台运行稳定,取得了较好的经济效益和社会效益。但在平台大规模推广使用之前,应该再对平台再进行改进,以使平台能够更加满足在线投稿的需求。
参考文献
[1]隋兴芳,薛爱华.全面实行电子稿件管理系统处理稿件的体会[J].中国科技期刊研究,2012(16):25-30.
[2]陈翔.基于B/S的期刊稿件管理系统的设计和实现[J].杭州师范学院学报,2014(10):33-38.
[3]苏波.基于web应用的性能测试研究[J].中国石油大学学报,2013(09):41-45.
[4]郑阿奇,汤玫.PHP程序设计教程[M].北京:机械工业出版社,2014(07).
[5]汪晓军,钟平.PHP网络开发技术(第二版)[M].北京:人民邮电出版社,2013(06).
关键词:串行通信无线通信机器人
足球机器人是一个极富挑战性的高技术密集密集型项目,融小车机械、机器人学、机电一体化、单片机、数据融合、精密仪器、实时数字信号处理、图像处理与图像识别、知识工程与专家系统、决策、轨迹规划、自组织与自学习理论、多智能体协调以及无线通信等理论和技术于一体,既是一个典型的智能机器人系统,又为研究发展多智能体系统、多机器人之间的合作与对抗提供了生动的研究模型。它通过提供一个标准任务,使研究人员利用各种技术获得更好的解决方案,从而有效促进各个领域的发展。其听理论与技术可应用于工业生产、自动化流水线、救援、教育等实践领域,从而有效推动国家科技经济等方面的发展。机器人足球从一个侧面反映了一个国家信息与自动化领域的基础研究和高技术发展水平。
目前,国际上有机器人足球比赛分为两大系列——FIRA和Robocup。本文所要论述的系统所应用的F-180小型足球机器人比赛就是RoboCup系列中应用较广泛的一种。
F-180小型足球机器人足球比赛的示意图如图1所示,比赛双方各有5名机器人小车在场上。足球机器人系统在硬件设备方面包括机器人小车、摄像装置、计算机主机和无线发射装置;从功能上分,它包括机器人小车、视觉、决策和无线通信四个子系统。
其中无线通信系统是衔接主机和底层机器人不可缺少的一环,它必须保证从主机端到机器人底层之间的数据传送是可靠的,从而使得机器人比较能够顺利流畅进行。由于比赛双方都有多个机器人同时在场地上跑动,要求无线通信有一定的抗干扰性。无线通信系统的性能相当程度上直接影响着机器人的场上表现。
1系统的设计及实现
比赛中从摄像头来的视频信号经过计算机处理之后得到控制小车用的数据信息,而无线通信系统的就是将这些数据信息及时准确地送达场上的每一个机器人小车,系统采用广播方式,各机器人根据特定标志识别发给自己的有用数据,从而进行决策与行动。整个系统的框图如图2所示。
1.1发送端的硬件设计
发送端主要用PIC16F877单片机实现编码和对发射机的控制,计算机通过串行口发送数据,经过PIC16F877编码后再通过PTR3000无线通信模块将数据发送出去。
所采用的PIC16F877单处机是MICROCHIP公司推出的8位单片机。采用RISC指令系统和哈佛总线结构,最高运行的时钟频率可达20MHz,因而指令运行速度快。它有很宽的工作电压范围,可直接与3.3V的PTR3000无线通信模块配合使用。
TR3000无线数据收发模块是一种半双工收发器,采用NORDIC公司的nrf903无线收发芯片,工作频率采用国际通用的数传频段ISM,频段915MHz,工作频率可以在902MHz~928MHz可变。采用GMSK调制,抗干扰能力强,特别适合工业控制。灵敏度高,达到-100dBm,最大发射功率+10dBm,工作电压为2.7V~3.3V。它最多有169个频道,可满足需要多频道的场合,最高数据速率可达76.8kbps。因而完全可以满足小型组机器人通信的数传速率与距离的需要。
本系统中PIC16F877就是采用20MHz的时钟信号,能够满足即时收发数据以及编码的需要。整个系统中包含两种电源,无线通信模块的电源为3.3V,而MAX232又需要+5电源。信号线的连接也要考虑两种电平的匹配问题,在必要的地方要加上电平转换电路。
首先单片机要接收来自计算机端的数据,计算机串口输出的信号经过MAX232由232电平转换为TTL电平。但是由于单片机采用3.3V电平,因而MAX232输出的信号需经过电平转换才能输入单片机,电平转换可以采用TI公司提供的典型电平匹配电路(见图3),也可采用74LVCXX系列逻辑门来转换。
由于PIC16F877只有一个异步串行口,因而要通过16C550通用同步异步收发器(USART)芯片来扩展一个异步串行口。这样就可以保证从计算机串口输出的数据与无线通信的数据速率不同,从而使原始数据经过通信编码及打包数据量增加之后也能及时传送,并且在必要时也能将接收数据送回计算机端,实现半双工通道。系统的电路图如图4。从图4可以看出PIC单片机采用并口对16C550进行初始化配置。由于16C550共有10个寄存器,且占用了8个地址,因而PIC单片机用RA0、RA1、RA2三个通用I/O口做地址线选择16C550的各个寄存器。单片机可以不断通过RB1、RB2引脚检测TXRDY、RXRDY信号获知ST16C550是否接收到数据,还是已经发送了数据。还可以通过把16C550设置成中断方式使每接收到一个字节数据便产生一次中断使INT信号有效,单片机进入中断处理程序,从而使单片机的执行效率更高。
单片机通过自带的异步串行口输出数据到PTR3000通信模块。由于nrf903芯片接收和发送数据共用一个引脚,因而需要其他电路来解复用。最简单的方法就是在单片机的TX引脚先接一个10kΩ的隔离电阻,再与RX和PTR3000的DATA引脚相连。但是这种方法有两个缺点,它会造成发送的数据串入到单片机的接收引脚中,另外发送信号的驱动能力受到了极大的限制。因此,本系统采用了74HC244三态缓冲器作为隔离(见图4中虚线框内所示),并且通过单片机的RB4控制收发状态,因而在半双工方式下发送信号与接收信号可以互不干扰地传送。
对于通信模块工作状态的控制主要包含表1所列的这几个信号,通过单片机的普通I/O口即可控制。
表1PTR3000工作工作模式配置表
PTR3000工作模式STBYPWR-DWNTXENCS
正常工作:接收0000
正常工作:发射0010
掉电模式01XX
待机模式10XX
1.2发送端的软件设计
当系统复位时,单片机首先要对PTR3000无线通信模块和16C550的寄存器进行编程初始化。PTR3000的初始化编程是通过同步串行信号进行的,总共有三个信号CFG_CLK、CS和CFG_DATA,分别连接到单片机RC3、RB7、RC5引脚。PIC16F877单片机本身就有同步串行口功能模块,但是由于PTR3000的同步串行数据位为14位,并非整数字节,而且14位数据必须一次初始化完成,因此实际通过普通的I/O口编程来实现这14位的同步串行信号更方便一些。在整个初始化期间CS信号必须一直为高电平。这14位初始化字的定义见表2。在初始化同步串行信号输出时最高有效位在先。在对PTR3000编程前先其状态为接收状态以免在其他频率造成无线干扰,编程完成后就可以将状态改为发射状态了。
表2PTR3000初始化控制字各位定义
Bit参数名称符号参数
位数
0~1频段FB必须为了10(表示为选择频段915±13MHz)2
2~9频点CHf=902.1696+CH·0.1536(MHz)
10~11输出功率POUT发射功率≈-8dBm+6dBm·POUT2
12~13时钟分频输出Fup"00"=>Fup=fxtal
"01"=>Fup=fxtal/2
"10"=>Fup=fxtal/4
"11"=>Fup=fxtal/82
接下来对16C550的初始化设置。由于PIC16F877自身的并行口对16C550进行初始化编程设置各个寄存器,需要注意的只是在输出每一个字节之前先要通过RA0~RA2输出相应字节的地址信号。在初始化设置时将16C550的波特率设置低于76.8kbps,以保证接收的数据能够通过PTR3000即时发送。
1.3接收端的硬件设计
接收端装在每个机器人小车上,由于机器人小车的控制采用DSP控制器TMS320LF2407,因而在接收端PTR3000无线通信模块就采用TMS320LF2407来控制。通过PTR3000接收的数据直接输入DSP,由DSP进行解码,从而做出决策和发出控制信号。因而无线通信系统的接收端电路相对发送端要简单得多,只需用TMS320LF2407代替发送电路中的单片机与PTR3000模块相连接即可。PTR3000的初始化编程也就由2407的普通I/O口来实现,只不过在初始化编程之后依旧保持PTR3000处在接收状态。
2协议的设计
2.1物理层的编码设计
物理层的编码设计要根据所采用的物理器件和物理信道的特性来决定。本系统采用PTR3000无线通信模块在接收模块中为了获得0直流电平就需要在所传输的数据中逻辑“0”和逻辑“1”的数量相等。只有满足上述条件接收部分才会获得很高的接收正确率。长时间空闲也会导致接收部分的0直流电平漂移,因为长时间的空闲实际上一直发送的是逻辑“1”。
由于PTR3000的这些特性,很自然就想到采用曼彻斯特编码(Manchester)(也称为数字双向码(DigitalBiphase)或分相码(Biphase,Split-phase)。它采用一个周期的方波表示“1”,而且它的反向波形表示“0”。由于方波的正负周期各占一半,因而信号中不存在直流分量。在异步串行通信中有一个起始位“0”,因此将停止位“1”长度也设为一位,这样在一个字节共10位信号中也就不存在直流分量了。只是加了曼彻斯特编码之后原来一个字节的数据现在要两个字节才能传送。
图4
有一些数字节,不会在进行曼彻斯特编码之后的数据串口出现,但是在一个字节中也具有0直流分量的特性,也有很高的接收正确率。这类数据字节如:0xF0、0x0F、0xCC、0x33等。从码型看来其中0xF0码型定时性能是最好的(其码型见图5),它很容易使异步接收器达到同步并且不会发生错误。由于0xF0的这种特性就可以用它做同步码元,在空闲的时间内通信系统就通过一直发送同步码元,使接收端保持同步,而且也可以保持接收模块的0直流电平状态。
2.2纠错编码设计
为了在有一定外界干扰的情况下,保证主要与机器人之间的无线通信依然稳定可靠,必须采取一定的抗干扰措施,这可以采用纠错编码来实现。可以选择纠错编码方案有(14,8)分组码、(7,4)分组码和循环码,需要使用两字节的长度发送一字节的有效信息;(5,2)分组码和循环码,交错码、(21,8)分组码和缩短循环码、(21,9)BCH码、(21,12)BCH码,需要使用三字节的长度发送一字节的有效信息。
系统中使用了(7,4)分组码,并在实际中取得了较好的效果。它的构成方式如下:
假定不做任何处理的原码格式为:
其高四位的监督码为:
A2A1A0
其低四位的监督码为:
B2B1B0
则编码后成为两个byte长度:
1X7X6X5X4A2A1A0
0X3X2X1X0B2B1B0
其中每个字节的最高位作为标志位,用于表示高四位和低四位,高四位用“1”做标志,低四位用“0”做标志。接收端通过检测标志进行重组和解码。对于译码基本方法有维特比译码和使用监督矩阵译码,可根据具体的编码方案灵活选用。
2.3帧格式设计
一般数据帧包括帧头、机器人标识、数据、数据校验、保留字节等内容,通常按照下面的格式排列:
帧头机器人标识数据保留字数据校验
为了保证帧能够准确接收,帧头的设计至关重要。一般帧头需要两个或两个以上的字节,并且应该选择数据中出现几率较低的数值和组合。在这个系统中可以采用一般数据中根本不会出现的数据字节如0xF0、0xCC作为数据帧头。而其它类型的帧(如开球或暂停等命令帧),则可以选择在0xF0之后加上其它的字0x33、0xC3、0x3C、0x0F等构成。这种帧头组合在一般的数据中是不会出现的,因而可保证帧同步不会出错。场上的每个机器人通过数据帧中的机器人标识来识别属于自己的数据,由于场上只有5个机器人,因而机器人标识只占用一个字节。