五、车辆行驶记录仪信息采集管理系统的技术实现
车辆行驶记录信息采集管理系统应根据行业管理部门和企业用户不同的应用需求和安全需求,客观上要求其实现技术必须充分考虑到现有资源的状况和实现技术的先进性。从而找出适合自身资源、经济、技术状况的开发模式。
1.信息分析处理平台的应用计算模式及核心技术
近年来,Internet的兴起与普及使得软件从外在形态、内在需求、关键技术和应用模式都在经历着异常变革,即软件服务化和WEB化。Microsoft的.NET计划、SUN的开放网络环境Sun ONE的出台、应用服务ASP的兴起已经表明,软件形态正逐步从产品模式向软件服务模式演变,软件服务作为一种模块化应用或功能部件正在成为互联网应用软件的主流,而一个基于Web Service的分布式计算环境正在逐步形成。
Web Service本质上是一种应用计算模式,它是一种在Internet上共享数据和功能的手段。Web Service通过使用标准的互联网应用层协议(如超文本传输协议HTTP和XML),提供计算机之间的通信,将软件功能表现在Intranet或Internet上。由于采用了应用层之上的路由、消息和分布式计算机构,因此,可以有效地屏蔽底层技术细节的差异性所带来的异构计算平台中资源共享与应用整合问题。在Web Service的体系中,软件应用被分割为高内聚、弱耦合的单项服务,分别提供特定的应用业务功能,并可以通过WEB平台加以调用和访问。这些基于WEB平台的分布的可重用功能组件之间通过协同工作,最终能够灵活地构成实现特定功能的应用系统。
由于Web Service技术具有上述优点,在车辆行驶记录信息采集管理系统建设中可以采用该技术来构建系统服务架构,实现数据的传输和数据的在全省范围内的整合。
1.1 系统应用计算模式的分析
目前国外已经采用了Microsoft Windows DNA,J2EE,Microsoft.NET框架等软件技术构成了许多成功的大型应用系统,因Microsoft.NET是以Web Service为基础的软件架构平台,故采用Microsoft.NET框架开发车辆行驶记录仪信息采集管理系统。下面对Microsoft.NET技术进行简要的分析。
Microsoft .NET 框架介绍
Microsoft .NET是Microsoft公司于2000年6月推出的下一代互联网软件和服务战略,它“代表一个集合、一个环境、一个可以作为平台支持下一代Internet的可编程结构”。
.NET首先是一个理想化的未来互联网环境,它是允许所有的计算机群、相关的设备和服务商进行协同工作的网络计算环境。未来的互联网,应该以一个整体服务的形式展现在最终用户面前,用户只需要知道自己想要什么,而不需要一步步地在网络上进行搜索和操作来达到自己的目的。这种有别于浏览器只能静态浏览的可编程Internet软件结构。因此,.NET被定位成可以作为平台支持下一代Internet的可编程结构。
.NET的核心是Web Service技术。它的提出来源于Web Service技术的应用需求以及现有的Windows DNA 体系架构所面临的问题。所有这些需求要求Microsoft围绕Web Service技术这个中心提供:支持Web Service的运行环境;
将Web Service同现有的WEB开发模式相结合的开发方法;简化Web Service开发过程的工具;真正可用的基于Web Service的WEB应用的后台支持。
图5.3显示了Micorsoft.NET的体系结构
图5.3 Microsoft.NET的体系结构图
.NET框架以及基于.NET框架的协作层的目标是提供支持Web Service 技术的运行环境,它基于开放的Internet协议(如简单对象访问协议SOAP,服务描述语言WSDL,服务发现描述符DISCO以及网络应用层协议HTTP,SMTP)和XML数据表示,提供对特定应用的统一封装格式。.NET企业服务器、构造模块服务(如Microsoft Passport等)以及其他公共WEB服务为开发基于Web Service的WEB应用提供了丰富的后台支持。Microsoft Visual Studio.NET提供了一套Web Service的开发环境,简化了Web Service的开发。
.NET框架的主要优点有:帮助软件使用者与网络服务商部署软件。提供更稳定、更安全、更易扩容、更高性能的软件开发环境。让开发人员更有生产力:
1. 更易使用现有代码;
2. 使他们更轻松地集成所支持的20多种编程语言编写出来的组件,让他们用同样的工具和技能开发出更多样化的软件;
1.2 服务架构的关键技术
子系统名称 系统环境 采用的软件技术
采集终端 Windows2000/XP C#/VB.NET,XML,SOAP
数据服务中心 Windows2000 Advanced Server,
Oracle 9i/SQL Server 2000 C++/C#/VB.NET,XML,
Web Service
数据传输接口 Windows2000 Advanced Server C++/C#/VB.NET,XML,COM+,
Web Service
公众服务平台 Windows2000 Advanced Server,
IIS ASP/ASP.NET,HTML,JAVASCRIPT, XML
图5.4显示了系统服务架构图。
实现服务架构的关键技术有XML,Web Service,SOAP等,下面对这些关键技术进行简要的说明。
图5.4 服务框架图
1.2.1 XML技术
XML即为可扩展的标记语言(Extensible Markup Language)。XML是一套定义语义标记的规则,这些标记将文档分成许多部件并对这些部件加以标识。
使用XML有以下优点
1.XML允许各种不同的专业(如音乐、化学、数学等)开发与自己的特定领域有关的标记语言。这就使得该领域中的人们可以交换笔记、数据和信息,而不用担心接收端的人是否有特定的软件来创建数据。
2.XML具有较好的保值性。过去40年来的大多数计算机数据都丢失了,不是因为自然损害或是备份介质的磨损,而只是因为没有人来写出如何读取这些数据介质和格式的文档。以不常用的格式保存的二进制数据,数据也许会永远地消失了。XML在基本水平上使用的是非常简单的数据格式。可以用100%的纯ASCII文本来书写,也可以用几种其他定义好的格式来书写。ASCII文本是几乎不会“磨损”的。
3.应用间交换数据。由于XML是非专有的并易于阅读和编写,就使得它成为在不同的应用间交换数据的理想格式。XML使用的是非专有的格式,不受版权、专利、商业秘密或是其他种类的知识产权的限制。XML的功能是非常强大的,同时对于人类或是计算机程序来说,都容易阅读和编写。因而成为交换语言的首选。
由于XML技术有上述优点,因此在车辆行驶记录信息采集管理系统中,XML是其运行的核心技术之一,也是整个框架中的应用层数据编码格式。
下面介绍基于XML的数据采集流程
图5.5数据采集流程
1.本地采集
本地采集是使用USB软盘或标准RS232C型9针接口从行驶记录仪上取出车辆行驶数据,该数据是以二进制格式形式保存;因考虑到不同品牌车辆行驶记录仪内部数据结构的差异性特点。故在规范应用方面统一输出格式,即:在技术上采用中间件技术将不同结构的数据转换成统一的数据格式输出,数据转换模型如图5.6所示。
图5.6 数据转换中间件
使用数据采集终端将USB软盘中的二进制数据文件读出,并转换为普通格式数据保存在本地数据库,如图5.7所示;
图5.7
数据上传(远程采集)
数据上传是采集终端将保存在本地车辆行驶信息库中的数据转换成XML格式的数据,并实时地上传至数据接收中心,具体流程如图5.8所示。
图5.8 数据上传(远程采集)流程
1.2.2 Web Service 技术
车辆行驶记录信息采集管理系统中的Web Service主要为数据传输服务提供支持。该技术前面已经提过,是利用标准的WEB协议和可编程访问的WEB组件,目标是提供跨平台的互操作性,让分布在地理上不同区域的计算机和设备协同工作。Web Service将应用功能封装成若干WEB组件,并将其发布在网上,供需要获得这些功能的应用系统访问,而且各种应用系统间都能够通过这种方式进行互联互通。整个Web Service的实现过程采用的都是标准的协议和技术,如:HTTP,SOAP,XML等。因此,按照Web Service架构设计的系统将具有很好的跨平台性和兼容性。数据传输过程中的用户验证、数据上传及其他用户服务都可用Web Service实现。
1.2.3 SOAP技术
简单对象访问协议SOAP是在分布式的环境中基于XML协议进行信息交换的简单协议。随着异种计算环境的不断增加,各种系统间的互操作性变得越来越重要,因此,要求系统能够进行无缝的通信和数据共享,从而在Internet环境下,消除巨大的信息孤岛,实现实习共享、进行数据交换,达到信息的一致性。而SOAP是实现“基于WEB无缝集成”,提供一种完全跨平台、跨系统访问服务和对象的可行技术。
SOAP采用XML作为编码方式,这有很多的益处:XML是标准语言,它所表示的消息具有较好的易读性,而且很容易为它编写编码器和译码器;可以用很少的或零系统开销相对无修改地将XML数据发送到XML-RPC调用;可以使用不同格式的XML-RPC系统方便地从一种格式转换到另一种格式的XML(XSLT)。
1.2.4 WSDL
WSDL是一种WEB服务描述语言,它以某种结构化的方式(XML)对WEB服务的调用/通信加以描述,定义了一套基于XML的语法,将WEB服务描述为能够进行消息交换的服务访问点的集合。
六、车辆行驶记录仪信息采集管理系统的维护
在车辆行驶记录仪信息采集管理系统运行期间,系统维护人员应对整个系统的硬件、软件以及网络定期地进行维护和测试,及时纠正系统中的错误,以保证系统能够在安全、稳定的环境下实现可持续运行。
1. 专人负责、定期进行
系统维护必须有专人负责,建立系统维护计划,定期进行系统维护。系统维护人员不仅要有较强的IT基础,而且还需要对车辆行驶记录仪的相关知识有一定的了解,熟悉整个系统的操作流程和规则,在时间和精力上也要有一定的保证。
2. 系统维护从建立原型系统后开始
系统维护不是在系统上线后才开始考虑,而应该在建立了系统原型后就应该着手考虑和进行。一般来讲,系统原型建立到系统正式上线会有一段时间,其间很多原有的和采集的数据会源源不断地转入系统中,而系统管理的信息又是动态的,每天都可能有变化发生。完善的系统维护会帮助系统在实施完成后系统切换的正常进行,减少切换过程的忙乱和可能的重复劳动。
3. 定期系统清理和备份
在系统运行一段时间以后,我们会发现系统里逐渐会积累很多结果不正确、目的不明确、甚至是无用的查询、报表,它们的存在会大大地降低系统的可使用性。试想一下,面对系统中数十个甚至上百个查询,用户不仅难于找到他想要的结果,而同一种查询往往会有很多个类似的查询在系统中存在。由于建立查询的方法不一样,有些相对通用,有些是临时用的,条件设置不同,运行结果也会有差异。这些查询逐渐就成为了系统的垃圾。同时,大量的、很少使用的历史数据在系统中也会大大降低系统的运行效率。
因此,根据系统运行管理规则,定期地清理系统中的无用查询和报表,定期卸载历史数据,在需要用的时候再恢复它们,则可大大地提高系统的运行效率。
4. 建立运行日志档案、更新系统设置说明和用户文档
很多用户不愿花时间来编写和更新系统有关文档,即使在系统实施阶段编写了文档,也不能在以后的工作中根据变化保证文档的更新。在系统投入运行后,一般来讲,系统维护工作应包括系统设置文档和用户使用文档的编写和更新及系统运行日志的建立。建立系统运行日志档案可以有效地记载系统运行中出现的问题,在未来的使用中避免犯类似的错误。
全面、准确和易理解的系统设置文档有助于对系统设置的理解,为系统设置的修改和将来系统的升级提供了有效的说明。而作为有效沟通手段之一的用户文档,则可以帮助用户更好地理解系统的要求,熟悉新的操作流程和操作方法。