劉昌輝，朱 磊，王 淼，徐春梅，蔡敦波

(武漢工程大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院, 湖北 武漢 430074)

0 引 言

企事業(yè)單位對某些文件既要方便借閱，又要實行保密.傳統(tǒng)的方式是運用文件柜，缺點是借閱不方便也不靈活，傳統(tǒng)文件柜人工管理，使用成本高.運用電子儲物箱系統(tǒng)存儲保密文件方便靈活，24小時都可以借閱歸還[1-3].但它運用于企事業(yè)保密系統(tǒng)中，存在著安全上的隱患，誰借閱的，什么時間借閱的，失密后不易追查，一旦追查，成本很高，由于存在這樣一些缺點，難于在企業(yè)保密系統(tǒng)中采用.本系統(tǒng)針對上述缺點，設(shè)計“基于互聯(lián)網(wǎng)的電子儲物箱數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)”很好的解決上述問題[4-7]，在本文中，詳細(xì)介紹該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫部分的設(shè)計.

1 系統(tǒng)分析與設(shè)計

電子儲物箱設(shè)計是為了滿足公共場合大眾存儲物品而設(shè)計的,后來發(fā)展到運用于文件的管理.但對于保密文件或保密東西，只能在保密環(huán)境下使用，誰上班誰使用，下班必須存回保密文件柜中.針對這一特點設(shè)計出基于互聯(lián)網(wǎng)電子儲物箱數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng).

2 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計

遠(yuǎn)程電子儲物箱管理系統(tǒng)主要由電子鎖、按鍵板、主板、主板與LCD 驅(qū)動模塊4部分構(gòu)成.如圖1所示系統(tǒng)的硬件總體框圖.

(1)主板的主控芯片為STC89C52，負(fù)責(zé)柜門電子鎖控制、顯示、響應(yīng)密碼按鍵開關(guān)柜門、無線射頻卡開關(guān)柜門、指紋識別開關(guān)柜門等功能，系統(tǒng)硬件總體框圖如圖1所示.

圖1 系統(tǒng)硬件總體框圖Fig.1 General hardware diagram of the system

(2)柜門電子鎖用來完成儲物箱的開關(guān)，是一個電子鎖由一個輸出口的控制.對鎖的控制由74HC164D(芯片)完成并接受STC89C52的控制，每個74HC164D可控制8個繼電器，每個繼電器控制一把電子鎖，設(shè)計為3到8片74HC164D.一旦電源關(guān)閉，所有繼電器均處于默認(rèn)狀態(tài)，所有箱門均處于鎖狀態(tài).

(3)按鍵板的處理由STC12C2052完成，為矩陣式掃描按鍵，檢測到按鍵后，利用中斷通知STC89C52，STC89C52通過UART總線從STC12C2052中讀取數(shù)據(jù)，經(jīng)過加密級別驗證后，再控制74HC164D 進行鎖的操作.

(4)通信端的通信是用STC89C52的串口TXD、RXD通過高速光藕6N137與 SN75176接口構(gòu)成RS485總線，SN75176接口再外接C2000 E1M1串口設(shè)備嵌入式聯(lián)網(wǎng)模塊，與互聯(lián)網(wǎng)相連.采集的開關(guān)存儲柜數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)上傳到服務(wù)器.C2000 E1M1串口設(shè)備嵌入式聯(lián)網(wǎng)模塊提供RS485和TTL串口到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)到RS485和TTL串口的數(shù)據(jù)透明傳輸，它可以使設(shè)備立即具備聯(lián)入TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的功能. 它向上提供10M以太網(wǎng)接口，向下提供1個標(biāo)準(zhǔn)RS485和TTL串行口，通訊參數(shù)可通過多種方式設(shè)置,通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)原理如圖2所示的聯(lián)網(wǎng)原理圖.

圖2 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)原理圖Fig.2 System networking principle diagram

3 軟件系統(tǒng)總體設(shè)計

保密文件柜不但在本地管理，也可能在其它外地高管處管理.本地訪問管理采用C/S模式，遠(yuǎn)程訪問管理采用B/S模式.隨著Internet技術(shù)的快速發(fā)展，基于Web方式的B/S體系結(jié)構(gòu)已廣泛被應(yīng)用.對于客戶端而言，面對的是界面統(tǒng)一、易于操作并且與平臺無關(guān)的瀏覽器，不需要接受過多的操作培訓(xùn)，也不需要經(jīng)歷煩瑣復(fù)雜的配置過程，在任何聯(lián)網(wǎng)的地方都可以處理業(yè)務(wù)；對于開發(fā)者來說，不需要開發(fā)專用的客戶端軟件，客戶端功能模塊經(jīng)過Web服務(wù)器就可以發(fā)布，系統(tǒng)的升級和維護都變得簡單化.

市場上的儲物箱系統(tǒng)有個很大的缺點是開箱、關(guān)箱操作沒有記錄，即使有記錄也難以遠(yuǎn)程在線查詢、服務(wù)、監(jiān)控等管理.儲物失密不具備追蹤性,一旦出問題難得追蹤.設(shè)計此系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)連接實現(xiàn)現(xiàn)場開關(guān)箱的管理，很好解決此問題.

本系統(tǒng)主要包括用戶/系統(tǒng)管理員登錄功能模塊、系統(tǒng)管理功能模塊、基本管理功能模塊、儲物箱使用管理功能模塊、設(shè)備管理功能模塊等，如圖3所示的軟件總體結(jié)構(gòu)圖.

3.1 用戶登錄模塊

用戶登錄包括系統(tǒng)管理員用戶與普通用戶，普通用戶細(xì)分注冊的普通用戶和不用注冊過客用戶(即臨時用戶).登錄功能模塊主要包括下面幾個功能：(1)用戶登錄驗證用戶的信息是否合法，如果合法，用戶可以進入基于密碼和指紋識別的電子儲物箱管理系統(tǒng)；(2)根據(jù)用戶的權(quán)限構(gòu)建不同的操作樹.

圖3 軟件總體結(jié)構(gòu)圖Fig.3 The overall structure of the software

3.2 系統(tǒng)管理功能模塊

系統(tǒng)管理功能模塊主要提供系統(tǒng)管理員與注冊用戶使用模塊，主要包括下面幾個功能：(1)分配管理權(quán)限；(2)修改用戶密碼；(3)系統(tǒng)信息設(shè)置；(4)系統(tǒng)幫助信息.

3.3 基本管理功能模塊

基本管理功能模塊主要包括下面幾個功能：(1)注冊用戶；(2)使用期限；(3)計時計費；(4)注銷用戶.

3.4 儲物箱使用管理功能模塊

儲物箱使用管理功能模塊主要包括下面幾個功能：(1)用戶查詢；(2)身份查詢；(3)開箱查詢；(4)時間查詢.

3.5 設(shè)備管理功能模塊

設(shè)備管理功能模塊主要包括下面幾個功能：(1)使用管理；(2)開箱管理；(3)清箱管理；(4)維護記錄.

4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

根據(jù)上述的功能設(shè)計和模塊設(shè)計，在SQL Server 2005中，為遠(yuǎn)程電子儲物箱管理系統(tǒng)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫“電子儲物箱”.在該數(shù)據(jù)庫中，創(chuàng)建了用戶信息表User、箱號信息表Box、用戶登錄信息表UserLog、箱號使用表BoxUse和用戶使用箱號表UtoB，分別用于存放用戶基本信息、箱號基本信息、用戶登錄信息、箱號使用信息和用戶使用箱號信息[4-7].

4.1 用戶信息表User

用戶信息表User用來存放用戶基本信息，如用戶名、IC卡號、性別、證件號等.表的字段說明用戶信息表如表1所示.

表1 User用戶信息表Table 1 The user information

4.2 箱號信息表Box

箱號信息表Box用來存放箱號的基本信息，如箱號、狀態(tài)和類型.表的字段說明如表2 Box箱號信息表所示.

表2 Box箱號信息表Table 2 Box No. information

4.3 用戶登錄信息表UserLog

用戶登錄信息表UserLog用來存放用戶登錄信息，如ID、用戶ID、當(dāng)前時間等.表的字段說明見表3 UserLog用戶信息表.

4.4 箱號使用表BoxUse

箱號使用表BoxUse用來存放箱號使用信息，如ID、箱號ID、開箱時間、關(guān)箱時間等.表的字段說明見表4 BoxUse使用表.

4.5 用戶使用箱號表UtoB

用戶使用箱號表UtoB用來存放用戶使用箱號信息，如ID、當(dāng)前時間、用戶ID等.表的字段說明見表5 UtoB用戶箱號表.

表3 UserLog用戶信息表Table 3 UserLog user information

4.6 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計

根據(jù)上述分析將數(shù)據(jù)庫"電子儲物箱"中各個表之間的關(guān)系設(shè)計如下：用戶登錄信息表UserLog引用用戶信息表User的UserID列作為外鍵；箱號使用表BoxUse引用箱號信息表Box的BoxID列作為外鍵；用戶使用箱號表UtoB引用用戶信息表User的UserID列和箱號信息表Box的BoxID列作為外鍵[2].數(shù)據(jù)庫“電子儲物箱”中各個表之間的關(guān)系如圖4、圖5、圖6所示.

表4 BoxUse使用表Table 4 The box use

表5 UtoB用戶箱號表Table 5 UtoB users case number

圖4 表User與表UserLog的關(guān)系圖Fig.4 User and UserLog relationship chart

圖5 表Box與表BoxUse的關(guān)系Fig.5 Box and BoxUse relationship chart

圖6 表Box與表UtoB的關(guān)系Fig.6 Box and BoxUse relationship chart

5 結(jié) 語

基于Web 的電子儲物箱數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計解決了遠(yuǎn)程查詢管理儲物箱問題；同時也解決了儲物箱文件柜的保密、泄密問題.方便了各種保密文件的借閱，從網(wǎng)上就知道保密文件的借閱人，借閱時間，保密文件有哪些人調(diào)閱.此系統(tǒng)不僅用于保密文件的存儲，還可用于公共存儲系統(tǒng)圖書館，大型商場存儲柜，同時兼有密碼、射頻卡、指紋開啟柜門的功能.

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