1、基于RFID物联网的档案管理系统设计与实现DESIGN AND IMPLEMENTATION OF FILE MANAGEMENT SYSTEM BASED ON RFID INTERNET OF THINGS目 录第1章 绪论11 研究背景12 研究目的及意义1第2章 系统相关技术概述31 RFID技术简介32 Java技术33 MySQL数据库4第3章 系统需求分析51 数据采集模块需求分析52 数据处理模块需求分析53 档案信息管理模块需求分析54 用户管理模块需求分析6第4章 系统总体设计71 系统网络拓扑设计72 系统体系结构设计73 系统RFID电子标签设计84 数据库E-R图设计
2、95 数据库表设计9第5章 系统功能设计111 系统组成112 用户管理功能模块123 档案查询功能模块124 档案入库功能设计135 档案出库功能设计136 档案借阅功能设计147 档案盘点功能设计158 档案转架功能设计159 档案监控功能设计16第6章 系统实现171 用户登录172 档案查询173 档案入库184 档案出库195 档案盘点20第7章 系统测试221 测试方案222 测试用例223 性能测试22结 论23参考文献24致 谢25I摘 要近年来随着信息技术的发展，档案的种类日益多样化，信息量迅速膨胀。但与档案日益重要的价值体现相矛盾的是，档案的管理手段和方法不能与档案的高价值
3、相匹配，从而致使我国档案行业的信息化管理已经不能满足实际需要。RFID技术属于物联网范畴，是现如今十分先进的技术，它存储量大，能在各种恶劣的环境下工作，在数据识别上的速度上远超当前比较流行的条形码和二维码。经证明，RFID在档案管理中具有简化借还流程、提高档案查找和盘点效率、减少人工操作等优势，因此我们设计一种基于RFID 技术的档案管理系统，监控所有档案的存储。RFID技术实现了档案管理的自动化，它在各个环境中都可以游刃有余，不仅具有良好的普适性，同时在很大程度上减少档案管理的错误率，减少人工成本。本文以档案管理系统的日常业务流程为研究对象，详细分析了档案管理系统的业务需求，设计功能的实现流
4、程。系统基于JAVA技术，使用MySQL数据库，并引入RFID技术针对实际的业务需求优化数据处理过程，实现了基于RFID的档案管理系统的开发。关键词 RFID 档案管理 电子标签第 25 页第1章 绪论1 研究背景近年来，档案数量逐日增多，档案的种类日趋多样化，信息量迅速膨胀，而管理档案的技术却没有取得很大的进步，因此我们无可避免会面对传统管理手段和日益增大档案管理需求的矛盾，矛盾主要体现在一下几点： 档案管理员在盘点档案时的做法不够合理，目前大多数的盘点还依靠于管理员手工盘点登记，之后再进行对比，效率低下；档案存放的顺序易乱，存放好的档案容易因为借阅档案的人不停翻阅而打乱；失效档案的管理方法
5、相对落后，一些年限久远且无用的档案仍然保留在档案室，造成档案越来越多，查阅起来也更加困难。在传统管理手段和日益增大档案管理需求的矛盾愈发增大的今天，人们也开始寻求档案管理技术的改进，并向档案的全电子化、多用户超远程、综合性全方位集中式的现代管理模式发展。RFID技术属于物联网范畴，是现如今十分先进的技术，并且被大量应用在实际场景中，例如资产管理、库存管理、人员管理等各个不同的领域，并取得了亮眼的成绩。RFID技术能够快速读取存储，非接触方式读取数据，相当契合档案管理，因此我们设计一种基于RFID技术的档案管理系统，它在各个环境中都可以游刃有余，不仅具有良好的普适性，同时在很大程度上减少档案管理
6、的错误率，减少人工成本。2 研究目的及意义结合课题背景以及国内外研究现状的调研，综合分析并考虑当前市面上的RFID档案管理包含如下三点的问题：（1）很多RFID档案管理的研究还停留在表面，虽然看似已经有了一个思路，但是对于具体实施起来的细节却没有深思，没有办法给出一套可行性方案，这对于研究的发展是十分不利的。（2）RFID技术采取何种方案完全取决于应用模式，但不同规模的组织机构合适的应用模式大相径庭。如果一个单位规模比较小，那么单位中的档案数量相对较少、档案种类也会较少，并且受到单位档案存储室空间的显示，更适合使用一般的档案柜；一个单位规模比较大，那么单位中的档案数量相对较大、档案种类也会较多
7、，更适合使用开放式密集档案架；而对于一些有保密要求的档案，管理员也可以配置保密性更强的档案柜存储档案。目前应用的RFID档案管理系统，盘点采取半手工方式，入库和储位调整繁琐。面对种类繁多、数量巨大的档案实体，如果在借用和管理的时候频繁调阅，会对档案的安全造成损害，也极大考验了档案管理员对档案的精细化管理。本问旨在设计利用RFID技术，实现档案管理的数字化、信息化、自动化，实现档案实体的智能化管理，为推进档案馆资源体系建设、提高现代化管理水平、提升档案公共服务能力创造良好条件。第2章 系统相关技术概述1 RFID技术简介当RFID标签卡进入读写器的射频场后25，读写器感应到RFID电子标签的存在
8、，之后开始发送射频信号与电子标签进行交互。电子标签接收到信号之后将芯片里的信息通过内置天线反馈给RFID读写器，之后再由读写器交给服务器分析处理数据。如图2-1所示，为RFID的工作原理图，其中天线是读写器和标签之间通讯模块的桥梁，读写器与电子标签之间的数据交互都是通过天线完成。图2-1 RFID工作原理2 Java技术Java是编程中常见的语言，深受编程人员的欢迎，使用Java语言可以制作小程序，制作网页等等，人们通常认为Java是一种编程语言，但是实际上Java是一种技术，由如图2-2所示的关系组成：图2-2 RFID工作原理3 MySQL数据库MySQL是一种的数据库管理系统，它是一种开
9、源、免费的数据库应用，一般小型用户用比较合适，与PHP、JSP配合使用比较多。MySQL数据库体积小，将其安装在服务器上所耗费的时间很少，运行起来也不大占用系统内存；MySQL数据库运行速度快，执行SQL语句的效率高，可以很快得到数据增删改查的结果；MySQL数据库成本低，很明显由于MySQL数据库本身是一种免费的应用，因此对于一些小型项目开发是很有利的。本系统设计中用的就是 MySQL数据库，建立了用户表、公司表，管理员表等表。在MySQL数据库中建表简单易懂，易于操作，速度快，简洁方便。第3章 系统需求分析1 数据采集模块需求分析RFID在读取电子标签时，获取电子标签中包含的档案相关信息，
10、以此进行数据的采集操作，RFID档案管理系统的数据采集主要包括五部分：档案袋数据管理、档案出入库数据采集、档案借还的数据采集、借阅人员的数据采集、门禁数据采集。2 数据处理模块需求分析电子标签直接传输给RFID阅读器的数据信息是无法直接被识别的，因此需要通过处理模块将接收到的数据信息转化成为可识别的信息，之后才能显示在档案管理系统中。RFID档案管理系统的RFID数据处理包括以下两部分：（1）RFID阅读器中的动态库对RFID电子标签返回的标签数据进行处理，将不能被理解的电子标签信息转换成可识别的信息。（2）另一个数据处理部分对数据进行关联，把档案标签与档案在位信息进行关联处理，也就是明确该档
11、案的储位情况。3 档案信息管理模块需求分析档案管理模块可以说是普通用户最直接接触到的业务模块，它的主要作用是进行数据设置和展现。根据档案从收集到保管的业务流程，档案管理系统应具有档案收集、档案入库、档案借阅、档案盘点和储位调整等功能。针对基于RFID物联网的档案管理系统设计时的业务需求，对以下几个具体功能进行分析，主要包括档案管理参数设置、档案入库、档案借阅、档案转架、档案盘点、档案查询、档案储位管理、档案监控。图3-1 管理员用例图图3-2 普通用户用例图根据上述需求分析，分别通过如图3-1和图3-2所示的用例图描述管理员和普通用户，在档案信息管理模块中系统管理员和普通管理员的操作权限一样，
12、因此将这两个用户角色在用例图中仅用管理员角色进行表示。4 用户管理模块需求分析基于RFID技术的档案管理系统用户管理模块的需求主要包括添加用户、删除用户、查看用户权限、添加用户权限、修改管理权限、添加管理权限、分配管理权限、删除管理权限。根据上述需求分析，通过如图3-3所示的用例图描述系统管理员和普通管理员的操作权限。图3-3 用户管理模块用例图第4章 系统总体设计1 系统网络拓扑设计系统网络拓扑结构如图4-1所示，基于RFID物联网的档案管理系统由管理端和档案柜两个部分组成，管理端和档案柜通过网络进行关联，实现了管理端对于档案柜的控制。如图4-1时是系统网络拓扑结构。图4-1 系统网络拓扑结
13、构2 系统体系结构设计系统总体架构图如下图4-2所示。框架图共分为三层组件。系统从后台处理系统到前台展示系统一共可以分为5个层次：设备层、Edge Node接入层、中间件层、业务服务层、展现层。图4-2 系统体系结构图3 系统RFID电子标签设计本系统使用EPC作为快速查询档案的标识，在数据库中创建标签表，标签表的主键是标签ID。为了建立EPC码和档案本身的联系，要记录EPC码和电子档案之间的映射关系。之后建立标签关系表，关联档案ID和标签ID。通过标签表和标签关系表这两张数据关系表，档案在出入库时RFID读写器可以迅速感应到RFID电子标签的信息，然后根据上述两张表格找到可以知道所感应到的档
14、案的基本信息。档案与案卷管理的表格关系如图4-3所示：图4-3 档案相关表格关系图在标签表格建立完成后，开始初始化标签，标签只有在初始化之后才能正式投入使用。标签初始化的流程图如图4-4所示。读取一张RFID电子标签里的信息，把电子产品代码按照相应的数据规范要求写入标签中，同时在标签关系表建立标签ID和电子产品代码之间的对应关系。图4-4 电子标签初始化图关联标签工作是将电子标签的EPC在数据库中和相应的档案进行关联，同时在标签的User Memory中存储对应档案信息和该档案的档案柜ID。通过上述操作，档案管理系统的RFID电子标签才算制作完毕，关联标签的流程图如图4-5所示。图4-5 关联
15、标签图4 数据库E-R图设计如图4-6是系统E-R图。图4-6 系统E-R图5 数据库表设计如表4-1是档案数据表。表4-1 档案数据表名称类型长度备注File_idUUID档案IDFile_typeInt 4档案类型File_codeVarchar20档案编码File_secRVarchar20档案密级File_remarkVarchar50档案详情File_statusint4档案状态Parent_idVarchar20档案盒IDCarbinet_idVarchar20档案柜IDCarbinet_NumInt4档案柜层号如表4-2是档案柜数据表。表4-2 档案柜数据表名称类型长度备注Cb _idUUID档案柜IDCb_codeVarchar30档案柜编码Cb_controlIpVarcha
