基于射频IC卡的考勤系统

第二章 系统总设计及相关技术 13

为物联网发展的最关键技术，其应用市场必将随着物联网的发展而扩大。

据前瞻网《2013-2017年中国RFID行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》调查数据显示，到2010年，全球RFID标签的生产数量将达到330亿，是2005年13亿产量的25倍以上，RFID在未来几年的应用会随着产业不同而有很大差异。从1991年至今，已经有超过15000万台汽车在使用RFID标签。而根据分析师的预测，未来RFID将主要应用在供应链管理等物流领域，而这个市场将成为RFID市场的重头戏。但如果在应用上能够采取有效措施，实现RFID标签的量产化，RFID标签的价格将会迅速下跌，应用普及也将指日可待。 （2）射频IC 卡的发展

根据射频IC卡具有防磁、防静电、抗破坏性和耐用性强、防伪性好、存储数据安全性高(可加密)、数据存储容量大、应用设备及系统网络环境成本低、品种型号齐全、技术规范成熟等性能特点，一些功能比较完善的射频IC卡系统得到广泛采用。中国的lC卡产业及应用始于二十世纪九十年代初，是伴随着中国政府启动“金卡工程”而发展起来的。在这短暂的十年里，中国的lC卡产业及应用从无到有，从小到大，迅速走过了启动阶段，发展的速度是惊人的，特别是这些年来，中国的年发卡量均超亿张，年增长率达到30%~40%，已成为世界IC卡应用发展最快的国家之一。射频IC卡系统的应用近几年在国内发展速度相当快。各种考勤系统，公共交通收费系统，智能水表系统，门禁系统，食堂售饭系统、节水控制系统和巡视检查系统中射频IC卡系统得到广泛应用。射频IC卡系统具备诸多无可比拟的优点，因此在医疗、金融、教育、税务、公安、交通、邮电、通讯、服务、保险等各个领域都得到了广泛的重视和应用。作为一种新的高科技产品正在引起人们的广泛关注，它标志着又一种新的信息处理手段的问世。未来智能卡系统的普及与应用将改变整个社会的生活方式，是人类全面迈向电子话时代的钥匙。

2.3 USB技术

2.3.1 USB简介

USB，是英文Universal Serial Bus（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为“通串线”，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是

14 基于IC卡的考勤管理系统设计

应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。 2.3.2 USB协议

USB是以各种封包为主的通信协议。由于USB集线器上可以插很多USB设备，并且USB设备种类多，有各自的配置信息，为了区分这些设备，以及了解这些设备的配置，USB协议提供了不同的封包形式，分别为令牌封包、数据封包和握手封包。当设备刚插到USB接口时，USB要进行设备列举，进入设置阶段，在这个过程中，PC机总是先发SETUP令牌包，表示要对该USB设备进行取描述符或进行设置，接下来发数据包，里面包括了设备请求描述符，在收到正确的握手包后，进入了数据阶段；在数据阶段中，PC机首先发送IN或OUT令牌包，表示PC机要从设备取数据或PC机有数据发送到USB设备，接下来接收或发送数据包，然后发送或接收握手信号。由此可见，USB接口是以令牌封包为主的总线协议，而且PC主机掌握了这个总线的一切主控权，换言之，一切的沟通皆由PC主机来负责激活与执行，USB设备必须通过严谨的协议才能达到通信的目的，进而执行各项传输命令。[14][15] 2.3.3 USB系统基本组件

USB系统用主控制器管理主机与USB设备间的数据传输。它与主控制器间的接口依赖于主控制器的硬件定义。同时，USB系统也负责管理USB资源，例如带宽和总线能量，这使客户访问USB成为可能。USB系统还有三个基本组件： （1）主控制器驱动程序（HCD）。这可把不同主控制器设备映射到USB系统中。HCD与USB之间的接口叫HCDI，特定的HCDI由支持不同主控制器的操作系统定义，通用主控制器驱动器（UHCD）处于软结构的最底层，由它来管理和控制主控制器。UHCD实现了与USB主控制器通信和控制USB主控制器，并且它对系统软件的其他部分是隐蔽的。系统软件中的最高层通过UHCD的软件接口与主控制器通信。

（2）USB驱动程序（USBD）。它在UHCD驱动器之上，它提供驱动器级的接口，满足现有设备驱动器设计的要求。USBD以I/O请求包（IRPs）的形式提供数据传输架构，它由通过特定管道（Pipe）传输数据的需求组成。此外，USBD

第二章 系统总设计及相关技术 15

使客户端出现设备的一个抽象，以便于抽象和管理。作为抽象的一部分，USBD拥有缺省的管道。通过它可以访问所有的USB设备以进行标准的USB控制。该缺省管道描述了一条USBD和USB设备间通信的逻辑通道。

（3）主机软件。在某些操作系统中，没有提供USB系统软件。这些软件本来是用于向设备驱动程序提供配置信息和装载结构的。在这些操作系统中，设备驱动程序将应用提供的接口而不是直接访问USBDI（USB驱动程序接口）结构。

2.4 Visual Basic及Microsoft Access

2.4.1 Visual Basic

Visual Basic是一种由微软公司开发的包含协助开发环境的事件驱动编程语言。从任何标准来说，VB都是世界上使用人数最多的语言——不仅是盛赞VB的开发者还是抱怨VB的开发者的数量。VB拥有图形用户界面（GUI）和快速应用程序开发（RAD）系统，可以轻易的使用DAO、RDO、ADO连接数据库，或者轻松的创建ActiveX控件。程序员可以轻松的使用VB提供的组件快速建立一个应用程序。

Visual Basic6.0具有易用，通用和开发效率高的特点。随着微软对它不断地改进以及计算机本身性能的提高，使得Visual Basic6.0越来越适合一般的应用程序开发。正如Bill Gate所说，世界上绝大多数的Windows应用程序是用Visual Basic编写的。在众多的开发工具中，我们为什么要选择Visual Basic6.0呢？因为VB具有众多其它开发工具所没有的优点。具体表现为：（1）开发的高效；（2）语言的高效；（3）编译的高效；（4）执行的高效；（5）维护的高效。Visual Baisic也几大功能特点：（1）面向对象的可视化程序设计方法；（2）事件驱动的编程机制；（3）简单易学的程序设计语言；（4）集成的应用程序开发环境；（5）强大的数据库管理功能。[16] 2.4.2 Microsoft Access

Microsoft Access 2000是一种关系型数据库管理系统 (RDBMS)。Access数据库是Microsoft Office 2000套件的Professional版和Developer版的一个组件，不需要单独安装。 与其他关系型数据库一样，MS Access充当“后端”，它的任务

16 基于IC卡的考勤管理系统设计

是存储数据。除此之外，通过使用MS Access，用户还可以创建“前端”或一种对用户友好的、颇受欢迎的数据访问方式。Access数据库由七个对象组成：表、查询、窗体、报表、页、宏以及模块。

数据库中的数据主要存储在“表”中；

“查询”帮助用户检索基于某些条件的特定数据；

“窗体”帮助用户创建用于输入、修改和操纵数据的用户界面；

“报表”以某种格式显示一个或多个表中的数据，数据可以直接从表中提取，也可以是字段经过某些计算的结果，报表还提供良好的打印效果；

“宏”和“模块”有用来计算、在应用程序中导航以及打印报表等操作； “页”有提供给浏览器一web页的形式查看数据库中的数据。而且它可以在单一的数据库文件中管理所有的信息。在这个文件中，用户可以将自己的数据分别保存在各自独立的存储空间中，这些空间称作表；可以使用联机窗体来查看、添加及更新表中的数据；使用查询来查找并检索所要的数据；也可以使用报表以特定的版面布置来分析及打印数据。

如果要保存数据，可以为每一种类型的信息创建一个表。定义好各个表之间的关系，就可以实现将查询、窗体或报表中的多个表中数据合并在一起。如果要搜索并检索符合指定条件的数据，包括来自多个表中的数据，就要创建查询。查询的同时也可以更新或删除多条记录，并对数据执行内嵌或自定义的计算。如果要简单地直接在某个表中查看、输入及更改数据，创建一个窗体。在打开一个窗体时，Microsoft Access 2000将从一个或多个表中检索数据，并使用用户在“窗体向导”选择的版面布局或所创建的版面布局，将窗体显示在屏幕上。如果要分析数据或将数据以特定的方式打印出来，创建一个报表等等。