基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)的信息錄入系統(tǒng)

蘇雙琴，汪一鳴，陳 峰

（1.蘇州大學(xué)電子信息學(xué)院，江蘇 蘇州215021；2.蘇州市輕工業(yè)學(xué)校，江蘇 蘇州 215008；3.蘇州韻語信息科技有限公司，江蘇 蘇州 215002）

隨著辦公自動化水平的不斷提高，很多人力資源市場采用了電子信息化辦公平臺，如專用的服務(wù)器、大型LED電子顯示屏、觸摸屏、電腦、打印機(jī)、電話和傳真機(jī)以及招聘信息查詢系統(tǒng)等硬件設(shè)備，還專門開發(fā)了相關(guān)的信息發(fā)布軟件，建立有自己的專用網(wǎng)站，內(nèi)部實現(xiàn)了局域網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)、對外開通了互聯(lián)網(wǎng)，給求職者和用人單位都帶來了極大的便利。但對一些低端人力資源市場而言，其特點是用人單位是勞動密集型企業(yè)，有大量用工需求，而求職人員文化程度相對較低。這使得一方面由于求職者太多，對求職登記情況不熟悉，填寫求職登記表耗時費力，效率低下，給人力資源市場管理帶來不便。另一方面由于則求職人員素質(zhì)差異比較大，還有些人甚至連字都不會寫，錯失了求職的機(jī)會。

為了改變這種狀況，筆者設(shè)計了一套身份信息識別與求職信息錄入系統(tǒng)。進(jìn)場求職人員只需出示身份證，在身份識別設(shè)備上輕輕一掃，立刻形成一張具有該求職人員基本信息的登記表，求職者隨后在與企業(yè)交流、溝通的過程中，進(jìn)一步交互式錄入相關(guān)求職信息（包括個人專長，以往就業(yè)信息以及企業(yè)對個人的基本評價等），從而形成一張完整的求職登記表。這樣不僅極大方便了求職者，同時，也實現(xiàn)了無紙化辦公，人力資源市場本身的工作效率也明顯提高。

1 錄入系統(tǒng)的解決方案

通過采集求職者二代身份證形成個人基本資料，根據(jù)自動下載的企業(yè)招聘信息，配合企業(yè)工作人員的操作，快速形成個人求職登記電子表格。這就要求該系統(tǒng)具有身份證信息識別功能，多終端功能、聯(lián)網(wǎng)功能以及網(wǎng)絡(luò)集中管理控制功能。信息錄入系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示，集中控制電腦通過交換機(jī)或路由器與智能填表裝置網(wǎng)絡(luò)連接，智能填表裝置發(fā)出的檢索請求，由集中控制電腦向若干個遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)器請求檢索，檢索結(jié)果由集中控制電腦匯總后傳輸給智能填表裝置實現(xiàn)填表錄入。

圖1 信息錄入系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

智能填表裝置框圖如圖2所示，包括信息處理模塊（S3C2440核心板）、輸入模塊（二代證閱讀器及鍵盤）、輸出模塊（液晶驅(qū)動及蜂鳴器）、本地存儲器（SD卡）、數(shù)據(jù)傳輸模塊（10/100M網(wǎng)絡(luò)）。其中第二代身份閱讀器讀取用戶身份信息，并將用戶信息傳輸給核心板處理。核心板通過RS232C電路連接身份證閱讀器[1]。并根據(jù)用戶信息在預(yù)制的電子表格內(nèi)填充用戶信息，然后將電子表格輸出給液晶屏顯示。由用戶通過鍵盤輸入填寫電子表格中未能實現(xiàn)智能填表的區(qū)域。信息處理模塊通過網(wǎng)絡(luò)向集中控制電腦發(fā)出檢索請求，將請求結(jié)果填入表中。核心板將最終的電子表格存儲在SD卡中。蜂鳴器提示用戶操作過程及結(jié)果。電源及系統(tǒng)控制模塊，向其他電路提供電源管理及電源供應(yīng)。

圖2 智能填表裝置框圖

根據(jù)以上描述，主芯片要求如下：主頻400 M及以上；內(nèi)置TFT驅(qū)動電路；UART接口；SD卡接口。本文采用友善之臂的Micro 2440，其資源配置如下：CPU為Samsung S3C2440A，主頻400 MHz；在板64MSDRAM；在板256 MNAND Flash，掉電非易失；在板2MNor Flash，掉電非易失[2]，可以滿足系統(tǒng)要求。設(shè)備采用wince操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序采用EVC編寫[1~6]。

2 錄入系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

本錄入系統(tǒng)整體設(shè)計比較復(fù)雜，現(xiàn)就其軟件設(shè)計部分關(guān)于集中管理軟件中多設(shè)備的可靠性及實時性進(jìn)行研究。

2.1 關(guān)鍵問題

眾所周知，采用總線結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上，只要有一個設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)，總線的資源就會被占用。因此，在某一時刻只允許一臺設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，否則所有設(shè)備都無法通信。以太網(wǎng)采用CSMA/CD解決這個問題。對于集中控制電腦而言，指定的端口只允許一個線程接收數(shù)據(jù)。這樣，當(dāng)管理設(shè)備需要與多個設(shè)備同時進(jìn)行通信時，實際在某一時刻僅僅能與一臺設(shè)備進(jìn)行信息交互，這就需要建立一個與多個設(shè)備通信的機(jī)制。傳統(tǒng)的處理方法是單線程技術(shù)，即在接收線程中與一個設(shè)備的通信有結(jié)果（通信成功或失?。┲笤偬幚硐乱粋€設(shè)備的通信。由于傳輸中總有收到物理干擾帶來的誤碼，或者設(shè)備在處理更高級線程而不能夠立即響應(yīng)的情況，有可能導(dǎo)致通信失敗。

2.2 類多線程技術(shù)

類多線程技術(shù)是一種類似于多線程的技術(shù)，使用兩個線程來實現(xiàn)原本需要多個線程（線程數(shù)量由通信設(shè)備的數(shù)量決定）才能完成的通信，兩個線程分別是UDP接收線程和定時器管理線程。技術(shù)的關(guān)鍵在于，使用設(shè)備狀態(tài)變量來決定在超時中如何繼續(xù)處理，在定時器線程中可以讓偶然失敗的通信能繼續(xù)下去。為了解決上述多個設(shè)備需要同時通信可能失敗的問題，使用類多線程技術(shù)，達(dá)到在占用資源最少的情況下，與多個設(shè)備同時通信而無需操作者等待超時時間。由于采用了類多線程技術(shù)，可以在定時器處理程序里面，對通信指令發(fā)出后的時間間隔進(jìn)行判斷，超過一定時間沒有接收到返回的響應(yīng)幀，采取超時自動重發(fā)命令，減少偶然的干擾導(dǎo)致通信失敗的概率。若多次重發(fā)仍然得不到響應(yīng)，則向用戶反饋通信失敗。在發(fā)送多個數(shù)據(jù)記錄過程中，為了能夠連續(xù)讀取多個記錄，給每個記錄編號，若出現(xiàn)超時情況，會重新發(fā)送上一次命令，避免一個出錯所有記錄都要重發(fā)，即斷點續(xù)傳，提高了通信效率。

該類多線程技術(shù)由兩個線程來實現(xiàn)，一個是網(wǎng)絡(luò)UDP接收線程，一個是定時器線程。實現(xiàn)機(jī)制如下所述。

（1）設(shè)備結(jié)構(gòu)體定義。每個設(shè)備所定義的變量使用一個結(jié)構(gòu)體封裝，然后用該類結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的數(shù)組表示所有通信設(shè)備，結(jié)構(gòu)體定義如下：

TSendSessions=record

Status：TSendStatus；//發(fā)送狀態(tài)，有空閑等待響應(yīng)成功失敗，記錄命令執(zhí)行狀態(tài)

SendCmd：integer；//記住發(fā)送命令，以便重新發(fā)送

RdZpInfoState：integer；//0-讀入總數(shù)1...n為讀入求職信息數(shù)據(jù)包

TotalZpInfo：integer；//總的數(shù)據(jù)記錄數(shù)量

ThreadTimer：byte；//超時重新發(fā)送次數(shù)，小于最大超時數(shù)C_SEND_TIMERS

DeviceConnectState：integer；//設(shè)備連接狀態(tài)0-未連接1-連接

DeviceSearchTimes：integer；//搜索設(shè)備，如果超過3次找不到，認(rèn)為設(shè)備不存在

IPAddress：string；//記錄設(shè)備號對應(yīng)的IP地址，以便重新發(fā)送命令

end；

在發(fā)送數(shù)據(jù)時要準(zhǔn)備好發(fā)送的命令內(nèi)容，設(shè)置超時重發(fā)次數(shù)變量ThreadTimer為0，用SendCmd保存當(dāng)前發(fā)送的命令字，用Status標(biāo)記為命令發(fā)送狀態(tài)，進(jìn)入等待設(shè)備響應(yīng)過程，為超時重發(fā)做準(zhǔn)備，然后將命令發(fā)送出去。

（2）兩種情況的處理。接下來有兩種情況，第一種情況是在超時時間到來之前，接收UDP線程中接收到來自對應(yīng)設(shè)備的響應(yīng)；第二種情況是超時。

第一種情況處理很簡單，流程圖如圖3所示，首先因為收到來自設(shè)備的命令，所以可以認(rèn)為設(shè)備是連接的，標(biāo)記設(shè)備連接狀態(tài)為連接，設(shè)置Device Connect State為1，設(shè)置Device Search Times為0。然后根據(jù)協(xié)議命令進(jìn)入不同的處理，將設(shè)備狀態(tài)從等待響應(yīng)變?yōu)槌晒Γǚ乐怪匕l(fā)），最后清零變量Thread Timer。

圖3 UDP接收數(shù)據(jù)線程流程圖

第二種情況是沒有收到任何來自設(shè)備的響應(yīng)命令。在定時器程序中處理，每過一段時間檢查每個設(shè)備的狀態(tài)，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)判斷是否處在等待命令狀態(tài)，流程圖如圖4所示。如果處在等待命令狀態(tài)，超時時間到了以后將上一次命令重新發(fā)送，然后繼續(xù)等待。如果重發(fā)次數(shù)大于預(yù)設(shè)值，就通過用戶界面提示，通信失敗需要人工處理。只要有一次成功收到來自設(shè)備的響應(yīng)，通信就會成功。在請求讀取多個記錄時，使用Rd Zp Info State變量記錄當(dāng)前的記錄號碼，使用Total Zp Info保存總的記錄號碼，這樣就可以在超時的時候重新發(fā)送前一個請求的記錄號，實現(xiàn)斷點續(xù)傳，提高通信的可靠性。

圖4 定時器中斷線程流程圖

3 測試結(jié)果

測試環(huán)境如圖1所示，集中控制電腦與交換機(jī)連接，交換機(jī)與外網(wǎng)相連，設(shè)備與交換機(jī)連接，測試10次，每次傳輸數(shù)據(jù)為900個數(shù)據(jù)包，同時與10臺設(shè)備通信。分別使用單線程技術(shù)和類多線程技術(shù)測試數(shù)據(jù)，結(jié)果如表1表2所示。

表1 使用單線程技術(shù)的測試數(shù)據(jù)

表2 使用類多線程技術(shù)的測試數(shù)據(jù)

由表1表2比較可以看出，使用本文類多線程技術(shù)后，通信的時間縮短了，即使增加更多的設(shè)備也是如此，這樣大大節(jié)省了時間。另外，在測試過程中，由于通信都是100％成功，所以采用人工故意斷開網(wǎng)線3 s后接通進(jìn)行測試，采用之前的程序，無法繼續(xù)通信，必須人工再次讀取數(shù)據(jù)；采用此技術(shù)后，軟件會自動重新在原來基礎(chǔ)上繼續(xù)傳輸，實現(xiàn)了通信的可靠性和實時性。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)投入使用后，與預(yù)期效果一致，采用先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)體系，響應(yīng)速度快，體積小，功耗低，系統(tǒng)成熟穩(wěn)定，能滿足人力資源市場信息化發(fā)展需要。為進(jìn)一步提高通信的可靠性和可擴(kuò)展性，可采用自定義的協(xié)議以及CRC校驗。

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