基于arm的网络数据库设计毕业论文(编辑修改稿)

基于arm的网络数据库设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

范围内，任何具有合适的接收设备的人都可以捕获该频率的信号，这必然会影响到一个局域网络中的安全，因而，无线网络用户对于重要数据需要特别加密以增加安全性。 （ 4） 灵活性：传统的有线 网络布局要受到布线格局的限制，如果建筑物中没有预留的线路，布线以及调试的工程量比较大。 如果使用无线网络的话可以解决了上述的麻烦，因为无线网卡体积小、重量轻、携带方便，带上它就可以随时随地组建网络而不用再拉着一根长长的网线，不必受空间的限制和网络安装时间的困扰。 组建了无线网络，家里的每一个人在家里的每一个角落，都可以使用 PC、笔记本电脑甚至 PDA（手持电脑）接入互联网，实现随时随地同时上网。 还有的就是，在搬家或更换上网地点时也不会损失布线费用，只需要把无线接入器拆走，就带走了所有网络部件，相当简单方便。 （ 5） 扩展性：有线网络的扩展性比较弱，如果要增加新用户，而原有布线所预留的端口又不够用的话，那就要进行重新布置线缆等工作，虽然电缆本身并不贵，比较麻烦；而且，一旦网络建成，其功能上也比较固定。 而无线网络的扩展性就比较强，一台 AP可以支持 2048个用户（为保证高性能，建议接入 30台计算机，但这足以满足家庭用户的需要了）；如果需要新增加用户，网络不需作任何更改，只要在计算机上安装一张无线网卡就可以了。 （ 6） 简便性：有线网络安装过程和维护过程懂简洁明了，但是安装工序比较繁琐，而且需要一定的技术。 无线网络的安装过程简 单，一般只需 5分钟就可以安装完成了。 只要给无线路由器接上电源，然后进行简单设置。 有的需要进行手工配置，对于特殊的配置，需要在计算机和网卡上分别进行设置，才可以实现互联网的连接了。 总评：无线网络技术在不断的发展与改善，其发展前景是良好的，但是在很多场合下，有线接入技术并真的比无线网络有更多的优势。 无线网络是对有线网络的一种基于 ARM 的网络数据库设计 6 补充，而不是一种替代。 两种网络各有各的好处，具体选择哪种网络还是要看具体的需求，就本次设计来说，我们以灵活性与简便性为主，因此选择使用无线网络。 对于无线网络连接，常见的解决方案有 GPRS、 GPS、蓝牙、 WiFi及 ZigBee 等。 虽然 GPRS和 GPS具有较广的传输范围，但传输速率低，性价比不高。 短距离无线通信技术的实现价位比较低，本文主要考虑的蓝牙、 WiFi及 ZigBee等几种短距离。 下面是几种常见的短距离无线通信技术。 ① WiFi技术 WiFi使用的频段在。 WiFi的传输速度较高，最高速度由使用的标准决定， 11Mbps， 54Mbps[6]。 WiFi技术的第二层 上与以太网是一致的，可以很方便的嵌入到已有的有线以太网中，降低了组网成本。 ② 蓝牙 蓝牙采用低功率时分复用方式发射 1 MHz的带宽时，蓝牙的有效传输速率是 721 Kbit/s，通信距离为 10cm至 10m。 蓝牙是一种低成本的短距离通信技术，频带为 ISM，采用跳频扩谱技术。 ③ ZigBee技术 ZigBee是一种新兴的近距离无线网络技术，其特点为复杂度低、功耗低、成本低、速率低 [4]。 该技术能够很好地应用于工业仪器监测、消费类电子及家庭监控等无线传感器网络的控制领域中 [5]。 ④ UWB 技术 UWB（ Ultra Wideband），是另一个新兴的无线通信技术 [6]，翻译过来即超宽带技术。 UWB的调制方式采用脉冲调制及二进制相移键控，工作波段为 至 10. 6GHz。 UWB能够穿透墙壁和身体并且具有较高的分辨率，可应用于救援、消防、医疗、雷达系统和图像处理。 从以上几种方案的比较中可以看出， WiFi在传输速率和网络覆盖率方面都具有更突出的优势。 虽然 WiFi技术的无线通信质量有待改进，但现有的水平已经可以满足本设计的需求。 综上所述本设计选择 WiFi 作为终端连接到网络的方式。 本设计的无线网络环境由路由器和无线网卡组成的无线局域网，这种 AP和无线网卡的组网方式也是 WiFi常用的组网方式之（ AccessPoint），常译为 ―无线访问节点 ‖或 ―桥接器 ‖，用途是无线工作站及有线局域网络的桥梁。 本设计采用型号为 TLWR740N的无线宽带路由器作为 AP，无线网卡选用以 Ralink RT3070L为核心控制器的 WiFi8000 模块。 用户图形界面 在 图形界面的选择上主要考虑客户端，因为客户端采用的嵌入式操作系统的硬件资源是有限的，这就要求所使用的用户图形界面必须具有轻型、高性能、高可靠、可基于 ARM 的网络数据库设计 7 配置、可移植的特点。 选用嵌入式图形界面作为图形用户接口 GUI（ Graphics User Interface）的开发，下面对比几种常见的嵌入式 GUI： （ 1） Qt/Embedded Qt是一个跨平台的 C++图形界面库，完全面向对象，非常易于扩展，并且允许组件编程。 Qt开发库是最重要的 Qt构成部分，拥有的 C++类约 400多个，主要的构成部分有 DATABASE、图形用户接 口以及国际化语言等； Qt Linguist使不同国家的开发者免受语言不同带来的影响，促使了更多的开发者选用 Qt； Qt Designer是一个可运行于多种平台的集成开发环境，主要用途是对窗口部件的布局和对话框的构建； Qt Assistant是 Qt中的帮助软件，开发者可以把它作为帮助文档的浏览器； Qt嵌入式版指的是面向嵌入式操作系统而推出的 Qt版本，常用的有 Qt /Embedded 和 Qt/X11。 （ 2） MicroWindows MicroWindows[7]是一个出现较早的源码开放的项目，由 C语言编写的，具 有较强的移植性，支持许多硬件平台。 它就有相对完善图形功能，但窗口处理功能远不够完善，在图形引擎中有很多未经任何优化的低效算法，这些缺陷使 MicroWindows距离一个优秀的窗口系统还有一定的差距。 （ 3） OpenGUI OpenGUI是一个采用 LGPL条款的源码开放的项目。 OpenGUI的内核是由汇编语言进行编写的，这使得它具有非常快的运行速度，但也正是这个原因使得它的不具有较好的可移植性，它对多线程也不支持。 （ 4） MiniGUI MiniGUI是一个基于 Linux的轻量级 GUI，遵循 LGPL条款。 MiniGUI是一款国产的自由软件，技术创新，优势诸多。 具有的特点包括：轻量小巧、可配置、较好的可移植性。 但它的图形引擎有局限性并且其功能较弱，体系结构也远不够完善，在图像开发环境中不具备 IDE。 此外 MiniGUI缺乏支持度。 同样作为基于 Qt开发出软件平台， Qt/Embedded比 Qt/X11有许多优势，比如Qt/Embedded更节省内存。 而且，使用 Qt/Embedded设计的软件，无需再进行一次编译，就能够直接运行在 Qt/X11上，反之却不可以。 鉴于 Qt/Embedded比较有优势，下面结合 Qt所带有的优势，来分析一下 Qt/Embedded作为一款嵌入式 GUI具有的特点。 ① 丰富的 API函数，而且类库支持跨平台，封装了适合不同操作系统的访问细节，这也正是 Qt的魅力所在。 ② 丰富的工具，以开发包形式提供，包括了图形设计器、 Makefile制作工具、字体国际化工具、 Qt的 C++类库等。 ③ 优秀的快平台特性，支持 Windows系列、 Unix/ Linux/Solaris、 Mac OSX。 ④ 良好的封装机制，非常高的模块化程度，这使得它具有很好的可裁剪性和可移植性 [8]。 基于 ARM 的网络数据库设计 8 ⑤ 丰富的资源，使用者众多。 ⑥ 运行需要资源少、速度快。 分析了四种常见的嵌入式 GUI 的优缺点之后，结合客户端的需要，选择Qt/Embedded来开发客户端的用户界面，本设计使用的 Qt/Embedded 的一个版本。 嵌入式数据库 在数据库领域 ， 嵌入式数据库的 ―嵌入 ‖一次的语义是指能够比较方便简单的应用于其他应用程序中。 本设计选择使用嵌入式数据库的依据也源于这种语境下的概念。 本设计中的数 据量不是特别大，在数据库的具体选择上，主要考虑中小型的数据库 ，常见的主要有 MySQL、 SQLite、 Berkeley DB、 Firebird、 PostgreSQL等 [9]。 MySQL是一种多进程、多用户的 SQL数据库服务器。 MySQL包括 mysgld（服务器守护进程）、 client programs（客户端程序）及不同的 libraries（类库）的 C/S（客户端 /服务器）实现工具。 它无法较好的支持复杂的操作，但可以很好应用于小而简单的数据库中。 MySQL不是完全的免费软件，只有作为普通的最终用户使用 MySQL时，才不需要付钱。 此外，无论是直接还是间接的出售了 MySQL相关产品或服务程序，又或者在客户端对 MySQL服务器进行了维护，这些都需要收取相关的费用。 若是在发行版中出现含有 MySQL的内容，也是需要获得许可的。 SQLite的设计目标是 ―简单管理，简单操作，简单使用，简单维护，简单定制 ‖ [10]。 SQLite是一种轻型、零配置的数据库，对数据库的存放采用了单文件。 在处理速度方面， SQLite优于其它大多数数据库管理系统（如 MySQL和 PostgreSQL）。 在版权方面，SQLite没有任何的应用限制， 即使商业性产品也不例外。 在使用方面， SQLite的操作语句同关系型数据库产品相类似，使用起来非常方便。 Berkeley DB的源代码是开放的，可以高效的管理应用程序中的数据。 只需要进行一些简单的 API的调用，就能够对数据进行访问及管理。 Berkeley DB不同于其它常用的数据库管理系统（如 MySQL）的是它不包含有数据库服务器的概念。 直接使用应用程序中内嵌的 Berkeley DB函数库，就可以实现数据的保存、查询修改或删除 [11]。 而不需要事先在应用程序中连接数据库服务器，才能完成对数据的操作。 Firebird就是从 Interbase的源代码中派生出来的一种小型数据库，兼容 SQL并支持存储过程，能够与其它应用程序或应用程序服务器进行捆绑。 它功能包括绝大多数的成熟数据库的功能，其设计思想为：小型、快速和最小化的管理。 设计者使用 Firebird对数据进行存储与管理时，不需要花太多精力来调整数据性能，非常方便。 PostgreSQL是一款完全免费的数据库，使用时不再需要支付版权费或购买费。 此外 PostgreSQL的兼容性也很强。 作为世界上优秀的开源的数据库，它被许多版本的Linux定为发行首选，在 Red Hat Linux、 TurboLinux中都预装了 PostgreSQL。 基于 ARM 的网络数据库设计 9 表 数据库名称 Berkeley DB Firebird SQLite 速度 快 快 最快 稳定性 高 高 高 数据库容量 256TB 64TB 2TB SQL支持 不支持 全部 SQL92 与大部分 SQL99 大部分 SQL92 数据操作 仅应用程序接口 SQL SQL 开发接口 C， C++， PHP， Java， Delphi， Python， 结合本设计的需求，依次考虑以上介绍的几种常用数据库，找到最适合本设计的数据库。 本设计的数据库存储数据量不算大，对数据库的要求主要是操作简单，使用方便，速度快。 从数据库的体积方面考虑， PostgreSQL体积较大，虽然它是很完善的开源的数据库，但不适合本设计。 从数据库的版权收费方面考虑， MySQL在商业用途中收费，版权使用时也有一些需要获得许可的情况，为设计的长远考虑，不选用MySQL。 下面剩下 SQLite、 Firebird、 Berkeley DB，对比一下这三种数据库的性能。 从表 ， SQLite的速度最快。 SQLite小巧的体积、完善的功能、源码免费开发等优点，在很多嵌入式系统中得到了应用，如应用于智能手机的媒体查询功能，应用于交通系统信息采集。 至于数据库容量，本设计的数据量不是很大， 2TB 足够满足需求综合考虑， SQLite是最适合本设计的数据库系统。 本章小结 本章对网络数据库系统的方案设计做了详细的阐述，包括系统的总体设计，网络环境的选择，用户图形界面设计以及嵌入式数据库，其中对各种网络的优劣，几种用户图形界面和网络数据库的选择方面进行了详细的比对。 基于 ARM 的网络数据库设计 10 第 3 章 网络数据库终端的开发环境的搭建 终端的硬件环境 ARM 处理器 ARM（ Advanced RISC Machines）处理器体系，与 MIPS、 PowerPC、 X86同属于精简指令集计算机（ RISC）处理器体系。 ARM公司成立于英国剑桥，是一家全球领先的嵌入式 RISC微处理器解决方案供应商。 ARM公司并不生产 ARM处理器，主要的产品是 ARM技术知识产权核。 ARM技术具有非常高的功效和性能，非常容易得到厂家的接受。 ARM拥有非常广泛的全球合作伙伴，包括许多顶级的半导体公司。 这种转让设计许可 的商业模式，使得不同合作公司可以根据各自不同的应用领域生产各具特色的芯片。 因此， ARM技术获得了更多的来自第三方的工具、制。