基于RFID的昭通木刻版畫甲馬管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的需求分析

韓梅++趙太華

在美術(shù)學(xué)中，甲馬屬于民間木刻版畫，是一種瀕臨絕跡的民間木刻版畫藝術(shù)。為了避免昭通甲馬缺乏管理的種種危機(jī)，克服傳統(tǒng)管理中的諸多弊端，提出了基于RFID的昭通木刻版畫甲馬管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，明確管理的各項(xiàng)需求，是一個(gè)基礎(chǔ)而重要的工作。采用面向?qū)ο蟮木幊谭椒?，分析并提取了系統(tǒng)構(gòu)建所必須的關(guān)鍵信息，以及構(gòu)建用戶、管理員、系統(tǒng)操作等類別對(duì)象，這為后期的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

RFID物品管理MVC需求分析昭通甲馬是云南甲馬的一部分，屬于民間版畫作品，他們帶有強(qiáng)烈的原始韻味，是中國(guó)美術(shù)史中不可缺少的一部分。作為一種特殊的審美形式，它為昭通地方經(jīng)濟(jì)水平、民間繪畫雕刻及民族性格習(xí)俗發(fā)展、演變等方面的研究，提供了豐富生動(dòng)的重要材料。

當(dāng)前，昭通甲馬基本上處于不規(guī)范的紙質(zhì)檔案管理的傳統(tǒng)模式。昭通甲馬所涉及到的制作者或傳承人、出產(chǎn)地、名稱、尺寸等基本資料缺失很多，對(duì)甲馬的整理、研究更是寥寥無(wú)幾。對(duì)昭通甲馬的現(xiàn)代化管理勢(shì)在必行，現(xiàn)代電腦軟件技術(shù)的開發(fā)與推廣運(yùn)用更顯得任重而道遠(yuǎn)。

一、業(yè)務(wù)需求

需求分析是軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，需求獲取是否描述準(zhǔn)確，直接影響到軟件開發(fā)的成敗。所以，需求分析是軟件開發(fā)過(guò)程中最重要的工作之一。需求分析是用戶、軟件開發(fā)人員和項(xiàng)目管理人員三者必須遵守的準(zhǔn)則，是三者共同工作的基礎(chǔ)，是軟件驗(yàn)收的重要依據(jù)。

（一）昭通甲馬管理特點(diǎn)

甲馬的管理，不僅包括甲馬制品的管理，還包括對(duì)甲馬制作人、傳承人的管理，此外，與昭通甲馬相關(guān)的申報(bào)、評(píng)估及有關(guān)研究等都屬于管理的范疇。昭通甲馬的管理主要是要做好以下幾個(gè)方面：

1.必要措施的建立與完善。譬如管理機(jī)制、必要的教育宣傳、專家指導(dǎo)與人才隊(duì)伍建設(shè)、經(jīng)費(fèi)支持與政策保障等。

2.運(yùn)用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)手段，建立完善昭通甲馬的相關(guān)資料數(shù)據(jù)庫(kù)，規(guī)范和提高管理的科學(xué)性。

3.建立展示與互動(dòng)交流的平臺(tái)，推進(jìn)昭通甲馬的傳承和保護(hù)、發(fā)展與利用。

昭通甲馬和其它非物質(zhì)文化遺產(chǎn)一樣，有著可傳性、載體性、穩(wěn)定性、地域性等特點(diǎn)，但在傳承的方式方法、過(guò)程與結(jié)果等方面具有無(wú)形、多元及變異性等特殊性。這大大增加了管理的難度。

（二）昭通甲馬管理現(xiàn)狀

1.對(duì)昭通甲馬價(jià)值的認(rèn)識(shí)不充分，局限于傳統(tǒng)人工管理層次。

2.缺乏對(duì)昭通甲馬的科學(xué)管理，造成昭通甲馬的傳承和保護(hù)問(wèn)題重重。如甲馬作品的基本信息非常模糊、對(duì)甲馬的評(píng)估與認(rèn)定含混、對(duì)甲馬的認(rèn)識(shí)流于片面、對(duì)甲馬的使用似是而非等。

3.傳承人諸多問(wèn)題造成甲馬作品逐步出現(xiàn)斷層乃至消失。其中，影響的因素主要是：傳承人的生活狀態(tài)、文化水平、創(chuàng)作自覺性；傳承人的主觀認(rèn)識(shí)；傳承方式等。

4.甲馬雕版材質(zhì)多為普通木材，易于腐蝕、磨損；甲馬制品多采用草紙，吸水性強(qiáng)，也容易沾染灰塵，防蟲防蛀困難。

以上幾方面突出問(wèn)題造成：（1）對(duì)原有甲馬搜集、整理不夠；（2）昭通甲馬的有關(guān)信息模糊不清；（3）對(duì)昭通甲馬的管理的現(xiàn)代化技術(shù)手段的運(yùn)用很不充分；（4）對(duì)昭通甲馬價(jià)值的研究、挖掘缺少必要的基礎(chǔ)材料。正是以上主要原因，造成昭通甲馬瀕臨銷聲匿跡的困窘之境。

就了解的情況來(lái)看，目前還從事這一職業(yè)的人，在他們手中保存下來(lái)的甲馬印版，大多是祖輩上傳下來(lái)的，活動(dòng)高峰期，他們還自己創(chuàng)作了少量的印版。現(xiàn)在已經(jīng)不再添置新的甲馬印版，有需要的時(shí)候轉(zhuǎn)而購(gòu)買現(xiàn)成的印刷品。這些人的后代都不再學(xué)習(xí)祖輩相傳的技藝，這些人都說(shuō)，這門技藝到他們這一代可能就結(jié)束了。

（三）卡片管理

卡片信息。依次如下：編號(hào)、原創(chuàng)人或制作人、傳承人信息、收集地點(diǎn)、收集時(shí)間、甲馬或雕版名稱、甲馬或雕版尺寸、作品分類、內(nèi)容簡(jiǎn)介、用途說(shuō)明、相關(guān)研究資料。

（四）日常管理

管理范疇：原創(chuàng)人或制作人、傳承人，甲馬雕版或印刷品，相關(guān)影像資料，相關(guān)文獻(xiàn)資料。

管理內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫(kù)信息的更新與完善，作品的儲(chǔ)位，作品及相關(guān)資料的收取、查閱、外借、歸還。

（五）統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)上報(bào)

對(duì)于物品管理信息系統(tǒng)，物品的統(tǒng)計(jì)分析與數(shù)據(jù)的收集整理并上報(bào)是系統(tǒng)的重點(diǎn)，它為決策者的規(guī)劃和決定提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，是單位業(yè)務(wù)流程改革發(fā)展的基礎(chǔ)。對(duì)于基于RFID的昭通甲馬管理系統(tǒng)，通過(guò)RFID標(biāo)簽快速方便的獲取甲馬物品的數(shù)據(jù)信息，為每件甲馬藝術(shù)品建立一個(gè)唯一的電子標(biāo)簽，在以后的使用中，只需要管理人員通過(guò)手持式或固定式的電子標(biāo)簽掃描設(shè)備即可快速的獲取相關(guān)信息，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。

對(duì)于統(tǒng)計(jì)進(jìn)入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)范化處理，即可授權(quán)給相應(yīng)的領(lǐng)導(dǎo)及系統(tǒng)用戶使用。

（六）系統(tǒng)維護(hù)

對(duì)于基于RFID的昭通甲馬管理系統(tǒng)，從前面的需要分析可知，甲馬藝術(shù)品分布于云南省昭通市很多鄉(xiāng)間，各作者或傳承人互不往來(lái)或互不認(rèn)識(shí)，鑒于這種情況，系統(tǒng)采用當(dāng)前占主導(dǎo)潮流的B/S架構(gòu)，在方便管理維護(hù)的同時(shí)，更方便我們到廣大藝人或傳承人中去統(tǒng)計(jì)，分析相應(yīng)的藝術(shù)作品，使基于RFID的甲馬系統(tǒng)具有更好的適應(yīng)性。

二、業(yè)務(wù)流程

（一）主要業(yè)務(wù)

1.普查，查人物、查作品、查相關(guān)影像、查相關(guān)文獻(xiàn)資料。

2.搜集整理，完成分類。分為人物、作品（雕版、印刷品）、相關(guān)資料三類。

3.登記。

4.建立數(shù)據(jù)庫(kù)。

5.管理，如作品的儲(chǔ)位，作品及相關(guān)資料的收取、查閱、外借、歸還。

（二）業(yè)務(wù)流程

在甲馬管理系統(tǒng)構(gòu)建之前，甲馬物件的管理是通過(guò)甲馬物件的所有人自己保存、保管，當(dāng)文物管理部門或者某業(yè)務(wù)部門需要某個(gè)甲馬物件時(shí)，需要自己主動(dòng)聯(lián)系甲馬物件所有人，自己協(xié)調(diào)溝通，聯(lián)系甲馬物品的借用、歸還等流程（業(yè)務(wù)流程圖略）。

當(dāng)新打開系統(tǒng)時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)狀態(tài)，系統(tǒng)初始化，如果狀態(tài)不正常，則回到系統(tǒng)自檢狀態(tài)；如果自檢正常，則讀取RFID標(biāo)簽信息，讀取標(biāo)簽的時(shí)候提取標(biāo)簽的主碼信息，通過(guò)主碼信息來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中是否擁有該標(biāo)簽信息，如果判斷結(jié)果為零，則表示系統(tǒng)中未記錄有該標(biāo)簽的相關(guān)信息，那么直接把該標(biāo)簽信息存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。如果判斷結(jié)果不為零，則表示系統(tǒng)中已經(jīng)存入了同種類別的物件信息，只需要在原有的記錄上修改相應(yīng)的甲馬物件數(shù)量即可，如果是查詢操作，則讀寫操作與從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀出的數(shù)量應(yīng)當(dāng)是相等的，如果是盤點(diǎn)信息或更新物件信息，則要數(shù)據(jù)庫(kù)中當(dāng)前的庫(kù)存量與讀出的數(shù)量做出判斷，然后詢問(wèn)用戶是否更新數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，如果需要更新，則把更新結(jié)果再回寫到數(shù)據(jù)庫(kù)，更新某個(gè)物件信息到數(shù)據(jù)庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)盤點(diǎn)及更新數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一操作；如果不更新，則顯示信息到指定模塊。顯示完畢或者更新完畢后，流程結(jié)束。

三、系統(tǒng)功能需求

（一）用例分析

用例圖表現(xiàn)的是不同角色之間的關(guān)系，它是UML中用于描述一個(gè)信息系統(tǒng)提供某個(gè)功能單元的，可以幫助開發(fā)主體理解并明確系統(tǒng)的功能需要，它的優(yōu)勢(shì)在于其可視化特點(diǎn)。這是一種基于流程的直觀表達(dá)。用例圖可以方便直觀地表示出用例的組織關(guān)系，這種組織關(guān)系包括整個(gè)系統(tǒng)的全部用例，也包括為完成相關(guān)功能的更進(jìn)一層的一組用例。

本系統(tǒng)用例來(lái)源于3.1節(jié)的業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)用例由用戶和管理員兩種角色組成，具體包括甲馬管理、甲馬入庫(kù)、甲馬盤點(diǎn)、甲馬信息查詢、系統(tǒng)RFID標(biāo)簽管理、普通用戶管理和系統(tǒng)日志管理等幾方面組成。從圖2的用例描述，整個(gè)系統(tǒng)具有甲馬物品的管理功能、物品入庫(kù)功能、現(xiàn)有物品的盤點(diǎn)整理功能、庫(kù)存物品的查詢維護(hù)功能、系統(tǒng)RFID標(biāo)簽的使用與管理維護(hù)功能；因?yàn)橛美腔窘巧墓芾硐到y(tǒng)，所以從用例的兩種角色（普通用戶和管理員賬戶）可知道，通過(guò)管理員賬戶可以設(shè)置普通用戶的使用權(quán)限和能操作的信息資源類別，管理員賬戶對(duì)系統(tǒng)日志的分析與管理維護(hù)操作可以使系統(tǒng)處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，為用戶方便快捷地使用系統(tǒng)提供有力的后臺(tái)保障。

從圖1以看到，甲馬管理員和甲馬用戶之間是整個(gè)系統(tǒng)的直接參與者。管理員還可分為系統(tǒng)管理員和甲馬管理員兩種角色，系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)。為更好地看到角色間的關(guān)系及管理狀況，特將各功能描述如下。

1.甲馬管理包括對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)，甲馬信息管理，用戶信息管理，甲馬的增加、刪除和修改等。

2.甲馬入庫(kù)管理包括甲馬的驗(yàn)收、盤點(diǎn)，入庫(kù)單的辦理等。

3.信息查詢管理包括信息的查詢、添加、修改、刪除及用戶使用中涉及到的借閱、歸還等。

4.標(biāo)簽管理，主要是用戶和管理員通過(guò)登錄，查詢掌握有關(guān)甲馬類別、編號(hào)、規(guī)格、名稱等相關(guān)資料。

5.用戶管理包括對(duì)甲馬用戶的增加、修改、查詢，用戶的注冊(cè)，用戶登錄方式及安全設(shè)定等。

6.日志管理，主要是管理員對(duì)甲馬信息進(jìn)行添加、修改，對(duì)用戶信息進(jìn)行分類、匯總等。

（二）日常業(yè)務(wù)管理

對(duì)于一個(gè)物品管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，日常的業(yè)務(wù)管理是必不可少的。本系統(tǒng)所涉及的日常業(yè)務(wù)管理包括信息的入庫(kù)、盤點(diǎn)、信息檢索查詢等操作。

對(duì)于硬件層次的日常管理，面臨的問(wèn)題是使用手持式或者固定式掃描槍來(lái)讀取附著于甲馬物件上的RFID標(biāo)簽信息，因手持式相對(duì)方便，故本系統(tǒng)主要采用便攜的手持讀寫器來(lái)完成信息的采集、物件的入庫(kù)、盤點(diǎn)管理。服務(wù)器系統(tǒng)采用B/S模式，對(duì)于用戶的使用，系統(tǒng)提供API接口給手持式RFID讀寫器來(lái)操縱數(shù)據(jù)。當(dāng)手持式RFID讀寫器檢測(cè)到RFID標(biāo)簽信號(hào)時(shí)，RFID讀寫器通過(guò)預(yù)讀獲得信號(hào)，然后調(diào)整所得信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)信號(hào)為有效的標(biāo)簽信息時(shí)，把該數(shù)據(jù)通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)傳回給系統(tǒng)服務(wù)器端存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫(kù)，完成物品的入庫(kù)操作。在系統(tǒng)進(jìn)行盤點(diǎn)時(shí)或信息查詢時(shí)，使用手持RFID標(biāo)簽讀寫器讀取標(biāo)簽信息，當(dāng)讀取信息經(jīng)讀寫器讀取為有效時(shí)，把標(biāo)簽的主碼即唯一標(biāo)識(shí)傳回到系統(tǒng)服務(wù)器端，調(diào)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)完成查詢操作，當(dāng)在系統(tǒng)中查詢到相應(yīng)的庫(kù)存信息后，把查詢到的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)返回給RFID讀寫器，完成信息的查詢操作。在盤點(diǎn)的過(guò)程中，先完成物件的查詢操作，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)獲得的標(biāo)簽信息數(shù)量與系統(tǒng)數(shù)量不等時(shí)，設(shè)置物件數(shù)量以手持式RFID讀寫器讀取數(shù)量為主，然后把數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)更新為新的物件數(shù)量，完成盤點(diǎn)操作。

（三）統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)于昭通甲馬物件，需要統(tǒng)計(jì)甲馬物件的種類、數(shù)量、制作者、流傳分布地域、制作時(shí)間、傳承人等相關(guān)信息，為了能方便的統(tǒng)計(jì)這類信息，需要在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮甲馬的可傳性、載體性、穩(wěn)定性、地域性等特點(diǎn)，結(jié)合甲馬物件的固有特點(diǎn)，使用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，把甲馬的相關(guān)屬性字段設(shè)置為數(shù)據(jù)庫(kù)表的相應(yīng)字段信息，實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ)。對(duì)于系統(tǒng)中的統(tǒng)計(jì)分析功能，只需實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取處所需數(shù)據(jù)，調(diào)用相應(yīng)的業(yè)務(wù)顯示模塊，即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的信息統(tǒng)計(jì)。如果要分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)，則讀取具體數(shù)據(jù)后，調(diào)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)，然后把數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)表中，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析功能。

五、性能需求

昭通甲馬管理系統(tǒng)需要面對(duì)的是大量的圖像資料，為了能給用戶提供健壯、穩(wěn)定的系統(tǒng)使用體驗(yàn)，系統(tǒng)服務(wù)器硬件采用RAID5磁盤陣列以確保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Mysql5數(shù)據(jù)庫(kù)中。目前，采用RAID5的系統(tǒng)架構(gòu)的系統(tǒng)可以做到系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間控制在1S以內(nèi)，基本滿足了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的預(yù)期。系統(tǒng)存儲(chǔ)空間設(shè)計(jì)為12T，由4塊3T的SATA2接口的硬盤組成RAID5陣列，要系統(tǒng)能流暢的處理客戶端請(qǐng)求，服務(wù)器內(nèi)存配置32G ECC內(nèi)存，服務(wù)器采用目前主流的一線服務(wù)器名牌。為了系統(tǒng)能穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，除了良好的硬件支撐外，還需要合理的軟件管理，在甲馬管理系統(tǒng)中，系統(tǒng)采用安全散列算法SHA1對(duì)每個(gè)用戶進(jìn)行加密，然后存入數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于系統(tǒng)密碼，要求用戶設(shè)置密碼包含英文大寫小寫字母、數(shù)字及特殊字符組合形成登錄管理密碼的組成要素。在客戶端的RFID標(biāo)簽處理中，通常讀取響應(yīng)時(shí)間在1秒以內(nèi)，加上通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢處理的時(shí)間，整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間控制在2秒為正常的響應(yīng)時(shí)間。如果訪問(wèn)量比較大，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間就控制在5秒以內(nèi)，如果系統(tǒng)5秒還沒(méi)能處理客戶端請(qǐng)求，則直接提示客戶端等待或者請(qǐng)用戶重新加載請(qǐng)求以完成數(shù)據(jù)操作。

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