基于無線的電子政務證件認證系統研究與開發

摘要：基于無線的電子政務系統打破了傳統的時間和空間上的限制。本文借助于二維條碼、嵌入式、圖象處理等技術提出了新的電子政務認證系統經營模式。實現了軟件部分和硬件等關鍵模塊，具有一定的實際應用價值。

關鍵詞：無線技術 二維條碼 數據采集

0 引言

二維條碼在電子政務證件檢查系統應用中突出的優點是效率高、成本低，可以利用條碼技術實現證件的自動化管理。傳統的證件檢查與手機相結合改變了傳統的人工辦理、統計管理證件工作效率。基于無線的移動票務身份條碼認證系統的開發，使得在各種相關證件的應用過程中，證件申請和辦理手續完成后，中心平臺發送給目標手機一個電子二維條碼。當人員出入時出示手機上的二維條碼，獲得檢查許可后，通過手機接受用戶身份信息，在證件檢查中系統通過條碼閱讀器掃描手機屏幕識讀條碼信息并對信息進行驗證，驗證通過后系統將保存相關人員信息和進出時間等，可作為一種方便快捷地獲取用戶身份信息的先進的證件管理方式。同時，該系統可以結合各種遠程通訊工具，實現真正意義上的遠程申辦。

1 系統總體結構

基于無線的電子政務證件檢查系統打破了舊有的經營模式所存在的地理和時間上的限制，通過網絡使企業可以直接接觸大量的用戶，特別是在政府信息化集中辦公場所利用因特網技術建立的網上事務申請、事務審核、事務集中辦理與查詢等，一方面它與因特網相連，向用戶公開政務信息，接受用戶在線申請；另一方面它與政府已建立的身份驗證系統相連接，做到直接驗票后參與事務辦理。通過網絡、手機等技術手段將二維條碼信息發送給用戶，較其他電子政務系統更易于實現和運作。

手機申請系統總體上由移動終端、WAP網關/代理、Web應用服務器等部分組成，通過需求分析，本系統的總體結構如圖1所示。

條形碼申請系統的整個業務處理部分主要由Web應用服務器來完成。Web應用服務器接收用戶請求后，通過申請系統提供的接口為客戶提供實時信息，然后根據用戶實時操作完成手機訂條形碼無紙票服務。系統的整個業務處理部分首先利用工具軟件編寫應用程序，并且整個系統的數據處理過程也需編寫到該應用程序中，然后通過編譯鏈接測試完畢以后，最后在Web服務器上運行。Web服務器還可以連接政府/銀行/金融機構等其他支付網關為用戶提供電子支付的接口。

1.1 軟件模塊設計 結合用戶需求，基于面向對象理論直觀的對手機申請條形碼子系統進行分析建模，才能準確清晰的表達出系統所要實現的功能，手機訂條形碼子系統的用例圖如圖2所示。

1.1.1 用戶登錄模塊 為了保證系統的安全性，想要政務處理的的用戶或管理人員首先必須注冊自己的信息，信息內容主要包括用戶姓名、用戶身份證號碼和手機號等等。使用系統訂票功能的時候必須首先進行用戶登陸，只有用戶信息驗證合法后才能進行相應的操作。系統會采用加密方式來傳遞這些用戶的信息。

1.1.2 公共查詢模塊 用戶可以通過輸入需要查詢的信息，經系統處理后返回給用戶滿足條件的信息。用戶通過對信息的查看，找到滿足客戶需求的有關服務的信息。

1.1.3 政務申請模塊 用戶填寫政務申請單，系統將對申請單信息進行處理。政務提交成功就會發送給用戶條形碼信息，如果有繳費請求則需要進行相應的支付操作。

1.1.4 政務辦理模塊 公務人員或系統管理員對用戶提交的申請請求進行相應的操作，繳費成功后系統才會進行下一步發布打印程序，在數據庫中保存用戶的申請信息。

1.1.5 繳費支付 用戶通過本系統和銀行網關連接方便的進行繳費處理。繳費成功后返回一個客戶繳費資料。便于進行下一步操作。

1.2 硬件模塊設計

1.3 遠程條形碼信息的采集與處理 在移動政務身份條碼認證系統中涉及到的硬件設備包括手機（需要支持WAP服務）、手機條碼閱讀器以及與閱讀器相連的條碼信息顯示和存儲設備。這里主要考慮固定安裝的條碼閱讀器，通過連接電腦用于顯示和存儲，可以是檢查人員攜帶的條碼閱讀器，連接PDA/掌上電腦，用于顯示和存儲，或者在技術條件允許的情況下，設計條碼閱讀器帶顯示存儲的一體化讀碼設備。

條碼識別系統的軟件設計主要包括：PDF417碼的圖像識別、PDF417碼的糾錯及譯碼、譯碼數據的無線傳輸與識別系統的整體軟件設計。在進行系統軟件設計時會涉及到對硬件模塊的控制，可以通過端口對硬件模塊內部寄存器進行修改而實現，軟件訪問用戶自定義模塊的從端口寄存器采用NiosII的HAL(硬件抽象層)提供的I/0宏。因為發送端與接收端之間需要雙向通信，所以數據無線傳輸軟件設計主要分三個部分：接收端軟件設計、發送端軟件設計以及接收端和發送端之間的通信協議的軟件設計。

①數據無線傳輸軟件設計 通信協議的軟件設計主要采用握手機制。握手機制首先從接收端發起，表明上位機已經準備好接收譯碼數據，此時握手信號作為啟動信號發起兩端進行通信。發送端接收到握手信號后，進入發送階段，當系統識別PDF417碼成功后，將譯碼數據暫存并且按批次發送，每個批次發送32個字節，接收端接收到數據信號后，首先判斷該信號是否為結束通信的標志信號，是則結束，否則將數據傳輸到上位機數據庫中，再次發送準備接收數據的握手信號。當系統識別結束時，發送端具有結束通信的權力。

②識別系統整體軟件設計 根據系統的功能需要和處理過程可以得到軟件的整體流程圖如圖4所示。

完成了各個模塊的程序設計后，可以通過整體軟件流程圖完成系統軟件的設計。軟件的整體運行過程是：系統上電后，軟件開始運行一系列系統初始化程序，然后要求用戶選擇數據輸出模式，輸出模式主要分為實時顯示模式和數據無線傳輸模式。確定數據輸出模式后，采集者通過液晶屏對條碼圖像進行觀測，當觀察到合適的條碼圖像，按下采集鍵，這時產生一個按鍵中斷，CPU將采集模塊使能，采集模塊采集圖像成功后，將圖像存入SRAM中后，會產生一個硬件中斷IRQ給CPU，當CPU檢測到該硬件中斷后，將圖像數據從SRAM中搬移到內存中去。然后系統對條碼圖像進行圖像識別并進行糾錯和譯碼，如果識別或者糾錯譯碼不成功，則提示用戶重新采集條碼。當譯碼成功后，根據用戶確定的數據輸出模式將數據輸出，并判斷是否需要繼續識別。

2 總結

本文基于無線技術基本原理，結合了軟件工程、條形碼技術，嵌入式系統、圖像處理等方面的知識，設計并實現了移動政務身份條碼認證系統。完成了系統的需求分析、框架設計以及編碼實現，并已將之投入使用，結果表明，本系統各項指標滿足設計需求，整體功能運行良好，具有一定的實用價值。

參考文獻：

[1]P.Kyasanur， and N.H.Vaidya. Routing and Link-layer Protocols for Multichannl Multihiteriterface Ad hoc Wireless Networks.ACMMCZR.2006，10 (1).pp.31-43.

[2]張慧媛，李曉峰，楊放春.移動互聯網與WAP技術.電子工業出版社.2002.

[3]竇勤穎，姚青.條碼技術的發展及其應用.計算機工程與科學.2003， 25 (5).pp.50-52.

[4]溫尚書.Java無線通信實用案例教程.清華大學出版社.2003.

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文