通用软件产品

通用软件产品（精选10篇）

通用软件产品 篇1

摘要：网关是用于提供协议转换,解决异构系统之间通信问题的设备。本文的目的是在分析现有协议格式的基础上,设计一个通用的协议转换模板,并对常用协议进行描述和转换,部分实现协议转换的通用性,并在HIT-GPTA平台上进行了验证,解决了HIT-GPTA平台与大多数异构系统之间的通信问题。

关键词：通用协议转换,协议格式,解码,编码

1 引言

所谓通信协议是指通信双方的一种约定,约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、检纠错方式以及控制字符定义等问题作出统一规定,通信双方必须共同遵守[1]。不同体系结构的系统一般采用不同的通信协议完成系统内部成员之间的通信,这固然为本系统的设计带来了很大的方便,但因为不同系统的通信协议往往不同,当本系统需要同其他系统进行通信时,会因为协议的不同造成通信障碍[2]。为解决异构系统之间因通信协议不匹配造成的通信困难,需要在两个系统之间添加一个协议转换器。目前的通信协议转换器大多选用或者自行开发专用的网关,但是专用网关由于重用性差,将导致多次的重复开发,浪费大量的人力和物力[3]。

由于不同通信协议的协议格式有许多相近之处(如数据帧由帧头、数据项、帧尾等组成,包含校验等处理信息),这就使得设计一个一定程度的通用协议转换器成为可能[4]。本文通过对现有协议的分析,提供了一种比较通用的协议格式模板,通过对该模板的实例化可得到各种实际协议的格式信息。另外,本文还实现了对符合用本模板所描述协议格式的协议数据处理及转换过程,并在由哈尔滨工业大学开发的HIT-GPTA平台上进行了验证。

2 需求分析

通用网关协议转换软件的用户需求定义如下:

分析现有通信协议格式,提出各种协议的表达方法,并抽象出一个能够涵盖大多数常用雷达、导弹协议的协议格式模板,通过对该模板的实例化能够得到现有格式的描述信息。所建立的模板应提供最基础的协议元素编辑支持,提供不同数据类型的协议元素的支持,提供元素位定义支持,提供开放式的函数处理功能支持,提供格式描述信息的串行化输出功能,能够保存已建立的协议格式信息并在需要时导入该信息。设计符合HIT-GPTA平台接口规范的协议编解码组件,该组件能够加载格式描述文件。协议编解码组件应提供协议数据的动态处理功能,能够根据格式描述信息加载相应动态链接库,调用相应动态链接库函数,根据函数参数列表对协议数据元素进行相应处理。

根据用户的需求定义,可将本系统划分为两个主要的功能模块:协议格式库管理软件和协议编解码软件。格式库管理软件通过对格式模板的实例化,生成具体协议的格式描述信息并串行化输出为格式特征描述文件;协议编解码软件加载格式特征描述文件,并根据用户所配置的信息初始化网络收发信息,在平台开始运行后,接收由网络传来的数据并解码发布,根据所订购到的数据信息编码输出到相应设备。系统用例如图1所示。

3 协议格式模板设计

协议转换器的通用性决定于协议格式模板的通用性,为了抽象出一个较为通用的协议格式模板,需要先对通信协议进行分层管理以方便数据结构的设计,然后分析多种具体的协议格式,并得到他们之间格式上的相似之处,进而抽象这些相似之处,形成本系统的数据结构。根据协议分层管理的概念,可将协议分为三个层次:协议集、协议项、协议元素,如图2所示。

对一些有代表性的协议项进行分析可得以下概念:一个系统所有协议的集合称之为协议集,可为协议集设计名称、ID、协议项列表等属性;每一个协议项又应该有名称、ID、帧头列表、元素列表、帧尾列表等属性。以上协议集和协议项的属性是一般协议所共有的,对于协议项的组成部分如帧头、元素、帧尾的具体结构则因协议的不同会有较大的差异。

基于上述概念,采用面向对象的思想,可以进行协议格式模板的设计。协议可以分层表示为协议格式集、格式项和协议元素,故在设计数据结构时可分别设计为格式集类(C Protocol Muster)、格式项类(C Protocol Item)、协议元素类(C Protocol Element)。另外,为了描述协议项的传输特性,设计了帧头、帧尾(C Head Format)类;为了支持位处理功能及函数处理功能设计了数据元素位类(C Data Bit)和处理函数类(C Process Fun)。

4 软件的设计与实现

基于用户需求定义及系统功能分析,采用面向对象的方法对系统进行详细设计。根据需求分析,需要设计两个软件,分别是协议格式管理软件和协议编解码组件。格式管理软件的设计包括软件的静态模型、交互模型及用户界面的设计[5]。协议编解码组件的设计包含四个方面的内容:解码类设计、编码类设计、平台组件接口类设计和用户交互界面设计。

格式库管理软件为用户提供可视化界面操作,其内部数据结构为组成格式模板的几个类,用户可以利用该软件建立自己的协议格式库或加载现有协议格式特征描述文件,其类图如图3所示。

协议编解码软件加载格式管理软件所生成的格式特征描述文件,在接收到协议时自动识别协议数据所符合的格式项,利用该格式进行解码并将协议数据按照HIT-GPTA平台能够识别的方式发布出去。另一方面,订购相关数据并按照与解码项所对应的编码项进行编码并输出。协议编解码软件类图如图4所示。

5 软件测试及结果

本系统测试环境由两台通过局域网连接起来的节点计算机组成,其中一台结点计算机上安装了格式库管理软件和HIT-GPTA平台,协议转换在该计算机上完成,另一台节点计算机作为异构系统与平台进行通信测试。

系统的测试包括三个部分:格式库管理软件的测试、解码功能测试、编码功能测试。

格式库管理软件测试主要目的是检测该软件能否按照需求分析中的要求描述现阶段所需要转换的所有自由协议。

解码功能的测试方法是由异构系统的功能模块向HIT-GPTA平台发送数据,协议转换软件接收数据后进行解码并将协议元素按属性通过本地通信代理进行发布,或编码后进行输出。

编码功能的测试由试验组件发起,协议转换组件将所订购的数据编码发布到异构系统的功能模块,若异构系统所接收的数据符合理论值则测试通过。以下仅给出一条测试用例:

注:输出数据经过了函数处理,处理方式为是元素0或元素1加上元素2之后乘以元素3。

通过对格式库管理软件、解码过程、编码过程的测试可以看出,格式库管理软件能够描述常用的雷达、导弹、舰船通信协议的格式;解码过程能够将通用的通信协议转换为HIT-GPTA平台能够识别的属性数据并发布,以供其他组件使用;编码过程能够将来自于其他组件的协议数据按照目的设备的协议格式进行编码并通过网络传输到目的设备。

6 结束语

抽象出了一个通用的格式模板,并为其设计了用户交互界面;设计了协议转换组件,能够转换符合格式模板的通信协议,使通用计算机具备了HIT-GPTA网关的功能,并结合测试实例进行了软件测试,实现了通用协议转换软件的设计。

参考文献

[1]桑伟.基于ARM的通信协议转换器的设计[J].自动控制,2007,(4):44-45.

[2]张源,魏冬邦,康昊.基于XML的测控软件通信协议的研究[J].遥测遥控,2010,(31-6):42-46.

[3]张娟锋,师卫,刘振国.通用通信协议转换接口的研究与实现[J].电脑开发与应用,2009,(22-5):25-26.

[4]蒋浩天.综合网络多协议转换的研究和实现[D].成都:电子科技大学,2007.

[5]赵锦蓉.通信协议转换器及其构造[J].软件学报,1995,(6):91-98.

通用软件产品 篇2

姓名：*** 学号：******* 班级：**** 就业单位：****

岗位介绍：担任技术部工程师。工作内容：软件的开发与维护。

实训内容及过程体会：在公司实习期间，我从事的是技术部工程师工作，主要负责软件的开发和维护；负责数据库里数据的升级和维护等工作。

在做以上的工作的时候，我采用了看、问、学等方式，初步了解了技术部工程师工作中的具体业务知识，拓展了所学的专业知识。我每次都是虚心向技术部的其他同事请教，学习，根据公司的规定，结合自己的理论基础、专业知识，争取有所创新，认真做好每一份工作。由此看来，我们在大学里还是学到了不少东西，只是感觉不到而已。所以，我们有就业危机感是应该的，但不能过于自卑和担忧，否则会妨碍自己的学习。所幸，我透过这个窗口看到了未来的社会。在实习完后，我不管是理论基础方面，还是实际工作能力方面，都有了很大的提升，为以后正式参加工作奠定了坚实的基础。

实训总结及体会：这次实习，是我第一次走出校园，到社会上进行工作。虽然因为经验不足一开始犯错良多，但还是感谢广交会给予我的实习机会，让我学习到了相当宝贵的工作经验，使我受益良多。在此次实习之前，我都是关在象牙塔里什么都不知道的学生，对于社会上工作的那些艰辛，根本没做好太多的准备，甚至都没有想好毕业后的工作去向。面对未来，我只有茫然。此次实习增强了我毕业就业的信心和勇气。经过这次实习，我明显感觉到自己的进步，无论是理论知识还是实际工作能力，无论是学习能力还是为人方面，进步和提升很快很多。感触最深的要属以下几点：

讲究分工合作，分工合理，工作程序详细具体，讲究条理。各项工作互相关联，每一步都关系到整体结果，必须大家一起分工合作，才能最后完成工作任务。分工合作不是吃大锅饭搞平均主义，而要结合每个同事的实际工作能力，合理的分配工作，尽量发挥每个员工的最大潜力。真正做到优劣互补，互相帮助，互相学习。

任何工作任何岗位都应该认真细致，尤其是工作单位的技术部更需要有严谨的工作态度。技术部工程师岗位需要要处理大量数据，这要求精确，任何一点细小的错误都会影响到整体的结果。其实不光是在技术部，在单位的任何部门都应该保持着严谨的工作作风。如果将这一工作作风联系到企业当中，也可谓是企业文化的一大体现。

虚心学习。在工作过程中，我们会碰到很多问题，有的是我们懂得的，也有很多是我们不懂的，不懂的东西我们要虚心向同事或领导请教，当别人教我们知识的时候，我们也应该虚心的接受，不要认为自己懂得一点鸡毛蒜皮就飘飘然。总结实习的体会收获良多，理论的确很重要，但是我们一定要在实际当中去运用。只有当理论和实际相结合的时候才能发挥最大功效。而我在实习中，有时候明显发觉自己理论掌握不够，对现实把握不准，创新能力也很有限，这只能说明我各方面都迫切需要改进。在不足点方面，从自身原因总结。我认为自己还一定程度的存在有欠缺与客户和同事沟通。在实际中面对众多客户，我更是清醒地意识到自己的水平还是远远不够的，想要做好这份工作岗位，首先就得学好交际，提高自己的交流水品，面对客户的问题不至于手足无措。通过这次的实习，我对自己的专业有了更为详尽而深刻的了解，也是对这几年大学里所学知识的巩固与运用。从这次实习中，我体会到了实际的工作与书本上的知识是有一定距离的，并且需要进一步的再学习。在实习中，我可谓受益非浅，通过实际操作，缩短了抽象的课本知识与实际工作的距离，使我对未来的工作的有了一个大概的构想和心理准备。实习是每一个学生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，打开了视野，增长了见识，为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。实习，是开端也是结束。展现在自己面前的是一片任自己驰骋的沃土，也分明感受到了沉甸甸的责任。在今后的工作和生活中，我将继续学习，深入实践，不断提升自我，继续创造更多的价值。

通用软件产品 篇3

吴太兵的创业是一个无心插柳的故事。2000年，吴太兵用数码相机给自己的小孩拍了一些照片，想给在老家的父母看，但他父母并没有电脑，不能像现在直接通过即时通讯工具传送回去。为了让父母通过电视也能看到自己拍的照片，他开发了一款软件，能将照片刻录到DVD上。后来吴太兵将这款软件做了个英文版本，放到国外的下载站，结果2002年一年就赚了100多万元。意外的第一桶金让吴太兵看到了在国外卖软件的商机，遂于2003年组建了公司，专门开发和销售不怎么起眼的通用消费类软件，比如图片图形处理软件、音视频软件、商务文档处理软件等。

吴太兵告诉《创业家》，万兴软件长期以来都是一家海外营销导向型的公司。以前国内的其他软件公司，不懂得通过国外下载站，或者在谷歌等搜索引擎上做优化吸引国外消费者，“正因为国内的人不懂，我们才能赚到钱。”吴太兵说。深圳早年做外贸的人就因为掌握了海外销售通路，所以即便自己没有生产实体也能做成“空手套白狼”的生意。而万兴软件摸透了国外线上软件销售模式，还借助百思买等国外线下的软件分销渠道卖自己的产品，不声不响将生意做大，“2010年营收预计近1亿元”。直到现在，万兴软件99％的营收都来自海外，在日本、德国设立有分公司，美国也有办事处。

“万兴原来的对手是国内的软件公司，因此只要把营销做好就有竞争优势。随着我们的壮大，对手变成了国外软件企业，万兴软件必须转变成为一家面向全球市场的技术型公司。”吴太兵说。200g年吴太兵拿到了浙江一家民营投资公司的一笔投资，开始以“免费”的模式杀回国内市场，同时投入重兵研发面向移动互联网的消费类软件，“中国的移动终端那么复杂，肯定需要各种转换软件。”吴太兵强调，现在计算平台已不单是电脑，智能手机、智能电视、GPS等都是新的计算平台，“我们希望万兴软件能用在所有的计算平台上”。

通用软件产品 篇4

随着互联网信息时代的到来, 现代企业提出“向管理要效益”, 通过信息系统提高管理水平已成为必然趋势。企业在信息系统建设时, 经常遇到通用软件产品和定制开发软件的选择问题, 稍有不慎, 信息化建设就会多走弯路, 轻者给企业带来经济损失, 重者则改变企业命运。本文通过讨论通用软件产品和定制开发软件各自优势, 供企业决策者在信息系统选型时参考。

2 通用软件产品

通用软件是指在市场上存在一定量的客户群体, 由开发方对该行业详细了解, 对业务需求进行抽象、求同存异, 并由若干使用客户提出改进建议, 经数个版本更新后形成功能稳定的产品。

通用软件产品是面向市场的, 有特定客户群体, 产品在规划设计时既有明确的定位和边界。成熟的软件产品设计有很多富余功能, 尽可能的考虑了客户的潜在需求, 通过系统配置达到一定范围内的业务自由灵活度。有一种说法, 日常办公只用到了微软office其5%的功能, 通用软件产品也是一样, 客户常用功能不超过70%, 富余功能是为企业特殊要求或对未来需求的超前设计。

定制开发则是企业选择软件公司作为合作伙伴或自己组建开发团队或技术外包, 根据企业的实际业务需求量身定做的软件系统。

3 定制开发软件

定制开发软件基于特定客户的需求, 不用考虑同行业其它企业业务情况。定制开发软件通常以项目的形式管理, 有明显的里程碑事件标注项目开始和结束。定制开发软件有一个重要阶段即需求分析, 需求分析师需要与客户进行足够深入的沟通, 对用户的业务活动进行分析, 明确在用户的业务环境中软件系统应该“做什么”。

然而, 大多数通用软件产品或起源于一个定制开发软件项目。为了适应更多的客户需求, 满足更苛刻的生产环境, 软件公司将重塑业务流程, 并融入科学的管理模式, 从可靠性、用户体验、稳定性、扩展性等多方面对定制开发的项目进行系统重构, 最终形成通用软件产品。

4 影响策略的因素

4.1 客户需求

定制开发软件是基于客户的需求量身定做的系统, 能够很好的满足客户的个性化需求。但是定制开发软件的需求基于客户现阶段或计划内业务开展情况, 当业务模式发生较大变化时, 已定制开发完成的软件很难适应新业务, 需要在现有系统上开发新功能, 或者放弃现有系统重新选型。通用软件产品是熟悉行业或领域的产品经理对业务需求进行的归纳和总结后设计出的面向市场的通用系统, 它可以适应行业绝大部分客户的需求, 但对于非普遍存在的、个别客户的个性化需求或特有的管理方式, 通用软件产品不能很好的支持。

4.2 项目风险

信息系统上线失败的案例比比皆是, 1998年联想集成为北京市三露厂实施的ERP项目失败, 2002年哈尔滨医药集团实施ERP项目失败[1]。这些都是失败在实施阶段的通用软件产品, 更多的项目可能在开发阶段就终止了。通用软件产品交付实施的主要工作内容包括:项目启动、需求调研、功能配置、数据初始化或迁移、系统培训、系统测试及试运行、总体验收等。三分软件, 七分实施, 软件项目是否成功、用户使用是否顺利、是否提高了用户的工作效率和管理水平, 不仅取决于软件产品本身的质量, 软件项目实施的质量也对后期用户应用的效果起到非常重要的作用。定制开发软件除需要经历通用软件产品交付实施的所有阶段外, 还包括软件开发的需求分析、软件设计开发、软件测试等各个阶段, 即定制开发项目除包括通用软件产品所有风险外, 还面临的风险有:系统边界定义风险、需求控制风险、行业实施经验欠缺风险和项目周期长的风险。

4.3 系统可维护性

软件公司在规划通用产品时, 软件设计师需要从可管理性、可靠性、可扩展性、开放性、安全性等多方面下手, 保证系统在生命周期内不落伍, 还需要足够健壮的技术框架满足个性化二次开发。通用软件产品在生命周期内有独立的技术团队修补bug、完善功能, 通过不断改进, 趋于成熟。成熟稳定的产品维护也相对容易, 且出现问题时能够找到技术团队较快解决。定制开发软件从功能和技术上着眼于客户实际工作, 以满足业务和管理需要为目标, 以系统稳定可靠为基础, 不会开发无关的功能, 也无需使用前沿技术。定制开发软件因功能完全符合客户需要, 如果客户需求不发生变化, 则维护量并不大;但若需求发生变化, 在系统可配置范围内无法满足业务需求, 或者发现任何系统bug, 则都需要找开发人员修改代码。

4.4 建设维护成本

从信息系统建设成本角度讲, 通用软件产品最大的优势在于产品开发成功后, 多次销售可以分摊成本, 使原本昂贵的软件产品价格降至大众可接受的程度, 从而有效地提高市场份额和利润[2]。由于定制开发软件完全是根据用户要求设计, 每一个模块的开发都要经过细致的系统分析, 用户独自承担较高的开发成本。从后期维护成本角度讲, 通用软件产品优势明显。而为进入维护期的定制开发软件缺少固定的技术团队, 无论是处理响应时间还是升级成本都会较高。无论通用软件产品还是定制开发软件, 客户都应该配备专职的信息系统管理员。

5 结论

企业如何选择一套合适的信息系统, 笔者谈以下几点经验:

5.1 企业的业务需求比较通用, 个性化需求不是很突出, 且市场上有成熟的产品, 建议选择通用软件产品;如果企业个性化需求较突出, 或者企业处于发展期业务模式随时变化, 通用产品不能满足要求或需要在通用产品上进行较大规模的开发和扩展, 建议选择定制开发软件。

5.2 通用软件产品相对定制开发成本较低, 系统实施花费的时间较短, 对成本和上线时间有较高要求的建议选择通用软件产品。

5.3 各通用软件产品厂家使用的技术框架存在差异, 如果企业规划整合集成信息系统, 则需要多关注通用软件的扩展性是否满足集成要求。

5.4 如果企业在业务和管理方面缺乏经验, 定制开发的风险很大, 建议选择通用软件产品, 通过软件实施, 借鉴贯彻行业管理经验。

参考文献

[1]王延东, 吴强.国内ERP实施失败案例[J].中国信息界, 2004, 2.

通用软件产品 篇5

摘 要： 利用软件无线电技术、虚拟仪器技术、信号处理技术、虚拟测试技术，开发以无线电信号产生模块、调制解调模块、数字信号处理模块、电磁传播环境仿真模块、电子干扰产生模块、电子侦察仿真模块在内的航空电子原理演示系统，用于课程实验教学，使学员通过参与电子对抗的主要过程，感知电子对抗的主要内容，建立对电子对抗的直观认知，提高对电子对抗技术的掌握水平。

关键词： 软件无线电 信号航空及电子原理 演示系统

一、背景

软件无线电这一概念自上世纪末提出以来至2010年前，尚未有真正的、实用的软件无线电平台问世。直到最近几年USRP的问世，才使得软件无线电技术趋于成熟，并逐步得到各领域的关注。

本系统以新兴的通用软件无线电平台为依托，开发信号级的电子对抗原理仿真系统，在国内属于尚属首创，该平台可以开展以雷达、通信、导航、电子对抗为主的军事无线电技术研究，因此本课题对于开展军用无线电技术的研究具有重要意义。

通过本项目的研制，构建的信号级航空电子原理演示系统，可满足航电专业装备维修及运用专业的培训需要，提高培训对象的专业基础知识水平。

另外，以软件无线电平台为依托，既可以作为接收机接收各种频段、样式的射频信号，又可以作为信号发生器产生各种频段和样式的射频信号。因此，软件无线电平台可以用于电子设备的功能和性能测试。

二、系统方案

1.硬件设计

信号级航空电子原理演示系统采用积木式设计思想，最小功能模块为可配置单元，通过配置不同功能单元形成不同的电子场景，以适应复杂多变的电子对抗环境需求。信号级航空电子原理演示系统的最小单元（以下简称实验单元）在逻辑上由硬件层、驱动层和软件层组成，如图1所示。

图1 USRP实验单元构成图

通过配置主机上的软件，可以利用图2中所给出的试验单元实现接收空中电磁信号，或者向空中发射电磁信号的功能。因此，软件无线电技术的优点就是利用通用的硬件平台，通过开发灵活多变的软件，实现对系统功能的配置。

信号级电子对抗原理仿真软件实现本课程中各种实验科目的功能仿真和配置。软件功能包含信号处理、无线电调幅（AM）、调频（FM）、PSK收发机，无线视频实时传输，无线扩频/跳频收发，通信信号侦收、通信信号干扰、雷达信号侦收、雷达信号干扰等功能。

从实体角度看，实验单元也可以看做是由一个带有收发天线的USRP和一台能驱动USRP且装有信号级电子对抗原理仿真软件的电脑组成。通过配置不同的实验单元，就能模拟不同电子对抗环境，构建所需要的实验科目条件。

图2 实验单元硬件组成图

本系统中由于每个实验单元均可以发射或者接收。在航空电子装备原理实验中，1发1收构成最基本的样式，如图3所示。因此，利用10套实验单元通过不同的组合实现5发5收、1发9收、1收9发等多个模式的实验环境。

图3 由两组实验单元构成的基本实验样式

2.软件设计

软件包含的内容如图4所示。

图4 软件开发内容

软件的仿真采用C++和MATLAB进行开发。为了提高软件运行速度，在仿真时采用中频和基带仿真结合的方法，降低算法的运算量。

三、系统演示

下面结合AM调制信号的产生说明系统的工作过程。首先设置USRP的IP地址，也就是主机向哪个USRP发送控制命令。然后设置IQ的速率、载波频率、增益、发射天线和样点数。调制类型这里选择AM_DSB，调制系数取0.5。设置完参数后，产生的波形如图5所示。

图5 AM调制演示

参考文献：

[1]Junfeng Yao，Chao Lin. Path Planning for Virtual Human Motion Using Improved A* Star Algorithm[J].Information Technology：New Generations（ITNG），2010 Seventh International，2010，1154-115：8.

[2]Xin Tan，Dingfang Chen. A Hybrid Approach of Path Planning for Mobile Robots Based on the Combination of ACO and APF Algorithms[J].International Workshop on Intelligent Systems and Applications 2009.5：1-4.

[3]LONG Bing，GAO Xu，LIU Zhen. Hierarchical Modeling Method for Multi-Signal Model Based on Visio Control Component[J].Journal of University of Electronic Science and Technology of China. 2012，3，Vol（41）2：259-264.

[4]ZHANG Hong-bo，CAI Xiao-feng. Development of Graphic Power Flow Calculation Software Based on Visio Drawing Control[J].Journal of North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power. Vol（30）1，2009，2：70-72.

通用软件产品 篇6

各种软件设计方法都是以提高软件开发效率和性能为主要目标。一个软件的基本结构通常是一个属于特定领域中的数据集合和这个集合上的一系列操作构成的集合。因此,提高软件的通用性问题也就是为了尽可能设计出能够更适应数据集变化的操作集合,在提高软件开发效率的同时,提高软件产品的可维护性和可扩充性,并且降低软件开发成本和维护成本。

软件开发者们提出了各种提高软件通用性的方法和在某个应用领域内某些具有通用性的软件产品,其根本特征都是以某种方式将其数据集的描述数据(元数据)作为应用程序处理的数据的一部分,用以提高软件对其数据集变化的适应能力。由于这些方法和产品使用数据集描述数据的方式不同,也使其通用性程度和可维护性程度各不相同。因此,开发者们越来越关注用元数据来描述组件信息的软件设计方法[1,2]。

本文结合鞍钢灵山现车管理系统项目中通用分布式车辆调度组件的应用实现,提出了一种基于分层元数据的通用性软件设计方法。该方法显著地提高了分布式车辆调度组件设计的通用性、开发效率和可维护性。

1 元数据

元数据是描述和限定其它数据的数据,应用于信息发现、信息描述、资源管理和资源长期保存等方面[3]。

随着元数据理论的研究和软件开发技术的逐渐成熟,基于元数据的软件开发技术逐步兴起,可以说,元数据和软件的关系越来越密切,结合元数据描述组件信息,采用分层元数据结构的软件模式,可针对不同的应用环境以及组件集成到应用程序中的集成测试,满足组件使用方对各个层次上的需求[4]。从注释、数据类型描述、编码语言到软件结构模式设计,元数据作为软件设计中对基本信息的一种描述,为软件设计向更高层次扩展奠定了基础。

2. 元数据结构模型研究

2.1 分层元数据

根据不同的应用环境对组件信息详细程度的需求,将所构造的元数据分成不同层次,进而构造成分层元数据结构,根据具体应用程序获取运行时的配置信息、修改运行时的元数据,并访问实时状态变量,这样的元数据称为分层元数据[4]。

采用分层元数据结构可以满足用户调用不同模块的需求。在文献[4]中,根据用户实际需求,设计了分层元数据结构模型的三个层次,分别是数据层、应用模型层和元模型层,见图1。图1中的概念模式语言是用来描述元数据模式以及应用模型层上的应用模式。元数据模式在元数据集合中定义了元数据元素,元数据集合描述了数据层上数据集合的管理、组织和具体内容。该结构为元数据结构和编码提供语言级的实现框架。

2.2 分层元数据的通用软件结构模型

在研究元数据分层模型的基础上,设计了基于分层元数据的通用软件结构模型,如图2所示。在数据层、应用模型层和元模型层三层结构不变的前提下,将数据层进一步划分为元数据层、动态元数据层和应用数据层,其核心思想是在元数据层和应用数据层之间加入一个动态元数据层。该层通常与系统的某种应用环境相关,主要用于提供对系统应用数据层的某种“约束”,其数据以动态的形式保存在系统中,用以适应系统环境变化而概念模式和应用模式不变的情况,以实现软件与应用环境有关的通用性。

该设计模型扩展了图1描述的软件模型,为基于多层元数据结构的软件开发提供了一种更为具体的实现框架。

该方法主要适用于如地理信息系统、车辆调度指挥系统等与系统环境信息具有密切相关且具有分布式特点的软件系统的设计。在这些系统相关的分布式软件系统中,系统管理的应用对象通常要求按照其所处位置进行分类、显示和操作,甚至会要求按照某种规则动态改变其所处的位置(如车辆调度),即具有位置相关性。我们将系统中所有与应用对象相关的位置信息定义为系统环境信息集合。如果这个集合具有相同或相似的分布式分块特征,那么上述模型就构成了这种环境下的通用软件设计模型。

3 基于分层元数据的通用软件设计实例

应用本文提出的分层元数据通用软件设计模型,我们将给出一个具体的设计实例,即基于分层元数据的通用分布式调车作业组件的设计。应用该设计,成功地解决了鞍钢灵山现车管理系统项目中软件的通用性和开发效率问题。

3.1 实例软件设计中存在的主要问题

在铁路运输车辆调度系统中,车辆的地理位置甚至比其它属性更为重要,因为所有车辆调度作业(装车、卸车、编组、解体等作业)最终都将归结为对车辆位置的有规则的改变,甚至还要求对这些改变进行有效的优化。因此,车辆信息具有极强的环境相关性。另一方面,铁路运输系统通常覆盖一个较大的地理区域,而一个调度室通常又仅负责管理一个较小区域内的车辆。因此,车辆调度系统又具有较强的分布性。而且各个不同的区域既具有相同的概念模式和应用模式又具有不同的构成成分。因此,通用的调车作业软件设计对于提高软件开发的效率和可维护性将具有十分重要的现实意义。

3.2 基于分层元数据的通用软件的设计

在项目的开发过程中,采用了本文提出的设计方法,有效地解决了通用分布式调车作业组件的设计问题。

3.2.1分布式调车作业组件的分层数据结构模型

本应用的核心思想是将系统中的环境信息从软件中分离出来,并使之以动态数据的形式单独成为可管理的一个数据层存在于软件系统中,并以此来“约束”或“规范”系统中的车辆信息,即应用数据。其主要特点是该层数据的动态性,这也是实现软件通用性的关键。由于它们以某种方式描述了系统的车辆信息数据,所以称这层数据为动态元数据层。约束的含义主要体现在对车辆按其位置信息所进行的分类,而与车辆信息的结构和内容无关。这使得系统中的数据被划分为元数据层、动态元数据层和应用数据层(如图2所示)。

元数据层主要指系统的各种元数据(见图3和图4),包括环境描述信息元数据和应用数据元数据。环境描述信息元数据指调车作业场地(车站、作业区、车场和线路)的描述信息。应用数据元数据指车辆各种属性的描述信息,它们静态地存在于软件系统中。其中,BaseItem(见图3)为本系统中用于描述环境信息和车辆信息等实体对象的抽象基类;BaseLine、BaseField、BaseDataItem、CarDataItem分别是线路信息类、车场信息类、多视图的车辆信息基类和车辆信息类;WorkLine、OutLines、InLines分别是调车线信息类、发车方向信息类和到达方向信息类;WorkField、LoadUnloadField分别是调车场信息类和装卸场信息类,分别定义系统中使用各种实体对象的结构。而BaseDataltem类(见图4)用于表示元数据层中描述车辆信息的各种视图类的抽象基类,SourceStationItem、DestStationItem、SourceFieldItem、DestFieldItem、GoodsItem、GoodsStartFieldItem、GoodsDestFieldItem和CarSortItem分别代表发车车站汇总视图类、到达车站汇总视图类、发车场地汇总视图类、到达场地汇总视图类、货物汇总视图类、货物+发车场地汇总视图类、货物+到达场地汇总视图类和车辆分类汇总视图类。

动态元数据层由系统环境信息数据构成的集合(见图5),包括所有车站、作业区、车场和线路等环境信息的数据构成的信息集合,是一个具有层次结构的数据集合。同一软件的不同实例仅使用这个动态元数据层的不同子集,而所有这些子集构成对整个系统的环境数据的一个覆盖,从而使软件相对于这个层次的数据来说,具有明显的通用性。另外,在分布式调车作业组件中,它们不作为被管理的应用数据,仅仅用于对本软件的应用数据提供某种形式的组织和约束,并将这种约束映射到系统的应用界面上,作为与用户交互的基础。

应用数据层主要指系统中的应用数据(见图5),它受到动态元数据层的某种“约束”,包括所有车辆信息构成的集合。在具体的某个软件实例中,表现为与动态元数据相关的应用数据的子集,所有这些子集构成对整个系统的应用数据的一个覆盖。

在具体实现中,动态元数据层与应用数据层之间的“约束”关系被定义为它们之间的组合关系,并利用在元数据层中定义BaseItem类中声明的Rectangle_Rect属性,描述了在人机交互时需要的这种关系。其中,车辆数据被组织成列表BaseDataList和车辆数据BaseDateItem两个层次,分别给出了车辆视图和发车站汇总视图等多个实现,以支持用户在多种视图上进行交互式作业。

这三层结构,也可以分别称之为环境框架数据层、环境描述信息层和应用信息层等。

上述分层元数据模型中,最重要也是最关键的是其中的动态元数据层,它是实现软件环境通用的基础,这个模型上的算法设计和实现也是实现通用软件的技术关键。

软件中,最重要的操作对象是系统中的应用数据。在上述应用实例中,主要的应用数据就是系统管理的车辆数据。由于这些数据直接受到环境数据(动态元数据)的影响,因此,在系统中定义、描述和使用这种关系就成为本应用实例最基本也是最重要的特点。

本应用实例主要通过人机交互手段完成各种车辆调度作业,所以,动态元数据和应用数据之间的依赖主要通过软件结构和人机界面两个方面实现。

软件结构主要通过对象间的组合加以实现(见图5)。人机界面方面,程序的每一个实体对象中均定义了一个表示其显示位置的数据成员Rectangle_Rect。它既决定了每个对象的显示位置,也标记了对象间的相互关系(见图5)。交互过程中,通过区域的各种计算,实现对应用数据对象的选择、析取和修改,从而实现各种车辆调度作业。由于本实例的具体算法与本文提出的方法无关,所以仅介绍相关的基本算法。

3.2.2.1数据初始化算法

1)从数据库中根据给定条件(如:作业区ID)析取动态元数据。

2)根据读入数据对应用程序界面初始化,包括动态元数据和应用数据两个显示区域的初始化。

3)动态元数据层的初始化,内容包括:

a)根据读入数据建立元数据层的层次结构;

b)建立各个元数据元素对象(如:作业区、车场、线路);

c)使用某种策略计算并初始化这些数据对象的显示区域等属性数据。

4)应用数据的初始化:

a)读入数据,建立数据对象;

b)根据应用数据与其对应元数据之间的关系安排这些数据的组织,计算数据对象的显示区域等属性数据。

5)算法结束。

3.2.2.2数据显示算法

1)遍历元数据的层次结构,对于每一个数据元素:

a)显示这个数据元素对象(如名称等);

b)如果这个数据对象是叶子结点,则遍历这个叶子结点下的应用数据对象列表,显示每一个数据对象。

2)算法结束。

3.2.2.3数据拾取算法

1)在人机交互界面输入一个矩形区域。

2)遍历元数据层次结构,选取数据显示区域与输入区域相交的数据元素。

3)对于每个叶子元数据元素,遍历其应用数据列表,选取数据显示区域与输入区域在Y轴方向相交的数据元素。

4)算法结束。

3.2.2.4数据更新算法

1)调用上述数据拾取算法,选取欲修改的数据元素。

2)输入欲修改的各个数据属性。

3)根据输入的属性值修改被选取的应用数据对象属性。

4)建立数据库事务,更新对应的数据库记录。

5)算法结束。

在项目开发过程中,应用本文提出的设计方法,实现了与调车作业控制组件具有相似结构的通用调车作业技术图表组件和通用列车运行图软件组件。它们同样实现了关于环境通用的软件设计。其用户界面可见图6—图8。

4 结语

应用本文提出的软件模型和设计方法,解决了项目软件设计的通用性问题,提高了开发效率,降低了开发成本。

对于与本应用实例具有相似结构的软件系统,本方法无疑也是一个有效的方法。而如何分析元数据结构模型,找到更优设计方法,以满足各种不同的需求,提高软件的通用性,将组件开发结构模型向更高层次扩展是有待研究的方向。

摘要：提出一种基于分层元数据的通用软件设计方法，并设计了基于分层元数据的通用软件结构模型。该模型的核心思想是在元数据层和应用数据层之间加入一个动态元数据层，以适应系统环境变化。通过在鞍钢铁运公司灵山现车管理系统项目中的具体应用和实现，证明该方法成功地解决了调车作业控制组件设计的通用性问题，有效地提高了软件的开发效率，降低了开发成本。

关键词：元数据,通用性,结构模型

参考文献

[1]Lewis T.Object ,Oriented Application Frameworks[M].Manning Pub- lications,1995.

[2]Szype.COmponent Software:Beyond Object Oriented Program ruing [M].Addison Wesley,1997:5-27.

[3]张晓林．元数据研究与应用[M]．北京图书馆出版社，2002．

通用软件产品 篇7

随着社会的进步, 社会各界对盲人群体越发重视, 涉及盲人群体使用而设计的产品开始逐年增加。然而, 由于社会对盲人普遍存在一些错误认知 (如“盲人都是全盲者”等) , 市面上已有的部分盲人产品在设计上不能全面地满足盲人群体的需求。通过对广州市盲人学校进行调研, 结合查阅的资料, 分析盲人产品在设计研究中可能被忽视的问题。基于通用设计的理念, 总结出盲人产品的设计原则以及在设计过程中可以参考的设计手法。

1 盲人产品概况

1.1 盲人产品的市场状况

经调查, 在我国一线城市, 盲人产品的专卖店稀少, 文体商店、大型商城都几乎不会贩卖盲人产品。某新闻媒体, 跑了大半个城市, 才找到一种盲人专用象棋, 却发现由于产品盲文的标识没有统一规范, 出现不适用的情况。在某网上商城上搜索盲人用的产品, 按照交易数量从多往少排, 排在最前面的产品是一个普通的闹钟, 而成交数量只有266件。而带有创新性的盲人产品, 如指南针、盲人手机等都销量甚微 (见图1) 。

1.2 市场上盲人产品存在的问题

如今网络已普及至千家万户, 人们容易忽略盲人的监护人、家人大多数还是明眼人的事实。盲人很容易通过与明眼人交流来获取各类信息, 盲人本身也能够通过辅助软件使用网络来了解最前沿的信息。在盲校的调查中发现, 盲校中小学生也能熟练操作手机, 进行包括明眼人常用的发短信、玩游戏、上网等活动。

可见, 盲人对产品的使用需求并未落后于明眼人, 但是市场上推广的盲人产品, 却多还停留在声音大、按键大、块头大等早期的设计思路中 (见图2) 。当设计师还在孤立性地考虑如何为盲人带来更好的产品使用体验时, 盲人却在普通的产品中找到出路。虽然很多功能整合型产品不是针对盲人来设计, 不能给他们带来良好操作体验, 但他们还是选择使用这类产品, 因为既节省成本, 又方便携带, 满足了最基本的需求[1]。

2 正确认识盲人

2.1 盲人的普遍生理特征

盲人由于视觉能力上的缺陷, 无法像明眼人一样依赖视觉去接收和处理外界信息。大部分盲人在被确认致盲时就开始进行一些感官代偿方面的辅助性训练, 以帮助他们通过听觉、触觉、嗅觉和味觉的方式去适应日常生活。如用鼓掌的方式通过感受声音在障碍物上反射回来的时长和音量强弱来辨别自己离障碍物的距离等。因此盲人在生理上通常在听觉、触觉、嗅觉和味觉这四种健全感官上比明眼人更为灵敏。

2.2 盲人的普遍心理特征

盲人在除视觉以外感官更为灵敏的情况, 使得盲人跟明眼人在心理上也有着一些不一样特征。盲校学生在交谈中通过对方说话的语气, 语速来替代明眼人“察言观色”的方式去辨认对方的情感。然而这种方式缺乏可视信息的反馈, 盲人仅通过听觉获得的信息容易片面, 因此容易导致判断的偏差, 形成过于敏感的倾向。此外, 盲人大都清楚自身视觉上的缺陷, 缺乏自信, 认为失败都是自己能力不足造成, 较容易产生自责倾向。大部分盲人仍然会有能与明眼人平等享有社会资源和机会的意愿, 自尊心通常较强[2]。

2.3 社会对盲人的常见误解

“盲人生活在黑暗中”是明眼人试图理解看不见而臆断出的[3]。在通过对广州盲人学校的相关调研中发现, 全盲生仅占了盲生中的23% (见图3) , 这表明实际上还有将近80%的学生是保留有视力的, 而近几年的为盲人的设计里多会出现将所有盲人都视作全盲者来对待, 产品的设定上就理所当然的取消掉了视觉模块。然而在调研的观察过程中经常能发现盲生多使用常见的产品, 并仍然多使用眼睛的残留视觉辅助使用, 只是在使用的过程之中遇到了如字体过小, 亮度过低等细节上的问题。

在《我国盲文使用状况的调查研究》一文中, 研究者通过对我国各个省市的盲人进行抽样调研得出我国的盲文现在仍旧分化成两种方案, 未能统一规范, 盲人使用盲文沟通实际上还存在障碍[4]。在这种现实的情况下却有很多针对盲人使用的产品仍旧采用盲文来替代其所对应的文字, 图像等的信息传达。在对广州市盲人学校调查的过程中, 部分盲人也同样有抱怨同类型产品使用不同规范的盲文, 给他们在从一个产品的使用转移到另一个产品的使用的适应上带来了许多不便的情况。

在对广州盲校的访谈和观察调研中发现, 现在社会上普及的数码产品也同时能够在盲校的学生中普及, 有盲生在访谈中提到他对专门为盲人设计的一些特殊化、复杂化的产品的不满。盲生多会在没有盲文标识的情况下以凑近屏幕的观看和听声音分辨方位的方式来解决对产品操作所遇到的问题 (见图4) 。大多数盲人并没有专门购买盲人专用产品, 他们同样使用明眼人常用的生活用品、数码产品。盲人对市面上的新产品并没有产生抵触的态度, 他们会去尝试克服这些产品由于对盲人的使用情况上考虑的欠缺所带来的问题。

3 通用设计理论下盲人产品的设计手法

3.1 通用设计的概念

通用设计的理念中强调每一个人存在的独特性, 提出在设计和生产产品时, 能够考虑各类使用者可能面临的种种问题, 同时尽量不让个体感到遭受到不公平的对待。“通用设计的七个基本原则中, 它的核心内容只有一项, 就是公平的使用性, 其他六项均是对公平使用性的补充说明, 即给不同知识背景, 不同身体条件, 不同技术水平, 不同熟练程度的人们提供公平的使用机会。”[5]真正的平等是通用设计概念里最主要的意义, 其目的并非是要求真正完美地达到满足所有人需求的设计, 而是通过这种概念拓宽设计者的思路和视野, 让设计师尽量去考虑扩大产品的设计适用程度, 以满足更多人的需求, 让产品达到更高的利用率, 延长产品的使用时限, 与此同时还能减少资源上的浪费, 带来更多深远的意义。

没有人会希望遭受差别化的待遇, 真正意义上的无差别对待是不让人意识到产品对某一用户的特殊化和专门化对待, 通用设计正是提倡在产品做到对不同用户的平等对待[6]。导致差别感的产生分为两类情况:第一类是从最初的物品本身的特殊性开始就让使用者感到有差别;第二类是在产品的使用过程中发觉自己与其他人遭遇情况的不同所产生的差别感受[7]。

3.2 产品案例分析

现在市面上已经有部分产品做到了接近对盲人用户的公平对待, 有部分是在产品的开发之初就针对盲人用户而设计, 还有部分是在产品问世之后正好同时满足了盲人的需求。通过对这类产品作分析, 得到设计师在基于通用设计理念去设计盲人产品时需要遵循的一些准则和设计手法上的启示。

3.2.1 将功能悄无声息地植入到产品中

苹果公司推出的对应其手机i Phone和平板电脑i Pad的i OS系统, 巧妙地采用了“感官代偿”方式, 在系统的辅助功能中默默地添加了Voice Over辅助操作程序 (见图5) , 采用声音的提示替换原本视觉上的传达信息的模式, 并且不取消系统的可视性。使得盲人在使用的过程中看起来流畅自然。盲人用户对苹果的这一举措给予了高度的评价。Voice Over的成功, 正是因为这项功能被藏在产品的一般功能中, 在产品使用的过程中才产生了该功能的价值, 悄无声息地满足了盲人用户的需求, 真正做到符合了公平使用理念。

3.2.2 产品本身的功能性强化

索尼公司推出的多款运动播放器 (见图6) , 是专为用户运动时听音乐而设计的产品。为区别传统运动播放器的通过视频输出, 按键输入的非便捷操作方式, 更进一步地取消了传统播放器的视觉输出模块。这一来不仅满足了明眼人运动过程中通过听、触觉操控播放器的需求, 还恰好迎合了盲人用户的播放器使用方式。而与一些打着专为盲人设计口号的产品相较而言, 这类运动播放器产品的设计外观更加时尚自然, 使用起来完全无异于明眼人, 让盲人用户的自尊心得到有效的保护。

3.2.3 现有普遍使用的产品基础上作适应性改良

诚迈科技有限公司于2013年发布了星目智能手机系统 (见图7) , 该系统是基于现在受众最广的安卓手机系统为基础来开发的, 系统在定义之初就明确表示是为盲人用户而设计, 然而系统本身并没有在其界面上作出特殊化处理, 也没有在其对应的手机产品上加入辅助设备, 而是在安卓系统中添加了优化过的手势和语音方面的功能辅助盲人用户对触屏手机作更精准的操作。同时能快速切换普通操作和盲用操作模式, 使盲人真正克服了生理上的缺陷, 融入到现代信息化生活中, 为盲人的生活实现更多的可能。

4 结论

如今社会各界在对盲人的认知上还存在不足。在为盲人设计产品的时候, 首先需要对盲人有一个科学的、准确的认识, 以有效地得出盲人的切实需求。在设计的期间要以通用设计理论下得出的“公平使用”的设计原则为要义。灵活运用如不动声息地植入功能、强化产品功能等设计手法来做到兼顾盲人生理和心理需求。才是既赢得市场, 又抓住盲人用户的心, 真正实现用心为盲人用户做出贴心的设计。

摘要：为了使盲人产品的设计更符合盲人群体的需求, 通过对市场上盲人产品和广州市盲人学校师生的调研, 分析了盲人产品设计中出现的问题、盲人的身心特征以及当今社会在对盲人认知上的误区。结合通用设计的理念, 对市面上具有代表性的产品案例进行分析, 总结出能改善盲人产品适用性、真正关怀盲人用户的设计手法。

关键词：盲人产品,盲人研究,通用设计,设计手法

参考文献

[1]吴冷杰.论盲人产品设计的若干问题—以盲人用血压计产品设计为例[J].美术大观, 2011 (5) :199-121.

[2]罗观怀, 布文锋.盲校教育理论与实践研究[M].广州:羊城晚报出版社, 2009.

[3]钟经华.视力残疾儿童教育学[M].北京:华夏出版社, 2006.

[4]程黎, 顾定倩, 刘艳红, 等.我国盲文使用状况的调查研究[J].语言文字应用, 2013 (2) :42-48.

[5]刘洋, 朱钟炎.通用设计应用[M].北京:机械工业出版社, 2010.

[6]赖安·克奈通.看不见的精彩[M].上海:南海出版公司, 2008.

速览中国嘉陵小型通用汽油机产品 篇8

中国嘉陵历经30多年的不懈努力与发展, 从原来单一的军工企业发展成为现在军工、民用两大发展方向的集团公司, 拥有强大的机械制造研发能力, 高效的管理团队, 先进的生产设备, 品牌价值达136.76亿元。拥有民用产品超过400多个型号, 通过CE、EPA等国际认证, 出口到90多个国家和地区, 赢得用户高度的赞誉。

中国嘉陵通机事业部主要从事以嘉陵-本田发动机有限公司 (HONDA) 通用汽油发动机为核心动力的通用机械产品的设计、开发、生产制造和销售。现有通机领域中、高级技术人员100余名, 一期新建通机生产场地5 000m2, 二期规划生产场地30 000 m2。主要产品为采用本田 (HONDA) 发动机的通机高端产品, 有微型汽油发电机组、微型水泵、割草机、微型耕作机、喷雾机和冲击夯等。年生产通用机械100万台 (套) 。采用原装本田HONDA汽油动力的通机产品, 具有完美设计构造的燃烧室, 具备优良的吸排气效果, 大幅度提高燃烧效率;专业设计的调速机构, 减少由负荷变动引起的运转不均匀;最大的使用优点为易启动、低油耗、高度耐尘性、维护更容易。

1、汽油发电机系列

嘉陵汽油发动机系列产品有2kW、3kW、5kW、8kW、9kW、10kW和12kW, 分别使用嘉陵-本田 (JIALING-HONDA) 发动机有限公司的GX160、GX200、GX390、GX630、GX690等发动机, 具有优良的起动性、轻便性、耐久性。整机功率输出大、低振动、低污染、低噪音, 符合国家环保要求。产品配置AVR自动稳压、无熔丝断路器、大型消音器、燃油显示器、功能指示灯、直流输出、电压表、直流保护器等, 电力输出更强劲。

*具体产品配置可按经销商要求增减

2、园林机械系列

汽油机水泵

嘉陵汽油机水泵系列产品有2寸、3寸、4寸清水泵, 3寸污水泵等, 使用嘉陵-本田 (JIALING-HONDA) 发动机有限公司的GX160、GX200发动机, 全新优化设计的铝合金泵体, 结构更坚固;高质量的陶瓷机械密封;坚固机架, 高质量减震设计;具有优良的起动性、轻便性、耐久性;整机输出功率大, 低振动、低噪音、低排放, 符合国家环保要求;省油耐用。

TB35嘉陵300mm直刀汽油割灌机, 使用嘉陵-本田 (JIALING-HONDA) 发动机有限公司的GX35T OHV发动机, 具有启动轻松, 更低油耗, 更低噪音的优点, 优异的平衡性, 操作简单舒适;关键齿轮箱采用进口部件, 具有高耐久性。整机轻量化设计, 轻松实现庭院、城市绿化带、山林的绿化养护;人体工程学设计, 完美的握柄, 360°任意操作。

中国嘉陵通机产业使命是为全球用户提供高效、稳定的便捷动力机械, 满足全球用户对环保、低碳便捷动力产品的需求。作为国内汽油机行业中的先驱和开拓者, 作为中国的军工产业的中坚力量, 中国嘉陵时刻铭记自身所肩负的国家与社会职责, 时刻铭记用户给予嘉陵品牌的关怀与支持, 秉承“产品尽善尽美, 服务至诚至周”的嘉陵文化, 持续稳定地为用户提供满意的产品, 始终会与广大用户携手共进, 共创美好的未来。

中国嘉陵通机现正在面向全国开展招商活动:

中国嘉陵网址:http://www.jialing.com.cn招商电话:023-61953167 (传真) 、61953112,

通用软件产品 篇9

PACS(picture archiving communication system)即医学影像存档与通信系统。通常,厂商都在其所销售的PACS中提供用于图像处理的支持软件。一般地,这些支持软件只能在其系统上使用,性能也不尽相同。目前,我国部分医院因价格昂贵还没有引进PACS,整个医院也没有联网,所以这些医院在CT或MRI上得到数字图像后还要将其打印成胶片,以供医生查看,这样做就损失了很多原本已经得到的数字图像信息。如果能研发一种小型通用医学图像处理软件,使得医生在普通个人计算机上能够直接查看数字图像,并能进行基本的图像处理,则不仅可以充分利用数字图像信息,节省资源,而且还可以进行异地会诊,减轻患者的经济负担。笔者已经完成了这一软件的开发,且能够免费提供给需要的用户。该软件主要功能的3个分区如图1所示。

2 DICOM简介

1983年美国放射学院和国家电器制造商协会组成了一个联合委员会,致力于制定不同制造商的设备接口之间的统一标准。1996年,发布了标准DICOM(digital imaging communications of medicine)3.0,即数字医学图像通讯,它目前已经成为业界公认的唯一标准。正确读出以DICOM为标准的医学图像是该软件功能的基础。

2.1 数据编码规则和DICOM文件结构

遵从DICOM标准存储的文件扩展名一般为.DCM。一般由文件头和数据集构成。数据集是由数据元素按顺序排列而成,数据元素是构成DICOM文件的基本元素。DICOM文件的文件头是由128个00H构成的序言和4个字节的标识“DICM”组成。数据元素包含了文件的存储方式、传输语法、图片相关信息以及图片数据内容。数据元素由4个部分组成,分别是:数据标签、数据描述、数据长度和实际数据。

2.2 DICOM文件的读取

显示DICOM文件步骤:读取文件前言,判定是否为DI-COM文件;读取传输语法,判定解码方式;读取像素信息,转换成DIB图像并显示。该软件DICOM文件的读取流程图如图2所示。

3 图像后处理

读出DICOM格式图像后,为方便医生查看图像,该软件还设计实现了反色、镜像、放大缩小等基本功能。反色是将得到灰度图的灰度级取反,即255减去该点灰度值。水平、垂直镜像是将图像左右、上下方向对调。水平镜像就是将该点灰度值转变成图像总列数减去该点的列数点的灰度值。垂直镜像的处理方法与水平镜像类似。放大采用了最近邻插值算法,缩小即按照缩小比例隔点取值。其中反色与放大缩小的功能是胶片所无法实现的。上述这些功能对于医生更细致准确地查看图像诊病十分有用。除这些基本功能外,图像后处理能使数字图像更加清晰,有利于病情的诊断。

3.1 文件头读取

DICOM格式的图像包含很多打印成胶片后会失去的信息,例如拍片时间、患者信息、拍片工具等,这部分内容可在读取DI-COM图像像素信息同时读取,并存成字符串变量,在文件头功能处显式,系统设计了显示这些信息的功能,如图3所示。

3.2 调节窗宽窗位

DICOM文件中读取的图像数据是一种相对值,不是实际的显示值,数据的动态范围很大,超出了显示器设备的灰度级显示范围,所以必须采取调窗处理将动态范围很大的数据映射到显示器设备灰度级。调窗处理就是根据预知的窗宽和窗位值,将窗口内的值转换成显示时的最亮和最暗范围内的值,见公式(1):

其中,V是从DICOM文件中读到的图像数据实际值,G是要显示在屏幕上的灰度值,W为窗宽,C为窗位,gm为显示器显示的最大灰度值。

窗宽是指需要显示图像的范围,调节窗宽主要影响对比度,窗宽越大,图像灰度层次多,组织对比减少,细节显示差;窗位表征显示区域的中心位置。在少数DICOM文件中没有标记窗宽和窗位。此时需要通过找到当前图像中的灰度最大值Vmax和灰度最小值Vmin,按映射关系,把灰度值映射到0~255。为了观察不同的部位,还需要在观察图像时手动调节窗宽和窗位值,这只需要通过改变W和C的值就可以实现。通过窗宽窗位的调节,可以找到观察不同医学图像或同一张医学图像上不同位置病灶的最佳方式,使图像发挥其最大作用。而一幅胶片的窗宽和窗位值是固定的。欲得到其他窗宽窗位值需要拍片医生调节后另外打印甚至重新拍摄。图4是同一幅图像运用该软件实现的在不同窗宽窗位调节下的不同效果。

3.3 图像分割

医学临床实践和研究经常需要对人体某种组织和器官的形状、边界、截面面积或体积等进行测量,以得到组织病理或功能方面的重要信息。这些都需要对图像进行分割处理。同时,对图像进行三维重建以及医学图像的可视化也需要以图像分割为基础。对灰度图像的分割可基于像素灰度值的不连续性和相似性。由于区域内部的像素一般具有灰度相似性,而区域边界上的像素具有灰度不连续性,所以,分割算法可据此分为利用区域间灰度不连续性的基于边界的算法和利用区域内灰度相似性的基于区域的算法。由于医学图像的边缘一般不够明确,器官与器官、组织与组织之间通常没有可明确区别的边界,而且随着医学图像影像设备的进步,其噪声越来越小而数据量越来越多。因此,医学图像的分割一般都采用基于区域的算法。

图像通常都可清晰地分为前景和背景2部分。对于一幅医学图像,假设图像由具有单峰灰度分布的目标和背景组成,在目标或背景内部的相邻像素间的灰度值是高度相关的,但在目标和背景交界处两边的像素在灰度值上有很大的差别。一般的医学图像的确能满足这一假设。如图5的肺部CT图像所示,体部和背景的CT腔在灰度上是明显的双峰灰度图。

对于具有这样性质的医学图像,可以用单阈值分割的方法来实现图像分割,其步骤如下:首先对一幅灰度取值在gmin和gmax之间的图像确定一个灰度阈值T(gmin

分割效果如图6所示。

3.4 图像平滑

为了减少图像的噪声,平滑模板是通过一点和周围的几个点的运算来去除突然变化的点,从而滤除掉一定的噪声,但图像有一定程度的模糊。本软件选择高斯模板来实现平滑。平滑后效果如图7所示。

3.5 中值滤波

中值滤波是一种非线性的信号处理方法,一定条件下可以克服线性滤波器(如:最小均方滤波和均值滤波等)带来的图像细节模糊,而且对滤除脉冲干扰及图像扫描噪声最为有效。由于在实际运算过程中不需要图像的统计特征,因此这也带来了不少方便。一般采用一个含有奇数个点的滑动窗口,将窗口中各点灰度值的中值来替代指定点的灰度值。中值滤波后效果如图8所示。

3.6 图像锐化

目的是使模糊的图像变得更加清晰起来。针对引起图像模糊的原因而进行相应锐化操作。图像的模糊实质就是图像受到平均或积分运算造成的,因此可以对图像进行逆运算(如微分运算)来使图像清晰化。从频谱角度来分析,图像模糊的实质是其高频分量被衰减,因而可以通过高通滤波操作来清晰图像。但要注意,能够进行锐化处理的图像必须有较高的信噪比,否则锐化后图像信噪比反而更低,从而使噪声增加得比信号还要多,因此一般是先去除或减轻噪声后再进行锐化处理。该软件使用的是常用的微分锐化方法———梯度锐化。锐化后效果如图9所示。

3.7 边缘提取

医学图像边缘是图像的一个重要特征,边缘提取的目的是获得图像的外部轮廓特征,为图像分析做准备。如果一个像素落在图像中的某一个物体的边界上,那么它的临域将成为一个灰度级的变化带。对这种变化最有用的2个特征是灰度的变化率和方向,它们分别以梯度向量的幅度和方向来表示。该软件使用的是边缘检测算子的方法之一:Roberts边缘算子检测。该方法检查每个像素的邻域并对灰度变化率进行量化,又包括方向的确定。使用基于方向导数掩模求卷积的方法。该算子是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子。它由式(3)给出:

其中f(x,y)是数字图像的像素值,图像提取边缘后效果如图10所示。

3.8 伪彩色

人的视觉对彩色相当敏感。人眼一般能区分的灰度等级只有20多个,但是能区分有不同联度、色度和饱和度的几千种颜色。根据此特点,可将彩色用于增强图像,以提高医学图像的可鉴别性。伪彩色的增强是把黑白图像的个个不同灰度按照线性或者非线性的映射函数变换成不同的彩色,使图像细节更容易辨认,目标更容易识别,可以有多种方式实现从灰度到彩色的变换,最简单的就是把黑白图像的灰度级别从0~255分成256个区间,给每个区间指定一种伪色。该软件是运用将256个区间分成256个选择框,用户可以为每个选择框选择画图板上的颜色实现伪色的。加入伪彩后效果如图11所示。

3.9 矢状面、额状面和三维重建

图像的重建就是要从获取的采样数据恢复物体的三维结构,即物体的原型。从本质上说,重建是一个逆过程;重建的方法包括表面绘制、体绘制。在该软件中,使用流行的面绘制Marching Cubes算法,运用VC中的OpenGL来实现断层图片的三维重建。矢状面重建后效果如图12所示。额状面重建后效果如图13所示。三维重建后效果如图14所示。

4 结束语

该软件基于VC平台进行设计和实现,具有处理医学数字图像的多种常用功能,只需安装在医生的个人计算机上,便可将拍摄得到的医学数字图像拷贝给医生查看,或通过医院内部的局域网,将数字图像直接发送给相应的医生。医生也可将数字图像发送给异地的同行,以便进行异地会诊。可见,使用该软件可使医生在普通的个人计算机上即可处理医学数字图像,有利于更好地诊断病情,给工作带来极大方便,也有利于减轻患者的经济负担。由于该软件免费,所需硬件配置要求很低,可作为安装PACS前的过渡产品,为现阶段我国的一般医院所用。

参考文献

[1]王立功,刘伟强,于甬华.DICOM医学图像文件格式解析与应用研究[J].计算机应用,2006,42(29):210-212.

[2]田捷,包尚联,周明全.医学影像处理与分析[M].北京:电子工业出版社,2003(9):270-283.

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[5]唐泽圣,编审委员会.三维数据场可视化[M].北京:清华大学出版社,1999:89-94.

通用软件产品 篇10

1医院财务管理的信息化及对药品、器械管理的要求

1.1由于医院财务会计管理软件系统自成体系, 令大多数医院财务会计管理工作始终处于对账务的管理阶段, 财务管理系统与HIS管理模块之间脱节, 其信息系统与医院系统互不往来, 导致各个系统之间的互通合作与信息共享发展变得极为困难, 与医院其它业务部门特别是药品、器械等部门不能实时信息沟通和应对市场竞争。

1.2药品和器械是医疗成本的主体构成元素, 虽HIS也建立了对药品器械的综合管理, 但从财务管理的角度看却没有实现可视化与精细化管理, 不能完全实现信息共享和在线监控。同时对药品与器械的采购、使用、领用环节也无法实现预算控制, 令各项成本计算不够准确, 影响医院对药品器械进行安全、完整与有效的利用。

1.3为了加强对药品与器械的综合管理, 使财务实现对药品及耗材价格、库存的实时监控, 努力降低医疗成本, 提高药品、器械的管理工作效率, 决定使用微软的流行开发工具 (VB6) , 采用二次开发模式, 从而保证数据的准确性、可比性、使用性及共享性。

2医院药品、器械财务数据管理通用接口软件的创建

2.1创建医院药品、器械财务数据管理通用接口软件的设计思路:一个系统 (指财务管理软件与医院HIS) 根据用户交换数据的具体要求, 可自动产生一个开放的格式定义文件, 格式文件中描述的所需数据 (包括数据位置、数据结构等) , 并产生依据格式文件建立的数据文件, 然后另一个系统从该文件中获得数据。VB6与Windows操作系统可以紧密结合在一起, 做到无缝连接, 真正做到支持C/S、B/S并相互结合。

2.2一般的HIS开发中, 现场数据的采集均是采用动态链接库 (DLL) , 它是Windows操作系统的核心, 操作系统靠它来完成Win32 API的应用程序, 而接口功能DDE, 是在Windows操作系统中不同程序之间进行数据交换的一种标准。这项标准可让程序自动接收别的应用程序传过来的数据, 传送端的数据有任何变化, 接收端都可自动更新DDE的方式与控制设备进行通讯。因此方法就是在HIS及医院财务信息系统之间利用Windows的应用程序接口 (Windows API) , 通过调用系统提供的三个动态连接库 (DLL) , 实现对HIS数据采集卡和模块采集的药品器械等相关的现场数据读取到VB6程序中进行处理, 以达到医院财务管理的要求。

2.3为了使得设计的该软件具备较强的通用性和适应性, 制订了以下的设计原则:首先它必须是一个开放式的数据接口标准;其次它必须可提供用户选择系统容许提供的数据;三是数据交换过程中的数据文件应该采用通用、简单的格式存储;最后还要考虑该软件的可扩展性。具体做法: (1) 根据医院财务对药品与器械的管理要求利用VB6创建主程序.EXE。 (2) 在编制程序中分别引用门诊药品 (His Mz Yp.DLL) 、住院药品 (His Zy Yp.DLL) 、器械出入库 (His Qx Inout.DLL) 动态库文件。这三个动态库文件负责实现药品和器械的出入库数据交换。针对不同的HIS系统, 主程序不需要更改, 只需要重写调用DLL模块的代码即可。引用代码如下:调用门诊药品出入库动态库、调用住院药品出入库动态库、调用器械出入库动态库。 (3) 引用成功后, 再编写取数代码, 对导入的数据进行分析、提取、处理, 生成财务需要的数据。 (4) 在服务端口编写动态监测数据库程序, 检测到有新的出入库记录后, 客户端自动更新处理, 真正实现对药品器械的在线监控与管理。 (5) 为了和OFFICE兼容, 所有数据均可导出到EXCEL中, 方便财务进行二次加工, 使药品器械管理标准化、规范化、达到财务、审计的要求。

3药品、器械财务数据管理通用接口软件的功能与展望

3.1药品、器械财务数据管理通用接口软件创建后, 由于使用三层架构开发, 遵循Windows多层次架构模式, 保证了该软件的稳定性、可靠性、扩展性及可操作性, 经我院财务科测试, 可通过该软件实时观测药品器械等的价格及库存变化, 达到在线监控动态药品流量、器械管理的目的。

3.2作为信息化理念在药品器械管理工作中的一个探索, 以软件统为平台, 力求全面提高医疗机构对药品器械管理的水平。药品、器械财务数据管理通用接口软件的创建不仅对药品器械, 还能为医疗机构提供一种从财务角度实施观测、在线监控其它医疗系统方面较为方便与安全的技术方法, 通用性极强, 具有广阔的市场前景, 可带来较大的社会效益。

参考文献

[1]刘瑞武, 柳岸青.财务软件的数据接口标准技术探讨[J].中国会计电算化, 2003 (2) .