本文以GPRS無線傳輸網(wǎng)絡為依托，借助J2ME技術與Oracle 9i數(shù)據(jù)庫設計開發(fā)了一套實時與公安系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)交換的公安交警移動警務系統(tǒng)，最終通過手機終端進行了測試，該系統(tǒng)的使用將極大地提高一線交警管理和辦案工作效率。

1 GPRS在公安警務工作的應用分析

GPRS是通用分組無線業(yè)務的簡稱，是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展起來的一種新的承載業(yè)務。主要是在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡中增加一些節(jié)點，網(wǎng)關GPSRS支持節(jié)點GGSN，服務GPRS支持節(jié)點SGSN。GPRS網(wǎng)絡實現(xiàn)了多時隙捆綁、數(shù)據(jù)壓縮等各種有利于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋Ｆ渲饕W(wǎng)絡單元功能分為以下幾個部分：

(1)分組控制單元(PCU)：主要用于完成無線數(shù)據(jù)塊的轉換，把分組業(yè)務送往SGSN，把話音業(yè)務送往MSC(移動交換中心)；

(2)SGSN：執(zhí)行移動性管理、安全功能、接入控制和路由選擇等功能；

(3)GGSN：負責提供GPRS PLMN(公用陸上移動通信網(wǎng))與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)的接口，并提供必要的網(wǎng)間安全機制(如防火墻)；

(4)邊界網(wǎng)關(BG)：邊界網(wǎng)關用于PLMN間GPRS骨干網(wǎng)的互聯(lián)，它應具有基本的安全功能；

(5)計費網(wǎng)關(CG)：通過與GPRS網(wǎng)絡中的計費實體通信，用于收集各GSN(GPRS服務支持節(jié)點)發(fā)送的計費數(shù)據(jù)記錄；

(6)域名服務器(DNS)：負責提供GPRS網(wǎng)內部SGSN，GGSN等網(wǎng)絡節(jié)點的域名解析以及APN(訪問接入點)的解析。

它在公安警務工作的應用特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)網(wǎng)絡覆蓋范圍廣：GPRS支持Internet上最廣泛使用的IP協(xié)議和X.25協(xié)議，能夠提供Internet和其他網(wǎng)絡的隨時隨地全球無縫接入，真正實現(xiàn)公安人員移動辦公。

(2)資源利用率高：移動警務系統(tǒng)網(wǎng)絡選擇上，如果通過公安系統(tǒng)單獨建立專用網(wǎng)絡通道則成本過高。GPRS是在原有的GSM網(wǎng)絡的基礎上發(fā)展起來，引入分組交換的傳輸方式，使用者只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才占有資源，按實際通信的數(shù)據(jù)流量為計費標準，提高資源利用率。

(3)數(shù)據(jù)帶寬：采用內部的無線對講網(wǎng)絡不能滿足網(wǎng)絡的帶寬要求，GPRS的數(shù)據(jù)傳輸速度可達57.6 Kb／s，最高可達171 Kb／s，能很好滿足公安工作實時性和突發(fā)性要求。

(4)傳輸安全可靠：數(shù)據(jù)傳輸過程中，IP數(shù)據(jù)包通過分組交換技術被分成若干片段，通過不同的路由以存儲轉發(fā)的方式傳送到目的端，再組成完整的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包可連續(xù)發(fā)送，從而能夠保證公安工作實時傳輸?shù)目煽啃浴?br>
2? 系統(tǒng)設計

公安交警移動系統(tǒng)功能主要分為以下部分：

違章處罰系統(tǒng)? 登記駕駛員違章信息及處罰信息，主要有罰款、記分、吊扣、拘留、撤銷和強制措施等處罰管理，完全適應違章當場處罰程序和一般處罰程序以及強制措施的處理程序。

手機拍照違章? 根據(jù)違章信息，對車輛及個人進行拍照存儲，記錄其違章信息，通報對應違章車主，同時給予對應車輛駕駛員相應處罰，其處罰數(shù)據(jù)進入違章處罰系統(tǒng)中，實時打印罰單。

對帳系統(tǒng)? 將收款點交款和處罰存根罰款進行自動比對，已準確、迅速統(tǒng)計出違章交款情況；通過應交款統(tǒng)計、實交款統(tǒng)計及兩者差值，方便對交款點的監(jiān)督。

2.1? 系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構設計與實現(xiàn)

公安交警移動警務通系統(tǒng)，基于跨無線移動平臺，采用內外網(wǎng)分離架構，多通道內外網(wǎng)隔離技術，在數(shù)據(jù)高速傳遞的同時保證公安專網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全性。系統(tǒng)由移動終端，移動通信網(wǎng)絡，無線系統(tǒng)隔離局域網(wǎng)，公安內網(wǎng)4大部分組成：

移動終端? 具備一定計算、存儲、傳輸功能的手機，PDA和移動設備，公安交警通過安裝在移動終端的軟件系統(tǒng)進行信息的采集、查詢、比對。

移動通訊網(wǎng)絡? 負責移動終端和無線系統(tǒng)隔離局域網(wǎng)之間的通信。移動終端發(fā)起無線請求，來自移動終端的數(shù)據(jù)經(jīng)過基站后分流，通過SGSN完成移動臺和GPRS骨干網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。GGSN在GPRS網(wǎng)絡和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)之間起關口的作用，通過它與Internet網(wǎng)進行連接。再通過防火墻過濾進入公安外網(wǎng)。

無線系統(tǒng)隔離局域網(wǎng)? 由存儲外網(wǎng)數(shù)據(jù)庫的外網(wǎng)服務器，認證服務器和隔離／請求轉發(fā)器及物理安全網(wǎng)閘構成。通過現(xiàn)有的GPRS網(wǎng)絡和轉發(fā)器將移動終端發(fā)出的數(shù)據(jù)請求接入到外網(wǎng)服務器，得到數(shù)據(jù)請求的結果通過XML數(shù)據(jù)格式實時返回給移動終端。物理隔離網(wǎng)閘連接公安內網(wǎng)服務器和外網(wǎng)服務器2個系統(tǒng)之間，不存在通信的物理連接，邏輯連接，信息傳輸協(xié)議，將外網(wǎng)服務器的數(shù)據(jù)包進行分解，重組為靜態(tài)數(shù)據(jù)，并對靜態(tài)數(shù)據(jù)進行安全審查，確認為安全的數(shù)據(jù)進入公安內網(wǎng)服務器。

公安內網(wǎng)? 是由公安內部的核心數(shù)據(jù)庫(車輛信息管理庫，被盜車輛信息庫，三逃／高危人員信息庫，流動人員信息庫，常住人員信息庫)，內網(wǎng)服務器，隔離／請求轉發(fā)器及數(shù)據(jù)接口模塊組成。通過安全隔離網(wǎng)閘，將公安內網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫與外網(wǎng)服務器內的數(shù)據(jù)庫進行實時單向同步，將核心數(shù)據(jù)庫信息傳輸?shù)酵饩W(wǎng)服務器，杜絕外部攻擊公安內網(wǎng)的可能性。GPRS網(wǎng)絡拓撲結構如圖1所示。

2.2? 系統(tǒng)軟件結構設計與實現(xiàn)

移動無線交警系統(tǒng)軟件端由客戶端軟件設計，服務器端軟件設計，模塊管理系統(tǒng)及后臺數(shù)據(jù)庫組成。

客戶端軟件采用J2ME來設計，J2ME充分利用Java語言的平臺無關性跨平臺運行，支持HTTP，TCP等網(wǎng)絡協(xié)議，可以直接訪問Internet。支持高效率的分布式計算，有利于充分利用移動設備上的資源。J2ME提供MIDP 2.0規(guī)范，它要求所有的MIDP設備實現(xiàn)HttpConnection接口，這樣所有遵從MIDP規(guī)范的設備在HTTP協(xié)議下都可以相互通信。通過這個接口，客戶端程序實時與服務端發(fā)生通信。為了減少與服務器端的交互，將數(shù)據(jù)字典信息存儲在客戶端，提高了系統(tǒng)的性能。

客戶端的軟件復雜度較大，界面多，因此需考慮到軟件的重用性，而且目前系統(tǒng)還只是交警版，將來會擴展到火警版，民警版，采用以前簡單的模式設計將有可能導致系統(tǒng)的效率低下。因此，系統(tǒng)的設計模式采用MVC(model view controller)模式，將系統(tǒng)的應用分成3個層即模型層，視圖層和控制層，模型層。模型層封裝了系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的功能。視圖層解釋模型層，并將數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的功能通過界面顯示，控制層定義應用程序行為，協(xié)調模型和視圖。將這3個層分離，有利于不同模塊的分工負責，提高程序的擴展性和健壯性。

服務器端程序的開發(fā)選擇選擇Servlet，JavaBean。Servlet通過HTTP建立起與客戶端基于主求與回應的動態(tài)模式。客戶端通過GPRS無線通信網(wǎng)絡向服務端發(fā)送HTTP請求，服務器端接收請求響應調用相應的JavaBean業(yè)務邏輯模塊，通過JDBC訪問移動交警后臺數(shù)據(jù)庫，并將查詢處理結果通過Servlet返回給客戶端顯示。

移動交警系統(tǒng)客戶端頻繁請求數(shù)據(jù)庫連接，不但占用系統(tǒng)資源，而且有可能導致系統(tǒng)崩潰，因此，服務器端建立了數(shù)據(jù)庫連接池，將一定數(shù)量的連接預先放人，需要時從連接池中取，這樣實現(xiàn)多個請求共享資源，提高數(shù)據(jù)庫的訪問效率。

人物照片和車輛照片的采集和比對是公安工作重要的一環(huán)，服務器端對客戶端發(fā)過來的圖片以大對象(Blob)類型存儲在數(shù)據(jù)庫相應的字段，并在服務器端對圖像進行相應的增強處理，公安民警根據(jù)需要可以現(xiàn)場通過藍牙打印機打印車主證件，罰單信息，及查詢和比對人物車輛照片，適應公安交警實時性，移動性的要求。

2.3? 模塊管理系統(tǒng)及后臺數(shù)據(jù)庫

模塊管理系統(tǒng)包括警員權限管理系統(tǒng)和系統(tǒng)更新模塊，警員權限管理授予不同的警員對系統(tǒng)訪問的不同權限。系統(tǒng)更新模塊是當系統(tǒng)有模塊功能改變，或增加新的功能時，通過此模塊不同的警員可以實時下載不同的更新版本。后臺數(shù)據(jù)庫采用Oracle 9i數(shù)據(jù)庫，Oracle 9i是一種引入面向對象的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，采用對象／關系模型，不僅處理傳統(tǒng)的表結構信息，而且支持其他多媒體數(shù)據(jù)類型，如文本，視頻，圖形等。采用高級網(wǎng)絡技術和分布式結構，可將數(shù)據(jù)和應用駐留在多臺計算機上，同時保證計算機之間的通信是透明的。提供了自動備份和恢復功能，提高了良好的安全性。

2.4? 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)通過中國移動的GPRS網(wǎng)絡在Nokia N72進行了現(xiàn)場實測，并與有線模擬器進行對比，結果如表1所示。

由實測結果可知，系統(tǒng)運行速度在可接受的范圍內，可滿足公安業(yè)務的功能需求，與原有的人工方式相比，省時又省力。使用界面友好，便于用戶使用和對后期系統(tǒng)的維護升級，提高了公安交警與中心數(shù)據(jù)交換的效率

3? 結? 語

本文所描述的移動警務系統(tǒng)在Nokia N72機型上通過測試。系統(tǒng)綜合利用無線移動存儲技術，嵌入式數(shù)據(jù)庫技術，網(wǎng)絡安全技術等。該系統(tǒng)具有實時查詢車輛信息，被盜車輛查詢，車主信息采集和查詢，實時打印車主信息及罰單，交警管理等功能，系統(tǒng)提高了公安交警的工作效率。隨著第三代移動通信(3G)的全面推廣，網(wǎng)絡傳輸速率將大大提高，系統(tǒng)的應用前景將十分廣闊。