基于MYSQL的智慧社区助老关爱平台数据库设计

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2019

（Sum.No194）

基于MYSQL的智慧社区助老关爱平台数据库设计

王兵兵1，陈

能1，丁雅雪2

（1.上海师范大学地理系，上海200234；安徽合肥230601）2.安徽大学，

摘要：数据库作为智慧社区助老关爱平台V1.0的重要组成模块之一，它是数据管理的中心，按照一定的数据模型对数据

进行存储和管理。MYSQL作为一个中小型的关系型数据库，具有开源性、反应快、永久性的特性。文章以智慧社区助老关爱平台V1.0为背景，结合当前流行的PHPWeb开发应用，简述MYSQL数据库的设计与实现。关键词：智慧社区助老关爱平台；MYSQL；应用；数据库设计中图分类号：TP311.13文献标识码：A文章编号：1673-1131（2019）02-0152-03

0引言

MYSQL是一款开源的关系型DBMS（DataBaseManage-mentSystem）软件，由瑞典的商业公司MYSQLAB开发，是目前网站建设中较为流行的数据库之一由于其开源的特性，使得众多中小型企业把MYSQL作为公司数据库产品的首选。一个完整的平台不仅要编写其需求的功能模块，还要设计一个完整、实用的数据库，一个实用、稳定的数据库是平台建设的基础，决定着平台建设的好坏。智慧社区助老关爱平台软件V1.0是一个面向老年人群体，通过收集、存储、管理、老年人个人信息以及相关养老设施信息资源等，来更好的服务这些社区的老年人。这些信息可以永久存储在数据库中，不仅为管理者及时更新、检索信息带来便利，也提供了服务接口，使得该平台建设的数据库是面向公众开放的，供其他的社区管理员及其其他感兴趣用户也可以通过接口访问该数据库，实现信息资源的高度共享。因此，数据库设计的成功与否，关系到该平台建设的优劣以及平台运行的稳定性。

1数据库及其简要

MYSQL数据库是一个中小型量级的关系型数据库。由

于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码的特点，被很多的中小型企业采用[3]。经过一定的对比，智慧社区助老关爱平台软件V1.0的数据库开发采用MYSQL，它可以直接从MYSQL的官网(下载网址：https：//www.mysql.com/)上下载，该平台使用的版本是MYSQL5.7版本。

由于MYSQL卓越的特性，在市场网站的开发以及结合PHP、Linux、Apache/Nginx组成网站架构中占据着较大的使用比例。目前Internet上流行的网站架构方式是LNMP（Linux+Nginx+MYSQL+PHP），在Linux系统上安装MYSQL后，配置好MYSQL数据库的运行文件和相关的参数，例如，mysql.cnf参数；保证MYSQL服务器能够正常启动，同时保证数据库的运行状态良好；在HTML中嵌入PHP语言来访问数据库，在PHH中设置好数据库的名称、用户名和密码之后，通过PHP直接访问数据库的服务器，完成对数据的操纵，并将返回的结果在HTML中发送给用户浏览器，省去了平台前台与数据库的交互，提高了前后台的交互效率。数据库有很多的集成开发环境，目前数据库应用市场上也有很多这样的产品，比如De-signer系列、NavicatforMySQL等，通过这些工具可以提高数据库管理的效率。

2数据库设计

广义上讲，数据库设计就是数据库及其应用系统的设计，是数据库系统建设、整个平台开发的基础[1]。狭义上讲，对某１５２

个具体应用，构造一个良好的、稳定的数据库模式，使之能有效地存储和管理数据，包括信息管理和数据操作的要求，是数据库设计的终极目的。

2.1数据库设计的目标

经前期的调研，以及对社区下面每个小区的基本信息的收集、分析、整理和审计，对该平台的应用情况做最详细的调查，对这些用户的基本需求和数据库设计的目标有了基本的了解。数据库设计的目标是为用户和各种应用系统提供一个快速的数据管理基础和高效率的运行环境。高效率的运行环境包括：数据库中老年人数据及其社区等其他基础数据的存取效率、数据库系统运行管理的效率[1]。除此之外，还应该满足数据库系统的要求和具有较高的范式、数据的安全性，以及可移植性高、数据的冗余度低、共享性好。

2.2数据库的概念结构

数据概念结构设计是整个数据库设计过程中的关键一步，它将现实世界的真实事物与用户真实的需求抽象为信息世界的结构，是数据库设计的重要组成模块之一。在进行数据库概念结构设计时要能够把真实世界的人、物、事件的特点准确无误地描述出来，形成概念模型。概念设计具有以下特点：

（1）能真实、充分地反映真实的世界，包括事物之间的联系、人与事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求，是对现实世界的一个真实模型。

（2）易于理解。概念模型在设计之初，应该考虑不熟悉计算机的用户，使他们能够易于理解，以便在需求发生变化时能够顺利交换意见，用户的真实意见和积极参与也是数据库设计的关键一环。

（3）易于修改，当前环境和应用要求发生变化时，容易对概念模型修改和扩充[1]。

概念模型设计时常用的方法有自上而下、自下而上、逐级进行、混合策略等；在数据抽象时常用的方法有分类、聚集和概括等方法。利用抽象机制把需求分析阶段获得的数据进行组织和分析形成实体和实体的相关属性(保证属性之间不能冲突)、以及实体之间的联系(实体之间的联系有一对一、一对多、多对多)。本文的数据库的实体、属性、联系关系如下：

（1）实体：客观存在并可以相互区分的事物称为实体。本系统的实体主要包括老年人、居住社区、社区单元、建筑楼、平台账号等等。

（2）属性：实体所具有的某一特征称为属性。一个实体可以由多个属性来刻画，例如老年人实体的属性有姓名、年龄、社区、婚姻状况、民族等等。

（3）联系：在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系在信息世界中反应为实体（型）内部的联系和实

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体（型）之间的联系。实体之间的联系可分为“一对一”、“一对多”、“多对多”。

然后按照实体之间的联系类型、对每个应用部分设计它们的分E-R图，最后再把各分E-R图集成一个总的系统的E-R图。

2.3数据库逻辑结构设计

数据库的逻辑结构设计是一种相对的模型结构，它

是把概念结构设计好每一个实体类的基本E-R图转换为与选用DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构[1]。概念结构向逻辑结构转换时一个关键的问题是把实体之间的联系等转变成相对应的关系模型，实体的属性和码对应关系的属性和码。一般来见，逻辑结构的关系模式有三个：关系模型、层次模型、网状模型。逻辑结构的设计步骤如下：

（1）把概念结构的基本E-R图按照一定的转换规则转换为相对应的数据模型。

（2）对数据模型中的DBMS各种产品进行横向和纵向比较，找出最符合的DBMS产品支持的关系模式。

（3）按照一定的优化方法对数据模型进行优化，以提高逻辑结构设计的性能，为后面的数据库建设提供支撑。

2.4数据库的表创建及其表关联

按照以上实体对象之间的关系进行数据库表设计，要给每个实体对象定义一个主键，而且主属性不允许为空值。除了主键之外，还需定义外键，使得主键、外键一一对应起来。表之间的联系一般有三种关系：一对一、一对多、多对多。关系表设计时还应考虑三个问题：数据冗余、数据之间函数依赖关系和数据空间的选择。数据冗余是指数据之间的部分重复，不同的数据表文件存储了大量的相同数据。数据冗余分为空间冗余、时间冗余、信息熵冗余、其他冗余。数据冗余可能会带来存储空间浪费和潜在的数据不一致性。数据之间函数依赖关系是指数据表中的各字段属性要满足3NF规范式，以达到满足关系模式的规则。数据空间的选择是指在数据表设计时给各字段数据分配合适的空间，使它们既能满足数据库设计的需求，又不浪费存储空间，保证数据库操纵时的效率。最后，为了便于表的修改和扩展，还会创建一些的表。数据表创建时首先来创建一个名为pension数据库（createdatabasepension）。创建成功后，就可以在创建的数据库pension中创建数据表了，以其中老年人的字段信息表为例：

表1老年人字段信息表

老年人基本信息表建立好以后，分别建立老年人亲属表、

账号管理表、大类、小类、范围、建筑、社区、社区管理、社区新闻、房间号等需要的表。并使用MysqlWorkbench创建表之间的关联模型,表之间的关联模型这里不再展示。

王兵兵等：基于MYSQL的智慧社区助老关爱平台数据库设计

2.5数据库的物理设计

数据库的物理设计是指在选定的数据管理系统的基础上

存储结构和存取方法的依赖。存取方法是数据库中的数据实现快速存取的关键技术，数据库中的存取方法一般有三类：索引方法(主要是B+树索引方法)、聚簇方法、HASH方法(哈希方法)；数据库的存储结构一般是数据存放时要考虑的问题，一般来讲对，数据存放时位置的选择要综合考虑存取空间利用率、存取时间、维护成本。

3数据库的测试

在数据库初步设计完成后，需要通过增、删、改、查等简单

功能来测试本文的数据库能够正常使用。所需数据通过模拟的10万条老年人基础数据用于数据库的测试，这些数据与数据库中elderly_basic中的字段及属性一一对应，这部分使用C#实现。将模拟好的老年人数据导入到数据库中，并执行增、删、改、查的查询语句，当返回的结果如图1所示，这说明数据的初步设计已经完成。

图1执行sql语句返回的查询结果

4数据库运行环境和实际应用

本小节主要介绍了前文设计好的数据库的运行环境和在实际的项目中的具体应用。运行环境是数据库运行和使用的基础，不管使用MYSQL的哪个版本，运行环境都是必要的，因此使用之前必须对MYSQL数据库的运行环境进行配置。实际应用中能够发现之前设计的数据库的稳定性和能不能达到平台建设的需求。

4.1数据库的运行环境配置

设计好的数据库连同智慧社区助老关爱平台软件V1.0在实际应用时会转移到其他的设备上，然而数据库连同智慧社区助老关爱平台软件V1.0对设备的运行环境和软硬件有一定的要求，运行环境如下：

软件环境：服务器操作系统MicrosoftWindows7及以上版本、工作站操作系统Windows7及以上版本、数据库软件MySQL5.7。

硬件环境：普通PC机，推荐配置IntelXeon2.0GHz,内存在4GB以上,硬盘160GB以上

准备好这些之后就可把数据库连接到其他设备上了，打开MySQLWorkbench，点击首页“+”号新建连接。然后数据连接密码点连接MYSQL数据库，并点击“DataImport/Re-store”，可以导入数据库文件了。

4.2数据库应用

数据库作为后台的数据管理和前台数据服务请求有力支持，主要包括以下功能：

（1）数据库中的所有数据的添加、修改、查看和删除等维护。

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基于STM32的智能遮雨棚设计

迟康伟1，王建国2，章

琪1，洪鹏翔1

（1安徽三联学院电子电气工程学院；安徽合肥230601）2安徽三联学院机械工程学院，

摘要：现有的遮雨棚大部分都是固定的，少数可伸缩的屈臂棚也需要人工去操作，这显得极为不方便。市场上智能家居

类型的雨棚造价特别昂贵，也未能被很好地普及。该作品是基于STM32单片机设计的智能遮雨棚，为的是解决屈臂棚现有的不足以及智能型雨棚造价昂贵的问题。关键词：遮雨；智能；STM32；传感器中图分类号：TP368.1文献标识码：A文章编号：1673-1131（2019）02-01-02

DesignofintelligentshelterfortherainbasedonSTM32

ChiKangwei,WangJianguo,ZhangQi,HongPengxiang

(AnhuiSanlianUniversity,Hefei230601,China)

Abstract:Existingawningismostlyfixed,afewflexiblearmawningalsoneedsmanualoperation,whichisveryinconvenient.In-telligenthometypeawningisveryexpensiveinthemarketandhasnotverypopular.ThisworkisbasedonSTM32microcomputerdesignofintelligentawning.Inordertosolvetheexistingshortcomingsofthecurvedarmawningandintelligentawning.Keywords:Flashing;Intelligence;STM32;Sensor

0引言

目前市场上的家用遮雨棚多以曲臂棚为主，曲臂棚使用机械装置和曲臂装置系统，在弹簧的作用下，产生伸缩张力，使棚面展开和收缩，整个曲臂组有臂止动实现8-70度任意精确平行调整，可通过手动曲柄操纵和电机遥控操纵两种不同传动系统控制。其结构骨架采用高强铝合金、锌合金、优质钢材、ABS树脂、聚丙烯PP制成，而螺栓和螺丝均由优质钢材制成，最大适用伸出长度为4.0米。这种遮雨棚对安装墙体的牢固性要求很高，主要是因为曲臂棚质量较大，适用范围存在局限。对现有屈臂棚功能单一、不具备多种天气情况下使用，以及不能满足日益提高的生活质量所需的更高要求的特点，我们设计出了基于STM32单片机的智能遮雨棚。

（2）网站注册用户维护。（3）养老相关信息管理。（4）管理人员信息权限管理。

将数据库接口提供给前端，以方便前端信息的调用显示等，因此建立数据库与前端的连接，使该平台的前后端之间能够实现数据的交互，该部分使用C#将以上设计的数据库写成的接口，实现代码不再展示。以下是设计的数据库在该平台的前后台之间的交互后返回的数据库中的查询结构，数据查询结果、网站注册用户维护、老年人相关信息管理等数据库功能的实际应用结果，如图2所示。

1支撑结构

此遮雨棚采用的X型剪式伸缩机构（图1X型剪式机构），

它是由三个X型剪式机构两两连接成为一个独臂，左右双臂正好可以撑起棚面。该双臂垂直于墙放置，固定在离墙最近的X剪式机构且X机构的一端固定，另一端可移动，我们可以通过移动该结构来达到整个遮雨棚的打开和收回，同时我们可以改变移动的距离来改变棚伸出的长度。相比于屈臂结构，其质量较轻，对墙体的要求不是太高，而且维护难度小，机构可靠性高，适用于两层以上的建筑。屈臂结构的棚子要想打开，无论是人工的还是电控的，因结构复杂而显得非常不易。装在楼两层以上的建筑上时，可操作性不强，因此只适用于一楼。我们设计的遮雨棚的支撑结构可伸缩，避免了固定展开

5结语

本文主要介绍了智慧社区助老关爱平台V1.0的数据库设计，首先将现实世界的用户需求转化为物理结构的概念模型、再由概念模型转化为逻辑结构模型，然后开始创建数据库的表对象并建立表之间的关联，以及介绍了数据库的接口和数据库应用实例。本数据库的设计充分体现了简单、实用的原则，充分考虑数据库的各种结构和后期的扩展等。为后期的智慧社区助老关爱平台V1.0、智慧社区助老关爱平台V2.0的开发提供有效的支持。参考文献：

[1]王珊,萨师煊.数据库系统概述(第四版)[M].北京:高等教育

出版社,2006:.

[2]钱慎一,张素智.Oracle11g从入门到精通(第一版)[M].北

京:中国水利水电出版社,2009.

[3]魏松,贺丹娜.基于MYSQL的学生信息管理系统数据库

设计[J].计算机光盘软件与应用,2012(14):207-209.

图2数据库在平台中的实际应用

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作者简介：王兵兵（1992-），男，上海师范大学硕士研究生，研究方向：环境与旅游信息系统开发。