2.2圈存机上位机软件和WEB圈存缴费系统的设计
这2部分主要采用基于WEB的结构模式，包括2部分，一部分是采用WEB页面形式对圈存机的进行参数修改、状态监控、在线升级等管理；另外一部分是用户圈存、查看消费记录等操作在网上执行（用户仅到了把圈存金额进行写卡这一步聚时才须到圈存机上执行刷卡操作），圈存机控制和数据采集模块则依然使用C/S模式，该模块与圈存机处于校园网中同一个虚拟子网里。
2.2.1上位机主程序模块结构模型图
系统设计采用模块化程序结构，由WEB圈存缴费子系统、圈存机控制和数据采集处理模块、圈存机状态和参数修改模块、后台数据处理组成。上位机部分的主要结构模型如图3所示。
2.2.2数据采集
圈存机控制、数据采集模块同圈存机的数据通信以及数据采集是本系统中非常关键的部分，必须做到通信数据安全、准确、实时和高效，鉴于此，为了提高通信效率和避免圈存机数量过多而出现的通信瓶颈，故采用不可靠投递数据帧的UDP协议，虽然使用的UDP协议是不可靠的，但通过一定次数的数据帧应答和重发机制来弥补UDP协议的不足，通过记录用户第一次圈存刷卡时卡内余额，能有效地避免上位机监控程序没有收到用户圈存成功之后的上传应答帧，而此时如果用户再次在圈存机刷卡又会把圈存金额重复写入卡片的情况，使用多线程的监控程序，增大监控程序的通信吞吐量，尽最大努力避免通信高峰期出现数据包丢失现象；对通信数据全部进行CRC冗余校验，可避免通信双方接收到错误或被篡改的数据，保证通信数据的一致性和正确性。
2.2.3WEB在线监控或修改圈存机的状态和参数
WEB在线监控和修改模块前台表现为WEB网页形式（合并于WEB圈存缴费系统后台系统中），后台调用SOCKET通信组件，SOCKET通常也称作“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄[4]。SOCKET服务端（内置于圈存机控制、数据采集模块中）和SOCKET客户端（位于WEB圈存缴费系统服务器中）同属于一个校园网的子网中，所以2个SOCKET程序是基于局域网中的通信，较易实现；当用户进行WEB网页操作时，系统后台调用客户端的SOCKET组件，客户端SOCKET根据自定义的通信规则向服务端SOCKET发出请求，接到请求后，向圈存机发出命令帧，圈存机接到定义帧后，作出应答和处理，结果再逆向返回给用户。
2.2.4测试方法与技巧
单元测试、模块测试和集成测试等测试方法严格贯穿于系统开发过程中，由于本系统自身的特点，独辟蹊径地使用了一些较特殊的方法，以达到相应的测试目的，例如模拟下位机的CreditsForLoadDriver的驱动程序、模拟建设银行的网上银行系统的BankStakeAndDDriver驱动和桩程序、模拟卡务中心系统、教务处的学生管理系统和财务处系统的驱动或桩程序等。这样在虚拟的环境里就能够很好地测试出软件的性能和通信吞吐量，现实中不可能找出几百台圈存机来与圈存机控制、数据采集模块进行真实的连接和通信，由于受条件限制，可以通过能够模拟出几百台的圈存机驱动程序来测试通信控制模块的效果。另外，为了很好地达到通信测试和错误修改的目的，建议尽可能使用市场上一些流行的抓包分析软件。
3 试验数据和结果分析
根据2.2.4节的方法实现实验过程，下面以网上圈存交易系统和圈存机同圈存机控制、数据采集模块之间的通信为例进行实验，在圈存机通信的测试实验中，把上位机软件部分全部放置在WEB服务器上，测试工作则在其它普通的PC机上进行，使用模拟下位机的creditsForLoadDriver驱动程序测试圈存机控制及数据采集模块的承载力，其实验数据如表1所示。
从实验结果来看，证明实验方法正确、理论可行、系统设计良好。通过在学校实际使用和检验，该系统有如下优点。
(1)系统运行稳定，操作简单；
(2)性能良好，圈存机故障率极低，通信效果十分好。
随着计算机迅速普及和计算机网络的快速发展，这给本系统的推广和发展提供了良好的使用背景，系统中的圈存机开发和维护成本十分低廉，其每台材料成本不到400元，售价在1000元左右，而市场上圈存机的售价普遍在7千元以上，而且传统的圈存机体积大，移动十不便，我们设计出的圈存机体积很小，移动很方便，可以接入校园网范围内的任何地点；另外，由于传统圈存机的通讯需要直接与银行通讯，所以还需要向通讯部门租于1条价格不菲的专线，而本系统圈存机与WEB圈存缴费系统的相结合，可免去专线的铺设，因此WEB圈存缴费系统又可十分方便地扩展学费、等级考试、重修费等等支付功能。
从当前和发展的趋势来看，本系统的设计和应用具有十分可观的经济价值和较大的市场发展潜力，部分技术对企事业单位在建设网上支付系统方面也有着一定的借鉴意义。
