建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究
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(2) ０９４３０１０７００００G３０１７. 建築工程現場監造日誌資訊系統 應用之研究. 研究主持人：丁 育 群. 所長. 共同主持人：郭榮欽、謝尚賢 研 究 助 理：簡添福、林鴻皓、廖麗珠、吳雪如. 內政部建築研究所研究報告 中華民國 94 年 12 月.
(3) ARCHITECTURE AND BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF THE INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. Study on Information collection and application for Construction Supervision. BY RONG CHIN GUO SHANG HSIEN HSIEH TENG FU GEN HONG HAU LIN LI CHU LIAO HSEU JU WU December 31,2005.
(4) 目次. 目次 表 次 --------------------------------------------------------------------------I 圖 次 -----------------------------------摘 ---------------------------------------I 第 一 章 緒 論 ----------------------------第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景 ---------------第 二 節 研 究 範 圍 ---------------------第 三 節 研 究 步 驟 ---------------------第 二 章 文 獻 整 理 ------------------------第 一 節 我 國 的 施 工 監 造 政 策 -----------第 二 節 無 線 網 路 應 用 -----------------第 三 節 .Net 架 構 探 討 -----------------第 三 章 系 統 規 劃 ------------------------第 一 節 系 統 基 本 架 構 的 規 劃 -----------第 二 節 需 求 分 析 ---------------------第 三 節 使 用 案 例 說 明 -----------------第 四 節 系 統 規 格 ---------------------第 四 章 系 統 分 析 與 設 計 ------------------第 一 節 監 造 日 誌 與 週 報 編 輯 -----------第 二 節 使 用 權 限 操 作 介 面 設 計 ---------第 三 節 合 約 工 項 與 監 造 日 誌 的 關 係 -----第 四 節 施 工 抽 查 與 無 線 網 路 PDA 應 用 ---第 五 節 各 項 統 計 圖 表 設 計 -------------第 五 章 系 統 展 示 -------------------------. II V 要 VI 1 1 2 6 11 11 17 29 49 49 56 59 60 65 65 68 70 74 78 87 I.
(5) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 第 一 節 操 作 介 面 ---------------------第 二 節 無 線 網 路 PDA 應 用 -------------第 六 章 結 論 與 建 議 ----------------------第 一 節 結 論 -------------------------第 二 節 建 議 --------------------------. 87 101 109 109 110. 附 錄 一 公 共 工 程 施 工 品 質 管 理 作 業 要 點 ----附 錄 二 期 中 報 告 專 家 學 者 建 議 與 回 應 ------附 錄 三 期 末 報 告 專 家 學 者 建 議 與 回 應 ------參 考 書 目 -------------------------------. 113 119 123 127. II.
(6) 表次. 表次 表 表 表 表 表 表 表. 2-1 2-2 2-3 4-1 4-2 4-3 4-4. 評 鑑 調 查 結 果 --------------------安 全 功 能 ------------------------閘 道 管 理 員 的 責 任 和 其 提 供 的 閘 道 ---缺 失 統 計 總 表 --------------------缺 失 矯 正 預 防 紀 錄 表 ---------------施 工 照 片 表 ----------------------ACI 214 混 凝 土 管 制 水 準 評 估 準 則 ----. 14 35 42 74 75 76 80. III.
(7) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. IV.
(8) 圖次. 圖次 圖 1.1. 研 究 步 驟 流 程 圖 ------------------ 10. 圖 2-1. 工 程 專 責 單 位 工 程 作 業 流 程 圖 ------- 15. 圖 2-2. 非 工 程 專 責 單 位 工 程 作 業 流 程 圖 ----- 16. 圖 2-3. 利 用 .NET CF 開 發 出 來 的 Smartphone 遊 戲 ---------------------------- 18. 圖 2-4. .NET Framework Architecture------ 19. 圖 2-5. 智 慧 型 裝 置 應 用 程 式 精 靈 ----------- 21. 圖 2-6. Virtual Machine 模 擬 硬 體 -------- 23. 圖 2-7. Pocket PC 和 Smartphone 的 視 窗 大 小 ------------------------------ 26. 圖 2-8. 按 鍵 的 介 面 用 選 擇 的 方 式 設 計 ------- 28. 圖 2-9. Web 伺 服 器 作 為 應 用 程 式 伺 服 器 ---- 31. 圖 2-10 遠 端 應 用 程 式 層 簡 介 --------------- 31 圖 2-11 安 全 架 構 ------------------------ 34 圖 2-12 使 用 閘 道 管 理 員 篩 選 使 用 者 --------- 44 圖 2-13. IPrincipal 和 IIdentity 實 作 類 別 45. 圖 3-1. 系 統 主 要 資 料 模 組 示 意 圖 ----------- 50. 圖 3-2. 使用者權限模組與群組功能模組關係圖 -------------------------------- 51. 圖 3-3. 使用者讀寫權限與群組功能模組關係圖 -------------------------------- 52. 圖 3-4. 群 組 (角 色 )模 組 與 功 能 模 組 設 定 圖 --- 53. 圖 3-5. 系 統 組 態 模 組 設 定 圖 -------------- 54 V.
(9) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 圖 3-6. 公 共 工 程 施 工 品 管 制 度 架 構 圖 ------ 56. 圖 3-7. 建築工程監造作業系統的使用案例圖. 圖 4-1. 工 程 進 度 Project 檔 -------------- 65. 圖 4-2. Project 檔 匯 出 成 XML 檔 ----------- 66. 圖 4-3. 監 造 系 統 匯 入 XML 檔 -------------- 66. 圖 4-4. 施 工 工 項 之 預 定 進 度 匯 入 流 程 ------ 67. 圖 4-5. 使 用 者 權 限 設 定 之 元 件 關 連 圖 ------ 69. 圖 4-6. 公 共 工 程 委 員 會 的 PCCES 主 畫 面 ---- 70. 圖 4-7. PCCES 基 本 工 項 資 料 編 輯 畫 面 ------- 71. 圖 4-8. 合 約 工 項 資 料 關 連 圖 -------------- 72. 圖 4-9. 工 程 監 造 PDA 介 面 流 程 圖 ---------- 77. 60. 圖 4-10 混 凝 土 抗 壓 強 度 直 方 圖 ------------ 81 圖 4-11 管 制 圖 異 常 現 象 示 例 -------------- 83 圖 4-12 鋼 筋 試 體 抗 拉 強 度 試 驗 報 告 資 料 蒐 集. 84. 圖 4-13 混 凝 土 試 體 抗 壓 強 度 試 驗 報 告 資 料 蒐 集 ---------------------------------------- 85 圖 5-1. 系 統 畫 面 及 功 能 表 內 容 ------------ 88. 圖 5-2. 主 要 操 作 介 面 -------------------- 90. 圖 5-3. 「 監 造 日 誌 列 印 預 覽 」 畫 面 -------- 91. 圖 5-4. 「 品 質 查 驗 」 畫 面 ---------------- 92. 圖 5-5. 「工程專案施工品質查核項目編輯」畫. 面 -------------------------------------- 93 圖 5-6. 「工程專案施工品質查核作業」畫面. 圖 5-7. 「 施 工 備 忘 」 編 輯 畫 面 ------------ 95. 圖 5-8. 「 施 工 監 督 」 編 輯 畫 面 ------------ 96. 圖 5-9. 「 使 用 者 權 限 管 理 」 畫 面 ---------- 97. VI. 94.
(10) 圖次. 圖 5-10 「 參 與 者 權 限 管 理 」 畫 面 ----------- 98 圖 5-11 「 施 工 工 項 使 用 權 限 設 定 」 畫 面 ----- 99 圖 5-12 「 網 站 組 態 設 定 」 畫 面 ------------- 100 圖 5-13. PDA 登 入 監 造 系 統 ---------------- 101. 圖 5-14. 選 擇 專 案 畫 面 ------------------- 102. 圖 5-15. 選 擇 「 檢 視 抽 查 」 項 目 ------------ 103. 圖 5-16. 檢 視 抽 查 項 目 之 歷 史 資 料 ---------- 104. 圖 5-17. 抽 查 詳 細 資 料 ------------------- 105. 圖 5-18. 抽 查 項 目 詳 細 資 料 ---------------- 106. 圖 5-19. 工 程 督 導 指 示 事 項 編 輯 ------------ 107. 圖 5-20. 施 工 照 片 上 傳 介 面 ---------------- 108. VII.
(11) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. VIII.
(12) 摘要. 摘. 要. 關鍵詞：建築管理資訊、資料模型、營建資訊運籌管理技術、標準綱目、 建築物生命週期共享資訊鏈 一、研究緣起 工程監造是我國在推動公共工程施工品質管理中三級品管制度的第二 級－「施工品質保證系統」的工作，這是主辦工程單位的權責業務，而公共 工程的主辦單位，常有不諳工程實務者，或人少事多，不堪負荷者，皆會造 成監造品質不佳的效應。而一件精心規劃設計的建築工程專案，若沒有確實 地依循設計來施工，最後的成果除可能偏離設計者原創精神外，較令人擔心 的是使用與居住者的安全問題。自從政府實施採購法以後，改善了許多公共 工程搶標的惡習，實施三級品管制度後，對工程承造單位與監造單位都是一 種正面的激勵作用。但在這資訊科技盛行的時代，許多與工程相關的圖文作 業已充分數位化與自動化的今天，如何善用資訊工具來提昇工程監造的效率 與品質，使工程品管制度能切實達到理想，是身為工程研究人員責無旁貸的 任務，這也正是本研究計畫之緣起。 二、研究方法及過程 在研究方法上，除了以文獻研究法閱讀分析現有相關技術文獻外，參考 國內法規及學者專家的相關研究，更進一步以訪談的方式與監造相關實務人 員進行雙向溝通，建構一個充分考量操作方便性、資料共享性的監造資訊管 理系統。對於系統的開發更是遵循嚴謹的軟體工程方法，依照需求分析、系 統分析、系統設計、測試、部署、維護等步驟，使用物件導向的軟體程序進 行開發。. IX.
(13) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 三、重要發現 建築工程的監造業務常因人制事，各有一套行之有年的標準，增加系統 介面標準化的困難度。且工程進行中，有可能造成監造記錄與施工記錄不一 致的現象，提供兩邊有部分共享性資料取得一致的統一介面以營造雙贏是本 研究努力的目標。 四、主要建議事項 公共工程委員會對監造作業要求已有明文，但全國各地在作業程序與要 求標準方面各有堅持，若要全國標準化，需研發方便而實用的監造系統，由 此系統的推廣普及，自然會將許多監造作業模式趨於標準。 (一 )立 即 可 行 之 建 議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：中華建築中心 由內政部建築研究所委託中華建築中心辦理本研究成果之推廣工作，對 象以公共工程主辦機關及建築師公會。全國分北、中、南、東區舉辦成果說 明會，進行軟體功能解說及安裝設定之解說。 (二 )長 期 性 建 議 主辦機關：內政部建築中心 協辦機關：中華建築中心 繼續以本研究成果之架構為基礎，由內政部建築研究所委託中華建築中 心，逐年編列經費擴充及檢討相關功能與維護本軟體，使其愈趨成熟，同時 積極推廣供公共工程監造作業使用。. X.
(14) 摘要. ABSTRACT. Keywords: Construction Supervision, Construction Supervision Diary, ASP. NET, Engineering Drawings and Documents Quality management is always an important issue in the construction industry. Nowadays the quality management tasks for public works are carried out mainly by construction supervisors. The tasks include various construction inspections and a set of daily construction management and supervision items. The construction quality in Taiwan are often cited poor as a consequence of inadequate construction management and supervision. Therefore, it is in great need to re-evaluate and improve the existing procedure of construction supervision for public works. The main objective of this study is to investigate the fundamental issues of construction supervision and to develop a web-based system for daily construction engineering. supervision drawings. and. using. ASP.NET.. documents. Management. related. to. of. both. construction. supervision will be considered in the system. Guidelines to enhance the performance of construction supervision will also be established.. XI.
(15) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. XII.
(16) 第一章 緒論. 第一章 緒. 論. 一棟建築物從規劃設計到施工營運，係集合了龐大的物力、 人力與智慧才能完成，而在這整合與分工合作的過程當中，規劃 設計者對此建築物原創的意境跟理念，必須倚賴負責施作的人充 分的理解與融入的實踐。其中，環境的克服、技術的挑戰、材料 的適切運用、不同工種合作無間的搭配，都是完成一件成功建築 物不可或缺的要素。無論是採用統包方式或設計與施作分工的方 式，設計與施工間的溝通介面始終存在，施作過程的品控與進度 管理，建立出一套客觀而有充分附加價值的管理機制，讓這必然 會有的溝通介面朝向良性互動、積極的面向發展應是工程從業人 員共同追求的目標。. 第一節 研究緣起與背景 發展漸趨成熟的都市，若要落實都市與建築安全防災之工 作，防治廣域性重大都市災害，建構安全的居住環境，則建築物 品質之良窳也是影響因素之一。而建築物在規劃設計施工監造時 就決定了其一生的體質，尤其是施工監造階段，一般中小規模的 建築工程施工監造管理因欠缺自動化，造成施工品質掌握不良， 監造成效不彰，故協助施工監造管理自動化，使提昇建築工程品 質，是本研究的宗旨。在這資訊科技盛行的時代，許多與工程相 關的圖文作業已充分數位化與自動化的今天，如何善用資訊工 具，有效蒐集施工監造的相關數位資訊，並研究這些資訊的充分 再利用，以提昇工程監造的效率與品質，使工程品管制度能切實 達到理想，是身為工程研究人員責無旁貸的任務，這也正是本研. 1.
(17) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 究計畫之緣起。 資訊化帶來的好處除了直接改善作業的效率跟品質以外，較 值得一提的就是資訊的再利用與共享，傳統監造作業每天的例行 工 作 就 是 寫 「 監 造 日 誌 」， 記 載 每 天 工 程 進 行 概 況 ， 這 些 資 料 如 果 有 效 地 彙 整 累 計，除 了 反 應 工 程 進 行 現 況，及 提 供 因 應 對 策 以 外 ； 其實際使用的工與料的資訊，亦可供下次同類型工程編製預算的 參考，這正是本研究的動機所在。 本 研 究 係 延 續 93 年 度「 建 築 工 程 現 場 監 造 日 誌 資 訊 系 統 之 研 究 」， 進 一 步 強 調 應 用 的 層 面 ， 誠 如 前 述 ， 將 傳 統 的 監 造 作 業 充 分 數位化後，陸續蒐集工程專案的詳細資訊，再利用這些資訊是本 年度的研究重點。. 第二節 研究範圍 本研究計畫係延續去年已經研發完成的「建築工程現場監造 日 誌 資 訊 系 統 」， 除 了 先 進 行 該 系 統 徹 底 的 檢 討 及 功 能 改 善 以 外 ， 亦積極與兩個以上的工程單位合作，安裝本軟體系統並應用在剛 開始或即將開始的土木與建築工程專案上，實際運作並用它蒐集 工程專案的監造作業相關資訊；且應用目前最新的資訊與網路技 術，以及由此新科技所衍生作業流程演變的新思維，進一步採統 計學原理，處理監造日誌蒐集之樣本資訊，使產生有再利用價值 的資訊，供各該工程專案施工中與完工後的應用，甚至提供未來 其他類似工程的參考。 為了使監造的作業能跟已充分數位化的設計作業順利接軌， 發 揮 資 訊 化 的 優 勢，進 而 提 升 監 造 品 質 與 效 率，監 造 單 位 使 用「 建 築工程現場監造日記資訊系統」以後，若能善加處理工程監造過. 2.
(18) 第一章 緒論. 程中所蒐集的資訊，除了施工中可幫助監造作業的落實，尚可引 用蒐集到的詳實資料，經處理後做為期中估驗計價之參考。這些 寶貴的資訊還有許多再利用價值，是本研究要探討的主要目標。 本年度研究範圍著重在應用層面，由於系統功能規劃的複雜 度高，在去年有限的時間內完成監造作業資訊蒐集的主要功能， 經實際使用並檢討後，有相當多的問題需加以改善，因此，本年 度研究工作大致可分為下列三大項： 1.2.1 軟 硬 體 架 構 檢 討 ： a、 硬 體 架 構 監造作業包括材料檢驗與施工品質抽查等，多數在工地完 成 ， 去 年 因 採 用 微 軟 公 司 的 Visual Studio.NET 2002 研 發 ， 該 系 統平台尚未提供較成熟的智慧行動裝置的開發軟體元件，而在 2004 年 中 期，在 Visual Studio.NET 2003 版 中 才 出 現 .NET Compact Framework 的 SDK， 因 此 今 年 嘗 試 先 從 施 工 抽 查 的 功 能 開 發 切 入 ， 吸取開發經驗，再進而嘗試其他包括材料抽驗等的工地作業的網 上操作介面研發。 b、 軟 體 架 構 去 年 完 成 的『 建 築 工 程 現 場 監 造 日 誌 資 訊 系 統 之 研 究 』， 在 軟 體架構方面大部分應可繼續延用，唯有主功能表內的功能細項經 再三檢討後再做調整，以及今年增加以事件導向的功能有較大的 架構性檢修外，其餘屬於功能性的增加及介面修正，都將另闢節 次提出。 本系統的主機為監造資訊整合中心，它基本上以時間軸為資 訊 建 置 及 查 詢 的 核 心 ， 以 .NET 所 提 供 之 月 曆 元 件 為 時 間 選 定 的 操. 3.
(19) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 作介面，背後與相關工程資訊資料庫以時間為關鍵值連結著，剛 進入系統時為當天日期，操作者可以點選不同日期來查詢與輸入 資料。 本年度企圖將資料庫的架構稍微修改，增加以「事件」為軸 的關連關係。 1.2.2 原 系 統 功 能 檢 討 與 補 強 本年度研發進度重點在監造系統蒐集資訊應用的附加價值， 至少包括工程單項的實作進度計算與預定進度對照表、材料試驗 的數據統計與比對圖表、單價分析表的最佳化設計參考、工程專 案實作之工料分析、估驗計價參考等多項由蒐集之工程資訊所衍 生之應用；這些功能架構皆於在本系統分析與系統設計時納入考 慮，本年度以完成上述各項功能為目標。 A、 有 些 小 型 工 程 ， 監 造 功 能 可 簡 化 ， 日 報 改 為 週 報 (將 日 誌 加 總 ， 另 提 供 編 輯 功 能 )。 B、 考 慮 施 工 日 誌 的 納 入 。 C、 工 程 變 更 的 管 控 資 訊 。 D、 進 度 管 控 功 能 加 強 ， 包 括 ： a、 預 定 進 度 的 編 輯 介 面 設 計 (含 以 『 週 』 為 單 位 ) b、 實 際 進 度 的 計 算 與 整 合 (含 手 工 調 整 ) c、 進 度 曲 線 圖 表 。 E、「 不 計 天 數 」 依 契 約 規 範 有 四 種 原 因 類 別 可 供 選 項 ， 工 程 結 案 時 ， 會 計 部 門 會 要 求 列 印 工 程 期 間 「 計 日 詳 表 」， 其 中 要 說 明 不 計 天 數 的 原 因 。「 不 計 天 數 」 的 編 輯 畫 面 ， 包 括 a. 特 定 日 期 、 b.星 期 例 假 日 (依 合 約 規 定 ) 的 選 定 及 定 義 維 護 的作業。 F、專 案 管 理 的 基 本 資 料 建 置，要 對 工 程 專 案 加 以 分 類 及 可 能 影 響工程預算的屬性都應建置，以利未來分析的準確性。. 4.
(20) 第一章 緒論. G、「 專 案 總 價 」 改 為 「 決 標 總 價 」 (或 稱 合 約 總 價 )。 H、 系 統 權 限 功 能 模 組 應 再 做 檢 討 。 1.2.3 系 統 應 用 層 面 的 功 能 擴 充 資訊系統首重基礎架構的可衍展性，以及輸出、輸入的便利 性，此研究成功與否的關鍵取決於工程監造資訊蒐集的完整與 否，而工程監造資訊的蒐集須仰賴監造系統操作的便捷性及實務 的可行性。本系統先期研究即著眼於工程監造資訊的蒐集，本期 則著重在系統應用層面的功能擴充。經多次的探討，許多待改善 的功能，歸納如下： A、 PDA 界 面 的 應 用 B、 估 驗 計 價 的 功 能 。 C、 統 計 分 析 a、混 凝 土 取 樣 檢 驗 (抗 壓 強 度 )的 資 料 彙 整，需 設 計 操 作 介 面。 b、 AC(含 油 量 、 黏 滯 度 )試 驗 資 料 。 c、 鋼 筋 的 降 服 強 度 。 D、查 核 表 要 改 有 增 減 新 舊 表 或 設 計 一 個 查 核 表 維 護 系 統，提 供 專案挑選加入的方式。 E、「 指 示 事 項 」 的 訊 息 ， 能 自 動 傳 至 手 機 簡 訊 。 F、 事 件 導 向 功 能 的 調 整 。. 5.
(21) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 第三節 研究步驟 本 研 究 的 步 驟 如 圖 1.1 所 述 ， 計 畫 推 動 情 形 概 述 如 下 ： 一、蒐集並研讀評估資訊技術文獻 本 研 究 為 考 慮 XML 相 關 資 訊 技 術 會 是 未 來 至 少 十 年 左 右 主 流 趨 勢 ， 故 以 跟 XML 相 關 資 訊 技 術 之 研 發 環 境 、 資 訊 語 言 等 為 優 先 考量。文獻與相關研究的蒐集大致如下： 1.系 統 研 發 工 具 與 XML Web Services 相 關 技 術 文 獻 Microsoft 的 Visual Studio.NET 系 統 ， 已 隨 其 推 出 Windows 2003 而 更 新 (即 將 推 出 2005 版 )， .NET 的 元 件 庫 已 隨 Windows 系 統 ( 包 括 Win XP)同 時 建 置 ， 使 .NET 開 發 之 應 用 系 統 直 接 可 用 ， Client 端 方 面 只 要 是 IE6.0 都 能 接 受 aspx 檔 案。而 研 發 方 面，為 考 慮 監 造 系 統 在 工 地 使 用 的 特 質 ， 故 集 中 研 究 使 用 ASP.NET 及 ADO.NET 等 技 術 的 可 能 性 。 本 年 度 ASP.NET2.0 及 VS.NET 2005 都 對 系 統 有 影 響 ， 及 XML Web Services 相 關 技 術 的 文 獻 ， 皆 有 廣 泛 蒐集閱讀與整理。 2.資 料 格 式 標 準 化 方 面 的 文 獻 資 料 由於監造作業專業化已漸成趨勢，公共工程委員會近年來在 公共工程監造制度改進方面有許多的進展，包括監造人員的培 訓，作業標準化的制定等，不遺餘力，許多監造資料標準化格式 已紛紛出籠，故資料格式標準以公共工程委員會規定者為依歸。 二、去年專家座談與期末報告委員反映意見 國內對於建築工程監造業務，皆以公共工程委員會相關規定 馬首是瞻，而由於不同的工程，其工程規模差距頗大，監造作業 之繁簡落差亦大，本研究則聚焦在國內中小規模但案量龐大的工 程監造實務應用。. 6.
(22) 第一章 緒論. 本 研 究 曾 訪 問 （ 1） 已 有 研 發 監 造 系 統 的 工 程 單 位 ， 及 （ 2） 工程案量多，傳統監造作業亦具規模但圖以資訊化提昇作業成效 的 監 造 單 位 ， 以 及 (3)去 年 專 家 座 談 與 期 中 、 期 末 報 告 時 委 員 的 寶 貴意見；而且，針對監造作業之法令規定及相關文獻論文，這些 都在蒐集考量之列；並加以歸類整理，以提供標準化的分析設計 時，擬聚更有前瞻性、考慮較為完備的系統做參考。 本研究為使監造系統不致偏離工程實務，特與正在進行中的 工程專案同步推展，除了與監造單位不斷溝通需求以外，部分完 成的功能亦提供監造人員試用，以修正謬誤及偏差。 三、「建築工程現場監造日誌資訊系統」功能檢討改善 原系統經一年左右的工程實務運用，有許多的問題須加以改 善，在今年的資訊應用規劃開始前，己進行全面性的檢討改善。 四、建築工程監造日誌資訊應用系統分析 經過系統架構功能全面性的檢討改善後，對監造作業的角色 與建構有了更徹底的瞭解，而監造系統承襲設計及工程發包的合 約 要 求 是 不 可 顛 破 的，因 此，系 統 中 明 確 界 定 監 造 者 角 色 與 需 求 ， 及其應擔負的任務，使架構出正確而清晰的「建築工程監造日誌 資 訊 系 統 」， 是 系 統 分 析 前 置 階 段 的 重 要 使 命 。 透過監造日誌資訊應用需求面的界定與分析，釐訂作業程序 與資料流程，進而產生程序模組與資料模組的大樣，以及操作介 面的初稿。 五、建築工程監造日誌資訊應用系統設計 有了系統程序模組與資料模組的大樣，以及操作介面的初稿 後，首先擬定系統建構的主體策略，包括軟硬體基本需求，操作 介面的風格，各程序模組細部屬性功能的界定，互動關係等。還. 7.
(23) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 有，各資料模組的細部屬性，模組與模組的關連關係等，都在此 階段提出成熟的規劃設計。 在系統設計階段針對某些程序模組設計簡易的芻型功能，沙 盤推演並探討其功能可行性及便利性。 在此階段，由於驗證某些功能模組的可行性及關連關係，進 行部分的程式設計是必要的，使整個系統的縱向與橫向關係有個 較明確的推演，尤其在資訊技術的驗證方面也是需要陸續用程式 實作來推展才能知道跟原先構想是否一致。 六、期中報告 提出研發中期的進度報告，一方面亦能透過期中報告的準備 跟整理，詳細審視前面進行的方向與方法，對已完成的進度做一 客觀的檢討與修正。 七、建築工程監造日誌資訊系統應用設計修正 由期中報告，彙集專家學者的寶貴意見，進行本系統的功能 修正，使更符合實務需求。 八、伺服主機建置與程式設計 延續前面系統設計步驟已陸續研發的程式功能模組，繼續全 面進行程式設計工作，串聯各功能模組使完成整套系統。 由於本系統擬提出監造單位在工地可以使用，故需將系統架 設 在 監 造 單 位 的 伺 服 主 機 ， 另 外 在 工 地 辦 公 室 亦 要 申 請 ADSL 網 路，並架構無線基地台及無線網路。 九、網站之系統部署測試，系統手冊及操作手冊撰寫： 系統手冊及操作手冊需跟前面系統分析與系統設計同步進行 寫作及整理，並完成初版的手冊，並開放置於系統開發網站提供 下載。. 8.
(24) 第一章 緒論. 十、第二次專家座談與系統修正： 在系統研發整個告一段落後，系統元件部署在伺服端，並不 斷測試，然後再進行第二次專家座談，再度檢討修正本系統，使 臻於完善。 十一、期末報告與報告撰寫： 完成「建築工程監造日誌資訊系統」的系統軟體後，進行期 末報告，並彙整專家寶貴意見，做為進一步修正之參考。. 9.
(25) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 圖 1.1、研究步驟流程圖 蒐集並研讀評估資訊技術文獻. 訪談及蒐集工程監造作業資訊. 建築工程施工與監造作業整合架構 分析 建築工程監造日誌資訊系統分析. 建築工程監造日誌資訊系統設計. 期中報告. 建築工程監造日誌資訊系統設計修正. 程式製作. 伺服主機建置. 測試與操作手冊製作. (資 料 來 源 ： 自 行 整 理 ). 期末報告. 10. 專家座談及系 統功能修正.
(26) 第二章 文獻整理. 第二章 文獻整理 國內在營建工程監造作業的研究方面大致可分為三個時期： 第 一 個 時 期 至 民 國 84 年 左 右，重 點 在 監 造 規 範 合 理 化 的 探 討 與監造作業標準化的制定，以及建築師在監造作業中權責的釐 清；如呂金丁的「公共工程發包及施工監制造度之研究」及沈光 清 的 「 臺 北 市 政 府 工 程 監 造 制 度 之 研 究 」， 林 耀 煌 的 「 建 築 工 程 施 工 監 督 及 品 質 管 制 之 建 立 」。 第 二 個 時 期 為 84 年 到 89 年 左 右 ， 許 多 監 造 作 業 的 相 關 法 令 規範已漸具共識，故已有較成熟的監造作業標準出現，且此階段 開始有許多跟工地管理資訊的自動化有關的研究，但尚未有針對 中小型公共工程可用的管理資訊系統出現。 第 三 個 時 期 為 89 年 至 今，自 動 化 的 研 究 更 加 熱 絡，無 線 網 路 與掌上型電腦助長研究人員對工地資訊蒐集與查詢更寬廣的想像 空間，但到目前為止，尚未出現實作完成的案例。 國外對監造方面的制度與規範亦已相當完善，相信在這方面 的自動化應有所作為，國內外自動化與標準化的精神固然一致， 唯訴求重點恐有差異，且國內大量的工程圖文資料格式皆迴異於 國外，故在實作應用系統能參考的部分較受局限。 除了實務領域方面的蒐集外，電腦軟硬體及系統開發平台的 涉獵，對本研究亦有決定性的影響。. 第一節 我國的施工監造政策 (摘 錄 自 『 公 共 工 程 施 工 品 質 管 理 作 業 要 點 』 ). 民 國 八 十 五 年 十 二 月 十 三 日 行 政 院 公 共 工 程 委 員 會 以（ 八 五 ） 工程管字第二七二一號函頒布「公共工程施工品質管理作業要. 11.
(27) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 點 」， 經 過 五 次 修 改 ， 最 後 的 版 本 為 民 國 九 十 三 年 七 月 三 十 日 修 正。為提升公共工程施工品質，確保公共工程施工成果符合其設 計及規範之品質要求，並落實政府採購法第七十條工程採購品質 管理及行政院頒「公共工程施工品質管理制度」之規定，始訂定 此要點。凡行政院暨所屬各級行政機關、公立學校及公營事業機 構（以下簡稱機關）辦理工程採購，其施工品質管理作業，除法 令另有規定外，依本要點之規定。各機關在辦理公告金額以上之 工程時，應於招標文件內訂定廠商應提報品質計畫。而品質計畫 得視工程規模及性質，分整體品質計畫與分項品質計畫二種。整 體品質計畫應依契約規定提報，分項品質計畫得於各分項工程施 工前提報。 品質計畫之內容，除機關及監造單位另有規定外，應包括管理責 任、施工要領、品質管理標準、材料及施工檢驗程序、自主檢查 表、不合格品之管制、矯正與預防措施、內部品質稽核及文件紀 錄管理系統等。工程具機電設備者，並應增訂設備功能運轉檢測 程序及標準。未達查核金額之工程，機關得依工程規模及性質， 縮減其品質計畫內容。但新臺幣一千萬元以上未達查核金額之工 程，其品質計畫內容至少應包括品質管理標準、自主檢查表、材 料及施工檢驗程序及文件紀錄管理系統等項目。分項品質計畫之 內容，除機關及監造單位另有規定外，應包括施工要領、品質管 理標準、材料及施工檢驗程序、自主檢查表等項目。 該要點第八條明訂：機關應視工程需要，指派具工程相關學 經歷之適當人員或委託適當機構負責監造。公告金額以上工程， 監造單位應提報監造計畫。監造計畫之內容除機關另有規定外， 應包括監造範圍、監造組織、品質計畫審查作業程序、施工計畫 審查作業程序、材料與設備抽驗程序及標準、施工抽查程序及標 準、品質稽核、文件紀錄管理系統等。工程具機電設備者，並應. 12.
(28) 第二章 文獻整理. 增訂設備功能運轉測試等抽驗程序及標準。未達查核金額之工 程，機關得依工程規模及性質，縮減其監造計畫內容。但新臺幣 一千萬元以上未達查核金額之工程，其監造計畫內容至少應包括 品質計畫審查作業程序、材料與設備抽驗程序及標準、施工抽查 程序及標準等項目。第十一條：監造單位及其所派監工人員工作 重點如下： (一 )應 負 責 審 查 廠 商 所 提 施 工 計 畫 及 品 質 計 畫 ， 並 監 督 其 執 行。 (二 ) 對 廠 商 提 出 之 材 料 設 備 之 出 廠 證 明 、 檢 驗 文 件 、 試 驗 報 告等之內容、規格及有效日期應依工程契約及監造計畫 予以比對抽驗，並於檢驗停留點（限止點）時就適當檢 驗項目會同廠商取樣送驗。抽驗結果應填具材料設備品 質抽驗紀錄表。 (三 ) 對 各 施 工 作 業 應 依 工 程 契 約 及 監 造 計 畫 實 施 抽 查 ， 並 填 具施工品質抽查紀錄表。 (四 ) 發 現 缺 失 時 ， 應 即 通 知 廠 商 限 期 改 善 並 採 取 矯 正 措 施 。 (五 ) 依 規 定 填 報 監 工 日 報 表 （ 參 考 格 式 如 附 表 三 ）。 (六 ) 其 他 工 程 事 宜 。 。 第十二條：機關辦理公告金額以上工程，應於工程及委託監 造招標文件內，分別訂定下列事項： (一 )鋼 筋、混 凝 土、瀝 青 混 凝 土 及 其 他 適 當 檢 驗 或 抽 驗 項 目 ， 應 由 符 合 CNS 17025（ ISO/IEC 17025） 規 定 之 實 驗 室 辦理，並出具檢驗或抽驗報告。 (二 )前 款 檢 驗 或 抽 驗 報 告 ， 應 印 有 依 標 準 法 授 權 之 實 驗 室 認 證機構之認可標誌。 第一項之檢驗或抽驗報告，其由行政機關、公立學校或公營 事業所屬實驗室出具者，自九十五年度起，亦應印有依標準法授. 13.
(29) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 權之實驗室認證機構之認可標誌。 (一 )、 公 共 工 程 施 工 品 質 管 理 機 制 探 討 1.公 共 工 程 的 品 質 問 題 公共工程品質低劣，為目前舉國交相指責之話題；其中，尤 以學校工程品質之優劣，最為引人關心，因為學校建築品質不但 直接關係眾多學生的安全，在處處偷工減料環境內生活對學生人 格 教 育 是 一 種 負 面 影 響，所 以 對 學 校 工 程，應 該 特 別 重 視。然 而 ， 就現階段國內的制度而言，一般的學校機關，並沒有設置工程專 責單位，要辦好工程，實非易事；再者，監造工作委任建築師兼 辦，建築師為減省成本，大多僱請學校剛畢業、無實務經驗者充 數 ， 任 由 承 包 商 施 工 ， 更 甚 者 ， 市 面 出 現 『 包 辦 監 工 』， 一 個 人 向 幾個建築師包辦監造工作，一天要跑幾個工地，甚至幾天去一趟 工地，祇做建築師與承包商間連絡工作而已。根本談不上『駐地 監 工 』， 更 有 操 守 不 佳 者 ， 介 紹 材 料 、 小 包 ， 承 包 商 如 不 從 ， 就 故 意 刁 難 ， 因 彼 等 並 非 公 務 員 ， 沒 有 法 令 可 懲 罰 (戡 亂 時 期 貪 污 治 罪 條 例 第 四 條 、 第 四 款 對 公 務 員 辦 理 公 共 工 程 有 特 別 嚴 勵 法 條 )， 成 為制度上的死角。 依據行政院公共建設督導會報調查，針對全國五十二個工程 做 評 鑑 結 果 ， 由 建 築 師 監 造 工 程 成 績 最 差 ， 如 表 2-1： ※ 評 鑑 結 果 (依 是 否 為 工 程 專 責 單 位 分 析 ). 表 2-1 評鑑調查結果 工程專責單位 非工程專責單位. 優 13(31%) 1(10%). 合格 21(50%) 4(40%). 待改善 8(19%) 5(50%). （資料來源：行政院公共建設督導會報） 2.公 共 工 程 品 質 低 劣 之 肇 因 ：. 14. 小計 42 10.
(30) 第二章 文獻整理. 分析工程品質不良的原因，有如下幾點： a.偷 工 減 料 ， 監 造 單 位 執 行 不 力 。 b.社 會 不 重 視 監 造 師 ， 往 往 視 其 為 次 等 工 程 師 ， 造 成 優 秀 人 才裹足不前。 c.建 築 師 為 節 省 成 本 ， 派 駐 工 地 之 監 工 人 員 ， 多 濫 竽 充 數 ， 成 績 欠 佳 。 (行 政 院 評 鑑 結 論 ) d.施 工 品 質 沒 有 一 套 健 全 、 有 效 的 制 度 加 以 管 制 ， 而 任 由 承 商施作。 3.公 共 工 程 品 質 低 劣 所 造 成 的 後 果 ： a. 建 築 物 安 全 及 使 用 年 限 (壽 命 ) 受 影 響 ， 而 且 有 礙 功 能 及 觀 瞻。 b.政 府 政 績 受 影 響 ， 進 而 喪 失 選 票 。 4.目 前 多 數 監 造 單 位 仍 屬 競 競 業 業 克 盡 職 責 。 (二 )傳 統 施 工 品 質 管 理 方 法 與 績 效 1.工 程 專 責 單 位 工 程 作 業 流 程 圖. 圖 2-1 工程專責單位工程作業流程圖 工程主辦單位 (監造、發包、 設計、規劃). 承 包 商 施. 派駐工地 負責人管理. 管理. 監督. 通 過 後 報 驗 收. 派駐監工人員 執行監造任務. 工. 小包、工人施作. 檢查. （資料來源：自行整理）. 15.
(31) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 2.非 工 程 專 責 單 位 工 程 作 業 流 程 圖. 圖 2-2 非工程專責單位工程作業流程圖 一 般 機 關 發包 行政(總 務)單位 委任 建 規 劃. 築 設 計. 師. 承 監 造. 派駐監工人員 辦理監造業務. 包. 施. 驗 收 後 結 案. 商 工. 派駐工地 負責人管理. 小包、工人施作. 檢查. （資料來源：自行整理） 3.傳 統 施 工 品 質 管 理 方 法 弊 病 a.國 人 對 守 法 概 念 較 別 差 ， 如 交 通 秩 序 、 排 隊 等 ， 非 有 人 管 理不可，公共工程亦然，若無監造單位認真督導，則營造 廠、小包、工人會乘機偷工減料。 b.施 工 工 程 師 ， 社 會 上 不 重 視 ， 認 定 為 次 等 工 程 師 ， 故 優 秀 人才裹足不前，即使從事施工者，亦意志消沈，多不安於 位，鮮有人會去用心工作，惡性循環結果，造成公共工程 施工品質日趨低落，與鄰近國家比較，實有天壤之別。 c.承 包 商 僅 負 責 施 工 作 業 ， 不 管 品 質 ， 視 品 質 為 甲 方 監 工 人 員之責。 d.施 工 品 質 端 視 監 造 人 員 是 否 盡 職 而 定 。. 16.
(32) 第二章 文獻整理. e.監 造 人 員 無 一 套 完 整 檢 查 標 準 可 依 循 ， 個 人 觀 點 不 一 ， 因 而品質水準不一，上級無完整督導組織，事後發現缺失， 已於事無補。. 第二節 無線網路應用 本系統研發成果擬提供全國中小型公共工程監造單位使用， 系統架設時所需配套的設備，無論軟硬體都需考量到經費與使用 層級等可行性。由於監造作業大部分在工地現場進行，監造作業 自動化考慮在室外以無線網路上網操作來進行是許多研究都在探 討的一環。 微 軟 在 PC 平 台 上 具 有 無 可 撼 動 的 地 位，在 伺 服 器 平 台 上 也 佔 有 相 當 版 圖 ， 在 PDA 平 台 上 更 是 節 節 逼 進 龍 頭 Palm 。 而 現 在 ， 微 軟 也 開 始 進 入 智 慧 型 手 機 平 台 了 。 從 2004 年 開 始 ， 市 場 推出多款微軟. Smartphone 手 機 ， 包 括 了. ASUS 、 Mio 、. Motorola 、 Dopod… 等 廠 牌 的 手 機 。 通 常 將. Pocket PC 和. Smartphone 統 稱 為 Windows Mobile 平 台 。 除 了 Pocket PC 和 Smartphone 之 外 ， 微 軟 還 有 一 個 名 為 SPOT 的. Mobile 技 術 。 SPOT 是. Smart Personal Objects. Technology 的 縮 寫 。 一 、 .NET Compact Framework 由 於 Windows Smartphone 手 機 和 Pocket PC PDA 已 經 預 先 整 合 了 .NET Compact Framework（ 後 面 簡 稱 為 .NET CF）， 而 且 .NET CF 程 式 其 實 就 是 一 般 的 .NET 程 式 ， 不 像 J2ME 程式還有一些特殊的規定要遵守（例如，必須遵守. MIDP. 17.
(33) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. Application Model ）， 所 以 使 用. .NET 技 術 來 開 發. Windows. Mobile 程 式 是 最 方 便 的 選 擇 。 任 何 一 個 .NET Framework 程 式 人 員 都 可 以 很 快 地 寫 出 第 一 個 .NET CF 的 程 式 。 利 用 .NET CF 所 寫 出 來 的 程 式，因 為 完 全 符 合 Managed PE 檔 案 格 式，而 且 所 用 到 的 程 式 庫 也 是 .NET Framework 完 整 版 的 子 集 合，所 以 可 以 在 PC 上 執 行 。 圖 2-3 的 例 子 ， 是 一 個 利 用 .NET CF 開 發 出 來 的 Smartphone 遊 戲，也 可 以 直 接 在 PC 上 執 行。 （ .NET CF 程 式 相 容 於. .NET Framework 1.1 ， 但 不 一 定 相 容 於. .NET. Framework 1.0）。 目 前 .NET CF 最 新 版 是 1.0 SP2。. 圖 2-3 利 用 .NET CF 開 發 出 來 的 Smartphone 遊 戲. （資料來源：網路蒐集） 大 致 上 來 說 ， .NET CF 只 比 完 整 版 的 .NET Framework 少 了 ASP.NET（ 包 含 Web Services Server 以 及 Web Forms，但 是 .NET CF 支 援 ASP.NET. Web Services Client ）。 .NET CF 不 支 援. 是 很 合 理 的 ， 因 為 只 有. Server. 才 會 用 到. ASP.NET。 .NET CF 甚 至 也 支 援 ADO.NET。（ 如 圖 2-4 所 示 ）. 18.
(34) 第二章 文獻整理. 圖 2-4 .NET Framework Architecture. （資料來源：自行整理） 下 面 列 出 .NET CF 所 支 援 的 namespace ， 事 實 上 ， 除 了 System.Drawing. 與. System.Windows. 之 外 ， 其 他 的. namespace 都 在 ECMA-335（ ISO/IEC 23271）的 定 義 中 ， 以 後 或 許 會 有 微 軟 以 外 的 廠 商 根 據 ECMA 或 ISO 的 標 準 來 實 作 出 BREW、 APOXI、 embedded Linux、 Symbian 等 平 台 上 的 .NET CF。 System.Collections System.ComponentModel System.Configuration System.Data. 19.
(35) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. System.Diagnostics *System.Drawing （Not in ECMA 335） System.Globalization System.IO System.Net System.Reflection System.Resources System.Runtime System.Security System.Text System.Threading *System.Windows （Not in ECMA 335） 從 這 些 namespace 來 看 ， .NET CF 的 功 能 似 乎 相 當 完 備 。 但 是 事 實 上 .NET CF 只 需 要 2.5MB 的 空 間，而 完 整 版 的 .NET Framework 需 要 超 過 40MB 的 空 間 ， .NET CF 1.0 用 了 18 個 Library， 而 NET Framework 1.1 用 了 86 個 Library。 .NET CF 除 了 比 .NET Framework 少 了 一 些 API 之 外 ， .NET CLR 更 精 簡，並刪除了許多不實用、少用、累贅、以及耗費運算能力的 API。 .NET CF 1.0 也 不 支 援 COM Interop（ 但 是 微 軟 將 會 在 以 後 版 本 的 .NET CF 支 援 COM Interop）。 二、開發工具 為了幫助程式人員進行 的. Smartphone 手 機 與. .NET 程 式 開 發 ， 微 軟 提 供 了. Pocket PC. SDK for Windows Mobile. 2003-based Smartphones （ 簡 稱 Microsoft Smartphone 2003 SDK） 以 及 SDK for Windows Mobile 2003-based Pocket PCs （ 簡 稱 Microsoft Pocket PC 2003 SDK） ，做 為 開 發 工 具。SDK 會 被 整 合 進 Visual Studio .NET（ 如 圖 2-5 所 示 ） ，並 具 備 Pocket PC. 20.
(36) 第二章 文獻整理. 與 Smartphone Emulator（ 仿 真 器 ） 。接 下 來，微 軟 將 Smartphone 和 Pocket PC 的 SDK 整 合 成 一 套 更 方 便 使 用 的 工 具 ， 推 出 了 Windows Mobile Application Development Toolkit 2004。. 圖 2-5 智 慧 型 裝 置 應 用 程 式 精 靈. （資料來源：Microsoft Smartphone 2003 SDK 軟體） 開發. .NET CF 程 式 ， 目 前 只 能 使 用. C# 和. Visual. Basic .NET， 微 軟 尚 未 發 表 對 其 他 語 言 的 支 援 。 有 了 .NET CF， Smartphone 的 軟 體 開 發 者 ， 不 再 需 要 像 早 期 Windows CE 的 開 發 者 一 樣 使 用 eMbedded Visual C++。 對 於 程 式 員 來 說 ， .NET 的 語 言 和 API ， 更 可 以 從 Server 、 PC 、 PDA 、 到 Smartphone ，「 一 以 貫 之 」， 減 少 重 新 學 習 新 技 術 的 精 力 耗 費 。 這 倒 也 不 是 說 .NET CF 是 萬 能 的 ， 儘 管 .NET 可 以 在 許 多 地 方 可 以 取 代 eMbedded Visual C++/Win32 API， 但 是 仍 有 一 些 程 式 需 要 利 用 eMbedded Visual C++ 來 開 發 （ 微 軟 另 有. 21.
(37) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. eMbedded Visual Basic， 但 是 已 經 於 2003 年 停 止 支 援 ）， 這 些 需 要 eMbedded Visual C++/Win32 API 的 程 式 包 括 了 ： Device Driver ActiveSync Provider Control Panel Applet 如 果 開 發 的 Windows Mobile 遊 戲 是 益 智 類 （ 例 如 象 棋 、 俄 羅 斯 方 塊 ）， 那 麼 使 用 .NET CF 的 GDI+ 應 該 足 夠 應 付 。 如 果 開 發 的 遊 戲 是 射 擊 類 、 動 作 類 ， 那 麼 就 需 要 執 行 速 度 更 快 的 API 了。關 於 遊 戲 的 API，我 們 直 接 想 到 的 就 是 DirectX。DirectX 的 確 是 有 提 供 Windows CE 版 本 ， 不 幸 的 是 ， .NET CF 程 式 無 法 呼 叫 DirectX， 因 為 ： Managed DirectX （ 也 就 是 .NET 版 的 DirectX ） 尚 未 移 植 到 Windows Mobile 平台上。 微軟雖然有提供 Windows CE 平台的 DirectX，但是 DirectX 是 COM 的 API，且 .NET CF 1.0 不支援 COM，所以 .NET 程式 無法呼叫 DirectX。（如果真的要讓 .NET CF 呼叫 COM API， 也是可以做到，但是必須用到 3rd Party 廠商的工具）。 最重要的是，DirectX 沒有內建在 Windows Mobile 平台上。 微軟提供了方便且準確的. Emulator ， 讓 測 試 很 方 便 。 在. Emulator 環 境 上 測 試，比 起 利 用 ActiveSync 將 程 式 部 署 到 實 體 裝 置 上 來 測 試 更 方 便 ， 更 快 速 。 Emulator 不 是. Simulator ，. Emulator 比 Simulator 更 精 確 。 Simulator 是 用 模 擬 Windows CE 作 業 系 統 的 方 式，但 是 Emulator 則 是 使 用 真 正 的 Windows CE 作 業 系 統 ， 底 下 則 是 使 用. Virtual PC 的. x86 Virtual. Machine 模 擬 硬 體（ 如 圖 2-6）。 也 因 此 大 部 分 的 程 式 只 要 能 通 過 Emulator 測 試，部 署 到 實 體 機 器（ 手 機、PDA）上 就 不 會 有 問 題 。 通 常 ， .NET CF 程 式 在 開 發 階 段 ， 只 要 用 Emulator 來 測 試 就 可. 22.
(38) 第二章 文獻整理. 以了。. 圖 2-6 Virtual Machine 模 擬 硬 體. （資料來源：自行整理）. 當開發完畢之後，在實體裝置上測試，仍然有必要。因為， 在 極 少 數 的 狀 況 下，在 Emulator 上 執 行 和 在 實 體 裝 飾 上 執 行 會 有 差異，這包括了： Emulator 是建構在虛擬 x86 CPU，但實體裝置的 CPU 可能是 StrongARM、MIPS。如果程式是和 CPU 有關係，執行狀況可能 會有所差異。 Emulator 的字型和實際裝置的字型可能有出入。特別是，中文字 型。 Emulator 的硬體配備很可能和實體裝置不同。. 23.
(39) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. Emulator 的執行速度和實體裝置可能會有很大的差異。 三 、 使 用 Windows Mobile 將 遭 遇 到 的 挑 戰 開發手機遊戲程式時，必須注意到畫面的設計，因為畫面的 美觀與否，會立即影響使用者對此遊戲的觀感。當遊戲畫面的資 訊量多時，需要利用高度的技巧，才能在這有限的空間中放入足 夠 的 資 訊 。 一 般 慣 常 使 用 捲 軸 （ Scrollbar ） 來 增 加 空 間 ， 但 是 此 技 巧 只 適 合 呈 現 靜 態 資 訊 ， 對 於 Smartphone 遊 戲 並 不 太 適 合 。 為了要在小畫面上呈現許多資訊，可以利用色彩攜帶一些資 訊。使用適當的色彩，不但可以增加資訊量，也可以讓畫面更美 觀，但是太多的色彩會造成視覺上的負擔，錯誤的色彩組合也會 造成畫面醜化，違反直覺的色彩選擇更會造成操作上的錯誤暗 示。關於色彩，如果程式員沒有足夠的美感，必須請教美工專家 給予建議。 Smartphone 遊 戲 程 式 設 計 時 ， 也 必 須 特 別 注 意 CPU 和 記 憶體的使用。良好的資料結構和演算法可以加快計算速度，減少 記 憶 體 浪 費 ， 減 少 GC 的 負 擔 。 為 了 提 升 效 率 ， 整 個 Windows Mobile 作 業 系 統 的 Process 數 目 限 制 在 32 ， 而 且 已 經 有 數 個 被 系 統 本 身 用 掉，只 剩 下 20~25 個。我 們 可 以 利 用 .NET CF 的 Application Domain 來 模 擬 Process。 四 、 使 用 .NET CF 將 遭 遇 到 的 挑 戰 在 .NET CF 中，有 許 多 冗 贅 的 API 被 刪 除，要 達 到 相 同 的 功能，必須繞道而行。有些時候，甚至連「繞道而行」的機會都 沒 有。例 如：.NET CF 不 支 援 .NET Remoting、Registry、COM、 ClearType， 也 不 提 供 NGEN。 在 PC 上 的 .NET 程 式 可 以 利 用 Double Buffering（ 雙 緩. 24.
(40) 第二章 文獻整理. 衝 區 ）的 技 巧 ， 來 消 除 畫 面 閃 爍 。 但 是 Double Buffering 會 耗 費 許 多 記 憶 體 空 間 ， 所 以 .NET CF 並 不 支 援 。 為 此 ， 必 須 利 用 invalid() 和 update()， 來 將 畫 面 需 要 更 動 的 小 區 域 進 行 重 繪 ， 而 盡量減少大範圍的重繪。 Smartphone 遊 戲 程 式 免 不 了 要 用 到 繪 圖 的 API ， 也 就 是 GDI+。 然 而 ， .NET CF 版 本 的 GDI+ API 不 支 援 許 多 功 能 ， 其 中 包 括 了 Anti-alias（ 消 除 鋸 齒 狀 ）， 和 Transform， 這 使 得 利 用 GDI+ 所 繪 製 的 圖 文 看 起 來 不 甚 美 觀 。 Anti-alias 與 Transform 會 耗 費 CPU 的 計 算 能 力 ， 所 以 .NET CF 不 支 援 ， 這 是 可 以 理 解 的。 五 、 Pocket PC vs. Smartphone Pocket PC 和 Smartphone 雖 然 很 類 似 ， 但 是 仍 有 不 少 差 異 。 Pocket PC 上 可 以 開 發. Windows Application 、 Class. Library 、 Non-Graphical Application ； Smartphone 上 可 以 開 發 Windows. Application 、 Class. Library ， 但 是 不 能 開 發. Non-Graphical Application。 請 注 意 ， Pocket PC 和 Smartphone 都 不 能 開 發 Console Application（ 文 字 模 式 的 程 式 ）。 微 軟 Smartphone 的 畫 面 大 小 為 176x220 ， 如 果 扣 除 標 題 列與選單列則為. 176x180 ； 微 軟. Pocket PC 的 畫 面 大 小 為. 240x320， 如 果 扣 除 標 題 列 與 選 單 列 則 為 240x268， 如 圖 2-7 所 示。 如 果 使 用 Visual Studio 的 畫 面 設 計 工 具 （ designer）， 可 能 會 注 意 到 視 窗 的 大 小 並 非 如 這 裡 所 敘 述 的 尺 寸 。 以 Smartphone 來 說 ， 是 182x235 ， 而 非 176x220 ； 以 Pocket PC 來 說 ， 是 246x325， 而 非 240x320。 這 是 因 為 ， Visual Studio 用 PC 版 的 視 窗 邊 框 和 標 題 列 來 當 作 .NET CF 的 視 窗 邊 框 和 標 題 列 ， 造. 25.
(41) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 成 計 算 錯 誤 。 也 算 是 Visual Studio 的 一 個 小 bug。 不 管 你 將 視 窗 大 小 如 何 設 定，Pocket PC 與 Smartphone 的 程 式 一 定 是 全 螢 幕的，所以不應該去更改視窗大小（即使更改了，執行時也不會 有 效 果 的 ）。 甚 至 ， 為 了 避 免 不 小 心 拉 動 視 窗 大 小 ， 應 該 在 一 建 立 新 的 .NET CF 專 案 之 後，就 立 刻 將 Form 的 Locked 屬 性 設 定 為 true， 表 示 在 design-time 不 允 許 更 動 視 窗 大 小 。. 圖 2-7 Pocket PC 和 Smartphone 的 視 窗 大 小. （資料來源：網路蒐集）. 如 果 想 設 計 一 個 .NET CF 遊 戲 能 在 同 時 在 Pocket PC 和 Smartphone 上 執 行 ， 必 須 一 開 始 就 把 畫 面 處 理 的 原 始 碼 獨 立 出 來，不要和遊戲的主要程式邏輯混雜在一起。 對 於 Smartphone 來 說 ， 操 作 介 面 指 的 就 是 手 機 上 的 按 鍵 ， 其 感 知 的 是 按 鍵 事 件（ key event） 。Smartphone 遊 戲 必 須 以 一 隻. 26.
(42) 第二章 文獻整理. 手 能 操 作 為 最 佳，且 必 須 符 合 使 用 慣 例。對 於 Pocket PC 來 說 ， 主 要 的 操 作 介 面 是 觸 控 筆（ stylus） ，其 感 知 的 是 滑 鼠 事 件（ mouse event）。 如 果 在 .NET CF 遊 戲 程 式 中 同 時 提 供 按 鍵 事 件 和 滑 鼠 事 件 的 event handler，可 以 讓 此 遊 戲 程 式 可 以 兼 顧 Smartphone 與 Pocket PC 的 需 求 。 對 於 Menu 的 使 用 ， Smartphone 有 嚴 格 的 限 制 。 最 上 層 Menu 只 能 有 兩 個 Menu Item， 且 只 有 右 邊 的 Menu Item 可 以 有 Sub¬-Menu（ 次 選 單 ）。 不 遵 守 這 些 規 則 ， 將 導 致 程 式 執 行 失 敗 （ 但 是 編 譯 仍 會 過 關 ）。 固然. Smartphone 2003 和. Pocket PC 2003 都 是 使. 用 .NET CF 1.0， 但 是 兩 者 的 API 仍 有 些 許 差 異 ， Smartphone 版 本 的 .NET CF 是 Pocket PC 版 本 的 子 集 合 ， 有 一 些 API 被 去 除 ， 例 如 ， Smartphone. 版 本 的. System.Windows.Forms.Button ， 因 為. .NET Button. CF. 不 具 備. 只 對 指 標 式. （ pointer） 的 操 作 介 面 （ 滑 鼠 、 觸 控 筆 ） 有 意 義 ， 對 於 手 機 這 種 按 鍵 式 的 操 作 介 面 來 說 ， Button 根 本 沒 有 意 義 。 按 鍵 的 介 面 適 合 用 選 擇 的 方 式 設 計 操 作 介 面 。（ 如 圖 2-8 所 示 ）. 27.
(43) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 圖 2-8 按 鍵 的 介 面 用 選 擇 的 方 式 設 計. (資料來源：自行整理) 六、結語 雖然目前. .NET CF 的. Smartphone 才 剛 開 始 推 出 ， 但. 是 .NET CF 的 前 景 相 當 看 好 。 .NET CF 程 式 設 計 的 門 檻 很 低 ， Microsoft Smartphone 和 Pocket PC 的 螢 幕 規 格 統 一 ， Visual Studio .NET 使 用 上 很 方 便 ， 這 些 特 點 對 於 程 式 人 員 來 說 是 很 大 的 吸 引 力 。 相 信 未 來 .NET CF 的 程 式 會 逐 漸 變 多 ， 回 過 頭 來 推 動 .NET CF 的 成 長 。 而 遊 戲 與 多 媒 體 應 用 類 的 程 式 會 在 .NET CF 的 程 式 中 佔 有 相 當 高 的 比 例 。. 28.
(44) 第二章 文獻整理. 第 三 節 .Net 架 構 探 討 一 、 .NET Web 應 用 程 式 本 節 簡 短 介 紹 .NET Web 應 用 程 式，並 從 邏 輯 和 實 體 觀 點 說 明 它 的 性 質。 此 外，還 介 紹 各 種 用 來 建 置 .NET Web 應 用 程 式 的 實作技術。 1.邏 輯 層 邏輯應用程式架構把任何系統視為由下列各層組成的合作服 務集合： a.使 用 者 服 務 b.商 業 服 務 c.資 料 服 務 邏輯架構觀點的價值在於識別任何系統一般固定的服務類 型、提供適當的分段，以及定義層與層之間的介面。分段能讓您 在實作各層時製作更周密的架構和設計選項，並建置更好維護的 應用程式。 各層介紹如下： 「使用者服務」負責用戶端與系統的互動，並提供連接到由 「 商 業 服 務 」層 元 件 所 封 裝 的 核 心 商 業 邏 輯 的 共 通 橋 樑。以 往「 使 用者服務」經常與互動使用者有關聯。但它也會初始處理其他系 統 的 程 式 設 計 要 求 (不 涉 及 可 見 的 使 用 者 介 面 )。 驗 證 和 授 權 (其 精 確 的 本 質 ， 取 決 於 用 戶 端 類 型 )， 通 常 在 「 使 用 者 服 務 」 層 中 執 行。 「 商 業 服 務 」提 供 系 統 核 心 功 能，並 且 將 商 業 邏 輯 封 裝 起 來 。 它與遞送通道和後端系統或資料來源是相互獨立的。它提供的穩 定性和彈性，能讓系統支援別的新通道和後端系統。服務特定商. 29.
(45) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 業要求時，通常需要「商業服務」層中的許多合作元件。 「 資 料 服 務 」 可 透 過 一 般 介 面 存 取 資 料 (裝 載 於 系 統 界 限 內 ) 和 其 他 (後 端 ) 系 統 ， 這 種 方 式 便 於 由 「 商 業 服 務 」 層 中 的 元 件 使 用 。「 資 料 服 務 」 會 摘 要 出 大 多 數 的 後 端 系 統 和 資 料 來 源 ， 並 且 將特定的存取規則和資料格式封裝起來。 系統服務類型的邏輯分類可能與實作服務元件的實體分佈相 互關聯，但是彼此之間則是相互獨立的。 另外，可以在任何彙總層次中識別邏輯層，亦即可以識別出 整 個 系 統 (在 其 環 境 和 與 外 部 互 動 的 內 容 中 ) 或 內 含 的 任 何 子 系 統 中 的 各 層 ， 這 點 十 分 重 要 。 例 如 ， 每 一 個 裝 載 Web 服 務 的 遠 端 節 點 都 包 含「 使 用 者 服 務 」(處 理 連 入 要 求 和 訊 息 )、「 商 業 服 務 」 和 「 資 料 服 務 」。 2.實 體 部 署 模 型 前述三個邏輯服務層，並不代表特定數目的實體層。這三個 邏輯服務實際上可能都在同一台電腦上，但也可能分散在多台電 腦上。 3.Web 伺 服 器 作 為 應 用 程 式 伺 服 器 .NET Web 應 用 程 式 的 一 般 部 署 模 式 是 將 商 業 和 資 料 存 取 元 件 放 在 Web 伺 服 器 上 。 這 能 減 少 網 路 躍 點 ， 以 提 高 效 能 。. 30.
(46) 第二章 文獻整理. 圖 2-9 Web 伺 服 器 作 為 應 用 程 式 伺 服 器. (資料來源：自行整理). 4.遠 端 應 用 程 式 層 遠 端 應 用 程 式 層 為 一 般 部 署 模 式 ， 尤 其 是 對 Web 層 能 在 周 圍 網 路 ( 又 稱 作 非 軍 事 區 (DMZ) 和 過 濾 子 網 路 ) 中 獨 立 運 作 的 Internet 案 例 而 言 ， 它 使 用 封 包 篩 選 防 火 牆 來 與 使 用 者 和 遠 端 應 用程式層分隔開。. 圖 2-10 遠 端 應 用 程 式 層 簡 介. (資料來源：自行整理). 31.
(47) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 5.實 作 技 術 .NET Web 應 用 程 式 通 常 使 用 下 列 技 術 ， 實 作 一 或 多 個 邏 輯 服務： ASP.NET Enterprise Services Web 服 務 .NET 遠 端 處 理 ADO.NET and Microsoft® SQL Server™ 2000 Internet Protocol Security (IPSec) Secure Sockets Layer (SSL). a.ASP.NET ASP.NET 通 常 用 來 實 作「 使 用 者 服 務 」 。ASP.NET 提 供 的 可插入式結構，可用來建置網頁。 b.Enterprise Services Enterprise Services 為 應 用 程 式 提 供 基 礎 結 構 層 次 的 服 務 。 其 中 包 含 分 散 式 交 易 和 資 源 管 理 服 務 ， 例 如 .NET 元 件 的 物件集區。 c.Web 服 務 Web 服 務 可 以 使 用 SOAP 式 訊 息 交 換 ， 將 資 料 穿 越 防 火 牆和在異質系統之間移動，以交換資料和遠端呼叫應用程式邏 輯。 d..NET 遠 端 處 理 .NET 遠 端 處 理 提 供 的 架 構 可 以 跨 越 處 理 序 和 電 腦 界 限 存 取分散式物件。 e.ADO.NET 和 SQL Server 2000 ADO.NET 提 供 資 料 存 取 服 務 。 它 從 一 開 始 就 是 為 分 散 式 Web 應 用 程 式 設 計 的，並 具 有 對 與 Web 應 用 程 式 有 關 的 連 線. 32.
(48) 第二章 文獻整理. 中斷狀況的豐富支援。 SQL Server 提 供 使 用 作 業 系 統 驗 證 機 制 (Kerberos 或 NTLM) 的 整 合 安 全 性。授 權 是 由 可 套 用 到 個 別 資 料 庫 物 件 的 登 入和細部權限所提供的。 f.Internet Protocol Security (IPSec) IPSec 提 供 點 對 點 、 傳 輸 層 次 加 密 和 驗 證 服 務 。 g.Secure Sockets Layer (SSL) SSL 提 供 點 對 點 安 全 通 訊 通 道 。 透 過 通 道 傳 送 的 資 料 ， 都 經過加密。 6.安 全 架 構 圖 2-11 顯 示 遠 端 應 用 程 式 層 模 型，以 及 前 述 各 種 技 術 所 提 供的安全服務集合。驗證和授權會發生在各層的許多個別點 上 。 這 些 服 務 主 要 是 由 Internet Information Services (IIS)、 ASP.NET、Enterprise Services 和 SQL Server 提 供 的。安 全 通訊通道也可套用到各層，並從用戶端瀏覽器或裝置一直伸展 到 資 料 庫 。 結 合 Secure Sockets Layer (SSL) 或 IPSec 以 確 保通道的安全。. 33.
(49) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 圖 2-11 安 全 架 構. (資料來源：自行整理). 7.各 層 間 的 安 全 性 資 料 表 2-2 彙 總 出 前 述 技 術 所 提 供 的 驗 證 、 授 權 和 安 全 通 訊功能。. 34.
(50) 第二章 文獻整理. 表 2-2 安 全 功 能 技術. 驗證. 授權. 安全通訊. IIS. 匿名 基本 摘要 Windows 整 合 (Kerberos/NTLM) 憑證. IP/DNS 位址限制 Web 使用權限 NTFS 使用權限；要 求 檔 案 的 Windows Access Control Lists (ACLs). SSL. ASP.NET. 無 (自訂) 視窗 表單 Passport. 檔案授權 URL 授權 主體使用權限 .NET 角色. Web 服務. 視窗 無 (自訂) 訊息層次驗證. 檔案授權 URL 授權 主體使用權限 .NET 角色. SSL 和訊息層次 加密. 遠端處理. 視窗. 檔案授權 URL Authorization 主體使用權限 .NET 角色. SSL 和訊息層次 加密. Enterprise Services. 視窗. Enterprise Services (COM+) 角色 NTFS 使用權限. 伺服器登入 資料庫登入 視 窗 固定資料庫角色 SQL Server (Kerberos/NTLM) 2000 使用者定義的角色 SQL 驗證 應用程式角色 物件使用權限 Windows 2000. Kerberos NTLM. Windows ACLs. Remote Procedure Call (RPC) 加密. SSL. IPSec. (資料來源：自行整理). 35.
(51) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 8.驗 證 Windows 2000 上 的 .NET Framework 提 供 下 列 驗 證 選 項： ASP.NET 驗 證 模 式 Enterprise Services 驗 證 SQL Server 驗 證 a.ASP.NET 驗 證 模 式 ASP.NET 驗 證 模 式 包 含 Windows、表 單、Passport 和 無。. Windows 驗 證 。 這 種 驗 證 模 式 中 的 ASP.NET 依 靠 IIS 來 驗 證 使 用 者，並 建 立 Windows 存 取 權 仗 來 代 表 驗 證 的 識 別 身 分 。 IIS 提 供 下 列 驗 證 機 制 ： 基 本 驗 證 。「 基 本 驗 證 」 要 求 使 用 者 以 使 用 者 名 稱 和 密 碼 的 型 式 提 供 憑 證，來 證 明 其 識 別 身 分。這 個 建 議 的 Internet 標 準 是 依 據 RFC 2617 ： RFC 2617 Netscape Navigator 和 Microsoft Internet Explorer 都 支 援「 基 本 驗 證 」。使 用 者 的 憑 證 是 以 未 加 密 的 Base64 編 碼 格 式 ， 從 瀏 覽 器 傳 輸 到 Web 伺 服 器 。 由 於 Web 伺 服 器 獲 有 未 加 密 的 使 用 者 憑 證 ， 因 此 Web 伺 服 器 能 以 使 用 者 憑 證 發 出 遠 端 呼 叫 (例 如 ， 存 取 遠 端 電 腦 和 資 源 )。 摘 要 驗 證 。 IIS 5.0 所 提 供 的 「 摘 要 驗 證 」 類 似 於 「 基 本 驗 證 」， 但 它 從 瀏 覽 器 傳 送 到 Web 伺 服 器 的 是 憑 證 的 雜 湊，而 非 未 加 密 的 使 用 者 憑 證。因 此 它 的 安 全 性 更 高，但 是 需 要 Internet Explorer 5.0 或新版的用戶端和特定的伺服器組態。 整 合 式 Windows 驗 證 。「 整 合 式 Windows 驗. 36.
(52) 第二章 文獻整理. 證 」 (Kerberos 或 NTLM， 取 決 於 用 戶 端 和 伺 服 器組態) 使用加密的資訊和使用者的. Internet. Explorer Web 瀏 覽 器 交 換 ， 以 確 認 使 用 者 的 識 別 身 分。只 有 Internet Explorer 支 援 它 (Netscape Navigator 不 支 援 ) ， 因 此 僅 適 用 於 能 控 制 用 戶 端 軟體的. Intranet 案 例 。 如 果 停 用 匿 名 存 取 或. Windows 檔 案 系 統 使 用 權 限 拒 絕 匿 名 存 取 ， 則 這 種 驗 證 方 法 只 能 用 於 Web 伺 服 器 。 憑 證 驗 證 。「 憑 證 驗 證 」 使 用 用 戶 端 憑 證 來 識 別 使 用 者。用 戶 端 憑 證 是 由 使 用 者 瀏 覽 器 (或 用 戶 端 應 用 程 式 ) 傳 遞 到 Web 伺 服 器 。 ( 若 是 Web 服 務 ， 則. Web. 服 務 的 用 戶 端 會 利 用. HttpWebRequest 物 件 的. ClientCertificates 屬. 性 來 傳 遞 憑 證 。 )然 後 Web 伺 服 器 再 從 憑 證 中 取 出 使 用 者 的 識 別 身 分。這 個 作 法 需 要 在 使 用 者 的 電 腦 上 安 裝 用 戶 端 憑 證，因 此 大 多 用 於 對 使 用 者 相 當 了解並能加以控制的. Intranet 或. Extranet 案. 例 。 收 到 用 戶 端 憑 證 時 ， IIS 能 將 憑 證 對 應 到 Windows 帳 戶 。 匿 名 驗 證。如 果 您 不 必 驗 證 用 戶 端 (或 您 實 作 自 訂 的 驗 證 方 案 ) ， 則 可 將 IIS 設 定 為 「 匿 名 驗 證 」。 此 時 ， Web 伺 服 器 會 建 立 Windows 存 取 權 仗 ， 以 同 一 匿 名 (或 來 賓 ) 帳 戶 來 代 表 所 有 的 匿 名 使 用. 者. 。. 預. 設. 的. 匿. IUSR_MACHINENAME ， 其 中. 名. 帳. 戶. 是. MACHINENAME. 是 安 裝 時 所 指 定 的 電 腦 NetBIOS 名 稱 。 Passport 驗 證 。 在 這 種 驗 證 模 式 中 的 ASP.NET. 37.
(53) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 會 使 用 Microsoft Passport 的 統 一 驗 證 服 務 。 提 供 了 由. ASP.NET. Microsoft. Passport. Software Development Kit (SDK) 帶 來 的 方 便 外 層 功 能 ， 它 必 須 安 裝 在 Web 伺 服 器 上 。 表 單 驗 證。這 種 作 法 以 用 戶 端 重 新 導 向 的 方 式，將 未 經 驗 證 的 使 用 者 轉 移 到 指 定 的 HTML 表 單，讓 使 用 者 輸 入 自 己 的 憑 證 (通 常 是 使 用 者 名 稱 和 密 碼 )。 這 些 憑 證 經 過 驗 證 後 會 產 生 驗 證 票 證 ， 再 傳 回 用 戶 端。驗 證 票 證 可 以 證 明 使 用 者 的 識 別 身 分 ， 或 證 明 使 用 者 在 工 作 階 段 所 扮 演 各 種 角 色 的 清 單。 有 時「 表 單 驗 證 」只 在 網 站 個 人 化 中 使 用 。 此 時 ， 您 僅 需 撰 寫 一 點 點 自 訂 程 式 碼 ， 因 為 ASP.NET 會 用 簡 單 組 態 自 動 處 理 大 部 分 的 處 理 序。個 人 化 案 例 中 的 Cookie 只 需 保 留 使 用 者 名 稱 。 b.Enterprise Services 驗 證 Enterprise. Services. 驗 證 是 利 用. Remote. Procedure Call (RPC) 傳 輸 基 礎 結 構 執 行 的 ， 然 後 RPC 再 使 用 作 業 系 統 的 Security Service Provider Interface (SSPI) 。 Enterprise Services 應 用 程 式 的 用 戶 端 可 以 用 Kerberos 或 NTLM 來 驗 證 。 服務元件可以放在「程式庫」應用程式或「伺服器」 應 用 程 式 中 。「 程 式 庫 」 應 用 程 式 放 在 用 戶 端 處 理 序 中 ， 因 此 它 會 利 用 用 戶 端 的 識 別 身 分 。「 伺 服 器 」 應 用 程 式 則 是以自己的識別身分，在個別的伺服器處理序中執行。 c.SQL Server 驗 證 SQL. Server. 能 以. Windows. 驗 證 (NTLM. 或. Kerberos)，或 使 用 內 建 的 驗 證 方 式 (稱 為 SQL 驗 證 ) 來. 38.
(54) 第二章 文獻整理. 驗證使用者。計有下列選項可供使用： SQL Server 和 Server. 驗 證 或. Windows 。 用 戶 端 可 以 Windows. SQL. 驗 證 ， 連 接 到. Microsoft SQL Server 的 執 行 個 體 。 這 有 時 稱 作 混合模式驗證。 僅 Windows。 使 用 者 必 須 以 Windows 驗 證 ， 連 接 到 Microsoft SQL Server 的 執 行 個 體 。 9.授 權 Windows 2000 上 的 .NET Framework 提 供 下 列 授 權 選 項： ASP.NET 授 權 選 項 Enterprise Services 授 權 SQL Server 授 權. a.ASP.NET 授 權 選 項 ASP.NET 授 權 選 項 可 用 於 ASP.NET Web 應 用 程 式、Web 服 務 和 遠 端 元 件。ASP.NET 提 供 下 列 授 權 選 項： URL 授 權 。 這 是 在 電 腦 和 應 用 程 式 組 態 檔 中 設 定 的 授 權 機 制 。「 URL 授 權 」 讓 您 能 限 制 存 取 到 應 用 程 式 的 Uniform Resource Identifier (URI) 命 名 稱 空 間 中 特 定 的 檔 案 和 資 料 夾。例 如，您 可 以 針 對 指 名 的 使 用 者 選 擇 拒 絕 或 允 許 存 取 特 定 的 檔 案 和 資 料 夾 (利 用 URL 指 定 )。您 也 可以根據使用者的角色成員資格和用來發出要求的 HTTP 動 作 類 型 (GET 和 POST 等 ) 來 限 制 存 取 。 檔 案 授 權 。「 檔 案 授 權 」 只 能 在 使 用 一 種. IIS 提 供 的. Windows 驗 證 機 制 來 驗 證 呼 叫 者 ， 且 ASP.NET 設 定 為 Windows 驗 證 時 套 用 。 您 可 以 用 它 限 制 存 取 Web 伺 服 器 上 的 指 定 檔 案。存 取 權. 39.
(55) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 限 是 由 附 屬 於 檔 案 上 的 Windows ACL 決 定 的 。 主 體 使 用 權 限 需 求 。「 主 體 使 用 權 限 需 求 」 可 作 為 ( 以 宣 告 或 程 式 設 計 方 式 ) 另 一 種 細 部 的 存 取 控 制 機 制。您 能 根 據個別使用者的識別身份和群組成員資格，控制存取類 別、方法或個別程式碼區塊。 NET 角 色 。「 .NET 角 色 」 可 用 來 將 應 用 程 式 中 有 相 同 使 用權限的使用者分組。它在概念上類似先前的角色式實 作 ， 例 如 Windows 群 組 和 COM+ 角 色 。 但 「 .NET 角 色 」不 需 要 驗 證 的 Windows 識 別 身 分，且 可 以 搭 配 如「 表 單 驗 證 」等 票 證 式 驗 證 方 法 一 起 使 用 ， 這 點 與 前 面 的 作 法 不同。 「 .NET 角 色 」 可 用 來 控 制 存 取 資 源 和 作 業 ， 而 且 能 以 宣 告或程式設計方式設定。 b.Enterprise Services 授 權 Enterprise Services 應 用 程 式 存 取 保 存 在 服 務 元 件 中 的 功 能 是 由 Enterprise Services 角 色 成 員 資 格 控 制 的 。 它 不 同 於 .NET 角 色 ， 而 且 可 包 含 Windows 群 組 或 使 用 者 帳 戶 。 角 色 成 員 資 格 是 在 COM+ 目 錄 中 定 義 的，且 可 使 用 Component Services 工 具 來 管 理 。 c.SQL Server 授 權 SQL Server 允 許 使 用 能 套 用 到 個 別 資 料 庫 物 件 的 細 部 存 取 權 限。使 用 權 限 可 能 是 根 據 角 色 成 員 資 格 (SQL Server 提 供 固 定 資 料 庫 角 色 、 使 用 者 定 義 的 角 色 和 應 用 程 式 角 色 )， 或 是 將 它 授 予 個 別 的 Windows 使 用 者 或 群 組 帳 戶 。 10.閘 道 管 理 員 和 閘 道 本 文 後 段 使 用 術 語「 閘 道 管 理 員 」來 表 示 負 責 管 制「 閘 道 」 的 技 術 。 閘 道 代 表 應 用 程 式 中 的 存 取 控 制 點 (用 以 保 護 資 源 )。. 40.
(56) 第二章 文獻整理. 例 如 ， 資 源 可 能 是 一 種 作 業 (以 作 用 在 物 件 上 的 方 法 來 表 示 )、 資料庫或檔案系統資源。 前面列出的每一種核心技術，都提供存取授權的閘道管理 員。要求必須先通過一系列閘道，才能存取所要求的資源或作 業。下面介紹要求必須通過的閘道： IIS 會 在 您 驗 證 使 用 者 時 (亦 即 停 用 「 匿 名 驗 證 」 ) 提 供 閘 道 。 IIS Web 使 用 權 限 可 作 為 一 種 存 取 控 制 機 制 ， 來 限 制 Web 使 用 者 存 取 特 定 檔 案 和 資 料 夾 的 能 力 。 Web 使 用 權 限 可 套 用 到 所 有 Web 使 用 者 ( 而 非 個 別 使 用 者 或 群 組 )，這 點 不 同 於 NTFS 檔 案 使 用 權 限。NTFS 檔 案 使 用 權 限 還 可 進 一 步 限 制 網 頁 和 影 像 檔 等 Web 資 源。這 些限制可以套用到個別使用者或群組。 IIS 會 先 檢 查 Web 使 用 權 限 ， 再 檢 查 NTFS 檔 案 使 用 權 限。使 用 者 必 須 同 時 獲 得 這 兩 種 機 制 的 授 權，才 能 存 取 檔 案 或 資 料 夾 。 Web 使 用 權 限 檢 查 失 敗 會 導 致 IIS 傳 回 HTTP 403 – Access Forbidden (禁 止 存 取 )； NTFS 使 用 權 限 檢 查 失 敗 則 會 導 致 IIS 傳 回 HTTP 401 – Access Denied (拒 絕 存 取 )。 ASP.NET 提 供 各 種 可 設 定 和 以 程 式 方 式 設 計 的 閘 道 。 其 中 包 括 URL 授 權、檔 案 授 權、主 體 使 用 權 限 要 求 和 .NET 角色。 Enterprise. Services. 閘 道 管 理 員 使 用. Enterprise. Services 角 色 ， 來 授 權 存 取 商 業 功 能 。 SQL Server 2000 包 含 一 系 列 閘 道 ， 其 中 包 括 伺 服 器 登 入、資料庫登入和資料庫物件使用權限。 Windows 2000 使 用 附 帶 的 ACL 提 供 閘 道 ， 來 保 障 資 源 的安全。. 41.
(57) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 底線是閘道管理員根據呼叫閘道，並試圖存取特定資源的 使用者或服務的識別身分來授權。多重閘道的價值在於用多條 防 護 線 來 提 供 深 層 的 安 全。資 料 表 2-3 摘 要 出 閘 道 管 理 員 集 合， 並指出每一個閘道管理員所負責的閘道。. 表 2-3 閘道管理員的責任和其提供的閘道. 閘道管理員. 閘道. 登入權限 (肯定和否定，例如「拒絕本機登入」) 其他特殊權限 (例如「行為如同作業系統的一部份」) 針對欲防護安全的資源 (例如登錄和檔案系統) 檢查 存取權。檢查存取權是使用附屬於安全資源的 ACL，它 Windows 作業系統 會指定誰可以和誰不可以存取資源，以及所允許的作業 類型。 TCP/IP 篩選 IP 安全性. IIS. ASP.NET. Enterprise Services. 42. 驗證 (匿名、基本、摘要、整合、憑證) IP 位址和網域名稱限制 (這些可作為額外的的保護 線，但不應完全依賴它們，因為用 IP 位址欺騙相當容 易)。 Web 使用權限 NTFS 使用權限 URL 授權 檔案授權 主體使用權限要求 .NET 角色 Windows (NTLM / Kerberos) 驗證 Enterprise Services (COM+) 角色.
(58) 第二章 文獻整理. 模擬層次 Web 服務. 使用 IIS 和 ASP.NET 提供的閘道. 遠端處理. 使用主機提供的閘道。如果放在 ASP.NET 中，則它會 使用 IIS 和 ASP.NET 提供的閘道。如果放在 Windows Service 中，則您必須開發自訂的解決方案。. ADO.NET. 連線字串。憑證可能非常明確，或者您可使用 Windows 驗證 (例如，若您連接到 SQL Server)。. SQL 伺服器. 伺服器登入 資料庫登入 資料庫物件使用權限. (資料來源：自行整理). 在應用程式的所有層中使用各種閘道，您可篩選出允許存取 後端資源的使用者。要求經由應用程式持續到達後端資源時，一 連串愈來愈細的閘道會縮小存取的範圍。. 43.
(59) 建築工程現場監造日誌資訊系統應用之研究. 圖 2-12 使 用 閘 道 管 理 員 篩 選 使 用 者. (資料來源：自行整理). 圖 2-12、 說 明 下 列 幾 點 ： 可 以 停 用 IIS 中 的「 匿 名 驗 證 」 。最 後 只 能 存 取 IIS 能 夠 驗 證 的 帳 戶。這 可 能 將 潛 在 的 使 用 者 人 數 減 少 到 10,000。 接 著 ， 可 在 ASP.NET 中 使 用「 URL 授 權 」， 這 可 能 將 使 用 者 人 數 減 少 到 1,000 個 使 用 者 。 「 檔 案 授 權 」 可 能 進 一 步 將 存 取 人 數 減 少 到 100 個 使 用 者。 最 後 ， Web 應 用 程 式 碼 可 能 會 根 據 特 定 的 角 色 成 員 資 格 ， 只 允 許 10 個 使 用 者 存 取 設 限 的 資 源 。 11.識 別 和 主 體 .NET 安 全 性 位 在 Windows 安 全 性 的 頂 層。Windows 安 全 性以使用者為主的概念是基於登入工作階段所提供的安全內容， 而 .NET 安 全 性 則 是 基 於 IPrincipal 和 IIdentity 物 件 。 在 設 計 Windows 程 式 時 ， 如 果 您 想 知 道 目 前 執 行 程 式 碼 的. 44.
(60) 第二章 文獻整理. 安全內容，請參考處理序擁有者或目前執行緒的識別身分。在設 計 .NET 程 式 時 ， 如 果 您 想 查 詢 目 前 使 用 者 的 安 全 內 容 ， 請 從 Thread.CurrentPrincipal 中 擷 取 目 前 的 IPrincipal 物 件 。 執 行 .NET 程 式 碼 時 ， .NET Framework 會 使 用 識 別 和 主 體 物 件 來 代 表 使 用 者 ， 並 共 同 提 供 .NET 角 色 式 授 權 的 骨 幹 。 識 別 和 主 體 物 件 必 須 分 別 實 作 IIdentity 和 IPrincipal 介 面 。 這 些 介 面 是 在 System.Security.Principal 名 稱 空 間 中 定 義 的。一 般 介 面 允 許 .NET Framework 以 各 式 各 樣 的 方 式 來 處 理 識 別和主體物件，而不論其基礎實作的詳細情況為何。 IPrincipal 介 面 允 許 用 IsInRole 方 法 測 試 角 色 成 員 資 格，並 可 存 取 相 關 的 IIdentity 物 件 。. 圖 2-13 IPrincipal 和 IIdentity 實作類別. (資料來源：自行整理) .NET 版 的 Windows 安 全 內 容 可 分 成 二 類 ： •. WindowsPrincipal。這 個 類 別 儲 存 與 目 前 Windows 使 用 者 相 關 的 角 色 。 WindowsPrincipal 實 作 將 Windows 群 組 視 為. 45.
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