可視化系統在現代物流業務中的應用

宋 豪

（上海汽車工業活動中心有限公司，上海 201822）

0 前言

現代物流產業是當今世界上方興未艾的流通服務業，其核心是實施集物流、 信息流和資金流為一體的全方位管理，把運輸、倉儲、包裝、裝卸、流通、加工等組合成一條環環相扣的鏈條，把海運、空運、鐵路和公路運輸等緊密連接。 以業務需求為先導，以業務流程為主線，充分運用現代物流技術、計算機技術、通訊技術、可視化技術等各種先進設施，形成具有物流企業特色的業務操作系統。 包括運輸管理系統（TMS）、倉儲管理系統（WMS）、分供方管理系統（FMS）、呼叫中心、測量與分析系統（車輛定位系統（GPS）、數據交換平臺（數據倉庫、BI 工具）、報表中心）；決策與優化工具等業務系統。

可視化系統就是將這些業務系統所提供的數據和信息，通過液晶拼接屏（或其它顯示技術）將所有信息直觀展示在調度中心指揮人員眼前，以供調用、分析、判斷和實時監督，為業務的運作和管控提供強有力的管理保障和決策支持。 它涉及計算機圖形學、圖像處理、計算機視覺、人機交互、計算機輔助等多個領域，成為研究數據表示、數據處理、決策分析等一系列問題的綜合系統。

1 系統建設目標

基于看板管理與精細化管理相結合的管理理念， 物流可視化系統的建設目標為：

（1）以展示物流重要業務環節狀態為核心，成為重要業務環節看板。 1）圖形報表；2）業務狀態看板。

（2）以展示業務鏈為核心，成為運作業務鏈的重要組成部分。 1）自動展示；2）跨部門信息共享；3）跨部門的聯合管理運作。

（3）以信息共享為核心，成為企業形象展示窗口。 1）向客戶展示公司的業務能力；2）成為公司企業文化載體；3）跨服務方和客戶方的信息共享平臺。

2 系統設計架構

在物流業務調度中心可視化系統的建設中， 我們應充分考慮滿足調度中心的現場布局和工藝環境需要，以實際應用中的成功經驗，遵循系統完整、安全可靠、成熟先進、規范標準的設計思想與原則進行系統設計和實施， 能與其他子系統或軟件、設備做到無縫連接，有效快捷應用。

可視化系統主要包括中心服務器、大屏幕管理軟件、現場節點機、RGB 服務器等軟硬件設備。按照整體結構，整個可視化系統包括三個部分：1）系統前端顯示部分（液晶拼接屏部分）2）控制及處理部分（包括中心服務器、節點機、大屏管理軟件等）3）其他輔助部分（包括音頻及裝飾）。

3 系統設計思路

系統前端顯示部分主要包括液晶拼接墻及支承件， 以超窄邊技術（拼縫為6.7mm）和高清晰數碼顯示技術實現信息的可視化，由于液晶拼接技術已經取代DLP 和等離子拼接，成為大屏幕顯示系統的主流技術，因此各大國內和國際液晶屏廠商都推出了各自超窄邊液晶拼接屏，品牌眾多。

信息控制及處理部分主要包括圖像拼接處理設備和管理軟件等軟硬件，其功能的實現方式主要包括兩種：一為模擬系統，二位數字系統。 前者整個系統架構主要通過多屏拼接處理器、大容量矩陣及圖像管理軟件等軟硬件對視頻模擬信號進行處理，在信號傳輸過程中，始終為模擬信號，不經過數模轉換，因此稱為模擬系統，信號在各個環節的傳輸中損耗小，干擾少，系統穩定，但系統的開放性不夠好，衍生功能的實現較為復雜。而后者主要包括軟件管理平臺和中心服務器、 節點機等軟硬件，整個架構采用網絡星型拓撲結構，系統中傳輸的是流媒體信號，所有的數據經過服務器群調控和處理在液晶拼接屏墻上顯示，可以完美實現任意位置的圖像開窗、漫游等功能，同時可以實現大屏幕圖像的回顯，便于遠程登錄人員的直觀查看，“所見即所得”，但整個系統對網絡帶寬和設備的穩定性、設備所處環境（溫濕度、粉塵）等提出更高的要求。

通過以上分析和未來技術的發展， 在本文我們討論數字系統的設計。

4 系統拓撲圖

5 系統前端顯示部分設計

5.1 主要功能實現

對于拼接大屏幕， 最明顯的優勢就是可以通過多屏拼接控制器的傳輸顯示，可以把全墻作為統一的邏輯屏來顯示高分辨率的系統應用程序， 實現全屏顯示和分辨率的疊加， 比如GPS、GIS 電子地圖等，并且可將其作為底圖，在上面開啟各類應用窗口。

5.1.1 各種信號均可靈活顯示

網絡連接的計算機信號： 如來自于網絡計算機的終端信號，網絡顯示可在Windows 及Unix 系統之間進行跨平臺顯示，網段上的終端數量理論無限制。

非網絡連接的計算機信號：如來自筆記本電腦、本地用戶終端、或某臺特定的終端信號。

各種信號均可通過多屏拼接控制器在單屏直通顯示或跨屏任意大小顯示、漫游、放大。

5.1.2 網絡信號的顯示

允許各個不同網段上的計算機或工作站將信號在大屏幕顯示墻上顯示，同時又不需要改變現有網絡環境。 用戶原有的基于網絡的圖形應用可以立即獲得投影墻提供的大畫面、高分辨率顯示效果。 對于網絡信號的圖像顯示，理論上對于開窗的數量沒有限制。

5.1.3 RGB 信號顯示

提供獨立的、非網絡連接的RGB 信號同時在高分辨率顯示墻上顯示。 經網絡圖像控制器及內置圖像處理器的RGB 窗口可以在投影墻上任意放大。

5.1.4 實時視頻信號顯示

支持NTSC、PAL 或SECAM 全制式視頻信號輸入，各類視頻信號通過視頻矩陣切換器的切換輸入到多屏拼接控制器，在整個組合顯示屏內以任意大小、位置漫游、縮放，同時可以與任意信號疊加顯示，對于所有的視頻信號保證實時性。 整個系統通過控制器在組合顯示屏上最大可以同時顯示4 路視頻信號。

5.1.5 各類信號混合顯示

可將各種RGB、 網絡信號和視頻信號等在大屏幕上根據需要模式混合顯示。

5.2 液晶拼接屏墻體說明

1） 整個液晶拼接顯示屏幕由46 寸高亮度超窄邊液晶拼接單元組成，拼接單元拼縫為（左上：4.3mm；右下：2.4mm），實際拼縫在6.7mm-6.9mm 之間。 2）整個顯示系統可靠性強，背光系統支持5 萬小時使用。3）整個屏幕的亮度達到700CD/M2，同時其亮度可調節。4）顯示色彩亮度均勻度高，顯示清晰，單屏無眩光。 5）對比度調節范圍寬，色彩還原真實，屏幕圖像失真小。6）在室內正常的辦公環境下能顯示清晰明亮的圖形/圖像效果。7）輸入的視頻、計算機信號能夠實時顯示，畫面無延時，無抖動。8）整個墻體采用落地式安裝的結構，定制整付安裝支架，牢固且美觀。

6 信息控制及處理部分設計

6.1 DVI 雙通道節點機

功能描述：1）為拼接屏提供信號源，并接受大屏控制軟件的控制，每臺節點機支持雙通道DVI 輸出，每通道可實現四畫面分割；2） 支持顯示視頻監控信號， 可兼容主流品牌的IPC、DVR、DVS；3）支持顯示來自RGB 服務器的RGB 信號；4）支持圖片顯示；5）支持WEB 頁面顯示；6）支持高清電影播放，每通道支持1 路1080P 或4 路720P 高清影片顯示；7） 支持顯示PPT、WORD、Excel 等Office 文件；8）支持影片或文件下載到節點機；9）接受大屏控制軟件的控制，實現信號切換及模式調用；10）接受大屏控制軟件的控制，實現開窗、漫游操作。

6.2 RGB 單通道服務器

RGB 服務器具備RGB 輸入接口、音頻輸入接口、以太網接口，可將接入的RGB 信號經過硬件編碼后在IP 網絡上進行傳送。圖像清晰，傳輸穩定，編解碼延遲小，視頻準確同步?？蓪崿F穩定的廣播級質量的遠程視頻傳輸。

技術指標：1）編碼標準：H.264-HP（High-Profile）算法；2）多分辨率：支持多種分辨率，最大支持1600*1200@30HZ；3）流格式：TS/PS/VES/ASF/WAV4） 幀率：1-30 幀/秒5） 碼率范圍：128K-4M 可調6）VGA 輸入接口：一個15 針D 型接口7）顏色質量：16 位色/32 位色8）網絡接口：10M/100M 自適應。

7 高清數字信號服務器及中心處理軟件

中心處理軟件功能：1）內置于高清數字信號服務器中，實現中心服務功能；2）列表服務功能：為雙通道節點機提供信號源(節目)列表：視頻監控列表、RGB 服務器設備列表、Office 文件列表、常用WEB 列表、高清宣傳片列表、圖片列表；保存模式列表參數；3）文件服務功能：支持影片及文件上傳，為雙通道DVI 節點機提供文件下載服務；4）流媒體服務功能：實現監控視頻、數字RGB 信號的流媒體轉發功能，為節點機提供轉發視頻信號；5）實現用戶權限管理，提供各客戶端的用戶認證過程、授權控制，支持32 個用戶。

7.1 大屏控制管理軟件

1）設備管理：對在網的RGB 服務器、雙通道DVI 節點機各種設置，從而控制這些設備。

2）信號源管理：用于管理在大屏幕上顯示的各種視頻信號、計算機信號、網頁信號、文件的相關信息，并形成信號源分類及內容列表。

3）信號源預覽和本地回顯：用戶可在調用信號源開窗之前先對其進行預覽，確認該信號源，將信號源在拼墻上顯示同時，在大屏管理軟件的虛擬窗口中同時顯示該信號源內容。

4）窗口管理：通過拖放等方式，將信號源在大屏幕上以窗口的方式顯示出來，每個窗口在軟件界面的虛擬屏上以方框表示， 操作員可以通過操作方框的方式來管理正在顯示的窗口，如拖放、放大縮小、關閉等操作。

5）遠程開關機：在虛擬屏上實現對液晶拼接屏墻的開關機控制，可設定系統自動開機、自動進入待機狀態。

6）模式和預案管理：可以把各種顯示信號的組合定義成模式，操作員可以按照需要，隨時調用模式，可以快速實現各種顯示組合之間的切換；操作員還可以把各種顯示窗口或者顯示模式定義成預案，可以讓軟件定時自動地調用各種模式或者信號源顯示，不需要人工干預。

7）快捷鍵調用功能：可通過快捷鍵調用模式和預案。

8）多點控制：由管理員給各自的操作員分配對應功能區域的管理權限，從而實現管理員在總控制電腦上對整個大屏幕顯示系統進行統一的管理，各功能區操作員在分控制電腦上對所轄功能區域進行獨立的管理，實現多點控制。

7.2 漫游模塊

數字方式的漫游功能與模擬方式的漫游功能有所區別，具體功能如下：1） 單塊物理屏內可實現圖片 （bmp、jpg 格式）、OFFICE 文檔、網頁、RGB 數字信號、圖像監控、高清影片格式的開窗、漫游。 且每塊物理屏內均可同時實現，不受屏數量限制。2）多塊物理屏（數量不限）拼接成一塊邏輯屏時，圖片（bmp、jpg格式）、OFFICE 文檔、網頁可以在本邏輯屏內實現開窗、漫游功能。 且每塊邏輯屏內均可同時實現，不受邏輯屏數量限制。 3）RGB 信號、圖像監控信號支持最大9 塊物理屏(3x3)拼接成一塊邏輯屏內的漫游功能。

8 總結

通過應用以上提到的各類技術及軟件功能， 實現了包括天氣道路信息、訂單信息、運輸狀態、KPI 信息展示、現場視頻、運力監控、 庫位容量、GPS 信息展示等物流業務重要環節的可視化，為物流企業的高效運營及決策提供了強有力的支撐和保障，可視化系統未來將成為物流企業不可缺少的組成部分。