基于云計算技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理系統(tǒng)設(shè)計

張思源

（麗江師范高等?？茖W(xué)校，云南麗江，674199）

0 引言

在過去企業(yè)倉儲管理靠人工的模式，其出錯率高、效率低等弊端成為制約企業(yè)管理與發(fā)展的重要問題。尤其是隨著我國物聯(lián)網(wǎng)倉儲技術(shù)的不斷迭代更新，計算機(jī)技術(shù)推陳出新并運用到現(xiàn)代企業(yè)倉儲管理中來，能夠解決統(tǒng)計工作量巨大需對商品準(zhǔn)確記錄的需求。隨著“大數(shù)據(jù)＋”、云計算技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)的應(yīng)用得以廣泛推廣。云計算技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理結(jié)合，日益被眾多企業(yè)所采用。

1 倉儲及物聯(lián)網(wǎng)倉儲定義

■1.1 倉儲的定義

倉儲簡單地講是指的物資存儲和管理的場所。倉儲為企業(yè)存放暫時不需要的產(chǎn)品和物資，并實現(xiàn)對這類物資的日常管理。倉儲管理在企業(yè)的日常運營與管理中是重要內(nèi)容之一，大多企業(yè)尤其是生產(chǎn)性企業(yè)組織架構(gòu)中會單獨設(shè)置專門的物資管理機(jī)構(gòu)，對物資以及其對應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。按照目前行業(yè)中常見的倉儲形式主要分為自有倉儲、公共倉儲和第三方倉儲等類型。從目前倉儲管理實踐來看，倉儲采用集中化形式進(jìn)行管理的模式越來越普遍。具體可劃分為以下模式。

第一，自有倉庫。自有倉庫是企業(yè)自己專門的倉儲場所來對庫存物資進(jìn)行日常的的管理和維護(hù)。自有倉庫需要有專門的庫房專區(qū)并有專門的人員對集中存儲的物資進(jìn)行專門管理；第二，租賃倉庫管理。主要是指企業(yè)為了對物資進(jìn)行存儲和管理而設(shè)置專門的周轉(zhuǎn)倉庫，這些倉庫的產(chǎn)權(quán)并非企業(yè)所有，而是以租賃的形式取得倉庫使用權(quán)。目前許多大型企業(yè)對物資進(jìn)行分散存儲和管理時往往會采取租賃倉庫方式進(jìn)行倉儲管理；第三，第三方倉儲進(jìn)行管理。該種模式以第三方托管模式開展，對穩(wěn)定性做出更高要求，能夠為客戶提供更加有保障的倉儲管理。

■1.2 物聯(lián)網(wǎng)倉儲定義

物聯(lián)網(wǎng)倉儲是指將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到倉儲管理中來，以信息技術(shù)為技術(shù)載體，以使用條形碼或RFID技術(shù)實現(xiàn)對存儲物資的快速識別，并且可以利用計算機(jī)相配套軟件實現(xiàn)對存儲物資的批量或精細(xì)化的操作，同時在物聯(lián)網(wǎng)倉儲中可以利用后臺管理系統(tǒng)對整個倉庫的生產(chǎn)情況和庫存情況進(jìn)行實時監(jiān)控，從而實現(xiàn)對倉儲環(huán)節(jié)中貨檢驗、入庫、出庫、調(diào)撥、移庫移位、庫存盤點進(jìn)行有效、精準(zhǔn)的數(shù)字化信息采集，實現(xiàn)倉庫管理各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入高效、精準(zhǔn)，對于企業(yè)實現(xiàn)合理把控和管理倉儲物資，實現(xiàn)有效的倉儲管理提供強(qiáng)有力保障。

作為信息時代產(chǎn)物，物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理系統(tǒng)應(yīng)運而生，其被廣泛應(yīng)用到企業(yè)日常管理中來，并為企業(yè)帶來實質(zhì)性效益。按照物聯(lián)網(wǎng)倉管系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)來看，目前大多數(shù)系統(tǒng)主要由三個層次構(gòu)成，即感知層和網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。三層構(gòu)架層組合實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理。在存儲物資上標(biāo)示出可夠被射頻掃描技術(shù)識別電子標(biāo)簽，通過掃描可完成物品信息數(shù)據(jù)讀取工作，信息數(shù)據(jù)獲取后會網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫服務(wù)器中。這個環(huán)節(jié)中，射頻掃描技術(shù)成為最為重要的環(huán)節(jié)之一，直接影響著物聯(lián)網(wǎng)倉管系統(tǒng)的成效。

物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統(tǒng)中三層次模型架構(gòu)是一項重要且負(fù)責(zé)的系統(tǒng)開發(fā)工作。在具體的軟件開發(fā)與設(shè)計過程中，各個模塊能夠協(xié)同被操作，在很大程度上就規(guī)避由系統(tǒng)編程來解決問題的唯一方式。三層架構(gòu)設(shè)計理念在系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)過程中可以最大限度降低工作量和任務(wù)量，提升系統(tǒng)軟件開發(fā)和設(shè)計的效率。在物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理系統(tǒng)設(shè)計中采用視圖、模型和控制三個層次。層次之間保持著既關(guān)聯(lián)又可各自具有專屬功能，可反饋和傳輸程序運行的結(jié)果，并對系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行批量處理。它工作機(jī)制展開，起始階段是輸入端向系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)請求，WEB 服務(wù)器在接受到數(shù)據(jù)請求后，將數(shù)據(jù)收集匯總后傳輸給控制設(shè)備，再經(jīng)由控制設(shè)備把所需數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)侥Ｐ蛯?。在整個數(shù)據(jù)邏輯處理過程中，完成了用戶對信息需求，將信息搜集、傳遞、匯總、處理等聚焦起來，最終端將模型得以充分顯示出來。

進(jìn)一步需要對物聯(lián)網(wǎng)倉管系統(tǒng)進(jìn)行特性分析，可以圍繞以下幾個方面展開。第一，系統(tǒng)軟件需具備網(wǎng)絡(luò)集成功能。在對物聯(lián)網(wǎng)倉管系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計過程中，需要確保軟件在支持C/S 模式下的開發(fā)和使用同時，又要滿足對B/S 模式下正確使用。其可最大限度在滿足安全性前提下，用戶在能夠更加順暢和便捷地使用查詢和搜索功能；第二，系統(tǒng)具有可伸縮性和可用性。用戶廣泛使用數(shù)據(jù)庫軟件過程中需要充分保障多平臺共享和多場景下共同使用的需求，而不再局限單一平臺和單一場景限定，最大限度滿足多平臺、多場景使用需求；第三，滿足企業(yè)級數(shù)據(jù)庫功能。用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的操作過程中，需要確保企業(yè)用戶在使用如那件過程中，必須具備充分的穩(wěn)定性；第四，滿足快速部署和使用。需要確保數(shù)據(jù)庫軟件部署便捷性、可靠性、完整性。

2 基于云計算的系統(tǒng)整體設(shè)計

基于云計算對物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要對主要的功能模塊開展詳細(xì)設(shè)計工作。

■2.1 設(shè)計原則與思想

基于云計算對物理網(wǎng)倉儲系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計過程中需要遵循三大設(shè)計原則與思想。首先，目的性。系統(tǒng)設(shè)計建設(shè)目標(biāo)需要予以充分明確。需對系統(tǒng)各個模板的功能點清晰定位，并要核對好相應(yīng)各個功能模塊和開發(fā)界面操作；其次，可靠性。系統(tǒng)設(shè)計完成后需要保證其可靠性，且保障系統(tǒng)在長時間運行中，盡可能不存在系統(tǒng)異常問題；第三，一致性。系統(tǒng)設(shè)計過程中必須保證系統(tǒng)布局一致性，確保用戶可以方便、快捷使用該系統(tǒng)。

■2.2 系統(tǒng)整體設(shè)計

在云計算技術(shù)下對物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統(tǒng)設(shè)計過程中可利用虛擬化的子系統(tǒng)對系統(tǒng)展開必要的操作和處理，并且依靠創(chuàng)建相應(yīng)的虛擬機(jī)來實現(xiàn)對系統(tǒng)操作處理。通過對虛擬化技術(shù)的特點的把控，可從以下幾個維度進(jìn)行分析開確保云計算的操作。

2.2.1 公共服務(wù)維度

在進(jìn)行云計算物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理系統(tǒng)軟件設(shè)計開發(fā)過程中，要從公共服務(wù)維度的多個虛擬化操作管理入手。系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)過程中，要確保虛擬機(jī)的建立、刪除等專屬操作可順利實現(xiàn)。同時，完成對Xen中的配置文件、底層數(shù)據(jù)調(diào)用，保證對虛擬機(jī)的傳輸數(shù)據(jù)分析有效性。經(jīng)過分析具體數(shù)據(jù)表如表1與2所示。

表1 XML解析

功能詳細(xì) 依據(jù)XML文件對虛擬機(jī)的數(shù)據(jù)和內(nèi)容進(jìn)行有效讀取，并實現(xiàn)將文件寫如虛擬機(jī)

表2 文件操作

2.2.2 Hypervisor操作管理

在針對Hypervisor操作管理過程中主要涉及鏈接功能操作。該處理方式實現(xiàn)對多種數(shù)據(jù)模式的鏈接功能，并實現(xiàn)對象與企業(yè)內(nèi)部信息同步關(guān)聯(lián)、共享。在分析后具體的功能呈現(xiàn)如表3所示。

表3 Hypervisor 操作管理

2.2.3 虛擬機(jī)管理

主要對虛擬機(jī)展開生命周期分析，具體的管理表格如表4所示，可對虛擬機(jī)的建立和修改等相關(guān)操作，同時對虛擬機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)具有相應(yīng)處理操作和功能。

表4 虛擬機(jī)管理

2.2.4 虛擬機(jī)桌面訪問

虛擬機(jī)的桌面界面通過 VNC 進(jìn)行處理和操作。用戶只要有專門的IP 便可對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。用戶成功驗證身份后便可進(jìn)入到操作系統(tǒng)界面，通過系統(tǒng)界面可對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程登錄操作，具體實現(xiàn)如表5 所示。

表5 虛擬機(jī)桌面訪問

2.2.5 功能架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)云計算技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統(tǒng)整體功能框架進(jìn)行設(shè)計，主要可以從五大板塊展開。如表6所示。

表6 系統(tǒng)功能

■2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

按照上述內(nèi)容，在針對云計算技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理系統(tǒng)設(shè)計上需進(jìn)行物理設(shè)計與概念設(shè)計。

2.3.1 E-R 圖設(shè)計

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計涉及到的實體分別為倉庫信息、用戶信息、角色信息、入庫單信息、盤點結(jié)果信息等相關(guān)信息，在整個E-R系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)，各個環(huán)節(jié)和模塊是相互獨立又是相互影響的。

2.3.2 物理表設(shè)計

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計中涉及到物理層面設(shè)計主要針對角色信息、用戶信息、備份信息、RF 掃描槍信息、部門信息、員工信息、倉庫信息、貨架信息、供貨商信息、核檢結(jié)果明細(xì)、入庫單信息、入庫單明細(xì)等信息展開物表設(shè)計，每一塊信息主要圍繞數(shù)據(jù)類型、大小 鍵值信息 空值信息等展開，具體不再贅述。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)與測試

■3.1 系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)環(huán)境介紹

基于云計算技術(shù)對物理網(wǎng)倉儲管理系統(tǒng)設(shè)計中需對計算機(jī)相關(guān)配套進(jìn)行基礎(chǔ)要求。（1）客戶端計算機(jī)的 CPU要求。配置不低于酷睿 I3 、內(nèi)存不能低于 4G、硬盤存儲高于500G。操作系統(tǒng)需在Win7系統(tǒng)之上，瀏覽器需要滿足IE10.0 以上版本；（2）系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器要求。內(nèi)存要在64G以上（含64G），存儲空間大小不低于16T；（3）本系統(tǒng)設(shè)計管理工具為SQL Server 2012。

■3.2 Web 服務(wù)創(chuàng)建

WEB服務(wù)創(chuàng)建主要包含平臺實現(xiàn)、編寫服務(wù)、服務(wù)注冊和調(diào)用等內(nèi)容。

（1）平臺實現(xiàn)

基于Web 服務(wù)器對系統(tǒng)展開開發(fā)與涉及，期初需要建立完整的服務(wù)器平臺，在 Web 開發(fā)平臺中要建立統(tǒng)一的接口，該接口可以實現(xiàn)多平臺兼容與操作。本文所開發(fā)的系統(tǒng)以Web 服務(wù)平臺進(jìn)行，后期操作與使用可根據(jù)實際需求進(jìn)行調(diào)整。具體設(shè)計主要包含四個步驟。

第一步，使用 idc_command()。該方法可促成命令下發(fā)與處理操作，并可以XML 的形式，對命令數(shù)據(jù)展開相應(yīng)封裝和處理；第二步，系統(tǒng)接收到對應(yīng)的命令后，分析和驗證用戶的身份信息后對相應(yīng)的命令數(shù)據(jù)進(jìn)行對應(yīng)的操作。若未收到相關(guān)數(shù)據(jù)，表明數(shù)據(jù)接收失敗，需再次發(fā)出命令；第三步，系統(tǒng)接收到命令后，按照規(guī)定時間對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作處理，所得結(jié)果以idc_commandack()方式傳輸給用戶操作界面；第四步，系統(tǒng)接收命令數(shù)據(jù)后，會展開相匹配操作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，同時會把處理流程信息傳輸給服務(wù)器。

（2）服務(wù)類實現(xiàn)

主要圍繞系統(tǒng)View（表現(xiàn)層）、HTTPController（控制類）、Dispatcher（業(yè)務(wù)分發(fā)類）、Business Agent（業(yè)務(wù)代理）、Business Facade（業(yè)務(wù)外觀）等主要功能類展開設(shè)計開發(fā)。完成后可針對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)規(guī)劃實現(xiàn)。

■3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃實現(xiàn)

系統(tǒng)機(jī)構(gòu)規(guī)劃中，對模塊規(guī)劃從view、com、vo、ydjc等入手，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃實現(xiàn)具體如表7所示。

表7 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃實現(xiàn)

■3.4 數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)

確定對有關(guān)的字段進(jìn)行定義操作：

StringMyConnString=ConfigurationManager.ConnectionStrings[“connStr”].ConnectionString:

完成數(shù)據(jù)定義操作后，創(chuàng)建專門對象進(jìn)行操作與處理，代碼如下：

MyConn=new SqlConnection(MyConnString)

執(zhí)行完相應(yīng)操作后，利用系統(tǒng)提供的 open 函數(shù)實現(xiàn)對系統(tǒng)開啟，并通過close 函數(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)關(guān)閉。在系統(tǒng)設(shè)計中，可依靠Data Set 這一重要數(shù)據(jù)集的集合來提升程序運行性能。

■3.5 桌面云功能設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計將系統(tǒng)客戶端與云桌面連接，可進(jìn)行客戶端操作軟件與云桌面管理平臺之間數(shù)據(jù)交互。如圖1所示。

基于云計算技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理系統(tǒng)中共涉及到七個數(shù)據(jù)類，具體包括Client類、Server Agent類、Accout View 類等。數(shù)據(jù)作為獨立運行數(shù)據(jù)類，在系統(tǒng)中有其獨有的功能，可提供相應(yīng)的函數(shù)方便用戶操作使用。其中，Client 類歸屬于客戶端的操作軟件，用戶可用Server Agent類向云桌面管理平臺發(fā)送新的操作請求。Accout View可幫助客戶實現(xiàn)對數(shù)據(jù)類型進(jìn)行操作。

■3.6 數(shù)據(jù)讀取功能實現(xiàn)

本文系統(tǒng)涉及重點的算法主要涉及兩方面：編寫讀取函數(shù)與寫入函數(shù)。

（1）讀取函數(shù)的編寫

hDll=LoadLibrary(“...\Debug\Setiddll”)

圖1 連接云桌面功能類圖

if(hDll!=NULL)

｛addFun2=(lpAddFun2)GetProcAddress(hDll,“Re adUsbID”)｝,

if (addFun2!=NULL)

｛

ULONG result= addFun2!（0×11）

count《“軟件正在執(zhí)行讀取ID的功能”《end1，

count《“得到的USB的id為”《result《end1，

｝

FreeLibrary(hDll).

（2）寫入函數(shù)編寫

hDll=LoadLibrary(“...\Debug\Setiddll”)

if(hDll!=NULL)

｛addFunll=(lpAddFunl) GetPro cAddress(hDll,“WriteID”

if(addFunl！=NULL)

｝

｛

ULONG result= addFun1!（num）

count《“軟件正在執(zhí)行寫入ID的功能”《end1，

count《“得到的的id為”《result《end1，

｝

FreeLibrary(hDll).

4 基于云計算的系統(tǒng)測試

基于云計算技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理系統(tǒng)設(shè)計完成后需開展系統(tǒng)測試工作。綜合分析軟件測試原則主要包含五個原則。第一，開發(fā)過程需保證各項模塊功能準(zhǔn)確性，并且與用戶設(shè)計需求契合；第二，測試用例的執(zhí)行過程與軟件的測試過程可等同看待；第三，測試工具要選擇多種，需采用多個測試用例完成測試分析；第四，測試過程做好追蹤記錄；第五，本文采用 Loadrunner工具進(jìn)行操作。

■4.1 系統(tǒng)功能測試

基于 GUI 的界面。展開對系統(tǒng)軟件功能測試。當(dāng)測試操作完成后，可保證其與系統(tǒng)數(shù)據(jù)完成對接，同時數(shù)據(jù)可在軟件界面中顯示。

■4.2 系統(tǒng)性能測試

系統(tǒng)性能測試主要圍繞系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性、并發(fā)性、可持續(xù)性、相關(guān)性、軟件故障處理速度測試、高效性測試等。經(jīng)反復(fù)測試本文系統(tǒng)所屬的功能模塊得以實現(xiàn)，對于存在的缺陷不斷優(yōu)化很處理，并開展系統(tǒng)部署和試用，針對存在的問題進(jìn)行綜合考衡并予以完善和優(yōu)化。