移動式倉庫管理終端系統(tǒng)的分析與設(shè)計

張煒鐘 ，周飛飛 ，陳 順 ，趙永剛

（1.軍事交通學(xué)院 聯(lián)合投送系，天津 300161；2.75133部隊，廣西 貴港，537103）

0 引言

當(dāng)今社會，高科技信息技術(shù)飛速發(fā)展，自動化與信息技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為倉儲事業(yè)的重要支柱，自動化立體倉庫、自動識別以及條碼、射頻識別RFID等技術(shù)已經(jīng)在越來越多的企業(yè)中推廣應(yīng)用[1-3]。美軍在倉儲管理中非常注重自動化和信息化的建設(shè)，在出入庫管理、貨物分揀、盤點、庫存控制等各個倉儲業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)運用物流信息技術(shù)，大大提高了倉儲管理的效率，并通過企業(yè)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了信息高度共享[4-5]。與國外相比，我國對倉儲管理現(xiàn)代信息技術(shù)的研究較晚，尤其是我軍的后方倉庫信息化建設(shè)剛剛起步。長期以來，我軍后方倉庫的物資管理工作基本采用人工的方式，隨著近幾年全軍信息化建設(shè)的力度和步法加大，后方倉庫也實現(xiàn)了計算機輔助的管理系統(tǒng)[6]。然而在目前的倉庫管理中仍然有很多地方需要手工操作，一次物資裝備清查往往花費數(shù)十人幾個月的時間，在入、出庫操作中工作人員要往返于倉庫和PC終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、查詢和核對，消耗大量人力、物力，在時效性、準(zhǔn)確性上難以滿足管理的需要，大大影響了我軍倉庫保管工作的效率和經(jīng)濟效益。

因此，以平板電腦為平臺的移動式倉庫管理系統(tǒng)成為發(fā)展趨勢。將平板電腦引入到物資管理系統(tǒng)中，倉庫保管員通過配備的無線終端就可進(jìn)行全部數(shù)據(jù)的采集、處理和查詢，無須再往返于倉庫和PC終端，充分利用平板電腦的可移動性，節(jié)省人力和時間，提高工作效率。

1 倉庫管理的需求分析

后方倉庫是我軍物資儲備、管理的重要組織機構(gòu)，是我軍賴以完成各項戰(zhàn)備任務(wù)和作戰(zhàn)物資供應(yīng)的基地。軍隊?wèi)?zhàn)略戰(zhàn)役后方倉庫，物資儲存數(shù)量大、品種多，尤其是我軍現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展帶來了武器和技術(shù)裝備不斷更新，倉庫的各項勤務(wù)愈加復(fù)雜。通過深入地分析倉儲管理相關(guān)現(xiàn)狀，結(jié)合我軍實際應(yīng)用需求特點，系統(tǒng)需要滿足下列要求：

（1）移動便攜式：通過使用平板電腦終端系統(tǒng)實現(xiàn)無線遠(yuǎn)程操作倉儲管理的相關(guān)業(yè)務(wù)，包括物資出入庫控制、物資存放位置及數(shù)量統(tǒng)計、隨時隨地查詢信息，無須再往返于貨位與PC終端，充分利用手持終端的可移動性，節(jié)省人力和時間，提高工作效率，使管理人員方便快捷地進(jìn)行統(tǒng)計和查詢物資情況。

（2）直觀可視化：通過創(chuàng)建庫房的布局圖，建立物資與庫房貨位的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，以電子地圖的形式直觀展現(xiàn)出來，并實現(xiàn)對各庫區(qū)的綜合統(tǒng)一管理。同時，通過查詢和分析得到的結(jié)果以圖表、曲線、餅（柱狀）圖等形式直觀形象地顯示給用戶，從而提高倉儲管理的可視化水平。

（3）安全可靠性：確保安全是軍隊倉庫物資管理中的重點工作。通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線傳感器技術(shù)、音視頻監(jiān)控等多種技術(shù)手段，結(jié)合人員管控和制度建設(shè)等措施，實現(xiàn)對與庫區(qū)安全有關(guān)的實時監(jiān)控，包括庫房溫濕度、安全門禁、偷盜行為和數(shù)據(jù)信息等，確保倉庫管理的安全[7]。

系統(tǒng)需要緊緊圍繞我軍后方倉庫管理工作，采用條形碼技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、平板電腦、安防監(jiān)控等先進(jìn)的技術(shù)手段，保證庫區(qū)物資管理能實現(xiàn)自動化、可視化和高效化。通過實時掌控物資相關(guān)情況，管理倉儲日常業(yè)務(wù)信息，為倉庫管理的各級用戶提供信息支持，在保證信息安全管理的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)倉儲信息的互聯(lián)互通和共享。

2 移動式終端系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)目前主流的系統(tǒng)設(shè)計模式，考慮到倉庫系統(tǒng)以后的網(wǎng)絡(luò)擴展性和兼容性，為減少維護客戶端的工作量，本文系統(tǒng)基于B/S模式進(jìn)行設(shè)計，如圖1所示。用戶通過平板電腦上的瀏覽器向部署在網(wǎng)絡(luò)上的Web服務(wù)器發(fā)出HTTP請求，Web服務(wù)器通過訪問數(shù)據(jù)庫將請求結(jié)果返回給客戶端。B/S模式的優(yōu)勢在于客戶端上只需要安裝和配置少量的客戶端軟件即可，極大減少了客戶端的工作量。相反，服務(wù)器端將承擔(dān)更多的作業(yè)量，包括對數(shù)據(jù)庫的訪問和應(yīng)用程序的響應(yīng)執(zhí)行。

圖1 基于B/S模式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

手持終端主要通過HTTP協(xié)議和服務(wù)器進(jìn)行通信，所有用戶的請求先提交給Web服務(wù)器，再通過服務(wù)器對ADO.Net代碼的處理來訪問數(shù)據(jù)庫，這種與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的間接通信實現(xiàn)了外部B/S的運行模式[7]。系統(tǒng)具有三層邏輯結(jié)構(gòu)：

（1）表示層——Web瀏覽器

表示層位于客戶端，主要指系統(tǒng)的顯示邏輯。它的主要任務(wù)是從客戶端上的Web瀏覽器向網(wǎng)絡(luò)上的Web服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請求，并將Web服務(wù)器通過HTTP協(xié)議請求返回給客戶端的主頁信息顯示在Web瀏覽器上。

（2）功能層——Web服務(wù)器

功能層位于Web服務(wù)器端，主要指系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理邏輯。它的主要任務(wù)是接收客戶端的請求，根據(jù)請求執(zhí)行相應(yīng)的擴展應(yīng)用程序，通過與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，用SQL方式提出數(shù)據(jù)處理申請，并將數(shù)據(jù)庫服務(wù)器處理返回的結(jié)果傳回至客戶端。

（3）數(shù)據(jù)層——數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

數(shù)據(jù)層位于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端，主要指系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理邏輯。它的主要任務(wù)是接收Web服務(wù)器發(fā)來的數(shù)據(jù)庫操作請求，根據(jù)請求對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理與查詢，并將執(zhí)行的結(jié)果傳送回Web服務(wù)器。

基于B/S模式的倉庫管理系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢：其數(shù)據(jù)集中存放于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，客戶端不保存任何業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫連接信息，保證數(shù)據(jù)相對安全；它可以實時看到當(dāng)前發(fā)生的所有業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)實時性更強。同時系統(tǒng)也存在兩點不足：由于數(shù)據(jù)集中存放，易于被數(shù)據(jù)跟蹤；服務(wù)器更新使得全部應(yīng)用程序都需要更新。

2.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

根據(jù)倉庫保管員的工作特點和倉庫物資存放的性質(zhì)，建立適合保管員能夠靈活掌握的及時手冊。系統(tǒng)的主要功能是與目前使用的信息設(shè)備進(jìn)行友好連接，并能完成數(shù)據(jù)的可靠傳輸，對數(shù)據(jù)的采集能夠?qū)崿F(xiàn)交互性和實時化，提供準(zhǔn)確、全面、系統(tǒng)的可視化應(yīng)用。系統(tǒng)主要功能模塊如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能模塊

（1）入庫管理模塊

物資入庫管理模塊主要功能是完成對物資入庫情況的登記，記錄每次物資入庫的詳細(xì)信息，包括從供應(yīng)商進(jìn)貨和發(fā)出后退貨再入庫。在入庫登記前，首先保證該物資已經(jīng)存在于系統(tǒng)信息管理中，否則需要先錄入該物資基本信息。用戶可以管理和查詢物資入庫記錄。物資的入庫可以借助條形碼技術(shù)，利用移動終端平板電腦的攝像頭實現(xiàn)條形碼的掃描和信息識別，自動完成數(shù)據(jù)的錄入，手工填入貨位信息后即可存入數(shù)據(jù)庫。

（2）出庫管理模塊

物資出庫管理模塊的主要功能是完成對物資出庫情況的詳細(xì)記錄，物資出庫包括發(fā)給客戶和物資退貨給供應(yīng)商兩部分。與物資入庫管理類似，在登記物資出庫時，必須保證該物資也已經(jīng)存在于系統(tǒng)信息管理中，同時要判斷該物資現(xiàn)有庫存量是否滿足該次出庫的數(shù)量要求，否則將提示警告。系統(tǒng)還包括物資出庫記錄的增加、刪除和查詢等功能，并根據(jù)用戶權(quán)限查看不同的出庫記錄。物資出庫是物資入庫的逆過程。

（3）物資盤點模塊

物資盤點模塊主要完成物資盤庫、查詢監(jiān)控和移位、調(diào)撥等操作。

①盤庫：首先在貨架上部署電子標(biāo)簽，庫房頂部安裝有標(biāo)簽讀寫器，移動業(yè)務(wù)終端通過控制讀寫器，按照事先設(shè)定的間隔時間與貨架上的電子標(biāo)簽直接通信，并將收集到的最新庫存信息上傳至移動終端，經(jīng)過實際采集與終端系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，生成庫存盤點差錯報告，方便倉庫保管員及時發(fā)現(xiàn)問題。

②查詢、監(jiān)控操作：主要是通過部署的無線傳感器、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，實時獲取物資的相關(guān)信息，查詢物資的庫存和質(zhì)量情況（如是否過期、缺貨等），并及時報警提示，使保管員在發(fā)現(xiàn)問題后能根據(jù)不同的情況及時準(zhǔn)確做出應(yīng)對措施。

③移位、調(diào)撥操作：顧名思義，此操作主要完成物資的移庫，不會改變物資庫存量。在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，只需更新需轉(zhuǎn)移物資所處的貨位信息，從而避免物資出入庫的不便。終端系統(tǒng)發(fā)出物資移位指令后，通過部署的手持式讀寫器和燈光指示器控制物資轉(zhuǎn)移的全過程，完成與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中信息的匹配。

（4）綜合查詢模塊

該模塊包括物資、貨位等各種信息的綜合查詢。查詢終端進(jìn)行倉儲業(yè)務(wù)，包括操作時間、操作類型（入庫、出庫、移庫、移位、退貨和盤點）、庫存數(shù)量、貨位信息等的單項或組合查詢，同時支持精確和模糊查詢。通過對倉儲業(yè)務(wù)進(jìn)行實時的業(yè)務(wù)查詢，可為管理者決策分析提供及時、可靠的數(shù)據(jù)來源。綜合查詢模塊是提高保管員工作效率，使保管員熟練掌握庫房所有信息的快捷通道。

（5）統(tǒng)計報表模塊

該模塊包括各種物資與資料信息的統(tǒng)計管理與庫存報表生成。資料管理包括人員信息管理、物資信息管理、貨位信息管理以及各項業(yè)務(wù)單據(jù)的資料管理。報表主要分類為：日報表、月報表、查詢報表、入庫報表等。該模塊主要是針對查詢或盤點過程中的統(tǒng)計信息進(jìn)行導(dǎo)出生成不同格式的表單，方便保管員掌握庫存信息并實現(xiàn)上報匯總。

（6）可視化模塊

為了使保管員在查找定位物資時更直觀、方便，可以實現(xiàn)倉庫和物資的可視化標(biāo)記和顯示倉庫平面圖設(shè)計，包括各個貨位的信息（位置、大小、存放的物資）；每個貨位有唯一的編號，入庫時與物資掛鉤，出庫時與物資脫鉤；在查詢物資存放情況時通過與其掛鉤的編號實現(xiàn)物資的貨位定位和可視化顯示；物資從貨位上被移走時報警提示，待確認(rèn)是否是正常出庫，保證物資安全性。

（7）用戶管理模塊

用戶管理模塊主要是指對系統(tǒng)所有用戶信息的管理，包括用戶的添加、修改和刪除以及權(quán)限的設(shè)置。系統(tǒng)對登錄的用戶進(jìn)行權(quán)限分配管理，不同的用戶設(shè)置不同的權(quán)限，從而保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)安全可靠。根據(jù)倉庫的管理層次，該系統(tǒng)設(shè)置三層用戶權(quán)限：超級管理員、管理員和用戶。超級管理員主要是倉庫的業(yè)務(wù)處長和助理員級別，可以瀏覽、管理整個倉庫的信息，并分配管理員權(quán)限；管理員指的是倉庫的各個分隊長，可以瀏覽、管理其管轄下的幾個庫房的信息，并分配用戶權(quán)限；用戶指的是庫房的保管員，只能瀏覽并管理本庫房的信息。

（8）無線安全控制模塊

在應(yīng)用WLAN無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時無法回避的是安全問題，存儲了大量物資裝備信息的管理系統(tǒng)如果暴露在不安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中是一個十分嚴(yán)重的問題。解決無線網(wǎng)絡(luò)的安全問題，主要是加強訪問控制和傳輸加密。在控制訪問方面，可以建立MAC地址表，對接入的用戶進(jìn)行驗證，實現(xiàn)物理地址的過濾；其次就是隱藏?zé)o線路由的服務(wù)標(biāo)識符（Service Set Identifier，SSID），只允許提供了有效、合法SIID的平板電腦接入進(jìn)并訪問網(wǎng)絡(luò)[8]。

3 結(jié)論

隨著3G無線網(wǎng)絡(luò)和基于安卓系統(tǒng)無線終端的發(fā)展和普及，移動式終端將應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域。而我軍建設(shè)現(xiàn)代化后勤這項重大使命更需要現(xiàn)代信息化手段和計算機技術(shù)來支撐實現(xiàn)。本文將平板電腦應(yīng)用于我軍后方倉庫管理中，并設(shè)計了移動式倉庫管理終端系統(tǒng)。下一步將重點考慮整個倉庫廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)的設(shè)施建設(shè)，還有安全管理系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)、出入庫自動控制系統(tǒng)以及無線網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等的配套建設(shè)，真正實現(xiàn)全面建設(shè)信息化后方倉庫的目標(biāo)。

[1]歐陽泉，劉智慧.倉儲與配送[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2006.

[2]王曉華，周曉光，孫百生.基于RFID技術(shù)的倉儲管理系統(tǒng)設(shè)計[J].物流技術(shù)，2008，21（1）：36-39.

[3]張靜來，王立.2008北京奧運物流倉庫RFID技術(shù)規(guī)劃方案[J].微型機與應(yīng)用，2009，28（8）：70-73.

[4]SOROOR J， TAROKH M J.Innovative SCM： a wireless solution to smartly coordinate the supply processes via a web-based，real-time system[J].Journal of Information and Knowledge Management Systems， 2006， 36（3）： 304-340.

[5]CHOWA H K H，CHOY K L.Design of a RFID casebased resource management system for warehouse operations[J].Expert Systems with Applications，2006，30（4）：561-576.

[6]馬殷元，蔣兆遠(yuǎn).自動化倉庫管理與控制系統(tǒng)集成設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機工程，2007，33（19）：233-235.

[7]李民權(quán)，吳先良.物流系統(tǒng)中集成化倉儲系統(tǒng)設(shè)計[J].計算機工程，2006，32（24）：266-268.

[8]樊新，高曙.基于智能移動終端的安全檢查系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].微型機與應(yīng)用，2012，31（20）：87-89.