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

張思源

（麗江師范高等?？茖W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)中會單獨設置專門的物資管理機構(gòu)，對物資以及其對應的相關數(shù)據(jù)進行管理。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行日常的的管理和維護。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)為了對物資進行存儲和管理而設置專門的周轉(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)對物資進行分散存儲和管理時往往會采取租賃倉庫方式進行倉儲管理；第三，第三方倉儲進行管理。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相配套軟件實現(xiàn)對存儲物資的批量或精細化的操作，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、庫存盤點進行有效、精準的數(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，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)應運而生，其被廣泛應用到企業(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)絡層、應用層。三層構(gòu)架層組合實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理。在存儲物資上標示出可夠被射頻掃描技術(shù)識別電子標簽，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)絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫服務器中。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)是一項重要且負責的系統(tǒng)開發(fā)工作。在具體的軟件開發(fā)與設計過程中，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)設計理念在系統(tǒng)設計和開發(fā)過程中可以最大限度降低工作量和任務量，提升系統(tǒng)軟件開發(fā)和設計的效率。在物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理系統(tǒng)設計中采用視圖、模型和控制三個層次。層次之間保持著既關聯(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)務數(shù)據(jù)進行批量處理。它工作機制展開，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備，再經(jīng)由控制設備把所需數(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。

進一步需要對物聯(lián)網(wǎng)倉管系統(tǒng)進行特性分析，可以圍繞以下幾個方面展開。第一，系統(tǒng)軟件需具備網(wǎng)絡集成功能。在對物聯(lián)網(wǎng)倉管系統(tǒng)進行設計過程中，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)整體設計

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

■2.1 設計原則與思想

基于云計算對物理網(wǎng)倉儲系統(tǒng)進行設計過程中需要遵循三大設計原則與思想。首先，目的性。系統(tǒng)設計建設目標需要予以充分明確。需對系統(tǒng)各個模板的功能點清晰定位，并要核對好相應各個功能模塊和開發(fā)界面操作；其次，可靠性。系統(tǒng)設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)整體設計

在云計算技術(shù)下對物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統(tǒng)設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)建相應的虛擬機來實現(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行分析開確保云計算的操作。

2.2.1 公共服務維度

在進行云計算物聯(lián)網(wǎng)倉儲管理系統(tǒng)軟件設計開發(fā)過程中，要從公共服務維度的多個虛擬化操作管理入手。系統(tǒng)設計開發(fā)過程中，要確保虛擬機的建立、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 依據(jù)XML文件對虛擬機的數(shù)據(jù)和內(nèi)容進行有效讀取，并實現(xiàn)將文件寫如虛擬機

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 虛擬機管理

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

表4 虛擬機管理

2.2.4 虛擬機桌面訪問

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

表5 虛擬機桌面訪問

2.2.5 功能架構(gòu)設計

根據(jù)云計算技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統(tǒng)整體功能框架進行設計，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)設計上需進行物理設計與概念設計。

2.3.1 E-R 圖設計

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設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)果信息等相關信息，在整個E-R系統(tǒng)設計內(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 物理表設計

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計中涉及到物理層面設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、入庫單信息、入庫單明細等信息展開物表設計，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)設計中需對計算機相關配套進行基礎要求。（1）客戶端計算機的 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)應用服務器要求。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)設計管理工具為SQL Server 2012。

■3.2 Web 服務創(chuàng)建

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

（1）平臺實現(xiàn)

基于Web 服務器對系統(tǒng)展開開發(fā)與涉及，期初需要建立完整的服務器平臺，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 服務平臺進行，后期操作與使用可根據(jù)實際需求進行調(diào)整。具體設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)展開相應封裝和處理；第二步，系統(tǒng)接收到對應的命令后，分析和驗證用戶的身份信息后對相應的命令數(shù)據(jù)進行對應的操作。若未收到相關數(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器。

（2）服務類實現(xiàn)

主要圍繞系統(tǒng)View（表現(xiàn)層）、HTTPController（控制類）、Dispatcher（業(yè)務分發(fā)類）、Business Agent（業(yè)務代理）、Business Facade（業(yè)務外觀）等主要功能類展開設計開發(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)

確定對有關的字段進行定義操作：

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

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

MyConn=new SqlConnection(MyConnString)

執(zhí)行完相應操作后，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)關閉。在系統(tǒng)設計中，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 桌面云功能設計

系統(tǒng)設計將系統(tǒng)客戶端與云桌面連接，可進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確性，并且與用戶設計需求契合；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、相關性、軟件故障處理速度測試、高效性測試等。經(jīng)反復測試本文系統(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，針對存在的問題進行綜合考衡并予以完善和優(yōu)化。