楊雪峰

摘 要：中小企業(yè)在建設自己的物流信息系統(tǒng)中存在著資金和技術上的難題，該研究針對中小企業(yè)物流業(yè)務的特點，開發(fā)了基于J2EE的面向服務架構，分布式的公共物流平臺。首先論述了平臺的功能定位，確定了系統(tǒng)的體系結構，然后全面闡述了平臺各個組成部分的功能設計，最后介紹了系統(tǒng)的具體應用實例。實踐證明，該平臺有效提高了中小企業(yè)物流的效率。

關鍵詞：J2EE；中小企業(yè)；物流；地理信息系統(tǒng)；企業(yè)資源計劃

中圖分類號：F253.9 文獻標識碼：A

Abstract： In view of the existing financial and technical problems in logistics information system of small and medium-sized enterprises， the logistics platform is developed by using J2EE architecture. This study discusses the functional positioning of the logistics platform， the system structure of the logistics public information platform is determined， and the functional design is described in detail. A concrete instance of platform system is introduced the system can effectively reduce the threshold of the logistics information construction of small and medium sized enterprises， and provide an effective solution for small and medium enterprises to improve the logistics level.

Key words： J2EE； small and medium enterprises； logistics； GIS； ERP

0 引 言

按照2013年底的統(tǒng)計，國內有1 500多萬家企業(yè)，其中1 100多萬家企業(yè)是中小型和微型企業(yè)。在目前全球經濟不景氣的情況下，中小微型企業(yè)面臨很大的困境，其中的一個問題就是如何有效降低物流成本，以此來提高企業(yè)利潤。高效方便的倉儲運輸管理，可以給企業(yè)的生產、經營和物流配送提供堅強的后盾和有力的支持，但很多中小企業(yè)在建設現代化的物流管理體系方面還存在許多不足[1]。中小企業(yè)的物流信息化程度普遍較低，比例不到10%。針對以上問題，2009年，國務院在《物流業(yè)調整和振興規(guī)劃》報告中提出了全面建設物流公共信息平臺的意見。物流軟件系統(tǒng)的開發(fā)對于資金和技術實力都不足的中小企業(yè)來說是一項復雜的工程，很多企業(yè)付出巨大的人力與時間等資源也無法獨立完成信息化建設，還有一些企業(yè)實現信息化后無法持續(xù)更新維護等，這些都成為中小企業(yè)實現物流信息化的障礙[2]。如何找到突破這些障礙的辦法，是目前亟待解決的問題。很多學者提出過建立物流信息平臺的構想，例如沈昕提出整合的物流信息平臺構建[3]，何明等人提出區(qū)域物流信息平臺規(guī)劃研

究[4]，赫爾曼·普雷策爾闡述了城市物流運營系統(tǒng)和城市物流平臺[5]。由于物流主體，業(yè)務內容和服務范圍等細節(jié)的復雜性，物流平臺的實現層次也應該是多種多樣的，需要在不斷的實踐當中去發(fā)現適合企業(yè)發(fā)展和市場需要的應用方案。在實際的研究過程中，發(fā)現中小企業(yè)物流業(yè)務最基本的需要，即運力、運單、倉儲和財務管理的需求非常普遍。為了滿足這些需求，建立一個實現基本業(yè)務的物流信息平臺成為本研究的主要目的。本文結合中小企業(yè)實際物流業(yè)務的特點，從系統(tǒng)整體架構設計的角度，提出了一個通用的中小企業(yè)物流平臺設計方案，對相關的技術細節(jié)進行了分析。

1 關鍵技術

1.1 SOA（Service-Oriented Architecture）

面向服務的體系結構，是目前日益得到重視和應用的一個構造分布式系統(tǒng)的方法，它的核心思想是把不同應用程序的功能以服務的形式提供給用戶或者其他的服務。服務之間通過開放的接口聯系起來，以此實現系統(tǒng)的可重用性，實現網絡應用、數據管理和業(yè)務邏輯的完全解耦。以此為基礎，企業(yè)能夠快速建立具有良好擴展性的信息系統(tǒng)，可以適應迅速變化的市場需求，特別適合于建設分布式，異構環(huán)境下的資源信息平臺。SOA可以通過ESB（企業(yè)服務總線）來實現。ESB的作用主要是實現服務之間的數據格式轉換、協(xié)議轉換和消息傳輸等功能。通過ESB，使用戶關注于核心業(yè)務，而不是底層基礎技術。一旦用戶需求發(fā)生變化，隨時可以在已有的服務中加入新的服務， 或者改變現有服務的功能，而不會對現有系統(tǒng)的使用產生影響[6-8]。

1.2 J2EE（Java 2平臺企業(yè)版）

J2EE體系利用Java Servlet、Java Server Pages（JSP）、Web Service、Enterprise Bean等技術實現多層分布式應用系統(tǒng)架構。在此架構支持下，使組件具有良好的重用性，系統(tǒng)擁有統(tǒng)一的安全機制，事務處理具備可控的靈活性，可滿足高可靠性、高擴展性的系統(tǒng)應用需求。在J2EE體系下，通過部署Web Service來實現SOA架構，整個應用系統(tǒng)根據邏輯功能被劃分設計成應用組件，不同應用組件安裝在不同的服務器上。中小物流企業(yè)地域分散，網絡使用環(huán)境多樣，使用J2EE統(tǒng)一的開發(fā)框架，有效降低了開發(fā)多層應用的復雜性，是開發(fā)物流平臺的有力工具[9-10]。

1.3 GIS（地理信息系統(tǒng)）

GIS是傳統(tǒng)地理科學計算機科學結合的綜合科學。GIS通常和GPS（全球定位系統(tǒng)）一起應用于LBS（基于位置服務的應用）當中。GIS發(fā)揮管理和分析空間數據的優(yōu)勢，GPS獲取精確的位置信息。在物流平臺中，物流車輛的位置和工作狀態(tài)通過車載GPS設備實時采集，然后可通過客戶端的電子地圖顯示出來。車輛可按照不同原則規(guī)劃的最佳路徑方案運行，并可即時將路況信息反饋給車輛，實現實時車輛監(jiān)控和調度。在分析車輛GPS位置信息的基礎上，還可對車輛運營成本，工作效率做出判斷和調整，加快物資的運轉，降低各個環(huán)節(jié)的成本。目前很多物流平臺都把GIS作為核心支撐技術[11-12]。

2 架構設計

2.1 設計原則

本系統(tǒng)使用J2EE平臺進行開發(fā)，系統(tǒng)結構采用了SOA和多層體系的思想進行設計。網絡通信采用TCP/IP和UDP網絡協(xié)議；客戶端采用B/S方式，界面友好，易于使用；系統(tǒng)通過標準的JPA（Java Persistence API）與Oracle，SQL Server等大型關系數據庫系統(tǒng)連接?；A業(yè)務邏輯層實現“集中認證、分級授權”的權限管理機制，支持分布式應用管理模式，分級授權管理被應用在所有的功能模塊當中，部門內人員調配、權限分配可由授權用戶自行調整。

2.2 網絡架構設計

車載GPS設備包括GPS模塊、工作設備傳感器、信息顯示屏，警報裝置等附件；GPS模塊接收GPS衛(wèi)星的定位信息，各種傳感器收集油耗、報警信息、圖像等其他信息，通過2G或3G網絡將一起傳回給終端數據服務器。終端數據服務器提供車載GPS設備數據接口，處理后存儲到數據庫當中。各級系統(tǒng)管理者使用監(jiān)控中心查看物流車輛的行駛情況，通過地圖服務器提供的GIS地圖功能進行顯示，并給出相應的調度指令，還可以通過應用服務器提供的服務、工作流程管理和監(jiān)控功能對系統(tǒng)核心服務進行監(jiān)控和管理。企業(yè)用戶可以通過PC機，各種手持終端使用瀏覽器登錄WEB服務器，通過LDAP服務器進行用戶權限認證，隨后使用平臺提供的功能，實現車輛監(jiān)控調度以及企業(yè)資源管理（圖1）。

2.3 軟件功能結構

系統(tǒng)按照功能劃分，在邏輯結構上包括平臺核心、GPS監(jiān)控子系統(tǒng)與ERP（Enterprise Resource Planning）子系統(tǒng)三大部分（圖2）。系統(tǒng)平臺核心將提供系統(tǒng)基礎的數據信息交互，及應用程序基礎框架定義。以SOA的體系架構，支持平臺中各個子系統(tǒng)（GPS監(jiān)控子系統(tǒng)、ERP）之間的數據共享及交互。GPS監(jiān)控包括GPS終端接入、電子地圖服務及系統(tǒng)監(jiān)控與管理功能。倉儲、運單和客戶等信息由ERP子系統(tǒng)統(tǒng)一管理。

2.4 邏輯架構設計

平臺采用網絡計算方案，采用分布式多層設計，實現了系統(tǒng)各個功能之間松耦合、粗粒度和異構性（圖3）。

用戶界面：采用HTML/DHTML、Javascript、Actionscript等技術構建客戶端，支持標準網頁瀏覽器。

表現邏輯：應用系統(tǒng)主要是用JSP、Servlet、JavaBean、FLEX實現。

應用邏輯：負責業(yè)務邏輯實現。核心技術采用EJB實現。其接口支持遠程及本地調用。

應用服務器：采用符合Java EE規(guī)范的應用服務器軟件。

數據處理層：數據處理層實現符合JPA規(guī)范，以應對系統(tǒng)可能的升級與擴展。

數據層：選用Oracle等關系數據庫軟件。

操作系統(tǒng)層：支持Linux類、Windows Server等主流的操作系統(tǒng)?？绮僮飨到y(tǒng)平臺同樣使系統(tǒng)有更好的可移植性，以便適應將來的各種變化。

2.5 分布式設計

Web Service是一種實現面向服務架構的技術，依據Web Service規(guī)范實施的應用之間，通常采用消息機制與其它外部應用或服務進行交互。EJB提供了分布式技術的基礎，以服務接口和服務實現的方式呈現，使用無狀態(tài)會話EJB作為Web Service的實現組件。從技術角度講，Web Service基于一些常規(guī)的產業(yè)標準以及已有的一些技術，諸如標準通用標記語言下的子集XML、HTTP。以XML為基礎，構成了SOAP、WSDL和UDDI等一系列Web Service標準規(guī)范[13]。

平臺上的所有構件分布到計算機網絡中的多個節(jié)點上，因此為支持這些構件所需要的處理負載也在網絡上的多個計算機上分布，有利于提高平臺的數據處理能力（圖4）。

2.6 服務功能和結構

（1）WEB服務：負責給所有系統(tǒng)用戶提供用戶界面服務。

（2）應用服務器（Application Server）：負責應用及數據邏輯處理，為WEB服務提供支持。應用部署符合Java EE 規(guī)范（圖5）。EJB 是結構核心，在功能上分為Session Bean，Entity Bean和Message Driven Bean。Session Bean實現業(yè)務邏輯，例如訪問數據庫。Entity Bean持久業(yè)務數據的對象表示，把存儲在持久性存儲器中的實體以對象的形式映射到內存中。Message Driven Bean處理客戶端發(fā)送的JMS消息（圖5）。

（3）地圖數據服務：負責給WEB應用提供電子地圖服務。采用代理及適配器模式設計，可方便擴展（如更換地圖引擎或地圖提供商）（圖6）。

（4）終端數據服務：負責所有接入到平臺中GPS終端的數據通信。包括接收終端上傳的GPS數據信息及下發(fā)到GPS終端的指令。采用編/解碼譯器及過濾器概念，方便接入不同的GPS終端協(xié)議類型。以集群的方式可保證接入巨大的終端數量（圖7）。

3 應用實例

基于以上原則設計的中小企業(yè)物流平臺已在實際應用當中。經過兩年的使用，目前接入中小企業(yè)數量有數百家，物流車輛近萬臺。

3.1 系統(tǒng)功能

該物流平臺分為GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)，ERP系統(tǒng)和平臺核心系統(tǒng)三個部分，平臺各子系統(tǒng)功能設計如下（圖8）。

3.2 系統(tǒng)運行效果

物流平臺的GPS監(jiān)控子系統(tǒng)采用北斗/GPS雙系統(tǒng)定位，地圖采用適配器模式可接入高德地圖和SuperMap地圖服務，可對入網車輛實施監(jiān)控、調度、配置和查詢管理等數十項功能，并自動生成各類信息報表。

GPS監(jiān)控子系統(tǒng)的用戶接口使用WEB界面，具有地圖操作的一般功能。用戶可以對車輛進行分組管理，并對選定的車輛進行實時定位和相關信息查詢（圖9）。

4 結束語

物流效率對于中小企業(yè)至關重要，考驗的其實是企業(yè)使用信息化的能力。針對中小企業(yè)物流業(yè)務的一般特點和普遍需求，在SOA構架的基礎上，本文對使用J2EE技術構建的物流平臺的系統(tǒng)結構，邏輯結構以及各個服務子系統(tǒng)的邏輯和功能進行了分析和說明，其中重點介紹了GIS/GPS相關系統(tǒng)。該物流平臺使用了成熟的系統(tǒng)架構理念和開發(fā)技術，給中小企業(yè)提供了一個開放式的物流管理服務平臺，為在中小企業(yè)中普及物流信息技術提供了一個便利的途徑。在實際的使用反饋中，中小企業(yè)用戶認為該系統(tǒng)對于降低物流成本，提高企業(yè)競爭能力具有積極的作用。

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