文/施向榮

大數(shù)據(jù)下的物流配送鏈的平臺(tái)搭建以信息為核心，通過(guò)智能的算法和數(shù)據(jù)處理操作，對(duì)物流的運(yùn)輸策略和經(jīng)營(yíng)方式進(jìn)行了新的規(guī)劃。

1.物流配送鏈信息平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的物流配送鏈信息平臺(tái)的芯片控制能力弱，因此需要針對(duì)物流實(shí)時(shí)運(yùn)輸?shù)臄?shù)字信號(hào)處理需求加入的INS和GPS組成的微控制器，提高平臺(tái)的運(yùn)算速度。數(shù)據(jù)傳輸采用擁有多地址的數(shù)據(jù)總線(xiàn)，為了加強(qiáng)物流配送數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，主機(jī)加入采集慣性傳感器，便于數(shù)據(jù)輸入輸出。采集慣性傳感器通過(guò)導(dǎo)航和在線(xiàn)校正，集運(yùn)算和控制于一體。數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌诓捎猛庠O(shè)接口，接口一般為雙端口，雙端口器件的核心部分是用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的控制器?？刂破髯?、右兩個(gè)端口共用，兩個(gè)端口的左側(cè)可共享一個(gè)存儲(chǔ)器進(jìn)行處理。除此之外，還需要在接口處加入DSP芯片，實(shí)現(xiàn)物流傳輸高速數(shù)據(jù)處理的多級(jí)緩沖效果。物流信息占比大，因此需要對(duì)平臺(tái)的內(nèi)存進(jìn)行擴(kuò)容處理。平臺(tái)中增添外部存儲(chǔ)器，外部?jī)?chǔ)存器的型號(hào)為T(mén)MS320VC333，以外部?jī)?chǔ)存器自帶的/HOLD和HOLDA雙引腳擴(kuò)展物流配送鏈信息平臺(tái)的雙向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。外部存儲(chǔ)器設(shè)置好，還需要接入相應(yīng)信息的單片機(jī)。單片機(jī)的作用是共享存儲(chǔ)器中物流信息，讀取相關(guān)數(shù)據(jù)[1]。單片機(jī)響應(yīng)開(kāi)始，查詢(xún)外部存儲(chǔ)器的狀態(tài)，將電流引到高引腳變?yōu)榈碗娖胶?，單片機(jī)開(kāi)始向共享存儲(chǔ)器內(nèi)寫(xiě)數(shù)據(jù)。當(dāng)需要向單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，可以先將數(shù)據(jù)寫(xiě)入共享存儲(chǔ)器中，然后向單片機(jī)申請(qǐng)中斷，單片機(jī)響應(yīng)中斷后再向發(fā)出請(qǐng)求。利用不同的時(shí)序?qū)崿F(xiàn)雙機(jī)共享內(nèi)存。物流追蹤采用傳感器進(jìn)行結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的管理，主要應(yīng)用在物流監(jiān)控庫(kù)存管理上。本平臺(tái)采用的雙機(jī)通訊，無(wú)需額外附加控件，降低了成本也便于簡(jiǎn)化操作。

2.物流配送鏈信息平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)

2.1 智能大數(shù)據(jù)采集模塊

為了確保配送物流的位置是真實(shí)的地理位置，將物流整體的運(yùn)輸程序進(jìn)行信息化的高度整合，主要采用大數(shù)據(jù)對(duì)具體的運(yùn)輸路徑信息進(jìn)行優(yōu)化，保證物流在信息平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)感知和自動(dòng)分配。不同的數(shù)據(jù)采集的方式不同，在數(shù)據(jù)模塊執(zhí)行前，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初級(jí)采集，初級(jí)采集利用日志文件和web爬蟲(chóng)。日志文件下進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集活動(dòng)，而web爬蟲(chóng)采集混合的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)規(guī)模比較大，一般用于平臺(tái)對(duì)物流運(yùn)輸?shù)乃阉骱头治鲋衃2]。根據(jù)兩種不同形式的數(shù)據(jù)收集，收集關(guān)于物流運(yùn)輸與配送存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)采集后不能直接應(yīng)用在信息鏈平臺(tái)上，還要對(duì)收集好的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理主要目的是清洗掉不影響物流鏈運(yùn)輸?shù)娜哂鄶?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)集成后將結(jié)構(gòu)化或者混合數(shù)據(jù)進(jìn)行格式的重新規(guī)劃，讓整體收集到的數(shù)據(jù)更具備智能性和針對(duì)性[3]。對(duì)于大型的物流配送企業(yè)來(lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)下的物流信息平臺(tái)搭建，可以將復(fù)雜的、多樣化的配送站信息全部整合到配送中心。大數(shù)據(jù)采集整合的具體操作如下圖所示：

根據(jù)以上流程，保證物流數(shù)據(jù)采集的效率。由于物流運(yùn)輸?shù)臄?shù)量多，內(nèi)部信息占據(jù)內(nèi)存過(guò)大，為了避免平臺(tái)崩潰，出現(xiàn)數(shù)據(jù)漏洞，所以不執(zhí)行采集操作時(shí)平臺(tái)基本保持休眠狀態(tài)。采集時(shí)需要讓平臺(tái)內(nèi)部的管理人員還需要對(duì)自身的持久數(shù)據(jù)層進(jìn)行備份處理，即使后期平臺(tái)出現(xiàn)故障，也能夠保證后備數(shù)據(jù)的查詢(xún)[4]。這樣的處理，讓物流信息從提供到信息獲取之間實(shí)現(xiàn)科學(xué)的整合。采集到的數(shù)據(jù)傳輸給配送中心，配送中心可以結(jié)合采集到的具體的物流信息情況對(duì)商品的配送、簽收的相關(guān)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，提高整體物流運(yùn)輸效率，改進(jìn)商品物流服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體物流配送鏈數(shù)據(jù)的采集[5]。

圖1 大數(shù)據(jù)采集操作流程圖

2.2 智能物流信息預(yù)測(cè)模塊

大數(shù)據(jù)下的物流配送鏈信息平臺(tái)除了可以對(duì)配送的地理位置數(shù)據(jù)進(jìn)行升級(jí)，還可以針對(duì)消費(fèi)者需求統(tǒng)計(jì)地區(qū)的運(yùn)輸情況，預(yù)測(cè)出重點(diǎn)消費(fèi)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和物流未來(lái)的運(yùn)輸需求情況。具體的物流配送鏈信息加工環(huán)節(jié)如下圖所示：

圖3 智能物流信息數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)環(huán)節(jié)

在這種情況下建立智能的預(yù)測(cè)模式，可以提高整體的配送效率。數(shù)據(jù)的感知信息，主要以倉(cāng)庫(kù)位置、商品擺放順序、商品存貨量等因素為主要參數(shù)[6]。預(yù)測(cè)物流信息，需要將物流進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入平臺(tái)，這就要求貨物實(shí)際出庫(kù)和實(shí)際入庫(kù)的允許誤差，涉及整體配送量的誤差計(jì)算。通過(guò)倉(cāng)庫(kù)門(mén)口表面的傳感器作為敏感元件，根據(jù)頻率變化顯示出物流出入庫(kù)的誤差。當(dāng)外界條件恒定，物流的應(yīng)變量和傳感器輸出的頻率模數(shù)為線(xiàn)性關(guān)系：

其中，k代表傳感器靈敏度，ΔF代表輸出值相對(duì)基準(zhǔn)的變化量，F(xiàn)為實(shí)際測(cè)量值，F(xiàn)0為基準(zhǔn)值。

公式中，b為傳感器的系數(shù)，ΔY為實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，即產(chǎn)生誤差，單位為m。Y為實(shí)時(shí)測(cè)試值，Y0為基準(zhǔn)值，單位為m。物流運(yùn)輸需要保證在單位允許的誤差范圍內(nèi)，確保大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)出的銷(xiāo)量暢銷(xiāo)的商品優(yōu)先傳送到終點(diǎn)地區(qū)的物流配送站，減少物流運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間，達(dá)到增加經(jīng)濟(jì)成本的作用。根據(jù)大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的市場(chǎng)波動(dòng)情況，對(duì)倉(cāng)庫(kù)物品庫(kù)存的周期長(zhǎng)短進(jìn)行合理規(guī)劃，實(shí)時(shí)感知出庫(kù)入庫(kù)時(shí)間，利用貨物變化的時(shí)間信息對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)的進(jìn)出貨配置進(jìn)行動(dòng)態(tài)化捕捉。選擇48小時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)合理規(guī)劃物流進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)和運(yùn)輸出倉(cāng)庫(kù)的信息，將每天需要處理的物流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)產(chǎn)品線(xiàn)、運(yùn)輸費(fèi)用甚至碳排放量建立準(zhǔn)確的維護(hù)成本視圖，對(duì)配送中心內(nèi)的物理存貨配置進(jìn)行模擬和自動(dòng)化處理，實(shí)現(xiàn)物流動(dòng)態(tài)化配置更新。進(jìn)而提高效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)物流信息的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。

2.3 區(qū)塊鏈物流信息數(shù)據(jù)加密模塊

為了保障企業(yè)和用戶(hù)的物流信息，通過(guò)區(qū)塊鏈自動(dòng)合成的智能合約模式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)加密。區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)加密不僅能夠保證信息數(shù)據(jù)的安全，而且可以備份原始數(shù)據(jù)。物流信息的具體加密如下圖所示：

圖4 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)加密模塊示意圖

物流信息由管理員上傳，將配送的訂單信息，具體包括：發(fā)出地址、聯(lián)系電話(huà)、最終目的地，這些數(shù)據(jù)錄入到信息平臺(tái)中，運(yùn)輸過(guò)程中若是發(fā)生信息更改，可以在web服務(wù)器上進(jìn)行數(shù)據(jù)審核，數(shù)據(jù)審核由專(zhuān)業(yè)的服務(wù)管理員進(jìn)行操作。物流運(yùn)輸?shù)臄?shù)據(jù)從出廠(chǎng)開(kāi)始跟蹤，傳輸?shù)街修D(zhuǎn)站，中轉(zhuǎn)站記錄的物流信息上傳到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)中。由于區(qū)塊鏈不可篡改的特性，上鏈信息就不能再進(jìn)行修改，因此在物流數(shù)據(jù)錄入前就需要審核，確保區(qū)塊鏈的鏈下數(shù)據(jù)庫(kù)信息的真實(shí)性。原始的物流數(shù)據(jù)文件加密后上傳至傳輸鏈信息平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，上傳時(shí)防止物流平臺(tái)被盜取信息，區(qū)塊鏈生成關(guān)鍵詞，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行加密。在加密過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)還可以憑借關(guān)鍵詞來(lái)追溯到最初錄入的相應(yīng)信息。若是物流信息丟失，管理員可根據(jù)平臺(tái)物流配送的區(qū)塊鏈密鑰，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵詞進(jìn)行解碼，得到原始的、正確的物流信息。

若更新的物流信息與記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)貨物的路線(xiàn)信息不匹配時(shí)，區(qū)塊鏈則自動(dòng)發(fā)出警告，將錯(cuò)誤數(shù)據(jù)傳遞給管理員，這樣的處理能最大限度保證物流配送信息的安全，保護(hù)企業(yè)和消費(fèi)者的隱私。

3.系統(tǒng)測(cè)試

為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的物流配送鏈信息平臺(tái)的效率，將對(duì)物流配送鏈信息平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)性能的測(cè)試。利用本文設(shè)計(jì)的物流配送信息平臺(tái)識(shí)別出有效的物流數(shù)據(jù)，在多級(jí)并發(fā)請(qǐng)求下進(jìn)行物流配送信息搭建。信息搭建的時(shí)間越短，證明信息平臺(tái)的性能越好。

3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建

本文設(shè)計(jì)的平臺(tái)使用JAVA語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)后臺(tái)的一系列業(yè)務(wù)，區(qū)塊鏈架構(gòu)選擇Hyperledger Fabric架構(gòu)。表1為系統(tǒng)具體環(huán)境參數(shù)。

表1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備具體要素

準(zhǔn)備完畢后進(jìn)行物流信息的上傳，物流信息上傳將相應(yīng)的運(yùn)輸訂單物流信息實(shí)時(shí)更新，根據(jù)訂單物流信息的屬性特征，主要上傳用戶(hù)的訂單編號(hào)、始發(fā)站、途經(jīng)的中轉(zhuǎn)站、收貨地址等信息，通過(guò)將物流信息上傳到Log平臺(tái)上來(lái)完善配送鏈的信息。具體的執(zhí)行如下圖所示：

圖5 物流信息上傳命令代碼

物流信息上傳通過(guò)主數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制數(shù)據(jù)到KPI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行運(yùn)算，降低主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的工作負(fù)荷，從而提高了主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的可用性。物流信息上傳的命令代碼主要由平臺(tái)的主數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)發(fā)布數(shù)據(jù)，再通過(guò)分發(fā)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)。執(zhí)行命令代碼接收數(shù)據(jù)庫(kù)物流信息數(shù)據(jù)的所有改變，并保存這些改變，再把這些改變分發(fā)給訂閱服務(wù)器。服務(wù)器對(duì)顯示“入庫(kù)中”的訂單進(jìn)行“暫停入庫(kù)”的命令操作，當(dāng)前狀態(tài)變成“待入庫(kù)”，結(jié)束物流信息上傳。

3.2 測(cè)試結(jié)果

為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的物流配送信息平臺(tái)運(yùn)行的穩(wěn)定性，測(cè)試出不同并發(fā)請(qǐng)求條件下的響應(yīng)的時(shí)間。得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示：

表2 測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果

傳統(tǒng)的物流配送鏈信息平臺(tái)隨著并發(fā)數(shù)量的增加，處理的時(shí)間也成倍增加。并發(fā)命令每增加10個(gè)，運(yùn)行時(shí)間則會(huì)延長(zhǎng)1s。但由表2數(shù)據(jù)可知，智能物流配送鏈信息平臺(tái)在數(shù)據(jù)處理效率上更高效，運(yùn)作時(shí)間更短，因此可以證明大數(shù)據(jù)背景下的物流配送鏈信息平臺(tái)在數(shù)據(jù)處理上的效果更好。

結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)大數(shù)據(jù)背景下的物流配送鏈信息平臺(tái)建設(shè)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，從大數(shù)據(jù)對(duì)物流信息的作用進(jìn)行了具體的論述，設(shè)計(jì)了基于大數(shù)據(jù)背景下的物流配送鏈信息平臺(tái)。物流運(yùn)輸供應(yīng)鏈的行業(yè)動(dòng)態(tài)與整個(gè)電子商務(wù)市場(chǎng)息息相關(guān)，因此，在大數(shù)據(jù)下利用智慧物流技術(shù)的物流信息平臺(tái)搭建的作用是巨大的，對(duì)企業(yè)和消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是雙贏(yíng)的效果。盡管在實(shí)驗(yàn)上的準(zhǔn)備還有些許不足，樣本設(shè)置數(shù)量太少，但還是希望本文提出的方法有朝一日能應(yīng)用在實(shí)際的物流配送中，為物流供應(yīng)鏈提供一些可行性的建議和指導(dǎo)。