文/楊南芬

物流系統(tǒng)在運行過程中存在幾個重要問題，即物流信息錄入問題、物流配送不對等問題、貨物溯源層斷點問題。相關研究人員針對上述智能物流系統(tǒng)存在的問題設計了幾種常規(guī)的智能物流系統(tǒng)[1]，第一種是動力學智能物流系統(tǒng)；第二種是衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)RFID智能物流系統(tǒng)[2]，本文基于區(qū)塊鏈技術設計了一種全新的智能物流系統(tǒng)。

1.硬件設計

1.1 ARM 處理器

為了提高設計的智能物流系統(tǒng)的處理性能，降低系統(tǒng)處理功耗，本文基于系統(tǒng)功耗選取ARM 系列處理器作為系統(tǒng)的操作處理器，但ARM 處理器的類型較多，包括ARM7911Cortex等[3]，各有優(yōu)勢，其性能對比表如下表1所示。

表1 處理器性能對比表

由表1可知，ARMCortex處理器的性能較好，具有明顯優(yōu)勢，滿足本文設計的智能物流系統(tǒng)需求，整體處理功耗較低，其內(nèi)部組成框圖如下圖1所示。

圖1 ARMCortex處理器內(nèi)部組成框圖

由圖1可知，ARMCortex處理器內(nèi)部設置了多級指令，能處理較復雜的OS程序，最高處理速度可達到1GHz[4]。不僅如此，該處理器支持Thumb等多種指令集，以滿足虛擬地址的存儲需求。在智能物流系統(tǒng)運行過程中，可以實時處理指令，提高系統(tǒng)的吞吐量。

1.2 S5PC100智能核心芯片

設計的智能物流系統(tǒng)內(nèi)包括多個模塊，各個模塊需要相互配合，共同執(zhí)行系統(tǒng)任務，為了提高各個功能模塊的使用協(xié)調(diào)性，避免出現(xiàn)運行異常問題，本文需要選取有效的智能核心芯片。S5PC100芯片是sumsung電子研發(fā)的一種特殊的智能芯片，其使用功耗較低，價格適中，運行性能良好[5]，其內(nèi)部使用32位精簡指令集，最大程度上提高系統(tǒng)的運算速度，增強系統(tǒng)的解碼能力，因此，本文選取S5PC100芯片作為設計系統(tǒng)的智能核心芯片，該芯片的參數(shù)如下表2所示。

表2 S5PC100智能核心芯片參數(shù)

由表2可知，上述芯片的性能參數(shù)滿足智能物流系統(tǒng)的實際使用需求，且該芯片設置了時鐘、存儲等中心，有效地控制系統(tǒng)信號頻率，進行智能化轉(zhuǎn)換。除此之外，針對不斷產(chǎn)生的智能物流信息，該存儲芯片內(nèi)置了K4T1G164QQ可擴展存儲顆粒，其容量較高，進一步提高了系統(tǒng)的運行性能。

2.軟件設計

2.1 基于區(qū)塊鏈設計智能物流合約

為了提高智能物流系統(tǒng)的運行可靠性，降低其運行異常率，本文設計的系統(tǒng)以Comtroller-Data模式為基礎，利用區(qū)塊鏈技術設計智能物流控制合約。區(qū)塊鏈屬于一種分布式數(shù)據(jù)庫，可以將某段時間內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)部的智能物流數(shù)據(jù)存放到Block中，再使用密碼算法生成指紋密碼，實現(xiàn)網(wǎng)絡同步，具有較強的不可更改性，因此，可以根據(jù)該特性設置一個以太坊區(qū)塊鏈平臺，進行去中心化處理，生成區(qū)塊鏈智能物流合約，如下圖2所示。

圖2 區(qū)塊鏈智能物流合約

由圖2可知，該智能合約以非篡改性作為基礎原則，內(nèi)置有效的智能物流控制算法，且在該智能合約運行的過程中存在一個標準的執(zhí)行合約代碼，可以通過該代碼統(tǒng)一執(zhí)行智能物流任務，完成內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的讀取和傳輸。本文設計的區(qū)塊鏈智能物流合約主要有幾個功能，首先是維護存儲數(shù)據(jù)，其次是訪問某些特定的EOA賬戶，管理存在的智能物流合約，最后是提供合約函數(shù)，作為中心數(shù)據(jù)庫。在智能物流系統(tǒng)運行的過程中，需要實時進行智能推薦，計算不同項目的相似度sim（i，j），如下（1）所示。

公式（1）中，Ru，i代表物品相似度，代表物品相似均值，在實際物流配送的過程中，每個物品的配送需求都存在顯著差異，因此本文計算了不同物品的智能物流評分p（i，j），如下（2）所示。

公式（2）中，similarT（i）代表物品預測評分，similarT（0）代表物品差異性集合，sin代表智能處理參數(shù)，此時可以根據(jù)上述公式生成配送復合模型F（M），如下（3）所示。

公式（3）中，?代表提升梯度，f（x）代表損失迭代函數(shù)，L代表損失迭代變量，結合上述智能物流合約可以有效提高系統(tǒng)的運行可靠性，提高系統(tǒng)的吞吐量。

2.2 設計智能物流功能模塊

結合上述設計的智能物流合約可以在Web開發(fā)環(huán)境下設計智能物流功能模塊，首先是訂單管理模塊，該模塊是系統(tǒng)業(yè)務流程的初始模塊，可以錄入核心代碼，完成智能物流管理。為了實現(xiàn)訂單的查詢審核功能，本文設置了OrderStruct接口，該模塊的運行結構如下圖3所示。

圖3 訂單管理模塊運行結構

由圖3可知，該模塊能永久保存智能配送列表，完成訂單實時查詢。

倉儲管理模塊主要對配送中心的貨物進行管理，再根據(jù)訂單狀態(tài)生成運單，完成訂單配載。為了降低智能物流系統(tǒng)的存儲難度，本文使用wareHouse變更數(shù)組數(shù)據(jù)，便于進行訂單配載與檢索。運輸管理模塊能根據(jù)配送車輛實時信息進行狀態(tài)更新，再結合相關的推薦算法獲取配送位置。本文設計的系統(tǒng)在該模塊設置了一個特殊的Vehicle結構體，可以實時進行車輛管理和信息修改，還可以獲取keccak256Hash索引，更新物流運單的詳細信息。上述功能模塊相互協(xié)作，提高系統(tǒng)的運行性能，實現(xiàn)相關的智能物流功能。

3.系統(tǒng)測試

3.1 測試準備

結合系統(tǒng)測試需求，本文選取某園區(qū)若干個物流倉庫搭建測試環(huán)境，設置系統(tǒng)測試試點，按照智能物流系統(tǒng)測試要求部署各個節(jié)點的區(qū)塊鏈，此時的測試拓撲連接示意圖如下圖4所示。

圖4 測試拓撲連接示意圖

由圖4可知，上述測試拓撲均使用Geth客戶端運行，利用Go編寫智能運行語言，生成Ethereum協(xié)議，再與以太網(wǎng)交互測試系統(tǒng)的實際性能，此時配置的測試客戶端參數(shù)如下：

網(wǎng)絡標識（networkid）設置為1；同步模式（syncmode）為full；自定義節(jié)點名稱（identify）為nodel；HTTP-RPC服務器啟用編碼為rpc；HTTP-RPC 監(jiān)聽端口rpcpart設置為8545；HTTP-RPC服務器接口地址為localhost。此時測試環(huán)境中形成了一條以太坊私鏈，本文選取ETH狀態(tài)監(jiān)測器監(jiān)測系統(tǒng)各個節(jié)點的吞吐量等信息。

3.2 測試結果與討論

結合上述的測試準備，以預先布設的系統(tǒng)測試節(jié)點為基礎，進行后續(xù)的系統(tǒng)測試，即選取系統(tǒng)的常規(guī)使用對象及系統(tǒng)的功能選項設置測試用例。為了降低測試難度，本文采用TPS多線程模擬法模擬用戶在不同場景中使用本文設計的智能物流系統(tǒng)的異常情況，并記錄不同并發(fā)數(shù)下各個功能的使用異常率，測試結果如下表3所示。

由表3可知，在提交注冊審核、訂單錄入、運單查看、庫運管理，這四個抽取的測試功能下，系統(tǒng)可以準確地完成目標任務，運行異常率為0.00%，且隨著并發(fā)數(shù)增加，設計的基于區(qū)塊鏈的智能物流系統(tǒng)吞吐量也會隨之增加，證明設計的基于區(qū)塊鏈的智能物流系統(tǒng)的性能良好，滿足智能物流的應用需求，有一定的應用價值。

4.結束語

本文基于區(qū)塊鏈設計了一種全新的智能物流系統(tǒng)。系統(tǒng)測試結果表明，設計的智能物流系統(tǒng)的性能良好，運行異常率較低，有一定的應用價值，為我國物流產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展作出了一定的貢獻。

引用出處

[1].王玉.技術創(chuàng)新與能力增強雙管齊下持續(xù)提升客戶售后服務體驗——訪北自所（北京）科技發(fā)展股份有限公司董事、總經(jīng)理王勇[J].物流技術與應用,2022,27(07):94-97.

[2].許瑩.致力物流自動化創(chuàng)新與變革激發(fā)柔性物流更大潛能——曠視科技智能托盤四向車系統(tǒng)重磅來襲[J].現(xiàn)代制造,2022(06):24-25.

[3].張穎川.智慧物流發(fā)展路徑與趨勢——訪德國弗勞恩霍夫物流研究院中國首席科學家房殿軍教授[J].中國物流與采購,2021(16):19-21.

[4].張穎川.電商快遞持續(xù)推動智能物流系統(tǒng)升級發(fā)展——訪上海欣巴自動化科技股份有限公司副總裁王騫[J].物流技術與應用,2021,26(01):101-103.

[5].任芳.全渠道信息系統(tǒng)+智能物流系統(tǒng)引領一站式家居服務——訪太子家居有限公司物流負責人熊麗麗[J].物流技術與應用,2020,25(08):62-65.