楊雪峰

摘 要：中小企業(yè)在建設(shè)自己的物流信息系統(tǒng)中存在著資金和技術(shù)上的難題，該研究針對中小企業(yè)物流業(yè)務(wù)的特點，開發(fā)了基于J2EE的面向服務(wù)架構(gòu)，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(jié)構(gòu)，然后全面闡述了平臺各個組成部分的功能設(shè)計，最后介紹了系統(tǒng)的具體應(yīng)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(guān)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(biāo)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(nèi)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(jīng)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(chǎn)、經(jīng)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(shè)現(xiàn)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(wù)院在《物流業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》報告中提出了全面建設(shè)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(shù)實力都不足的中小企業(yè)來說是一項復(fù)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(shè)，還有一些企業(yè)實現(xiàn)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(xiàn)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(xué)者提出過建立物流信息平臺的構(gòu)想，例如沈昕提出整合的物流信息平臺構(gòu)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(wù)內(nèi)容和服務(wù)范圍等細節(jié)的復(fù)雜性，物流平臺的實現(xiàn)層次也應(yīng)該是多種多樣的，需要在不斷的實踐當(dāng)中去發(fā)現(xiàn)適合企業(yè)發(fā)展和市場需要的應(yīng)用方案。在實際的研究過程中，發(fā)現(xiàn)中小企業(yè)物流業(yè)務(wù)最基本的需要，即運力、運單、倉儲和財務(wù)管理的需求非常普遍。為了滿足這些需求，建立一個實現(xiàn)基本業(yè)務(wù)的物流信息平臺成為本研究的主要目的。本文結(jié)合中小企業(yè)實際物流業(yè)務(wù)的特點，從系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計的角度，提出了一個通用的中小企業(yè)物流平臺設(shè)計方案，對相關(guān)的技術(shù)細節(jié)進行了分析。

1 關(guān)鍵技術(shù)

1.1 SOA（Service-Oriented Architecture）

面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，是目前日益得到重視和應(yīng)用的一個構(gòu)造分布式系統(tǒng)的方法，它的核心思想是把不同應(yīng)用程序的功能以服務(wù)的形式提供給用戶或者其他的服務(wù)。服務(wù)之間通過開放的接口聯(lián)系起來，以此實現(xiàn)系統(tǒng)的可重用性，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、數(shù)據(jù)管理和業(yè)務(wù)邏輯的完全解耦。以此為基礎(chǔ)，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(yīng)迅速變化的市場需求，特別適合于建設(shè)分布式，異構(gòu)環(huán)境下的資源信息平臺。SOA可以通過ESB（企業(yè)服務(wù)總線）來實現(xiàn)。ESB的作用主要是實現(xiàn)服務(wù)之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、協(xié)議轉(zhuǎn)換和消息傳輸?shù)裙δ堋Ｍㄟ^ESB，使用戶關(guān)注于核心業(yè)務(wù)，而不是底層基礎(chǔ)技術(shù)。一旦用戶需求發(fā)生變化，隨時可以在已有的服務(wù)中加入新的服務(wù)， 或者改變現(xiàn)有服務(wù)的功能，而不會對現(xiàn)有系統(tǒng)的使用產(chǎn)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(shù)實現(xiàn)多層分布式應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)。在此架構(gòu)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(wù)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(yīng)用需求。在J2EE體系下，通過部署Web Service來實現(xiàn)SOA架構(gòu)，整個應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)邏輯功能被劃分設(shè)計成應(yīng)用組件，不同應(yīng)用組件安裝在不同的服務(wù)器上。中小物流企業(yè)地域分散，網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用的復(fù)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(xué)計算機科學(xué)結(jié)合的綜合科學(xué)。GIS通常和GPS（全球定位系統(tǒng)）一起應(yīng)用于LBS（基于位置服務(wù)的應(yīng)用）當(dāng)中。GIS發(fā)揮管理和分析空間數(shù)據(jù)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(shè)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(xiàn)實時車輛監(jiān)控和調(diào)度。在分析車輛GPS位置信息的基礎(chǔ)上，還可對車輛運營成本，工作效率做出判斷和調(diào)整，加快物資的運轉(zhuǎn)，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(shù)[11-12]。

2 架構(gòu)設(shè)計

2.1 設(shè)計原則

本系統(tǒng)使用J2EE平臺進行開發(fā)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用了SOA和多層體系的思想進行設(shè)計。網(wǎng)絡(luò)通信采用TCP/IP和UDP網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)的JPA（Java Persistence API）與Oracle，SQL Server等大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)連接?；A(chǔ)業(yè)務(wù)邏輯層實現(xiàn)“集中認(rèn)證、分級授權(quán)”的權(quán)限管理機制，支持分布式應(yīng)用管理模式，分級授權(quán)管理被應(yīng)用在所有的功能模塊當(dāng)中，部門內(nèi)人員調(diào)配、權(quán)限分配可由授權(quán)用戶自行調(diào)整。

2.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計

車載GPS設(shè)備包括GPS模塊、工作設(shè)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(wǎng)絡(luò)將一起傳回給終端數(shù)據(jù)服務(wù)器。終端數(shù)據(jù)服務(wù)器提供車載GPS設(shè)備數(shù)據(jù)接口，處理后存儲到數(shù)據(jù)庫當(dāng)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(wù)器提供的GIS地圖功能進行顯示，并給出相應(yīng)的調(diào)度指令，還可以通過應(yīng)用服務(wù)器提供的服務(wù)、工作流程管理和監(jiān)控功能對系統(tǒng)核心服務(wù)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(wù)器，通過LDAP服務(wù)器進行用戶權(quán)限認(rèn)證，隨后使用平臺提供的功能，實現(xiàn)車輛監(jiān)控調(diào)度以及企業(yè)資源管理（圖1）。

2.3 軟件功能結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)按照功能劃分，在邏輯結(jié)構(gòu)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(chǔ)的數(shù)據(jù)信息交互，及應(yīng)用程序基礎(chǔ)框架定義。以SOA的體系架構(gòu)，支持平臺中各個子系統(tǒng)（GPS監(jiān)控子系統(tǒng)、ERP）之間的數(shù)據(jù)共享及交互。GPS監(jiān)控包括GPS終端接入、電子地圖服務(wù)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(gòu)設(shè)計

平臺采用網(wǎng)絡(luò)計算方案，采用分布式多層設(shè)計，實現(xiàn)了系統(tǒng)各個功能之間松耦合、粗粒度和異構(gòu)性（圖3）。

用戶界面：采用HTML/DHTML、Javascript、Actionscript等技術(shù)構(gòu)建客戶端，支持標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)頁瀏覽器。

表現(xiàn)邏輯：應(yīng)用系統(tǒng)主要是用JSP、Servlet、JavaBean、FLEX實現(xiàn)。

應(yīng)用邏輯：負責(zé)業(yè)務(wù)邏輯實現(xiàn)。核心技術(shù)采用EJB實現(xiàn)。其接口支持遠程及本地調(diào)用。

應(yīng)用服務(wù)器：采用符合Java EE規(guī)范的應(yīng)用服務(wù)器軟件。

數(shù)據(jù)處理層：數(shù)據(jù)處理層實現(xiàn)符合JPA規(guī)范，以應(yīng)對系統(tǒng)可能的升級與擴展。

數(shù)據(jù)層：選用Oracle等關(guān)系數(shù)據(jù)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(yīng)將來的各種變化。

2.5 分布式設(shè)計

Web Service是一種實現(xiàn)面向服務(wù)架構(gòu)的技術(shù)，依據(jù)Web Service規(guī)范實施的應(yīng)用之間，通常采用消息機制與其它外部應(yīng)用或服務(wù)進行交互。EJB提供了分布式技術(shù)的基礎(chǔ)，以服務(wù)接口和服務(wù)實現(xiàn)的方式呈現(xiàn)，使用無狀態(tài)會話EJB作為Web Service的實現(xiàn)組件。從技術(shù)角度講，Web Service基于一些常規(guī)的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及已有的一些技術(shù)，諸如標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言下的子集XML、HTTP。以XML為基礎(chǔ)，構(gòu)成了SOAP、WSDL和UDDI等一系列Web Service標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[13]。

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

2.6 服務(wù)功能和結(jié)構(gòu)

（1）WEB服務(wù)：負責(zé)給所有系統(tǒng)用戶提供用戶界面服務(wù)。

（2）應(yīng)用服務(wù)器（Application Server）：負責(zé)應(yīng)用及數(shù)據(jù)邏輯處理，為WEB服務(wù)提供支持。應(yīng)用部署符合Java EE 規(guī)范（圖5）。EJB 是結(jié)構(gòu)核心，在功能上分為Session Bean，Entity Bean和Message Driven Bean。Session Bean實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，例如訪問數(shù)據(jù)庫。Entity Bean持久業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)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(nèi)存中。Message Driven Bean處理客戶端發(fā)送的JMS消息（圖5）。

（3）地圖數(shù)據(jù)服務(wù)：負責(zé)給WEB應(yīng)用提供電子地圖服務(wù)。采用代理及適配器模式設(shè)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(shù)據(jù)服務(wù)：負責(zé)所有接入到平臺中GPS終端的數(shù)據(jù)通信。包括接收終端上傳的GPS數(shù)據(jù)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(shù)量（圖7）。

3 應(yīng)用實例

基于以上原則設(shè)計的中小企業(yè)物流平臺已在實際應(yīng)用當(dāng)中。經(jīng)過兩年的使用，目前接入中小企業(yè)數(shù)量有數(shù)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(shè)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(wù)，可對入網(wǎng)車輛實施監(jiān)控、調(diào)度、配置和查詢管理等數(shù)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(guān)信息查詢（圖9）。

4 結(jié)束語

物流效率對于中小企業(yè)至關(guān)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(wù)的一般特點和普遍需求，在SOA構(gòu)架的基礎(chǔ)上，本文對使用J2EE技術(shù)構(gòu)建的物流平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，邏輯結(jié)構(gòu)以及各個服務(wù)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(guān)系統(tǒng)。該物流平臺使用了成熟的系統(tǒng)架構(gòu)理念和開發(fā)技術(shù)，給中小企業(yè)提供了一個開放式的物流管理服務(wù)平臺，為在中小企業(yè)中普及物流信息技術(shù)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(rèn)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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