趙 燕, 杜文廣, 楊 勇

(1.太原理工大學(xué) 物理與光電工程學(xué)院，山西 太原 030024；2.太原理工大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，山西 太原 030024；3.太原科技大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，山西 太原 030024)

隨著物流信息化程度的提高，條形碼技術(shù)、多媒體技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)以及Web技術(shù)都應(yīng)用在物流信息[1]管理中，基于云計(jì)算[2-3]和移動(dòng)化應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，云計(jì)算和移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)在物流行業(yè)中應(yīng)用勢(shì)在必行。

為避免因貨物運(yùn)送信息傳送不及時(shí)造成的企業(yè)生產(chǎn)浪費(fèi)，使企業(yè)對(duì)貨物運(yùn)送過(guò)程進(jìn)行主動(dòng)監(jiān)管，便于企業(yè)合理調(diào)度，科學(xué)安排生產(chǎn)任務(wù)，以及減少貨物運(yùn)送過(guò)程中滋生的灰色交易。而且為實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)公路運(yùn)輸監(jiān)管的方便性、實(shí)時(shí)性以及快捷性，監(jiān)管系統(tǒng)的可移動(dòng)性成為迫切的需求。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

設(shè)計(jì)基于云計(jì)算的移動(dòng)公路運(yùn)輸監(jiān)管系統(tǒng)的目標(biāo)主要是實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)。

1.1 建立一個(gè)公共的公路運(yùn)輸監(jiān)管云平臺(tái)

為實(shí)現(xiàn)公路運(yùn)輸管理中公共需求，利用云計(jì)算技術(shù)將共有資源集中化，構(gòu)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的公路運(yùn)輸監(jiān)督、管理功能云平臺(tái)，使不同企業(yè)都可以通過(guò)平臺(tái)資源進(jìn)行內(nèi)部貨物運(yùn)輸管理，避免企業(yè)耗費(fèi)成本構(gòu)建自己的管理系統(tǒng)，提高資源使用率，減少資源浪費(fèi)。

1.2 通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)能力，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端監(jiān)管

公路運(yùn)輸監(jiān)管是一個(gè)實(shí)時(shí)的過(guò)程，通過(guò)將基于云計(jì)算的移動(dòng)公路運(yùn)輸監(jiān)管系統(tǒng)與運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)相結(jié)合，使實(shí)時(shí)監(jiān)控等公路運(yùn)輸監(jiān)管過(guò)程中的管理功能在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)，從而使企業(yè)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)管。

1.3 無(wú)需另外配置專業(yè)定位設(shè)備，通過(guò)手機(jī)定位技術(shù)就可實(shí)時(shí)監(jiān)控

將LBS、GPS、GIS[4-8]等各種手機(jī)定位技術(shù)結(jié)合使用，不需另外配置專業(yè)的定位設(shè)備，只需手機(jī)就可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)定位[9]功能。

生產(chǎn)、銷售企業(yè)和運(yùn)輸服務(wù)商可以使用各種手機(jī)定位技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)輸過(guò)程中車輛在途位置，以及經(jīng)過(guò)的路線軌跡。

1.4 建立公共功能模塊和角色功能模塊

在端口、界面標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化的基礎(chǔ)上針對(duì)公路運(yùn)輸流程中不同角色以及不同企業(yè)的需求，拓展個(gè)性化功能[1,10]。

使企業(yè)角色通過(guò)公路運(yùn)輸管控系統(tǒng)移動(dòng)門戶實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)察運(yùn)輸車輛、向運(yùn)輸服務(wù)商發(fā)送電子訂單、司機(jī)考核結(jié)果反饋、調(diào)度管理功能以及運(yùn)輸服務(wù)商綜合評(píng)價(jià)功能。

使運(yùn)輸服務(wù)商通過(guò)公路運(yùn)輸管控系統(tǒng)移動(dòng)門戶實(shí)現(xiàn)接收企業(yè)的電子訂單、向司機(jī)發(fā)送電子運(yùn)單、向企業(yè)反饋貨運(yùn)信息、接收企業(yè)的反饋信息、調(diào)度管理以及對(duì)司機(jī)的績(jī)效考核功能。

使司機(jī)通過(guò)公路運(yùn)輸管控系統(tǒng)移動(dòng)門戶實(shí)現(xiàn)接收電子運(yùn)單、確認(rèn)運(yùn)單信息、發(fā)送執(zhí)行運(yùn)單等功能。

2 相關(guān)技術(shù)介紹

2.1 云計(jì)算

云計(jì)算被提出的時(shí)間并不長(zhǎng)，各個(gè)公司對(duì)云計(jì)算的定義也是各有千秋。筆者沿用IBM對(duì)云計(jì)算的定義，把云計(jì)算看作是一種共享的網(wǎng)絡(luò)交付信息服務(wù)的模式，云服務(wù)使用者只關(guān)心服務(wù)本身，而不用關(guān)心相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的具體實(shí)現(xiàn)。在云計(jì)算中，軟、硬件資源可以被動(dòng)態(tài)地?cái)U(kuò)展和配置，以分布式共享的形式存在，最終以服務(wù)的形式提供給用戶。用戶按需使用云中的資源，不需要管理，只需按實(shí)際使用量付費(fèi)。

云計(jì)算有不同的分類方式，按服務(wù)類型分類，可分為基礎(chǔ)設(shè)施云、平臺(tái)云和應(yīng)用云，按服務(wù)方式分類，可分為公有云、私有云和混合云。

典型的云架構(gòu)分為3個(gè)基本層次，而且每一層都可以為用戶提供服務(wù)，所以云架構(gòu)的服務(wù)層次為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(Infrastructure as a Service，IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(Platform as a Service，PaaS)和軟件即服務(wù)(Software as a Service，SaaS)?；A(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層集成了大量的計(jì)算機(jī)集群，這些服務(wù)器共享存儲(chǔ)、處理能力及寬帶等資源。平臺(tái)即服務(wù)層在IaaS層的基礎(chǔ)上搭建應(yīng)用平臺(tái)，不同的企業(yè)或單位通過(guò)該平臺(tái)享用IaaS層集成的資源，并通過(guò)這樣的集群從集中的服務(wù)器中交付個(gè)人及商務(wù)應(yīng)用；軟件即服務(wù)層實(shí)際上強(qiáng)調(diào)的是一種計(jì)算模式，客戶無(wú)需再購(gòu)買軟件，而是租用基于web的軟件服務(wù)，提供商按照客戶提出的需求提供服務(wù)，并且按照客戶的實(shí)際使用量收取費(fèi)用。這種以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)、軟件(或應(yīng)用)等的一種IT資源或(信息)服務(wù)的交付與使用模式，體現(xiàn)出云計(jì)算強(qiáng)大的計(jì)算能力。

圖1為在公路運(yùn)輸管控系統(tǒng)中云計(jì)算應(yīng)用構(gòu)架。

圖1 云計(jì)算應(yīng)用架構(gòu)Fig.1 Cloud computing application architecture

2.2 EDI電子數(shù)據(jù)互換

EDI(Electronic Data Interchange)[1]是通過(guò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)等電子化手段在企業(yè)之間傳輸標(biāo)準(zhǔn)形式的訂單、運(yùn)單等作業(yè)文件的電子化手段。通過(guò)EDI這種電子化作業(yè)的形式，避免了以往紙質(zhì)運(yùn)單傳遞的弊端，提高了傳輸效率，減少作業(yè)誤差。

2.3 ESB企業(yè)服務(wù)總線

ESB(Enterprise Service Bus)提供了網(wǎng)絡(luò)中最基本的連接中樞。ESB使不同的應(yīng)用服務(wù)器協(xié)調(diào)合作，使他們相互之間可以通信與整合。

3 基于云計(jì)算移動(dòng)公路運(yùn)輸監(jiān)管系統(tǒng)

3.1 概 述

基于云計(jì)算的移動(dòng)公路運(yùn)輸監(jiān)管系統(tǒng)以GIS地圖、LBS定位、GPS手機(jī)定位以及EDI電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)為支撐，以生產(chǎn)管理系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)及自動(dòng)化等系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用ESB總線技術(shù)、XML技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的抽取與集成，通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、圖表分析、預(yù)測(cè)判斷、圖影成像等現(xiàn)代技術(shù)工具和數(shù)據(jù)挖掘手段，綜合提煉形成各個(gè)具有分析、提示、判斷、決策等功能的應(yīng)用，為企業(yè)公路運(yùn)輸監(jiān)控、調(diào)度、生產(chǎn)、運(yùn)單管理以及運(yùn)輸服務(wù)商的考核等提供分析、決策的支持。通過(guò)運(yùn)營(yíng)商服務(wù)，在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能，方便企業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)管。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)分為5層：①終端層。支持各種類型的手機(jī)；②移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)層，運(yùn)營(yíng)商提供的各種網(wǎng)絡(luò)；③移動(dòng)平臺(tái)層，移動(dòng)信息化平臺(tái)中面向移動(dòng)端的核心，提供各類通用功能、構(gòu)件服務(wù)及與移動(dòng)代理服務(wù)器對(duì)接等；④應(yīng)用整合層，移動(dòng)信息化平臺(tái)中面向企業(yè)應(yīng)用端的核心，提供對(duì)眾多應(yīng)用系統(tǒng)的整合解決方案；⑤應(yīng)用系統(tǒng)層，是移動(dòng)公路運(yùn)輸監(jiān)管系統(tǒng)與企業(yè)內(nèi)部連接的服務(wù)器系統(tǒng)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖2。

圖2 系統(tǒng)總體架構(gòu)Fig.2 System framework

3.3 系統(tǒng)部署拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

系統(tǒng)部署拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為3大部分：①企業(yè)側(cè)部署，主要是與企業(yè)原來(lái)的管理系統(tǒng)對(duì)接設(shè)備；②運(yùn)營(yíng)商側(cè)部署，主要包括平臺(tái)所需的硬件設(shè)備，包括主機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及其他相關(guān)設(shè)備；③終端側(cè)，主要包括企業(yè)運(yùn)輸管理人員的手機(jī)或其它移動(dòng)設(shè)備、運(yùn)輸服務(wù)商手機(jī)以及司機(jī)手機(jī)，其中司機(jī)手機(jī)應(yīng)該是集成了GPS定位模塊的智能手機(jī)。系統(tǒng)部署拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3。

圖3 系統(tǒng)部署拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.3 System deployment topology structure

3.4 系統(tǒng)功能

平臺(tái)由各個(gè)功能模塊組成，包括：調(diào)用位置信息功能模塊、公路運(yùn)輸運(yùn)單流轉(zhuǎn)功能模塊、管理運(yùn)輸服務(wù)商/司機(jī)功能模塊、調(diào)度指揮模塊、報(bào)表統(tǒng)計(jì)模塊以及門戶管理模塊，在每個(gè)一級(jí)模塊之下還分別包括不同的二級(jí)功能模塊。系統(tǒng)功能模塊圖如圖4。

圖4 系統(tǒng)功能模塊Fig.4 System function module

系統(tǒng)的可擴(kuò)展性使各一級(jí)模塊和二級(jí)模塊可以按照以后使用情況以及業(yè)務(wù)發(fā)展情況進(jìn)行增減。

在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，企業(yè)如有運(yùn)輸需求可通過(guò)系統(tǒng)向運(yùn)輸服務(wù)商發(fā)送運(yùn)單計(jì)劃，運(yùn)輸服務(wù)商向企業(yè)確認(rèn)運(yùn)單計(jì)劃，并通過(guò)系統(tǒng)向司機(jī)安排運(yùn)輸任務(wù)，系統(tǒng)以推送的形式向司機(jī)客戶端發(fā)送任務(wù)，司機(jī)接收到任務(wù)后，可以在司機(jī)客戶端點(diǎn)擊確認(rèn)并執(zhí)行運(yùn)單，當(dāng)運(yùn)單開始執(zhí)行后，司機(jī)客戶端定時(shí)向系統(tǒng)上傳位置數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄司機(jī)位置信息并統(tǒng)計(jì)。企業(yè)調(diào)度人員和運(yùn)輸服務(wù)商可以隨時(shí)查看定位信息列表，也可查看地圖顯示或是運(yùn)行軌跡。在運(yùn)輸過(guò)程中，當(dāng)車輛偏離預(yù)設(shè)路線超過(guò)預(yù)設(shè)值或處于沒(méi)有信號(hào)的狀態(tài)超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警提示，當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警提示后，企業(yè)調(diào)度可以通過(guò)手機(jī)客戶端或計(jì)算機(jī)客戶端查看并通過(guò)系統(tǒng)及時(shí)調(diào)度。當(dāng)車輛到達(dá)目的地后，企業(yè)通過(guò)系統(tǒng)向運(yùn)輸服務(wù)商發(fā)送到貨確認(rèn)，完成運(yùn)輸任務(wù)。

4 結(jié) 語(yǔ)

本系統(tǒng)以GIS地圖、LBS定位、手機(jī)GPS定位以及EDI電子數(shù)據(jù)交換為支撐，通過(guò)在運(yùn)營(yíng)商處搭建云計(jì)算平臺(tái)以及運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)來(lái)滿足手機(jī)定位、移動(dòng)終端管理物流運(yùn)輸以及不同企業(yè)對(duì)云計(jì)算平臺(tái)資源的共享?；谠朴?jì)算的移動(dòng)公路運(yùn)輸管控系統(tǒng)不僅為生產(chǎn)企業(yè)或是運(yùn)輸承運(yùn)商解決運(yùn)輸管理過(guò)程難以控制的問(wèn)題，同時(shí)將平臺(tái)資源共享，避免重復(fù)建設(shè)造成的資源浪費(fèi)，更為重要的是提出了企業(yè)或第3方軟件開發(fā)公司與運(yùn)營(yíng)商合作的模式，這種新的運(yùn)營(yíng)模式，建立了手機(jī)與電腦互聯(lián)互通的企軟件應(yīng)用系統(tǒng)，擺脫時(shí)間和場(chǎng)所局限，隨時(shí)進(jìn)行隨身化的公司管理和溝通，有助于公司提高管理效率。

[1] 劉浩,吳祖強(qiáng).物流信息技術(shù)[M].北京:中國(guó)商業(yè)出版社,2007:77-198.

Liu Hao,Wu Zuqiang.Logistics Information Technology [M].Beijing:China Commercial Publishing House,2007:77-198.

[2] 孫偉.云計(jì)算理論及其技術(shù)的應(yīng)用[J].軟件,2012,33(7):137-138.

Sun Wei.Cloud computing theory and its application [J].Software,2012,33(7):137-138.

[3] 李振龍,徐劍平.基于云計(jì)算的位置服務(wù)平臺(tái)建設(shè)研究[J].地理信息世界,2012,2(1):69-71.

Li Zhenlong,Xu Jianping.Location based service platform construction based on cloud computing [J].Geomatics World,2012,2(1):69-71.

[4] 李一波,張志勇.基于GPS和GIS的可視物流管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].冶金自動(dòng)化,2005(5):11-15.

Li Yibo,Zhang Zhiyong.Design of a visible logistics management information system based on GPS and GIS [J].Metallurgical Industry Automation,2005(5):11-15.

[5] 韓鵬鵬,李華娟,朱博.LBS的關(guān)鍵技術(shù)及在車輛監(jiān)控中的應(yīng)用[J].硅谷,2011(18):31-32.

Han Pengpeng,Li Huajuan,Zhu Bo.Key technologies of LBS and its application in vehicle monitoring [J].Silicon Valley,2011(18):31-32.

[6] 劉長(zhǎng)征,李偉,丁辰,等.多種定位技術(shù)融合構(gòu)建LBS體系[J].地理信息世界,2003,1(3):24-27.

Liu Changzheng,Li Wei,Ding Chen,et al.An overview of location- based services——building LBS system based on multiple location technologies [J].Geomatics World,2003,1(3):24-27.

[7] 李西平,孫秋偉,張宏釗,等.基于Web GIS和LBS的移動(dòng)設(shè)備定位跟蹤系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2012,34(5):19-20.

Li Xiping,Sun Qiuwei,Zhang Hongzhao,et al.Research and implementation of mobile device positioning tracking system based on WEB GIS and LBS [J].Manufacturing Automation,2012,34(5):19-20.

[8] 呂歡歡,宋偉東,孫尚宇.面向服務(wù)架構(gòu)下的移動(dòng)地理信息數(shù)據(jù)采集[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,2012,21(7):43-46.

Lv Huanhuan,Song Weidong,Sun Shangyu.Service oriented architecture for mobile geospatial information data collection [J].Computer Systems & Applications,2012,21(7):43-46.

[9] 薛建勇,宋夙麗.移動(dòng)定位系統(tǒng)開發(fā)[J].微型機(jī)與應(yīng)用,2012,31(7):64- 67.

Xue Jianyong,Song Suli.Mobile position system development [J].Microcomputer & Its Application,2012,31(7):64-67.

[10] 王小莉,李金伴.現(xiàn)代企業(yè)物流管理信息系統(tǒng)探討[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì),2008,7(6):59-62.

Wang Xiaoli,Li Jinban.The discussion of modern enterprise logistics management information system [J].Modern Economics,2008,7(6):59-62.