摘 要： 針對物流企業及零售商分散的特點和客戶的多樣化個性化需求，為了整合分散的物流信息，建立具有彈性的物流對象協同運作模式，解決RFID與該構架的信息集成，提出了一種基于Internet的分布式協調自治物流信息系統" title="信息系統">信息系統構架。詳細描述了系統的各關鍵環節。
關鍵詞： 分布式自治" title="分布式自治">分布式自治 無線射頻識別 嵌入式數據庫 物流管理
目前我國物流信息化的水平有限，主要表現在物流信息系統運作管理標準不一、集成度低和適應性差，物流服務系統功能分散、單一；基礎設施、業務模式和運作機制還停留在傳統的信息系統構架模式上，造成我國物流企業競爭力較差[1]。然而，物流企業規模越來越大，呈現國際化、全國性、倉儲分布分散的特點[2]，同時顧客的要求越來越高，急需一種能高效、快速、準確的物流服務。針對顧客的個性化需求和企業區域分散性的特點，建立柔性的物流信息系統運作模式，將眾多物流公司整合起來,實現對物流資源的有效利用是非常有必要的。但要求必須協調各個公司之間不同的運輸方法和庫存控制方法之間的差異，使其取長補短，實現資源的有效利用，也就是既要保持單個公司的獨立性，又要實現分布式的信息資源共享，使物流在各公司或大型公司內部、各倉儲單位之間更加順暢。
無線射頻識別RFID(Radio Frequency Identification)是近幾年來出現的一項熱門技術。所用的電子標簽具有信息量大、存儲操作方便等特點，RFID的應用使供應商、零售商和配送中心" title="配送中心">配送中心三方能夠更完善地檢控整個供應鏈。因此，借助于RFID可以很好地對物流進行動態和有效的管理。在上層搭建針對零售商、供應商和配送中心三方平臺的基礎上，前端使用基于RFID的手持設備" title="手持設備">手持設備,根據電子標簽信息對貨物進行跟蹤管理。該信息在Internet上的流動就是對應實體貨物在各公司各部門之間的流動，從而可以對整個供應鏈進行高效的信息化管理。其中，上層平臺的搭建涉及到Web技術、Internet應用、數據庫、通信等技術,前端手持設備則結合WinCE.net操作系統、SQL Server CE嵌入式數據庫、RFID技術等嵌入式開發技術予以實現。實現二者的有效集成是整個物流管理構架的關鍵，也是能否在產品的跟蹤、進出庫、到站檢貨等應用中提供高效服務的根本點。RFID的引入在降低工人的勞動強度和出錯率，提高流通效率的同時，更重要的是搭起了零售商、供應商和物流配送中心三方的信息橋梁。
1 分布式倉儲構架的協調與自治
1.1分布式物流信息構架的概念
電子標簽價格的降低和性能的提高，使RFID廣泛應用于物流系統變成可能。電子標簽存儲的信息量大，讀寫方便，可以記載所屬倉庫、物體名、惟一的ID號等多種屬性，使原來以倉庫為中心或單個公司單一模式管理的方式轉變為基于貨物進行物流規劃和管理的方式[3]。電子標簽的加入便于物體各種屬性的識別和物體的定位。利用這一功能可以構造出一種在各個不同公司或單個大型公司的不同倉儲之間實現自治的和分布式的協調框架。在該框架下物流管理既具有自治能力(可以使物流在公司內部自由順暢)又具有分布式(各個公司或大型公司內部的各個倉儲單位之間進行管理)和伸縮性(能夠使新的零售商或倉儲單位方便地加入或退出該框架)等特點。
1.2 物流系統中的對象
物流系統有零售商、供應商(倉儲單位)和配送中心三種物流對象，如圖1所示。
一個供應商可以對應多個零售商，一個零售商也可以對應多個供應商，而供應商和配送中心既可以是同一個公司的實體，也可以是相對獨立的不同公司。
1.3 系統的層次結構
系統既具有對各個公司或子公司進行統一管理協調的能力，又具有對貨物進行信息采集" title="信息采集">信息采集跟蹤的能力,其構架層次如圖2所示。
統一協調子系統是在各個公司內部原有系統實現自治的基礎上進行分布式信息協作的系統，是一種基于Web技術和Internet的信息交流平臺[4]，平臺由統一的數據模型對貨物進行描述。為了便于運輸方案的制定和貨物的標識，應在零售商、供應商、配送中心之間建立起數據協議。
信息采集子系統是一種流動的和變化的系統，由RFID電子標簽作為信息載體對貨物的流動跟蹤進行管理。該信息記載著貨物的供應商，當前所在位置、目的地以及最后期限等各種屬性，便于到貨時校驗。
2 統一協調系統
2.1系統構架
為了順暢高效率地協調零售商、供應商和配送中心三方的運作，根據系統的層次結構搭建了如圖3所示的統一協調系統。
零售商向倉儲公司發出訂單請求后，倉儲公司將做出相應回應，根據訂單性質查找公司數據庫存儲的相關信息，并制定出相應的運輸方案。當該公司缺貨無法滿足訂單要求時，可將訂單發給配送中心協助調配相關貨源。由此可見，整個構架中零售商是消費者，是系統啟動運作的發起者；供應商是整個系統的生產者，消息的響應方；而配送中心則起到對各個庫存貨物進行統一調配的作用[4]。
2.2 物流對象的數據模型
數據模型的建立是統一協作的基礎，是同一物品在不同子系統的統一表示。
如圖4所示，數據模型包括公共數據、配送中心數據、倉儲公司數據和零售商數據。模型最終輸出為配送中心對倉儲公司的調配運輸計劃和倉庫公司對零售商的運輸計劃。對模型輸出結果的評價因素包括運輸的總費用和所有倉儲公司存儲的費用以及零售商貨物的滿足率。
3 前端信息采集子系統
前端信息采集子系統中以嵌入式手持設備作為信息采集工具，該子系統具有RFID信息讀取及電子標簽數據存儲、校驗及遠程通信等功能。為了方便使用以及滿足與上層平臺的兼容，所使用的數據模型要和上層系統相統一，本地(手持端)數據庫要方便與后臺數據庫遠程連接和交流數據。
3.1 功能結構框架
該框架主要實現RFID電子標簽的讀取、信息的校驗以及與后臺數據庫的遠程連接，其功能結構框圖如圖5所示。
初始化模塊完成系統上電的初始化和數據庫初始化；主控模塊完成整個系統的調度和系統界面的建立；通信處理模塊負責與后臺供應商、配送中心或零售商建立數據庫通路，通過無線GPRS和Internet進行傳輸；本地數據庫模塊負責手持端數據庫的創建和操作；條碼閱讀模塊實現RFID的驅動、讀取電子標簽信息。
3.2 操作系統和數據庫的選擇
Windows CE是模塊化、結構化的32位實時多任務嵌入式操作系統。因使用WinCE操作系統，而后臺使用SQL Server 2000系統，為了方便地與后臺數據庫連接，因此，對采用的嵌入式數據庫的要求是：能運行在WinCE.net平臺；占用資源盡可能地少；支持SQL語句；支持大數據量存儲與查詢。
Microsoft SQL 2000 Windows CE Edition是目前功能較全面、性能穩定的移動數據庫，它提供的關系數據庫所占空間約1M左右，且包含了一個查詢處理器和一些合并復制功能，支持遠程的數據訪問[5]，因此符合本系統設計要求。
3.3遠程數據連接的實現
基于Internet和Web技術的高級應用，使手持設備與其兼容是本子系統設計的重要方面。
在分布式自治物流管理系統構架中，零售商、供應商和配送中心后臺數據庫用SQL Server 2000建立產品庫。手持端建立SQL Server CE數據庫，用PULL方法將后臺數據庫上的數據“拉”入手持端本地數據庫，進行查詢、修改、刪除等操作，還可以通過手持終端的射頻頭(RFID Reader)讀入新的產品標簽數據并存入本地數據庫中，最后將更新后的本地數據庫用PUSH方法“推”入后臺數據庫保存。在此過程中，使用了RDA(Remote Data Access)技術實現了手持端本地數據庫與后臺SQL Server 2000的同步。
利用Visual Studio .NET開發工具中的VB.net語言SDE(智能設備擴展模板)實現遠程數據的連接。具體步驟如下：
(1)在手持端建立本地數據庫
首先在手持端判斷本地數據庫(用于存儲需求訂單)是否存在，如果存在則將其刪除，并建立新的數據庫以存儲后臺數據庫傳入的最新數據。主要代碼如下：
If_System.IO.File.Exists('My_Documentsproduction.sdf') Then ’判斷本地數據庫是否存在
System.IO.File.Delete('My_Documentsproduction.sdf') ’存在則刪除
Else
Dim_SQLEngine_As_System.Data.SqlServerCe.SqlCeEngine
SQLEngine=New_System.Data.SqlServerCe.SqlCeEngine
('Data_source=My_Documentsproduction.sdf')
SQLEngine.CreateDatabase( ) ’新建本地數據庫
SQLEngine.Dispose( )
End If
(2) 配置RDA參數，使用PULL方法向后臺數據庫發出請求
Dim rdaOleDbConnectString As String='Provider=SQLOLEDB.1;
Integrated Security=SSPI;Persist Security Info=False;
Initial_Catalog=Production;Data Source=chenlun;Use
Procedure for Prepare=1'
’遠程數據庫連接字符串
Dim_rda_As_System.Data.SqlServerCe.SqlCeRemoteDataAccess= Nothing
rda=_New_System.Data.SqlServerCe.SqlCeRemoteDataAccess
rda.InternetLogin= 'Administrator' ’登錄用戶名
rda.InternetPassword = '********' ’登錄密碼
rda.InternetUrl = http://192.158.2.97/sqlce/sscesa20.dll ’遠程服務器連接地址
rda.LocalConnectionString = 'Data Source=My Documentsproduction.sdf'
’本地數據庫連接字符串
rda.Pull('production', 'Select * from production',rdaOle
DbConnectString,SqlServerCe.RdaTrackOption.Tracking
OnWithIndexes) ’實現與后臺SQL Server 2000的同步
(3)使用PUSH方法實現后臺數據庫SQL Server 2000的數據更新
PUSH方法把SQL Server CE表中的更新傳送回后臺SQL Server 2000表，應用程序必須通過調用Pull方法并將RdaTrackOption設置為TrackingOn或TrackingOnWithIndexes創建了SQL Server CE數據表。
3.4 手持設備在整個框架系統中的應用
將零售商提出的需求清單或供應商提供的調配信息，存入SQL Server 2000數據庫中，并通知供應商或配送中心的運輸部門，使用該手持系統通過Internet或GPRS從零售商或供應商的后臺數據庫中下載需求清單或調貨單，產品出庫發貨時由該設備掃描發出產品的RFID標簽信息，并自動與手持系統下載的數據庫信息進行核對，將實際發貨清單存入手持系統本地數據庫中。最后再使用該終端通過Internet或GPRS將本地數據庫上傳回后臺數據庫中，以便到貨時核對。
4 系統集成
在整個系統運作過程中，RFID電子標簽搭起了信息溝通的橋梁，是整個框架的中心。基于貨物標簽的跟蹤管理是分布式自治系統設計的核心思想。上層統一協調系統用于各個公司之間或倉儲單位之間的管理與協調，可以允許零售商、供應商和配送中心彈性地加入或退出，最終目的是要產生出滿足訂單的最佳配送方案，節約成本。統一協調的基礎是一致的數據模型和傳輸協議。下層的手持設備是信息感知部分，Internet通信功能的加入更有利于與上層系統的集成與交流。
針對目前物流系統現狀，討論了分布式自治管理構架，進而描述了物流對象及其相互關系，建立了數據模型，在更高層次上統一協調了零售商、供應商和配送中心的物流。信息采集子系統設計是一個嵌入式的應用系統，提出了一種基于RFID、WinCE.net和SQL SERVER CE的解決方案，對本地數據庫與后臺數據庫服務器的連接、操作實現細節進行了詳細說明，有利于整個系統的集成。實際測試表明，手持設備與上層Web程序連接穩定可靠，信息傳輸高效、快速。在今后的研究中，將進一步研究物流對象的數據模型和運輸協議的設計與實現。
參考文獻
[1] 劉坤，汪成.物流信息化與物流企業競爭力. 科技情報開發與經濟，2005，（16）.
[2]?陳穎星.中美RFID技術在物流領域應用的比較分析[J].金卡工程, 2006,（10）.
[3]?周旭艷，周兵，倪欣.RFID技術在大型物流企業中的應用[J]. 商場現代化,2006,（30）.
[4]?劉發貴，蔣瑞林，胡耀民.RFID中間件及其倉儲管理的應用[J].計算機工程，2006，（13）.
[5]?傅曦，齊宇，徐駿.Windows Mobile手機應用開發[M].北京：人民郵電出版社，2005.