基于網(wǎng)絡(luò )信息流的物資信息管理系統的研究與分析論文
1引言
通常情況下，市場(chǎng)上各種倉庫管理軟件對物資的分類(lèi)管理方式，與企業(yè)對物資的管理方式不符合，管理軟件存在功能缺乏和功能冗余的不足。在實(shí)地考察研究淮南礦業(yè)集團某礦實(shí)際運作的情況下，為了解決企業(yè)在管理物資管理過(guò)程中出現的問(wèn)題，研究設計了一套倉儲物資管理系統。
傳統的物資管理系統都實(shí)現了工作流引擎，工作流技術(shù)很好地解決了軟件系統與企業(yè)對物資的管理流程不一致問(wèn)題，同時(shí)可以非常清楚快捷地描述業(yè)務(wù)流程，監控管理工作的進(jìn)程。文獻中提到了工作流技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結合，但它只闡述它們之間的協(xié)作。而本文在深入研究工作流技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，結合物聯(lián)網(wǎng)智能，自動(dòng)化和可靠的特點(diǎn)，通過(guò)融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和工作流技術(shù)的思想來(lái)設計軟件架構，實(shí)現了用物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸的思想來(lái)設計基于網(wǎng)絡(luò )信息流的工作流引擎，按此思想，軟件系統中的物資不僅僅只是表單中的一套數據，而且也是一個(gè)對象，物資屬性的改變作為信息流在各管理人員之間傳閱。在此基礎上實(shí)現了物資管理軟件，很好地解決了該企業(yè)在管理工程中出現的各種業(yè)務(wù)問(wèn)題。
2系統總體架構設計
本系統深入分析研究了該礦業(yè)集團的物資管理流程，按照信息化標準，運用結構模塊化，面向對象的思想，對系統進(jìn)行全新設計。
2. 1系統需求
系統需要協(xié)調物管部門(mén)和各個(gè)普通部門(mén)(如煤炭管理科，掘進(jìn)一區等)之間的物資流轉工作，物管部門(mén)和各個(gè)普通部門(mén)都有一個(gè)各自獨立的物資倉庫，在每一個(gè)流程中涉及到各種類(lèi)型的人員的協(xié)作，系統中基本的人員角色有庫管員，部門(mén)科長(cháng)，材料員，送料員，普通人員等，不同的角色代表不同的權限，系統人員以不同的角色參與到業(yè)務(wù)活動(dòng)中。
2.2模塊劃分及整體架構
系統的模塊和整體架構后端主要包括權限控制、數據安全控制、業(yè)務(wù)流程設計、業(yè)務(wù)管理、流程引擎等模塊。其中流程引擎模塊是本系統的核心模塊。
3設計思想
本系統采用架構設計軟件，除網(wǎng)站服務(wù)器外，瀏覽器請求提交數據的方式都采用Ajax技術(shù)，數據格式采用二技術(shù)，具體采用什么格式則根據數據傳輸要求和JSON或XML的特點(diǎn)來(lái)確定。該技術(shù)可以提高交互體驗，減少傳輸的冗余數據。為實(shí)現請求統一，JSON和XML嚴格按照事先設計好的交互協(xié)議，數據返回的格式同樣嚴格規定，同時(shí)對必要的數據如用戶(hù)密碼進(jìn)行加密傳輸。
在后臺服務(wù)器端，系統首先檢查用戶(hù)的Session是否超時(shí)，后臺所有服務(wù)必須是在用戶(hù)已經(jīng)登錄的情況下才能訪(fǎng)問(wèn)。系統接著(zhù)解析前端發(fā)來(lái)的請求，然后把請求交給權限安全控制模塊，以過(guò)濾不合理或違法的請求，最后該模塊按請求指示的業(yè)務(wù)類(lèi)型把它分發(fā)到對應的模塊，各模塊執行實(shí)際的請求后，生成對應的SQL請求，這樣的請求再交由數據安全控制模塊，以產(chǎn)生最終的SQL語(yǔ)句，返回的SQL請求再層層返回到前端，瀏覽器把系統返回來(lái)的數據展示給用戶(hù)。在這個(gè)過(guò)程中，如果哪個(gè)模塊里面的檢查，或者處理出現異常，系統會(huì )立即檢測到，并把異常信息經(jīng)過(guò)加工處理后返回給前臺瀏覽器。
權限安全控制模塊主要檢查用戶(hù)發(fā)來(lái)的請求數據格式是否符合通信協(xié)議，是否有權限訪(fǎng)問(wèn)該模塊，是否超出該模塊開(kāi)放給該用戶(hù)的權限等。數據安全控制主要是檢查數據更新是否影響數據庫的完整性，一致性要求，同時(shí)檢查用戶(hù)權限，已達到對用戶(hù)權限在數據記錄級別的控制。
4網(wǎng)絡(luò )信息流引擎實(shí)現
4. 1相關(guān)技術(shù)
工作流管理是支持組織業(yè)務(wù)過(guò)程高效運行的思想、理論、方法、技能和系統的總稱(chēng)，它可以實(shí)現業(yè)務(wù)的自動(dòng)執行。工作流模型是對工作流的抽象表示，比較常見(jiàn)的工作流建模方法有:基于Petri網(wǎng)的工作流建模方法，基于時(shí)間驅動(dòng)的工程鏈工作流建模方法，基于語(yǔ)言為的工作流建模方法，基于活動(dòng)網(wǎng)絡(luò )圖的建模方法等。本文將結合物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸的思想，在基于活動(dòng)網(wǎng)絡(luò )圖的基礎上研究設計出基于網(wǎng)絡(luò )信息流模型的工作流建模方法。
4.2物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸特點(diǎn)
物聯(lián)網(wǎng)是由大量的傳感器節點(diǎn)組成，傳感器能感知環(huán)境的變化，并把這種變化信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳給匯聚節點(diǎn)，信息經(jīng)過(guò)匯聚節點(diǎn)處理后，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò )到達主機，主機根據傳感器送來(lái)的消息進(jìn)行信息融合處理，最后把處理結果再反饋給用戶(hù)，把控制信息反饋給傳感器。
為了更好地在工作流中使用物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸的思想，現作如下的規定，一個(gè)環(huán)境(一個(gè)倉庫)中存在不同的網(wǎng)絡(luò )(各種類(lèi)型的業(yè)務(wù)流程)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中有且僅有一個(gè)CN節點(diǎn)，多個(gè)SN節點(diǎn)(各種物資，物資的屬性改變作為傳感器的信號)，多個(gè)RN節點(diǎn)(不同的參與處理流程的人員)，這里的RN和HN因為功能一樣，所以不作區分，統稱(chēng)為RN。系統會(huì )首先按照用戶(hù)的操作生成一個(gè)CN節點(diǎn)并把消息給CN節點(diǎn)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò )就動(dòng)起來(lái)了。
4. 3網(wǎng)絡(luò )信息流引擎設計
工作流實(shí)際上是一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，一個(gè)表單從網(wǎng)絡(luò )的起點(diǎn)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)節點(diǎn)的處理到達下一個(gè)節點(diǎn)，直到該節點(diǎn)是結束類(lèi)型的節點(diǎn)，流程才正式結束。本系統初步實(shí)現了按照文獻提到的調度策略，其擴展的工作流引擎。這樣的好處是使得業(yè)務(wù)能更好地調度。
由于在本系統中工作業(yè)務(wù)流程都與倉庫的物資流轉(入庫、出庫)相關(guān)，在系統設計的過(guò)程中，把物資信息抽象成SN節點(diǎn)，傳統流程里的表單就是一個(gè)CN節點(diǎn)。流程開(kāi)始時(shí)，CN首先收集SN的消息(物資數量，狀態(tài)的改變等)，封裝成一個(gè)表單消息，然后把表單消息發(fā)送個(gè)下一個(gè)RN;RN會(huì )根據用戶(hù)的操作選擇來(lái)處理該消息，如果用戶(hù)的選擇表示該流程處理結束，那么該RN節點(diǎn)會(huì )在本網(wǎng)絡(luò )中廣播流程結束消息，所有參與該流程實(shí)例的節點(diǎn)會(huì )收到該消息，所有收到流程結束消息的節點(diǎn)會(huì )把該消息通知給相應的用戶(hù)。
流程在發(fā)送消息時(shí)地址的實(shí)現采用角色方案，因為系統權限管理方式是基于角色的訪(fǎng)問(wèn)控制模型，所以地址用角色表示，具體的操作人員表示端口。采用網(wǎng)絡(luò )中的廣播，多播等概念實(shí)現一對多的消息發(fā)送處理，但是只有一個(gè)消息會(huì )被處理，消息在處理時(shí)，會(huì )進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)判斷，已確定該消息是否過(guò)時(shí)，對過(guò)時(shí)的消息，系統通知用戶(hù)后直接拋棄。
實(shí)際上大多數流程都是為了改變物資在倉庫中的屬性，如庫存量，報廢等，但是新物資入庫則是例外。一批新的物資進(jìn)入倉庫，這就如同一個(gè)新的節點(diǎn)加入到這個(gè)倉庫網(wǎng)絡(luò )中，這個(gè)網(wǎng)絡(luò )會(huì )監聽(tīng)到這樣的消息，并進(jìn)行相應的流程處理。對于其它(如物資完全出庫)的`情況，該網(wǎng)絡(luò )同樣能很好地解決。
4. 4流程實(shí)現
流程引擎中的關(guān)鍵類(lèi)和接口如下:
·I Network網(wǎng)絡(luò )(流程)類(lèi)型接口。
·Anode節點(diǎn)類(lèi)型接口。
·I Message消息接口，用于實(shí)現協(xié)議。
·Ilene消息鏈路接口，消息必須通過(guò)鏈路才能到達下一個(gè)節點(diǎn)。
·C Base Network所有流程網(wǎng)絡(luò )的基類(lèi)，實(shí)行了I Network接口，并且提供網(wǎng)絡(luò )公共的方法實(shí)現和事件，它定義了一個(gè)網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型(工作流)，通過(guò)讀取數據庫里面的配置來(lái)確定網(wǎng)絡(luò )的結構，里面包括的公共方法如Send Message等，事件如:Start, End等，并提供網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)方法如:U interwork-State等。
·C Base Node所有節點(diǎn)的基類(lèi)，實(shí)現了Anode接口，并且提供節點(diǎn)公共的方法實(shí)現，這個(gè)類(lèi)定義了用戶(hù)可以的操作選項，并處理用戶(hù)的選擇，里面包括的事件方法有:On User Choice OnMessageln,OnMessage0ut等，該類(lèi)的子類(lèi)實(shí)現了具體的消息解析和處理方法。
·C Base Message所有消息的基類(lèi)，實(shí)現了I Message接口，并且提供消息公共方法的實(shí)現，包括定義消息的類(lèi)型，消息的具體內容等。
·C Baseline所有鏈路的基類(lèi)，實(shí)現了Ilene接口，并且提供鏈路公共方法的實(shí)現。該類(lèi)主要對業(yè)務(wù)做延遲，定時(shí)等處理。
·C Work J low Engine負責創(chuàng )建，讀取，釋放，結束工作流等輔助工作。
4.5流程執行
下面以一個(gè)業(yè)務(wù)流程來(lái)解釋流程的具體執行過(guò)程，假設工作流為物管部門(mén)物資入庫，信息網(wǎng)絡(luò )流程如下:
1)瀏覽器接受用戶(hù)(材料員)輸入消息，以JSON格式發(fā)送給服務(wù)器。進(jìn)入第二步。
2)服務(wù)器對用戶(hù)提交的每一個(gè)物資抽象成SN節點(diǎn)，封裝成I Message，并發(fā)送(Ilene)給該網(wǎng)絡(luò )的CN節點(diǎn)(網(wǎng)絡(luò )的特殊節點(diǎn))，進(jìn)入第三步。
3 ) CN節點(diǎn)對流程作一些預先的工作，但并不是所有的流程都有具體的工作，在本業(yè)務(wù)流里，它只是直接把消息發(fā)送給下一個(gè)RN (Anode)節點(diǎn)。進(jìn)入第四步。
4)該節點(diǎn)為稱(chēng)為物管科長(cháng)審核，物管科長(cháng)可以選擇通過(guò)審核或不通過(guò)審核，當通過(guò)審核時(shí)，直接進(jìn)入第五步，否則進(jìn)入第八部步。
5)該節點(diǎn)稱(chēng)為材料員確認，只有確認操作，確認后進(jìn)入第六步。
6)該節點(diǎn)稱(chēng)為庫管員確認，只有確認操作，確認后進(jìn)入第七步。
7)該節點(diǎn)稱(chēng)為流程成功結束，物資進(jìn)入物管倉庫，RN根據I Message提取入庫物資信息，并更新數據庫，然后廣播(Send Broadcast Message)流程成功消息到各個(gè)節點(diǎn)。各節點(diǎn)收到消息后反饋給用戶(hù)。
8)該節點(diǎn)稱(chēng)為流程失敗結束。物資倉庫數據不變，并廣播失敗消息到各個(gè)節點(diǎn)。各節點(diǎn)收到消息后反饋給用戶(hù)。
4. 6工作流權限管理模型
在工作流的控制方式中有以下七種:擴展的基于角色的訪(fǎng)問(wèn)控制模型、基于任務(wù)的訪(fǎng)問(wèn)控制模型、基于角色和任務(wù)的訪(fǎng)問(wèn)控制模型、基于團隊的訪(fǎng)問(wèn)控制模型、基于規則的訪(fǎng)問(wèn)控制模型、基于狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)控制模型、面向服務(wù)的訪(fǎng)問(wèn)控制模型團。本系統采用基于角色的訪(fǎng)問(wèn)控制模型。
權限類(lèi)型分為兩種粒度，一種是記錄級權限，另一種是業(yè)務(wù)級權限。系統再把這些權限分配給角色或者直接分配給用戶(hù)，角色可以遞歸分配給角色，最終分配給用戶(hù)。結合流程引擎的實(shí)現，基于角色的訪(fǎng)問(wèn)控制模型能很好地嵌入在A(yíng)node中，一個(gè)Node就是對具有指定角色和指定人員的集合能對流程指定節點(diǎn)進(jìn)行處理的總稱(chēng)。
5結語(yǔ)
本文闡述了基于網(wǎng)絡(luò )信息流模型的工作流引擎，分析了物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸的特點(diǎn)，同時(shí)在流程引擎中引入該思想，得益于成熟的物聯(lián)網(wǎng)理論，該引擎能很好地應付復雜的業(yè)務(wù)需求和業(yè)務(wù)需求的變更。本文實(shí)現的物資管理系統也證明了該方案的可行性。由于是第一次在工作流中引用物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸特點(diǎn)的思想，工作流引擎在設計實(shí)現方案上還存在一些欠缺，網(wǎng)絡(luò )的可擴展性比真實(shí)的要差，各種網(wǎng)絡(luò )之間的融合方案沒(méi)有實(shí)現，子網(wǎng)方案也只存在于引擎設計的概念階段，這也是今后要努力的方向。
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