1 引言
近些年,随着仓储规模的不断扩大,陈旧的仓储管理方式与硬件设施已经不能满足管理者的需求。对于整个仓库区而言,人为因素的不确定性,导致劳动效率低下,人力资源严重浪费。尤其是在许多的大型仓库中,货物的流动性非常大,货物的进出变动复杂,传统的仓储管理模式会严重影响了正常的运行工作效率。因此,必须依靠科技手段,建立一个安全、效率的科学仓库管理系统。本文将针对以上问题,在仓库管理信息系统实现货物的跟踪查询,货位管理,作业流程管理,客户远程登录查看等,在数字化和信息化的基础上实现交互式管理,最大限度提升仓库管理的效益。
2 设计方案
2.1 设计目标
本文将开发一套捐赠物资仓储管理系统,系统将实现标准的库存管理和仓库业务流程,对物资的入库、出库、查询、盘存等进行统一的自动化管理。
系统功能模块包括:系统信息管理、出入库管理、物资查询和盘存等。用户不仅可以在局域网内访问服务器,也可以通过Internet访问系统,具体的功能架构如图1所示。
2.2 系统结构
现场环境中,仓库管理室与仓库现场分离,又由于仓库比较大,仓库作业无法在管理室内直接完成,所以系统将采用手持移动终端来做仓库现场作业。因此,系统将由仓库管理系统和手持移动终端两部分组成,系统的结构如图2所示。
手持移动终端采集的数据源来自条形码。本系统采用QR二维条码,QR码信息容量大,编码范围广,具有很好的具有纠错功能,成本低,易制作,持久耐用。
2.3 硬件架构
系统硬件由服务器、客户端、条码打印机、手持式移动数据终端、视频服务器、摄像头、无线AP及其网络配套设施组成。本系统的硬件部署结构如下图3所示:
2.3.1 局域网
系统的局域网分有线局域网和无线局域网,两个网络是互联的。无线局域网采用Cisco无线AP作为无线接入点,实现在仓库有效范围的无盲区无线信号覆盖。
2.3.2 服务器
本系统中将配有两台服务器,分别是Web服务器和数据库服务器。Web服务器主要工作是提供网上信息浏览服务,它可以向发出请求的浏览器提供文档的程序。数据库服务器上运行数据库软件,储存数据。
2.3.3 Web客户端
Web客户端为用户使用仓储管理系统提供了友好的人机界面。用户在Web客户端通过浏览器就可以访问服务器。Web客户端同时连接打印机,可以打印表单或条码。
2.3.4 打印机
标签打印机为每件库存物资打印出唯一的QR码,物资信息永久存储在二维码中;也可以为货架打出唯一的条形码。通过条码信息建立起物资与货架之间的联系,便于库存物资的追踪,方便管理。表单打印机打印物资统计,使物资的入库、出库和盘存变得简单,减轻管理者工作负担。
2.3.5 手持移动终端
手持式移动终端是一个无线数据采集终端,基于WinCE系统,与数据库服务器进行无线通信。
2.3.6 视频服务器及摄像头
视频服务器用于仓库的监控系统,它连接多个摄像头。客户端可以通过视频服务器观看监控摄像头的实时视频。
3 软件开发
3.1 软件架构
在软件开发中,采用基于.NET平台的Visual Studio 2008。库管理系统应用程序开发、手持移动终端、Web Service开发和数据处理程序开发基于.NET平台,将采用C#语言编写,手持机应用程序使用Visual C++编写。
软件架构主要包括:客户端开发和服务器开发。系统的软件架构如下图4所示。
3.2 客户端开发
3.2.1 用户操作权限的实现
在系统中,不同的用户有不同的操作权限[1]。系统将用户分为普通用户、管理员用户和VIP用户三个等级。普通用户能对系统进行普通的操作,如添加仓库信息,出入库操作,查询等,不能删除系统信息,只能对自己经手过的,且从入库登记时起7天之内的物资进行删除或编辑的操作。管理员用户则可以进行全部操作。VIP用户可通过远程访问系统,但只能对物资进行查询操作,也可以远程对仓库实时视频监控。
3.2.2 条码打印程序开发
条码打印需根据不同条码打印机来开发相应的条码打印脚本,条码打印机我们采用斑马 ZDesigner S4M-203dpi ZPL打印机。如下所示为打印标签的脚本程序[2]:
}
在打印条码时调用该函数就能打印标签,打印标签如图5所示。
3.2.3 远程监控系统开发
远程监控系统主要用于对仓库系统实施监控系统的远程访问。如图6所示,页面的背景为仓库系统的建筑结构图,摄像头图标则根据实际系统中监控摄像头的位置布局。用户可以点击相应的摄像头图标来打开其监控视频。
监控视频播的相关代码如下:
代码中,参数port为视频服务器端口,channel是摄像头所在通道。当点击“播放”时,会触发该函数,通过视频服务器进行监控视频播放。远程视频监控画面如图7所示:
3.2.4 其他客户端开发
除以上程序开发外,系统还开发了物资的出入库业务、盘存查询、系统管理及手持客户终端出入库等功能模块,这些模块与其他仓储管理系统的功能都相似,此处就不再详细介绍。
3.3 服务器端开发
3.3.1 数据库开发
本系统将采用SQL Server 2005数据库软件。数据表[1]需要根据物资信息和系统信息来建立。每个数据库表都有一个唯一的名字,数据表分为用户、库存、物资种类、物资计量单位、所属单位、仓库、货架等。系统数据库的设计如图8。
数据处理程序主要有数据库查询语言和数据处理的类组成。
在定义了SqlCommand类后,就需要执行它。执行语句有许多方式,这取决于要从命令中返回什么数据。SqlCommand类提供了下述可执行的方法:
● ExecuteNonQuery()－－执行方法,但不返回任何值
● ExecuteReader()－－执行方法,返回值
SqlDataReader类采用在线方式操作数据库,它使用时始终占用SqlConnection,直到关闭SqlDataReader为止。所以,与sqlcon.Close()一样,“读”操作结束之后必须将read关闭,否则会造成连接池外泄。SqlDataReader每次只在内存中加载一条数据,所占用的内存是很小的,可进行大批数据处理,适合对数据库的简单操作。
3) DataSet与SqlDataReader比较[3]
DataSet类采用离线的方式操作数据库,可以把它当成内存中的数据库,DataSet是不依赖于数据库的独立数据集合,即使断开数据链路,DataSet依然是可用的,它可以在前端读取所有的数据,并可以马上关闭与数据库的连接,DataSet读取所有的数据缓存在内存中。DataSet对内存要求较高,比较适合中小数量或复杂操作。
3.3.2 Web Service开发
Web Service向外界提供一个能够通过网络进行调用的API,其各应用程序通过网络协议来访问Web Service,通过Web Service内部执行得到所需结果。它基于.NET平台开发,软件设计主要包括:用户登录模块、出入库和盘存数据上传模块。出入库模块功能是改变物资的状态为“已入库”或“已出库”。具体Web Service架构如图9所示。
4 系统部署及应用
系统[1]将采用B/S(Browser/Server)结构和C/S(Client/Server)结构,Web客户端采用B/S结构,手持移动终端采用C/S结构。服务器分为Web服务器和数据库服务器。
为了保证系统安全,必须搭建Radius认证服务器,认证服务器可以保证已知身份才能访问服务器。我们需要在Web服务器安装并配置Internet信息服务器(Internet Information Server,IIS),IIS可以发布系统的网站。
数据库服务器的搭建需在服务器上安装数据库软件,本系统采用SQL Server2005数据库软件,安装好SQL Server2005后,将其远程连接设置成采用TCP/IP即可。
在B/S结构中,Web客户端作Browse,Web服务器作为Server。我们在Web服务器上通过配置IIS,建立网站,将应用程序将发布在Web服务器上。 Web客户端可以在浏览器地址栏输入访问地址来浏览系统主页,并通过用户名、密码进入系统。
在C/S结构中,手持移动终端作为Client,Web服务器作为Server。手持移动终端的应用软件需远程调用Web Service来访问服务器。同样,通过IIS,我们将Web Service发布在Web服务器上。
至此,系统开发完毕,在应用时,物资的出入库和查询操作流程图如图10所示:
在实际的应用中做了以下操作:
● 进行物资入库登记;
● 进行物资入库信息采集及入库;
● 进行物资库存查询;
在上述操作中,系统均能安全、可靠和正确的运行。现场物资查询结果[4]如图11所示。
5 结束语
基于.NET平台开发应用软件,可以提高软件的开发效率,使软件开发变得简单。引入物联网技术的仓库管理系统成功的应用于救灾物资储备库,在实际应用中可以看出,系统大大减少了仓库管理的人力、物力、和财力,实现了对物资的数字化管理。科学的管理仓库的应用系统是对以前陈旧的仓储管理方式的一种超越,它在以后的仓储管理乃至物联网中将发挥更大、更强的作用。
参考文献:
[1] 林烈青,肖建等.ASP.NET 2.0仓储管理系统开发案例解析[M]北京:机械工业出版社,2007,8.
[2] (美)沃森(Watson,K.),(美)内格尔(Nagel,C.)等.C#入门经典(第5版)[M]北京:清华大学出版社,2010,12.
[3] (美)内格尔(Nagel,C.),(美)埃夫琴(Evjen,B.)等.C#高级编程(第7版)[M]北京:清华大学出版社,2010,11.
[4] (美)吉布斯(Gibbs,M.),(美)沃荷林(Wahlin,D.)著.ASP.NET 2.0 AJAX高级编程[M]北京:清华大学出版社,2008,7.
作者简介:董哲(1981-),男,讲师,研究方向:网络化控制,现场总线控制系统。