基於網路資訊流的物資資訊管理系統的研究與分析論文
基於網路資訊流的物資資訊管理系統的研究與分析論文
1引言
通常情況下，市場上各種倉庫管理軟體對物資的分類管理方式，與企業對物資的管理方式不符合，管理軟體存在功能缺乏和功能冗餘的不足。在實地考察研究淮南礦業集團某礦實際運作的情況下，為了解決企業在管理物資管理過程中出現的問題，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現了工作流引擎，工作流技術很好地解決了軟體系統與企業對物資的管理流程不一致問題，同時可以非常清楚快捷地描述業務流程，監控管理工作的程序。文獻中提到了工作流技術和物聯網技術的結合，但它只闡述它們之間的協作。而本文在深入研究工作流技術和物聯網技術後，結合物聯網智慧，自動化和可靠的特點，透過融合物聯網技術和工作流技術的思想來設計軟體架構，實現了用物聯網資訊傳輸的思想來設計基於網路資訊流的工作流引擎，按此思想，軟體系統中的物資不僅僅只是表單中的一套資料，而且也是一個物件，物資屬性的改變作為資訊流在各管理人員之間傳閱。在此基礎上實現了物資管理軟體，很好地解決了該企業在管理工程中出現的各種業務問題。
2系統總體架構設計
本系統深入分析研究了該礦業集團的物資管理流程，按照資訊化標準，運用結構模組化，面向物件的思想，對系統進行全新設計。
2. 1系統需求
系統需要協調物管部門和各個普通部門(如煤炭管理科，掘進一區等)之間的物資流轉工作，物管部門和各個普通部門都有一個各自獨立的物資倉庫，在每一個流程中涉及到各種型別的人員的協作，系統中基本的人員角色有庫管員，部門科長，材料員，送料員，普通人員等，不同的角色代表不同的許可權，系統人員以不同的角色參與到業務活動中。
2.2模組劃分及整體架構
系統的模組和整體架構後端主要包括許可權控制、資料安全控制、業務流程設計、業務管理、流程引擎等模組。其中流程引擎模組是本系統的核心模組。
3設計思想
本系統採用架構設計軟體，除網站伺服器外，瀏覽器請求提交資料的方式都採用Ajax技術，資料格式採用二技術，具體採用什麼格式則根據資料傳輸要求和JSON或XML的特點來確定。該技術可以提高互動體驗，減少傳輸的冗餘資料。為實現請求統一，JSON和XML嚴格按照事先設計好的互動協議，資料返回的格式同樣嚴格規定，同時對必要的資料如使用者密碼進行加密傳輸。
在後臺伺服器端，系統首先檢查使用者的Session是否超時，後臺所有服務必須是在使用者已經登入的情況下才能訪問。系統接著解析前端發來的請求，然後把請求交給許可權安全控制模組，以過濾不合理或違法的請求，最後該模組按請求指示的業務型別把它分發到對應的模組，各模組執行實際的請求後，生成對應的SQL請求，這樣的請求再交由資料安全控制模組，以產生最終的SQL語句，返回的SQL請求再層層返回到前端，瀏覽器把系統返回來的資料展示給使用者。在這個過程中，如果哪個模組裡面的檢查，或者處理出現異常，系統會立即檢測到，並把異常資訊經過加工處理後返回給前臺瀏覽器。
許可權安全控制模組主要檢查使用者發來的請求資料格式是否符合通訊協議，是否有許可權訪問該模組，是否超出該模組開放給該使用者的許可權等。資料安全控制主要是檢查資料更新是否影響資料庫的完整性，一致性要求，同時檢查使用者許可權，已達到對使用者許可權在資料記錄級別的控制。
4網路資訊流引擎實現
4. 1相關技術
工作流管理是支援組織業務過程高效執行的思想、理論、方法、技能和系統的總稱，它可以實現業務的自動執行。工作流模型是對工作流的抽象表示，比較常見的工作流建模方法有:基於Petri網的工作流建模方法，基於時間驅動的工程鏈工作流建模方法，基於語言為的工作流建模方法，基於活動網路圖的建模方法等。本文將結合物聯網資訊傳輸的思想，在基於活動網路圖的基礎上研究設計出基於網路資訊流模型的工作流建模方法。
4.2物聯網資訊傳輸特點
物聯網是由大量的感測器節點組成，感測器能感知環境的變化，並把這種變化資訊透過網路傳給匯聚節點，資訊經過匯聚節點處理後，再透過網路到達主機，主機根據感測器送來的訊息進行資訊融合處理，最後把處理結果再反饋給使用者，把控制資訊反饋給感測器。
為了更好地在工作流中使用物聯網資訊傳輸的思想，現作如下的規定，一個環境(一個倉庫)中存在不同的網路(各種型別的業務流程)，一個網路中有且僅有一個CN節點，多個SN節點(各種物資，物資的屬性改變作為感測器的訊號)，多個RN節點(不同的參與處理流程的人員)，這裡的RN和HN因為功能一樣，所以不作區分，統稱為RN。系統會首先按照使用者的操作生成一個CN節點並把訊息給CN節點，這個網路就動起來了。
4. 3網路資訊流引擎設計
工作流實際上是一個網路，一個表單從網路的起點開始，經過節點的處理到達下一個節點，直到該節點是結束型別的節點，流程才正式結束。本系統初步實現了按照文獻提到的排程策略，其擴充套件的工作流引擎。這樣的好處是使得業務能更好地排程。
由於在本系統中工作業務流程都與倉庫的物資流轉(入庫、出庫)相關，在系統設計的過程中，把物資資訊抽象成SN節點，傳統流程裡的表單就是一個CN節點。流程開始時，CN首先收集SN的訊息(物資數量，狀態的改變等)，封裝成一個表單訊息，然後把表單訊息傳送個下一個RN;RN會根據使用者的操作選擇來處理該訊息，如果使用者的選擇表示該流程處理結束，那麼該RN節點會在本網路中廣播流程結束訊息，所有參與該流程例項的節點會收到該訊息，所有收到流程結束訊息的節點會把該訊息通知給相應的使用者。
流程在傳送訊息時地址的實現採用角色方案，因為系統許可權管理方式是基於角色的訪問控制模型，所以地址用角色表示，具體的操作人員表示埠。採用網路中的廣播，多播等概念實現一對多的訊息傳送處理，但是隻有一個訊息會被處理，訊息在處理時，會進行網路狀態判斷，已確定該訊息是否過時，對過時的訊息，系統通知使用者後直接拋棄。
實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。一批新的物資進入倉庫，這就如同一個新的節點加入到這個倉庫網路中，這個網路會監聽到這樣的訊息，並進行相應的流程處理。對於其它(如物資完全出庫)的`情況，該網路同樣能很好地解決。
4. 4流程實現
流程引擎中的關鍵類和介面如下:
·I Network網路(流程)型別介面。
·Anode節點型別介面。
·I Message訊息介面，用於實現協議。
·Ilene訊息鏈路介面，訊息必須透過鏈路才能到達下一個節點。
·C Base Network所有流程網路的基類，實行了I Network介面，並且提供網路公共的方法實現和事件，它定義了一個網路型別(工作流)，透過讀取資料庫裡面的配置來確定網路的結構，裡面包括的公共方法如Send Message等，事件如:Start, End等，並提供網路狀態的訪問方法如:U interwork-State等。
·C Base Node所有節點的基類，實現了Anode介面，並且提供節點公共的方法實現，這個類定義了使用者可以的操作選項，並處理使用者的選擇，裡面包括的事件方法有:On User Choice OnMessageln,OnMessage0ut等，該類的子類實現了具體的訊息解析和處理方法。
·C Base Message所有訊息的基類，實現了I Message介面，並且提供訊息公共方法的實現，包括定義訊息的型別，訊息的具體內容等。
·C Baseline所有鏈路的基類，實現了Ilene介面，並且提供鏈路公共方法的實現。該類主要對業務做延遲，定時等處理。
·C Work J low Engine負責建立，讀取，釋放，結束工作流等輔助工作。
4.5流程執行
下面以一個業務流程來解釋流程的具體執行過程，假設工作流為物管部門物資入庫，資訊網路流程如下:
1)瀏覽器接受使用者(材料員)輸入訊息，以JSON格式傳送給伺服器。進入第二步。
2)伺服器對使用者提交的每一個物資抽象成SN節點，封裝成I Message，併發送(Ilene)給該網路的CN節點(網路的特殊節點)，進入第三步。
3 ) CN節點對流程作一些預先的工作，但並不是所有的流程都有具體的工作，在本業務流裡，它只是直接把訊息傳送給下一個RN (Anode)節點。進入第四步。
4)該節點為稱為物管科長稽核，物管科長可以選擇透過稽核或不透過稽核，當透過稽核時，直接進入第五步，否則進入第八部步。
5)該節點稱為材料員確認，只有確認操作，確認後進入第六步。
6)該節點稱為庫管員確認，只有確認操作，確認後進入第七步。
7)該節點稱為流程成功結束，物資進入物管倉庫，RN根據I Message提取入庫物資資訊，並更新資料庫，然後廣播(Send Broadcast Message)流程成功訊息到各個節點。各節點收到訊息後反饋給使用者。
8)該節點稱為流程失敗結束。物資倉庫資料不變，並廣播失敗訊息到各個節點。各節點收到訊息後反饋給使用者。
4. 6工作流許可權管理模型
在工作流的控制方式中有以下七種:擴充套件的基於角色的訪問控制模型、基於任務的訪問控制模型、基於角色和任務的訪問控制模型、基於團隊的訪問控制模型、基於規則的訪問控制模型、基於狀態的訪問控制模型、面向服務的訪問控制模型團。本系統採用基於角色的訪問控制模型。
許可權型別分為兩種粒度，一種是記錄級許可權，另一種是業務級許可權。系統再把這些許可權分配給角色或者直接分配給使用者，角色可以遞迴分配給角色，最終分配給使用者。結合流程引擎的實現，基於角色的訪問控制模型能很好地嵌入在Anode中，一個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進行處理的總稱。
5結語
本文闡述了基於網路資訊流模型的工作流引擎，分析了物聯網資訊傳輸的特點，同時在流程引擎中引入該思想，得益於成熟的物聯網理論，該引擎能很好地應付複雜的業務需求和業務需求的變更。本文實現的物資管理系統也證明了該方案的可行性。由於是第一次在工作流中引用物聯網資訊傳輸特點的思想，工作流引擎在設計實現方案上還存在一些欠缺，網路的可擴充套件性比真實的要差，各種網路之間的融合方案沒有實現，子網方案也只存在於引擎設計的概念階段，這也是今後要努力的方向。