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摘要：随着计算机网络技术发展和应用的深入，嵌入式操作系统以及网络传输技术的普及，PDA以其体积小、能耗低、功能强、易开发等优势，正在各领域中受到广泛的关注。本文结合仓库管理信息系统实例提供了一种很好的解决方案。
关键词：PDA；无线局域网；条形码；数据同步
中图分类号：TP368.3 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 19-0000-02
Design and Implementation Based on PDA Mobile Warehouse Management System
Jin Chuanyang,Zhang Huimin,Chen Jianming,Li Zhenwei
(Armored Force Engineering Institute,Beijing100072,China)
Abstract:With the computer network technology development and application of in-depth,embedded operating system and network transmission technology to the public,PDA with its small size,low power consumption,strong function,easy to develop other advantages,is widespread in all areas of concern in.In this paper,an instance of warehouse management information system provides a good solution.
Keywords:PDA;Wireless LAN;Bar code;Data synchronization
一、前言
众所周知，世界各国武器装备信息化加速发展，我国国防和军队现代化建设也进入了一个新的发展阶段，如何在新时期下有效地实施武器装备管理信息化，是装备发展所面临的新问题。目前，大部分仓库管理一般都依赖于一个非自动化、以纸张文件为基础的信息系统来记录、追踪进出的物资器材，仓库内部管理采取纯手工操作方式，需要不断地重复录入、审批数据，人为因素的不确定性，会导致劳动效率低下，集中管理效率不高，数据更新不及时。
随着物资器材数量的增加以及出入库频率的剧增，无法适应部队日益增长的军需物资流通和快速调拨的实际需求。因此，应用先进的计算机网络通信技术改变旧有模式，实现仓库管理的自动化、信息化已成为一种必然。
PDA全称是个人数字助理（Personal Digital Assistant），“小巧便携，移动办公”是其最大优点，应用领域越来越广泛，结合无线通信技术、数据库技术可以实现数据的实时传输与同步更新。如充分发挥PDA的移动性和实时性，简化管理人员操作流程，缩短信息读写时间，可以大大提升管理效率，同时减少仓库管理人员频繁调换所带的麻烦。
针对以上情况，我们设计开发了一款基于PDA移动式无线局域网仓库管理信息系统。
二、系统结构与设计
（一）总体功能
本系统核心任务是物资器材的出入库管理，其基本工作流程是：申请单位填写需求申请单，机关人员根据申请单中记录的基本信息和需求单位对物资需求的描述信息，查询仓库器材，根据物资储备情况，生成正式的申请单，需求单位领取正式申请单后，由仓管人员根据正式申请单进行装备器材的出入库操作。
由于大型仓库的现场作业无法在计算机前直接操作，工作人员必须配备带有条码扫描功能的手持移动终端进行现场数据采集，实时把数据上传到服务器集中批量处理，及时更新，同时也能把所需资料下载到PDA智能终端上，供随时查询与调用。
（二）系统结构
目前PDA和服务器之间都有成熟的数据通信技术，但针对具体的环境、特殊的需求，需要应用现有的技术，制定量体裁衣的解决方案。在理想情况下如图1所示，中心服务器内存放所有专业装备器材信息，每个专业仓库管理操作业务不同，必须配有一台仓管工作站，出入库管理员的无线接入点AP接入中心服务器，而每个无线AP需要通过仓管工作站进行数据同步实时更新。所有无线AP的操作区域遍及库房的各个角落，使PDA终端在库房内部的任何地点，都能和服务器保持实时通讯，从而保证了对整个库房无线信号的全覆盖。经过验证，PDA与无线AP之间距离不能超过50米，如果库房面积太大，需要增加安装无线AP接入点，保证信号全部覆盖，由于可以互为冗余，保证网络通信的可靠性。另外，如库房分布比较分散，可采用无线网桥方式连接成为统一的网络体系，便于网络的扩展和拆除。
（三）模块功能设计
1.入库管理。仓库对入库单进行入库确认操作，仓库工作人员可以浏览已提交的入库单，并进行实际入库操作。扫描入库产品条码，并放置与相关库位，进行入库确认。
2.出库管理。经过审批的出库单会显示在仓库管理人员相关界面。仓库人员扫描实物条码进行出库确认。如所扫描产品和出库内容不符，则手持智能终端将会报警提示扫描出错，无法进行正常出库。
3.库位管理。系统支持对货物所在仓库以及库位调整，仓库管理人员根据实际情况选择整体调整或者部分调整。如整体调整，则可将库位的所有产品均转移到另一库位；如部分调整，则将需转移的部分产品进行转移，通过扫描确认。
4.盘点管理。系统支持对库存的盘点。用数据采集器对库存进行盘点，生成盘点表输入系统。系统出具账面库存和盘点库存差异表，以供查询、校对；同时支持盘赢、盘亏操作并生成日志文件以供查询。
5.统计查询管理。对器材库存量、库位等各种信息进行统计查询。
6.数据管理。打开同步命令，和中心服务器进行数据更新同步。
（四）关键技术
1.信息采集条码二维化。考虑到一维条码信息容量受到限制，且依赖后台数据库，处理速度低，但二维码本身可以存储装备信息，具有信息容量大、信息密度高、容易打印、译码可靠性高、修正错误率强等很多优点。当装备器材入库时，采用PDF417条码进行编码。另外，移动数据采集终端须考虑：传输速率、抗干扰性、兼容性、可扩展性。综合考虑性能价格比和便携性等因素，选择具有模块化设计结构产品－美国Symbol公司的MC50，便于未来技术的升级与扩展。
2.无线网络通信技术。为了便于PDA移动通信，选择采用无线通信技术。无线数据通信技术（Radio Frequency，简称RF）以无线信道作为传输媒体，具有建网迅速，通信灵活方便、实时连接，是实现移动通信的关键技术之一。主要由蓝牙和Wi-Fi（即802.11b）协议形式。蓝牙技术是低功率短距离的（30英尺，约9.1米）联网方式，最高传输速率为800kb/s；而Wi-Fi可以提供对互联网或局域网的无线高速接入，接入以太网的最高速率能达11Mb/s，有效范围可达300英尺。由于绝大部分仓库内距离可达几十米，甚至上百米，已经超出了蓝牙协议的传输极限。基于这种考虑，最终选择Wi-Fi通信协议形式。
3.数据实时同步更新。为了保证数据一致性，必须考虑移动客户端和中心服务两种数据库之间的同步和复制机制。
中心服务器与PDA之间数据同步更新有RDA，Replication和Web Service三种方案可供选择。
最终，我们采用Web Service方式，是基于以下几点考虑的：（1）Web Service处于业务层，封装核心业务逻辑，当软件更新升级时，只需修改Web Service里的部分代码就可以维护软件。（2）一般情况下，无线AP是可以达到的，B/S模式处于“始终连接”状态下，用户使用更为方便，程序更新只需在服务器中进行。用户使用PDA的Brower（浏览器）访问服务器，服务器的IIS调用Web Service对请求的业务进行处理。（3）在没有网络环境下，我们启用部署在PDA中的客户端程序，事先在网络环境下调用Web Service下载出入库单据信息和装备库存信息到本地PDA的SQL Mobile里。Client程序使用SQL Mobile数据完成出入库操作。回到网络环境后，Client再次调用Web Service把处理结果从SQL Mobile更新到数据库中。至此，最大限度地实现了数据的同步。
（五）安全问题
由于802.11网络以无线电波作为传输媒介，任何符合这个标准的设备都能接收信号，所以存在着严重的安全隐患，也无法确保信息保密，所以必须考虑无线网络应用的安全性。目前无线手持终端使用WEP（Wired Equivalent Privacy）加密技术来提升网络的安全性，可以防止未经授权访问和接收信息，有效地解决了网络传输安全问题。
三、结论
本系统解决了手工出入库繁琐易错问题，实现了仓库数据收集的自动化，提升了仓库作业尤其是仓库盘点的作业效率，也大幅提升了仓库数据的准确性和及时性，减少了现有模式中查找货位信息的时间（经检测可以缩短2/3左右），提高了查询和盘点精度（精确度可以达到99%以上），加快了出、入库单的流转速度，从而增强了仓储系统的业务处理能力。通过该系统能实时掌控当前装备器材的储备状况，及时调拨紧急装备，对提高部队装备保障力具有十分重要意义。
参考文献：
[1]S.A.Petersen,M.Divitini,Using Agents to Support the Selection of Virtual Enterprise Teams，Proceeding of Fourth Interational Bi-Conference Workshop on Agent-Oriented Information Systems AOIS-2002,Bolgne,Italy,July 2002
[2]黄俊.基于NET环境的便携式仓库管理信息系统设计与实现[J].物流科技,2004,4:70-73
[3]陈福.基于wince的嵌入式系统数据库访问技术研究[J].应用科技,2006,5:47-60
[4]赵霞.嵌入式操作系统中蓝牙支持软件的研究与开发[J].计算机工程,2005,4:68-70
[5]敖永红.Pocket PC与SQL Server数据库数据同步的研究与应用[J].微型电脑应用,2004,8:16-48
[作者简介]金传洋（1981-），男，安徽六安人，硕士，讲师，研究方向：软件应用与理论与应用。装甲兵工程学院信息工程系；张惠民（1974-），男，福建永定人，博士，副教授，研究方向：软件系统设计。装甲兵工程学院信息工程系；陈建明（1964-），男，湖南益阳人，博士，教授，研究方向：信号与信息处理。装甲兵工程学院信息工程系；李振伟（1979-），男，河南驻马店人，硕士，讲师，研究方向：控制理论与应用。装甲兵工程学院控制系。
关键词：PDA；无线局域网；条形码；数据同步
中图分类号：TP368.3 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 19-0000-02
Design and Implementation Based on PDA Mobile Warehouse Management System
Jin Chuanyang,Zhang Huimin,Chen Jianming,Li Zhenwei
(Armored Force Engineering Institute,Beijing100072,China)
Abstract:With the computer network technology development and application of in-depth,embedded operating system and network transmission technology to the public,PDA with its small size,low power consumption,strong function,easy to develop other advantages,is widespread in all areas of concern in.In this paper,an instance of warehouse management information system provides a good solution.
Keywords:PDA;Wireless LAN;Bar code;Data synchronization
一、前言
众所周知，世界各国武器装备信息化加速发展，我国国防和军队现代化建设也进入了一个新的发展阶段，如何在新时期下有效地实施武器装备管理信息化，是装备发展所面临的新问题。目前，大部分仓库管理一般都依赖于一个非自动化、以纸张文件为基础的信息系统来记录、追踪进出的物资器材，仓库内部管理采取纯手工操作方式，需要不断地重复录入、审批数据，人为因素的不确定性，会导致劳动效率低下，集中管理效率不高，数据更新不及时。
随着物资器材数量的增加以及出入库频率的剧增，无法适应部队日益增长的军需物资流通和快速调拨的实际需求。因此，应用先进的计算机网络通信技术改变旧有模式，实现仓库管理的自动化、信息化已成为一种必然。
PDA全称是个人数字助理（Personal Digital Assistant），“小巧便携，移动办公”是其最大优点，应用领域越来越广泛，结合无线通信技术、数据库技术可以实现数据的实时传输与同步更新。如充分发挥PDA的移动性和实时性，简化管理人员操作流程，缩短信息读写时间，可以大大提升管理效率，同时减少仓库管理人员频繁调换所带的麻烦。
针对以上情况，我们设计开发了一款基于PDA移动式无线局域网仓库管理信息系统。
二、系统结构与设计
（一）总体功能
本系统核心任务是物资器材的出入库管理，其基本工作流程是：申请单位填写需求申请单，机关人员根据申请单中记录的基本信息和需求单位对物资需求的描述信息，查询仓库器材，根据物资储备情况，生成正式的申请单，需求单位领取正式申请单后，由仓管人员根据正式申请单进行装备器材的出入库操作。
由于大型仓库的现场作业无法在计算机前直接操作，工作人员必须配备带有条码扫描功能的手持移动终端进行现场数据采集，实时把数据上传到服务器集中批量处理，及时更新，同时也能把所需资料下载到PDA智能终端上，供随时查询与调用。
（二）系统结构
目前PDA和服务器之间都有成熟的数据通信技术，但针对具体的环境、特殊的需求，需要应用现有的技术，制定量体裁衣的解决方案。在理想情况下如图1所示，中心服务器内存放所有专业装备器材信息，每个专业仓库管理操作业务不同，必须配有一台仓管工作站，出入库管理员的无线接入点AP接入中心服务器，而每个无线AP需要通过仓管工作站进行数据同步实时更新。所有无线AP的操作区域遍及库房的各个角落，使PDA终端在库房内部的任何地点，都能和服务器保持实时通讯，从而保证了对整个库房无线信号的全覆盖。经过验证，PDA与无线AP之间距离不能超过50米，如果库房面积太大，需要增加安装无线AP接入点，保证信号全部覆盖，由于可以互为冗余，保证网络通信的可靠性。另外，如库房分布比较分散，可采用无线网桥方式连接成为统一的网络体系，便于网络的扩展和拆除。
（三）模块功能设计
1.入库管理。仓库对入库单进行入库确认操作，仓库工作人员可以浏览已提交的入库单，并进行实际入库操作。扫描入库产品条码，并放置与相关库位，进行入库确认。
2.出库管理。经过审批的出库单会显示在仓库管理人员相关界面。仓库人员扫描实物条码进行出库确认。如所扫描产品和出库内容不符，则手持智能终端将会报警提示扫描出错，无法进行正常出库。
3.库位管理。系统支持对货物所在仓库以及库位调整，仓库管理人员根据实际情况选择整体调整或者部分调整。如整体调整，则可将库位的所有产品均转移到另一库位；如部分调整，则将需转移的部分产品进行转移，通过扫描确认。
4.盘点管理。系统支持对库存的盘点。用数据采集器对库存进行盘点，生成盘点表输入系统。系统出具账面库存和盘点库存差异表，以供查询、校对；同时支持盘赢、盘亏操作并生成日志文件以供查询。
5.统计查询管理。对器材库存量、库位等各种信息进行统计查询。
6.数据管理。打开同步命令，和中心服务器进行数据更新同步。
（四）关键技术
1.信息采集条码二维化。考虑到一维条码信息容量受到限制，且依赖后台数据库，处理速度低，但二维码本身可以存储装备信息，具有信息容量大、信息密度高、容易打印、译码可靠性高、修正错误率强等很多优点。当装备器材入库时，采用PDF417条码进行编码。另外，移动数据采集终端须考虑：传输速率、抗干扰性、兼容性、可扩展性。综合考虑性能价格比和便携性等因素，选择具有模块化设计结构产品－美国Symbol公司的MC50，便于未来技术的升级与扩展。
2.无线网络通信技术。为了便于PDA移动通信，选择采用无线通信技术。无线数据通信技术（Radio Frequency，简称RF）以无线信道作为传输媒体，具有建网迅速，通信灵活方便、实时连接，是实现移动通信的关键技术之一。主要由蓝牙和Wi-Fi（即802.11b）协议形式。蓝牙技术是低功率短距离的（30英尺，约9.1米）联网方式，最高传输速率为800kb/s；而Wi-Fi可以提供对互联网或局域网的无线高速接入，接入以太网的最高速率能达11Mb/s，有效范围可达300英尺。由于绝大部分仓库内距离可达几十米，甚至上百米，已经超出了蓝牙协议的传输极限。基于这种考虑，最终选择Wi-Fi通信协议形式。
3.数据实时同步更新。为了保证数据一致性，必须考虑移动客户端和中心服务两种数据库之间的同步和复制机制。
中心服务器与PDA之间数据同步更新有RDA，Replication和Web Service三种方案可供选择。
最终，我们采用Web Service方式，是基于以下几点考虑的：（1）Web Service处于业务层，封装核心业务逻辑，当软件更新升级时，只需修改Web Service里的部分代码就可以维护软件。（2）一般情况下，无线AP是可以达到的，B/S模式处于“始终连接”状态下，用户使用更为方便，程序更新只需在服务器中进行。用户使用PDA的Brower（浏览器）访问服务器，服务器的IIS调用Web Service对请求的业务进行处理。（3）在没有网络环境下，我们启用部署在PDA中的客户端程序，事先在网络环境下调用Web Service下载出入库单据信息和装备库存信息到本地PDA的SQL Mobile里。Client程序使用SQL Mobile数据完成出入库操作。回到网络环境后，Client再次调用Web Service把处理结果从SQL Mobile更新到数据库中。至此，最大限度地实现了数据的同步。
（五）安全问题
由于802.11网络以无线电波作为传输媒介，任何符合这个标准的设备都能接收信号，所以存在着严重的安全隐患，也无法确保信息保密，所以必须考虑无线网络应用的安全性。目前无线手持终端使用WEP（Wired Equivalent Privacy）加密技术来提升网络的安全性，可以防止未经授权访问和接收信息，有效地解决了网络传输安全问题。
三、结论
本系统解决了手工出入库繁琐易错问题，实现了仓库数据收集的自动化，提升了仓库作业尤其是仓库盘点的作业效率，也大幅提升了仓库数据的准确性和及时性，减少了现有模式中查找货位信息的时间（经检测可以缩短2/3左右），提高了查询和盘点精度（精确度可以达到99%以上），加快了出、入库单的流转速度，从而增强了仓储系统的业务处理能力。通过该系统能实时掌控当前装备器材的储备状况，及时调拨紧急装备，对提高部队装备保障力具有十分重要意义。
参考文献：
[1]S.A.Petersen,M.Divitini,Using Agents to Support the Selection of Virtual Enterprise Teams，Proceeding of Fourth Interational Bi-Conference Workshop on Agent-Oriented Information Systems AOIS-2002,Bolgne,Italy,July 2002
[2]黄俊.基于NET环境的便携式仓库管理信息系统设计与实现[J].物流科技,2004,4:70-73
[3]陈福.基于wince的嵌入式系统数据库访问技术研究[J].应用科技,2006,5:47-60
[4]赵霞.嵌入式操作系统中蓝牙支持软件的研究与开发[J].计算机工程,2005,4:68-70
[5]敖永红.Pocket PC与SQL Server数据库数据同步的研究与应用[J].微型电脑应用,2004,8:16-48
[作者简介]金传洋（1981-），男，安徽六安人，硕士，讲师，研究方向：软件应用与理论与应用。装甲兵工程学院信息工程系；张惠民（1974-），男，福建永定人，博士，副教授，研究方向：软件系统设计。装甲兵工程学院信息工程系；陈建明（1964-），男，湖南益阳人，博士，教授，研究方向：信号与信息处理。装甲兵工程学院信息工程系；李振伟（1979-），男，河南驻马店人，硕士，讲师，研究方向：控制理论与应用。装甲兵工程学院控制系。