基于Ａｇｅｎｔ的虛擬倉儲的研究

摘要：在分析虛擬倉儲的系統功能的基礎上，介紹基于Agent技術的虛擬倉儲的實現的方式；提出了基于通信頻道在虛擬倉儲的應用，并通過無線技術之間的通信，以信息傳遞的方式實現對虛擬倉儲的各種運作，從而實現虛擬倉儲的集成管理。

關鍵詞：虛擬倉儲；Agent；協作規劃

中圖分類號：F253.4文獻標識碼：A文章編號：1002-3100(2007)07-0001-04

Abstract: On the basis of analyzing the system function foundation， this paper proposes the realization way of virtual warehousing based on the Agent technology; proposes the correspondence in the application of virtual warehousing， and by the correspondence of wireless technical unit， in way of information transmission to operate the virtual warehousing system， thus realizing the integrated management of virtual warehousing.

Key words: virtual warehousing; Agent; coordination

美國的Stuart（1995）提出了虛擬倉儲（vitrual warehousing）的概念，并討論了支持虛擬倉儲的網絡通信技術。虛擬倉儲的觀念被定義為一個全球范圍內的存儲系統，這個系統利用各種方法執行動態的、連續的物流功能，這些方法具備只有世界級的配送中心才能達到的效率和準確性。虛擬倉儲構思的基礎是新出現的一些高科技，這些技術使得世界范圍內大量數據加速運轉，同時在一個實時環境中增強了數據庫的準確性。此系統的優點是準確率及生產率高、顧客服務水平清晰可見，具有精確的運輸控制和數據分析能力。人們期望虛擬倉儲可以減少庫存、增加生產率、提高顧客服務水平，但它在開發和應用方面還沒有走向成熟。

虛擬倉儲是一個具有實際研究潛力的新構思。其研究范圍包括確定關鍵參數如在各地的存貯水平、通信頻道的能力及類型、物料運動路線的程序算法、存貯的創新技術等。有效地實行虛擬倉儲技術取決于先進的通信能力、有效的運輸方案及進行存貯通信運輸決策的算法（Kasilingam，1996）。當代信息技術的發展也為研究虛擬倉儲技術提供了良好的條件，如手提電話越來越小，越來越靈活、便宜，同時出現的新技術可以和處理音頻信息一樣處理文件和圖像。智能卡可用來跟蹤這些不同設備工具的物理位置。Daggat（1995）也提出了利用衛星通信手段的好處。衛星具有優先地面通信系統的長處，因為它們可提供的數據范圍更廣、靈活性更高。無線通信為虛擬倉儲的實施提供了非常有利的條件。

1虛擬倉儲的結構

虛擬倉儲的目標在于提高倉儲物控水平，開發倉儲物流效益。虛擬倉儲系統重要的是基礎信息源，與虛擬倉儲系統關系最密切的部門是生產控制部門、基層作業部門和系統內部的采購、計劃、財務部門。虛擬倉儲為系統內的計劃、采購、財務部門及系統間的部門提供信息資源。虛擬倉儲是企業物流信息化的基礎，無論是MRP，還是MRPⅡ或ERP工程，都需要虛擬倉儲信息系統優先完成。無論是確定訂貨點、訂貨批量還是訂貨周期，都需要知道某時段的庫存量；編制MRP，計算凈需求也需要掌握庫存量；在進行合同執行跟蹤、采購評價、采購成本計算和庫存結構分析時，都離不開庫存量的計算。因此，要實現物流系統的信息化，須首先實現虛擬倉儲系統信息化。

1.1虛擬倉儲實現的實時跟蹤

要實現虛擬倉儲的實時跟蹤，采用RF（RADIO FREQUENCY，無線射頻）技術加上正確編程的實時物流系統。RP物流的硬件主要由無線終端、無線網關與服務器構成，具有無線通訊功能。與服務器通過RJ45與局域網線聯接。終端與服務器之間通過網關交換信號。系統的基本功能：無線實時倉儲管理系統是以條碼技術為核心，充分應用無線網絡通訊技術和無線手持電腦終端，結合C／S和B／S體系結構建立的虛擬倉儲的實時管理系統。虛擬倉儲系統基本功能如下：一是實時貨位查詢。通過掃描商品的條碼可以實時查詢其存儲的貨位，同時基于貨位庫存信息查詢商品信息。二是人力、物力資源動態綜合分配。可以基于出入庫商品的批量，動態地分配人力、物力資源，提高系統的運行效率，減少資源的浪費。三是倉庫系統綜合盤點功能。可以定期對整個倉庫系統進行全面的盤點，產生差異表，便于復盤驗證。四是倉庫內部隨機抽查盤點功能。可以分倉庫、分區、分貨位進行隨機抽查，也可以針對特定類商品抽查。

1.2虛擬倉儲實現的信息共享

虛擬倉儲實現的信息共享模式主要有三種模式。

1.2.1點對點共享模式。點對點共享模式指虛擬倉儲間通過自身建立的內部信息系統，一方直接把對方傳遞來的信息存放在自己的數據庫中。在這種模式中，信息直接從提供方傳給需求方，不需要經由其它數據轉換或儲存中心，信息的提供和獲取是多對多關系，即共享信息在多個信息系統（或數據庫）間進行兩兩傳遞。這種模式中，根據采用的信息技術又分為EDI模式和基于Internet和www技術數據接口模式。

1.2.2信息集中管理模式。信息集中管理模式是將供應鏈中的共享信息集中在一個公共數據庫中，各根據權限對其進行操作，完成與多個虛擬倉儲各流程的信息交流。公共數據庫同時包括虛擬倉儲提供的共享信息和外界提供的信息。

1.2.3綜合共享信息模式。該模式是點對點模式和信息集中管理模式的綜合，它對不同信息共享區域采用不同的信息共享模式，通常以一個主要的信息平臺為核心進行構建。

2虛擬倉儲的集成技術

2.1基于Agent虛擬倉儲集成模型

Mulit-Agent系統的規劃模型主要用于協調一致的問題求解規劃，每個Agent都具有自己的求解目標，考慮其它Agent的行動與約束，并進行獨立規劃（部分規劃）。網絡節點上的部分規劃可以用通信方式的來協調所有節點，達到所有Agent都接受的全局規劃，部分全局規劃允許各Agent動態合作。Agent的相互作用以通信規劃和目標的形式抽象的表達，以通信原語描述規劃目標，相互告知對方有關自己的期望行為，利用規劃信息調節自身的局部規劃，達到共同目標。另一種協作規劃模型，它把不同心智狀態下的期望定義為一個公理集合，指揮群體成員采取行動以完成所分配的任務。虛擬倉儲將通過通信方式來協調所有節點，如計劃，采購，財務部門以及庫存結構分析等，實現資源的整合及作業流程的監控和全透明度。

該模型是為適應復雜控制系統的動態實時控制和優化而提出來的。自協調模型隨環境變化自適應地調整行為，是建立在開放和動態環境下的Mulit-Agent。該模型的動態特征表現在系統組織結構的分解重組和Mulit-Agent系統內部的自主協調等方面。虛擬倉儲的作業最優得益于系統的自適應性和智能性。圖1是本文提出的基于Agent技術的虛擬倉儲實現方式。該系統有如下特點：（1）將信息按照不同的級別分為全局數據和領域應用數據，分別存儲于聯盟協作層、聯盟管理層和資源管理層的不同的Agent節點上；（2）對數據的訪問通過ACL通信協議的Agent之間的信息交互活動實現；（3）訪問與雙方是對等的結構。

2.2Agent對資源導航

2.2.1數據庫的建立機制

對于不同的用戶，用戶Agent將學習用戶提交的關鍵字和領域信息記錄在用戶模型中，當用戶下次提交查詢任務時，自動讓用戶確認相關信息，避免用戶的重復操作。用于信息導引的信息分類知識是可以不斷擴展的，用戶Agent不僅提供操作讓用戶建立某種分類信息，而且能讓各Agent共享和交流信息分類知識。虛擬倉儲可以利用Agent技術動態的對隨時來訪的用戶信息進行收集、統計、整理和分析，在此基礎上經過Agent的計算、推理來學習不同的用戶的個人偏好，并在用戶下次來訪時為他們提供符合其特點的個性化信息。不僅如此，當用戶的需求發生改變時，Agent也可以根據用戶的行為模式感知這一變化并調整自己的行為，從而達到動態地跟蹤用戶需求的目的。虛擬倉儲就可以從無序的用戶行為中發現其內在的規律，從中挖掘提煉單個用戶的行為特點，最大限度地滿足用戶的個性需求，實現整合資源和倉儲作業的最優化。

2.2.2數據的安全性與維護

在基于Agent的系統中，對數據的管理有如下幾方面的可靠性指標：百分之百的數據實時更新、對數據的并行訪問控制、某系統崩潰發生時的魯棒性，無數據丟失的系統恢復、自啟動能力等，即當其中某一Agent突然停止工作，它不應造成整個控制系統的完全崩潰；每一個Agent子系統應該具有“即插即用”的特點。也就是說，每一個子系統應具有標準接口，以便它能與其它Agent子系統重新組合；單個Agent恢復時不應丟失狀態數據或損壞數據，且該Agent再次啟動運行及再次集成到系統中時也不能對系統其它Agent產生擾亂。例如，如果Agent正處于任務談判過程中，此時某一Agent在承諾活動中由于外界通信干擾或用戶自身設備的物理因素，導致活動突然崩潰，這些承諾信息往往會丟失，整個Agent系統就會出現不協調、不一致的狀態，Agent的恢復機制應該能根據系統的智能性和自適應性幫助處理這些異常。

2.2.3數據庫的訪問

為實現數據庫的有效的訪問，就要建立適當的索引，在一個表上建立索引，能提高信息檢索的效率，但索引也不是越多越好，因為DBMS要在數據表的插入與刪除時對與此表關聯的所有索引進行修改，有時因索引過多而產生較長延遲，導致性能下降，故而索引一定要適宜而建。

數據庫索引連接方式的選擇主要有以下兩種：

（1）基于JDBC直接連接的數據庫訪問方法。它主要提供三項功能：連接數據庫、向數據庫發送SQL語句、處理返回的結果。隨著JDKI．4的出現，Type4驅動應該是最好的選擇，因為它不要移植任何本地代碼，由純Java實現可以直接訪問數據庫，容易進行控制與部署，也不需要安裝另外的中間件。部分代碼實例如下：

import.Java.sq1． *；

…

Try{Class．forName(“Oracle．JDBC．Driver.Ora．cleDriver”)；

Connection Connet=1；

Connet=DdverManager．getConnetion(“JDBC：Oracle：Thin：@[host]：[port]：[SID”，[user]，

[password]];

.....

…／／數據庫操作代碼部分

}

catch(exception e){／／處理exception的代碼部分}

…

}

（2）基于實體Bean的數據庫訪問方法。實體Bean和數據庫的連接不是通過數據庫的絕對名來連接數據庫，而是用邏輯名連接到數據庫，即用JNDI來查找數據源，并進一步實現連接。在BMP中的實體Bean里，數據庫操作的代碼寫入了實體Bean的相應方法中，調用該方法就可以實現對數據庫的操作。在TestTableBean．iava的ejbLoad()方法中取得數據庫的連接，并實現對數據庫的操作，部分代碼如下：

public void ejbLoad(){

…

Prepare.Statement pstmt=1；

Connetion connet=1；

try{

connet=getConnetion();

pstmt=con.prepareStatement(“select field1，field2 from tablename”);

pstmt．setString(1，id);

ResullSet rs=pstmt.executeQuery();

……}

… }／／處理異常并關閉pstmt，con

3基于通信頻道的異構信息訪問

國際電信聯盟（ITU）目前已開始研究制定4G（第4代通信）系統標準，把移動通信系統同其它系統（如無限局域網，WLAN）綜合起來，產生4G技術。2010年前使數據傳輸速率達到100Mbit/s，提供更有效的多種業務，實現商業無線網絡、局域網、藍牙、廣播、電視衛星通信等的無線銜接并相互兼容。4G應具有更高的數據率和頻譜利用率，更高的安全性、智能性和靈活性， 更高的傳輸質量和服務質量（QoS）。4G系統應體現移動與無限接入網及IP網絡不斷融合的發展趨勢，因此4G系統應當是一個全IP的網絡。

虛擬倉儲對物件的監控和用戶無線對接機制，接入網絡的異構性將是其顯著的特點。移動終端將會面對包括WCDMA、cdma2000、GSM、WLAN、WPAN在內的不同的移動接入網絡，這些接入網絡覆蓋不同的區域，具有不同的技術參數，提供不同的業務能力。同時，軟件無線電（SDR，Software Defined Radio）技術的發展使得移動終端具備了接入不同移動網絡的能力。此外，IP技術的廣泛應用使得不同的接入網絡將基于IP網絡層進行融合。在這樣的異構無線環境下，一方面需要通過一定的算法設計來保證為用戶選擇最佳的接入網絡；另一方面，接入網絡選擇的實現、接入網絡間信息的交互均需要一定的信令機制提供支持。

圖2為異構無線環境下進行接入網絡選擇的基本場景以及所涉及的虛擬倉儲功能實體。

當用戶發起呼叫時，需要根據業務的QoS需求為用戶選擇最佳的接入網絡，并通過無線網絡與數據中心的信息交互實現對倉儲的實體控制，以滿足客戶的最大需求，且虛擬倉儲數據中心通過對客戶的數據分析基于Agent的智能性和協調性使倉儲的流程和資源的利用率達到最優。

4結束語

Agent技術為實現異構環境之間的協作提供了可循環的技術標準。在虛擬倉儲中，將資源設備分割，分別構建相應的Agent，Agent之間的通信，以消息傳遞的發式實現對消息的各種操作。基于通信技術的虛擬倉儲實現的過程需借助于現代無線技術的廣泛應用，虛擬倉儲的實現是一個不斷需完善和基新技術于一體的過程。

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