物流信息交換中間件研究

摘要：物流信息交換是物流信息化的關鍵技術，異構數據交換更是物流信息共享的難點。當前，各種物流信息管理系統數據格式差異很大，物流信息全部標準化的時機尚不成熟，物流信息管理系統的穩定性與獨立性又要求信息交換能獨立于系統之外，物流信息交換中間件是最好的選擇。論文從分析物流信息構成出發，研究物流信息交換的需求、方式，進而給出了一種物流信息中間件解決方案。

關鍵詞：物流；信息交換；中間件；異構數據

中圖分類號：F208文獻標識碼：A文章編號：1002-3100(2007)10-0015-04

Abstract: Logistics information exchange is the key technology to logistics informatization， and heterogeneous data exchange is regarded as the more difficult part. Nowadays， each logistics information system has its diversity in data structure. There is also a long way to standardize logistics information. Counting on the stability and independence of software systems， information exchange function is a dependant one to the logistics information management system. So logistics information exchange middleware is the best choice. The paper firstly analyses the contents of the logistics information， then focuses on the demands and flow of logistics information exchange， and finally presents a solution of logistics information exchange middleware.

Key words: logistics; information exchange; middleware; heterogeneous data

信息是現代物流的靈魂，互聯網技術所推動的信息革命極大地促進了物流現代化發展，其中，物流信息交換技術是數字物流[1]信息共享的關鍵。

當前，擁有物流信息的不僅僅是物流企業，商業企業、生產企業等也有相應的物流信息。由于物流是貨物流、資金流、信息流、控制流的高度統一，運輸企業、銀行、客戶等也要和物流企業進行信息交換。

物流信息交換有兩個層面：物流企業內部的信息交換及不同法人單位之間的信息交換。由于物流企業內部的信息交換可以采用統一化的數據格式，易于強制實現。不同法人單位之間的異構數據主要有兩種形式：體系異構、數據異構[2]。由于既有系統信息格式各異，信息需求不一，不易進行數據歸一化處理。

國內外關于不同信息管理系統之間的物流信息交換研究主要集中在信息的集成與標準化方面[3-4]，對于異構信息的共享與交換主要是采用協議的辦法進行，比如采用EDI方式[5]、XML方式[6-7]、SOAP方式[8]等等。但是上述研究都基于相同的中間數據前提下，即采用統一的中間數據格式進行信息交換，對于數據異構狀況下的信息直接交換缺乏探討。

由于每一個信息管理系統的數據結構和數據庫各具特色，如果同時要求雙方進行某種協議的一致，必然導致既有系統的版本升級或者維護調整，這對于大多企業是不能接受的。最好的方式是：物流企業按照對方的數據格式，設置一個數據變換中間件進行數據的“翻譯”，即“解析”傳送來的數據，形成自己所需的格式；“生成”對方所需的數據格式，發送給對方，從而實現異構物流信息的交換與共享。本文從物流信息、交換需求、交換軟件設計三個方面對物流信息交換中間件LIEM（Logistics Information Exchange Middleware）進行研究，給出了一個物流信息交換方案。

1物流信息

物流中的信息流是物流的反映。信息流及時地反饋物流變化的各種信息、情報、資料、指令等等，其中的信息是否及時、準確又制約著物流，對物流流量、流向的預測與決策有直接的影響。物流信息具有標準性、唯一性、完整性、一致性、準確性等內在要求[9]。

1.1物流信息內容構成。物流信息涵蓋的方面很廣，物流信息管理需要進行交換的內容大致可以分為公文信息、貨物信息、單證信息、調度信息、查詢信息等（如表1所示）。

1.2信息表示格式。當前，物流信息的表示方式大致可以歸納為四類：文本文件、表格文件、網絡傳送文件、特殊格式文件（如表2所示）。每一類文件又有多種文件格式。

2物流信息交換需求

2.1信息交換分析。不同法人單位包括物流企業的物流信息管理系統、網絡門戶，生產企業信息管理系統、散客戶個人、運輸企業信息管理系統、電信系統、銀行系統，等等。信息交換的兩端數據格式多樣，數據安全性、準確性、時效性都需要保障。LIEM不僅要正確辨識接收的信息屬于何種接口類別，還要將其中數據正確析取，并進行正確的格式變換，形成另一方需要的數據格式，按照合適的接口參數和形式進行發送。可見，中間件必須具有身份識別能力，接口辨識能力，正確的數據析取能力，準確的數據格式組織能力，智能作業流程控制能力，實時數據傳送能力。

LIEM負責數據信息的接收、數據解析、數據變換、數據組織、數據發送。輸入是一個法人單位的信息端，輸出是另一法人單位的信息端。實際上，LIEM是作為物流企業的對外“交互界面”存在的，即其一端固定為物流信息管理系統（或者物流信息企業的數據中心）。由于信息端的變化性，需要中間件具有靈活的體系結構，能夠適應隨時地信息映射關系變更。

2.2信息交換方式。LIEM接口對應的信息端形式多樣，主要有三個類別：網絡方式、通訊方式、存儲介質方式。其中，網絡方式又包含Internet網絡、專線對接、撥號鏈接；通訊方式包括電話語音受理系統、短信服務等；存儲介質包括磁介質、光介質、波介質，利用存儲介質進行信息交換的方式正淡出網絡時代。

網絡方式下，采用網絡既有協議可以完成數據報文的交互，數據的實時性和信息量都可以保證；電話語音受理系統通過語音提示轉接獲得數據報，但這種方式主要用于獲取少量信息，數字信息發送受到很大限制；短信便捷但信息量小，需借助電信接口；存儲介質傳送大多是數據送達后，通過LIEM進行數據轉換，其時效性和交互性差。因此，可以認為物流信息交換的主要方式是網絡接口實現，并輔以少量的其他信息交換方式。

3物流信息交換中間件設計

3.1拓撲構型。綜上可繪制LIEM的拓撲構型（如圖1所示）。這樣的構型不僅可以滿足物流企業的信息交換需要，也可以很好地保持物流信息交換各端的軟件獨立性與數據結構獨立性。

可見，異構數據經過網絡發送到LIEM，經過安全和身份確認后，數據被轉換成為物流企業可利用的格式，或完成操作，或再經過一定處理之后，重新變換成不同的異構數據格式，發還給相應的物流信息數據端。

3.2層次結構。考慮到LIEM的靈活性與可維護性，結合軟件工程規范，可以將LIEM分為四層（如圖2所示）：接口處理層、專項處理模塊層、公共API層、基礎數據層。

接口處理層用于驗證用戶身份、辨識接口類別、剔除無用信息、判定處理轉向、確定發送目的等；專項處理模塊層是由一系列的獨立的功能程序單元組成（如表3所示）；公共API層是為了簡化專項處理過程，并輔助提升專項模塊獨立性，由一系列的中間件內部功能單元組成。信息交換過程大致如圖2中所有箭頭文字所列，鑒于信息交換方式的多樣性，其中的有些處理環節可以省去。

3.3模塊分析。由于物流企業信息交換另一端的多變性，如變更客戶、信息管理系統升級、數據格式調整等，接口處理層、專項處理模塊層需要進行隨時按需的軟件編譯，版本由配置管理文件控制。這樣，數據格式變化可以通過重新維護并編譯對應的專項數據處理模塊來實現，信息交換端的變化可通過接口處理層的重新維護與編譯來實現。相應地，與變化相關的基礎數據，或者對應的公共API也需要進行必要的調整。但是，由于采用了幾乎相互獨立的功能模塊設計方法，局部調整不影響其他模塊；采用局部瞬時軟件替換，版本的升級也不會影響到信息交換的時效性。軟件模塊劃分采用模塊化原則，按照層次結構的LIEM模塊構成如表3所示。

3.4信息交換算法。物流信息交換過程相對簡單，但是數據處理控制相當復雜，特別是數據的析取與格式變換。在LIEM中，信息交換算法如圖３所示。

在LIEM運行期間，不斷監聽接口端，每次收到數據都要進行身份驗證，權限檢查；合法的數據經過解析，解析結果正確就進行數據的轉換，或者按照物流作業流程激發相關的處理，如果數據錯誤就記錄操作日志，并將錯誤狀況發還給接口端，以便對方再次發送正確的數據。合法數據經過變換后，形成滿足需要的數據格式，添加必要的接口和用戶信息，進行網絡數據傳送，按照時限和網絡狀況，或正確發送，或給出錯誤報告，記入操作日志。

這個算法流程是雙向的，物流企業的信息經過LIEM形成特色的針對性數據，傳送給特定的信息用戶；反之，信息經過LIEM，形成歸一化的物流數據，送企業物流信息管理系統或數據中心，進行業務處理。

4結束語

物流信息化過程中的信息交換與共享成為數字物流發展的關鍵。本文分析物流信息構成，給出了物流信息的交換數據類別。依據物流企業信息管理需要，研究物流信息交換中間件的層次關系，提出了一種模塊劃分，并設計了一種信息交換流程，從而構建了一個用于實現異構物流信息交換與共享的物流信息交換中間件解決方案。經過中鐵行包物流信息交換平臺實踐驗證，該方案是可行的。

物流信息交換中間件不僅可以滿足物流信息交換與共享的需要，而且能夠隨著數據格式的變化、信息管理系統的調整而靈活維護，大大降低了物流軟件開發成本，提高了物流信息的利用率，有效促進了物流行業生產力的提升。但是，鑒于物流信息的復雜性，以及物流信息交換需求的多樣性，物流信息交換中間件的物流信息標準化、信息交換算法、整體效果評價等尚待進一步研究。

參考文獻：

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