基于PDA的裝備信息化管理系統設計與實現

張 巽，魯冬林，周 磊，張宣和

（解放軍理工大學 工程兵工程學院，江蘇 南京 210007）

美國著名智囊Gartner公司于20世紀90年代提出ERP（Enterprise Resources Planning，企業資源規劃）的思想，21 世紀之后，隨著我國IT產業發展和信息化水平的不斷提高，很多企業都陸續開發自己的信息化管理系統。ERP作為先進的信息管理理念，也同樣適用于我軍裝備的信息化改造。在基于信息系統體系作戰背景的影響下，對裝備信息化管理的研究也日益深入。

信息化管理所追求的最高境界就是“實時性”，爭時間，搶速度[1]。實時性對部隊在執行軍事任務中所起的作用尤為突出。因此，為了使部隊能夠高效、準確地對裝備進行信息化管理，通過從內部集成開始，開發了裝備信息化管理系統。我們選擇了個人數碼助理（Personal Digital Assistant，PDA）作為系統終端支持平臺，該系統體積小、重量輕、便于攜帶，能夠在全天候下提供技術支持，具有較強的軍事經濟效益[2]。

1 系統功能設計

裝備信息化管理的內涵是打破單位的四壁，把信息集成的范圍擴大到倉庫的上下游，管理裝備從生產到部隊的整個供需鏈。整個裝備信息集成的工作機制如圖1所示，對該系統進行了內部集成的優化和外部集成的擴展。首先對整個系統軟件進行研發，增加了SCM（供應鏈管理）和CRM（前端客戶關系管理）功能。通過計算機選擇最佳的供應地、運輸路線和運輸手段，控制分散在各地的倉庫庫存。遇到例外事件，可以按照設定的規則和業務流，提出處理建議，幫助指揮員進行輔助決策。

1.1 系統總體設計

系統分為PDA終端和PC服務器端兩個部分。主要包含：PDA手持終端設備，軍用PC、服務器，通信設備以及電源設備。系統主要包括調運計算模塊、信息查詢模塊、設備同步模塊、維護管理模塊、輔助決策模塊5個部分。系統在.NET平臺下采用以C#為編程工具通過混合編程技術實現。

裝備信息化管理系統功能如圖2所示。

1.2 數據庫設計

數據庫為本系統提供數據支撐，是系統不可缺少的關鍵部分。本系統PDA終端中的數據庫采用SQLite，主要用于裝備相關信息查詢。PC服務器端采用SQL2005，主要功能是通過存儲、管理全面、準確的系統配置數據和相關參數為整個系統提供高效的配置管理、配置關聯分析服務和算法相關參數的修改，支撐系統服務管理流程的高效運行。系統采用ERwin建立數據庫的概念模型和物理模型。通過使用ERwin建模工具自動生成、更改和分析IDEF1X模型，不僅能得到優秀的業務功能和數據需求模型，而且可以實現從IDEF1X模型到數據物理設計的轉變[1]。數據表關系如圖3所示。

圖1 裝備信息化管理運行機制圖Fig.1 Picture of equipment information management operation mechanism

圖2 系統功能結構圖Fig.2 System function structure chart

圖3 數據關系表Fig.3 Data relationship table

2 系統各模塊設計與實現

系統的主要功能模塊如下。

2.1 信息查詢模塊

該模塊包括權限管理和資料查詢兩個主要功能。

權限管理主要實現用戶注冊以及用戶信息的查詢、修改和刪除功能。系統對不同級別的用戶設置了不同的權限，在系統內部和數據庫內部均設置了權限監視功能，以防止部分裝備參數等敏感信息被低權限用戶獲取。如PC端數據庫安全性控制中采用了DAC（自主存取控制）與MAC（強制存取控制）相結合的方法，對每一個主、客體指派一個敏感度標記，分別為絕密、機密、秘密和公開4個級別。主體敏感度標記稱為許可證級別，客體敏感度標記稱為密級[3]。

資料查詢功能則是通過數據庫為系統提供數據支撐，如圖4所示PDA端資料查詢界面。用戶可以隨時查詢自己權限內的裝備參數。

2.2 調運計算模塊

裝備在日常訓練和戰時條件下均會遇到大宗物資調運問題，本模塊通過系統內已經存儲的裝備位置、數量等參數信息，根據已有的交通網，通過建立數學模型制定調運方案，將這些物資運到指定集結地且總費用最少。

圖4 PDA端資料查詢界面Fig.4 PDA data query interface

對于某一種物資，可以假設為 m個倉庫 Ai（i=1，2，…，m），儲存量分別為 ai（i=1，2，…，m）；要分別運輸到集結地 Bj（j=1，2，…，n），其需求量分別 bj（j=1，2，…，n），。 從 Ai到 Bj運輸該物資的單價為cij，這些數據可匯總于如下供需平衡和單位運價表中，如表1所示。

表1 供需平衡和單位運價表Tab.1 Supply and demand balance and unit schedule of p rices

系統將每個物資都建立對應的運籌學模型，通過計算機求出最優方案。算法的計算機實現流程如圖5所示。

圖5 單純性法計算機設計流程Fig.5 Pure sex method calculator designs process

2.3 設備同步模塊

該模塊的主要功能是同步PC端和PDA端的數據信息以及對PDA端進行升級服務。實時的設備同步，能保證兩者之間信息交互及時、順利地進行。實現相關功能函數的偽碼如下：

上述語句，模擬了兩個終端之間的一次從連接建立、數據傳送和連接釋放的整個過程。手持終端與車載終端間的每次信息交互，均調用上述函數，執行相關功能。

2.4 系統開發實現

為了進行UI設計，系統PC端開發采用Developer Express.NET軟件進行前臺界面的美化。同時為了能夠在PC機上進行PDA軟件的開發工作，在Windows XP系統上安裝了ActiveSync和Windows Mobile 6 Professional SDK Refresh相關支持軟件。最終系統PC端界面如圖6所示。

圖6 系統PC端界面Fig.6 System of PC interface

3 系統關鍵技術研究

3.1 嵌入式開發技術

系統PDA終端由于其與PC不同的操作系統，因此采用嵌入式數據庫更能滿足系統要求。SQLite作為主流的嵌入式數據庫，可以克服傳統數據庫存儲效率低、安全性能差以及并發性能不佳的缺點。

SQLite數據庫管理關鍵代碼實現如下：

3.2 輔助決策專家系統設計

專家系統（Expert System，ES）亦稱專家咨詢系統，它是一種具有大量專門知識與經驗的智能計算機系統[4]。本系統采用人工智能相關思想進行了系統輔助決策相關功能的設計，因此建立了相關的規則庫和管理系統。

系統的輔助決策功能主要依賴其規則庫的實現。規則庫由兩部分組成：知識庫和模型庫。知識庫通過調用系統數據庫存放的裝備其附屬設備的相關信息而實現元知識的獲取，由于本部分與信息查詢模塊共享系統的數據庫，因此知識庫可自動生成。模型庫存放各種物資調運過程所需的工程計算模型、網絡模型、線性規劃模型、方案生成與評估模型，同時將傳統的單純性法進行計算機化處理，依據不同的外部環境提供的修正系數，供輔助決策系統根據用戶不同的需求調用不同的模型算法。

4 結束語

本系統使用C＃語言作為開發工具，采用兩種數據庫為系統設計了PDA終端和PC服務器端兩個部分。同時將運籌學中的相關算法通過計算機進行實現，解決了裝備調運方案輔助決策和信息化管理等復雜問題。通過實際的使用驗證了系統的可行性，提高了裝備管理可控制化、控制智能化信息化水平。通過與歷史檔案的建立，可以運用數學方法進行預測。進一步提高設備工作效率。

[1]陳啟申.ERP——從內部集成起步[M].2版.北京:電子工業出版社，2010.

[2]王懷曉，劉建永，陸鶯，等.基于PDA的架設制式橋決策支持系統[J].計算機應用，2011，31（1）：52－56.WANG Huai-xiao， LIU Jian-yong， LU Ying， et al.PDA-based decision support system for building bridges[J].Journal of Computer Applications，2011，31（1）：52－56.

[3]王珊，薩師煊.數據庫系統概論[M].4版.北京：高等教育出版社，2008.

[4]敖志剛.人工智能及專家系統[M].北京：機械工業出版社，2010.

[5]Ioannidis，Charalabos.Towards a strategy for control of suburban informal buildings through automatic change detection[J].Computes， Environment and Urban Systems，2009，33（1）：72－75.

[6]STALLINGS W.Simple network management protocol:Network and distributed systems management[M].Boston:Addison-Wesley，2000.