基于云計算的服裝物料管理系統(tǒng)

張 帆，毋 濤

（西安工程大學(xué) 計算機科學(xué)學(xué)院，陜西 西安710048）

0 引 言

服裝物料管理作為服裝生產(chǎn)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，主要負責服裝生產(chǎn)過程中各種原材料的供給、存儲.隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴大，尤其是服裝企業(yè)物料種類的多樣性，訂單的減少，訂單種類的增多，產(chǎn)品品種的多樣性，相對其他企業(yè)需要處理和計算的數(shù)據(jù)更多.所以物料的管理比較繁瑣，如果沒有系統(tǒng)的分析、統(tǒng)計和預(yù)測功能，就會造成物料的短缺或者積壓，對企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生不利的影響.文獻［1］設(shè)計開發(fā)的針織服裝物料管理系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)標準和規(guī)范，解決核心業(yè)務(wù)問題實現(xiàn)企業(yè)信息化.文獻［2］設(shè)計開發(fā)的物料管理系統(tǒng)解決了成本控制和管理困難等問題，實現(xiàn)了企業(yè)信息化.

云計算是近幾年出現(xiàn)的一種新型的具有超強計算能力和處理海量數(shù)據(jù)能力的計算模式［3-4］.中小型企業(yè)通過借助云計算可以在更高的層面上與大型企業(yè)進行競爭.在現(xiàn)有服裝物料管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入云計算并建立云平臺，將現(xiàn)有的以及變化的海量數(shù)據(jù)分布式存儲在去平臺上，企業(yè)不需要購買基礎(chǔ)設(shè)施而是通過互聯(lián)網(wǎng)租用所需要的基礎(chǔ)設(shè)施，購買所需要的軟件服務(wù)，按照購買的服務(wù)多少或者時間長短支付費用，實行企業(yè)間多租用的云存儲服務(wù)平臺.實現(xiàn)公司之間剩余物料的自由調(diào)配.

1 服裝物料管理系統(tǒng)安全機制

云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進行可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲，應(yīng)用軟件，服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進行很少的交互［5］.云計算的基礎(chǔ)設(shè)施即IasS（Infrastructure as a Service）、平臺即服務(wù)PaaS（Platform as a Service）和軟件即服務(wù)SaaS（Software as a Service）［6］3種服務(wù)模式將傳統(tǒng)所用的基礎(chǔ)設(shè)施、功能通過互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)的形式傳遞給云使用者.

云中進行數(shù)據(jù)的存儲本來是一件很安全的事，但是將其放入互聯(lián)網(wǎng)這個大環(huán)境中，就存在一定的安全問題.因此用戶將系統(tǒng)部署于云平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，首先擔心的就是數(shù)據(jù)的安全問題.

在傳統(tǒng)的服裝物料管理系統(tǒng)中，基于角色的控制方法（Role-Based Access Control，RBAC）［7］是普遍使用的一種用戶授權(quán)方法.通過在主體和資源之間設(shè)定角色這個概念來進行用戶訪問權(quán)限的控制.隨著信息管理系統(tǒng)應(yīng)用和用戶的增多，這種控制方法通過給用戶分配角色進行授權(quán)的方法就顯得非常繁瑣.因此為了滿足云計算可擴展性分布式數(shù)據(jù)管理的特點，本系統(tǒng)在權(quán)限管理模塊使用一種基于屬性的控制方法（Attribute-Based Access Control，ABAC）.

圖1 實體與屬性之間的訪問關(guān)系模型Fig.1 The access relationship model between entities and attributes

ABAC［7］是在RBAC控制法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是為解決行業(yè)分布式應(yīng)用可信關(guān)系而提出的訪問控制模型，利用與實體相關(guān)的屬性作為數(shù)據(jù)訪問授權(quán)的技術(shù).基于屬性的訪問控制方法中主要把實體的屬性劃分為4個方面：主體屬性（S）、資源屬性（O）、環(huán)境屬性（E）、權(quán)限屬性（R），在進行訪問判定時，需要判斷主體以及資源在環(huán)境條件下具有的屬性是否具擁此種操作.主體主要是指對客體實施訪問的實體，其屬性如用戶的身份，性別，職位，IP等.資源或者稱為客體是被主體操作的實體，其屬性客體的大小，位置等.環(huán)境屬性通常與主體無關(guān)，主要是指一些訪問資源的限制條件，僅僅用于授權(quán)決策，如在滿足某種上下環(huán)境時主體才能對客體進行某種權(quán)限操作.權(quán)限屬性是該主體對該資源進行何種操作的限定.實體與屬性之間的訪問關(guān)系模型如圖1所示.

上述關(guān)系模型圖可以描述為主體屬性s在某種環(huán)境屬性e下，對客體o進行某種權(quán)限操作r.基于屬性的訪問控制方法中實體可以用一個四元組表示U=｛S，O，E，R｝=｛〈s1，s2，…，sm〉，〈o1，o2，…，on〉，〈e1，e2，…，ek〉，〈r1，r2，…，rj〉｝，其中m，n，j≥1，k≥0.ABAC訪問控制判定是根據(jù)實體和資源具有的屬性進行細粒度判定的.在基于云計算的服裝物料管理系統(tǒng)中，首先進行傳統(tǒng)的用戶登錄也就是用戶認證操作，當用戶認證成功后，用戶可以向云服務(wù)器提供訪問請求.訪問的客體存在時，云服務(wù)器可以提取主體和客體的屬性，根據(jù)預(yù)先定義的訪問控制策略生成訪問控制結(jié)構(gòu)，最后進行訪問授權(quán)判決，當與所定義的結(jié)構(gòu)相匹配時用戶就可以執(zhí)行請求操作.系統(tǒng)在云計算下數(shù)據(jù)共享的控制方案如圖2所示.

2 服裝物料管理系統(tǒng)設(shè)計

本系統(tǒng)是在云平臺SaaS模式下開發(fā)，利用云服務(wù)提供商提供的平臺，采用JAVA語言＋Sybase IQ數(shù)據(jù)庫對本系統(tǒng)進行開發(fā)，滿足系統(tǒng)開發(fā)的三層分層架構(gòu)，即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層、業(yè)務(wù)邏輯層、實現(xiàn)表現(xiàn)層［8-10］.首先可以提高系統(tǒng)開發(fā)人員的工作效率，其次層與層之間的低耦合性使系統(tǒng)具有更高的可用性和安全性.

2.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

在服裝物料管理系統(tǒng)中引入云計算，通過建立一個數(shù)據(jù)共享平臺反映存儲在不同數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的及時更新情況.在此系統(tǒng)中，管理部門、庫存部門、采購部門這些部門的操作首先通過用戶認證在 Web（瀏覽器）上登錄進入系統(tǒng)，用ABAC控制訪問方法進行授權(quán)用戶操作控制，合法用戶將操作消息發(fā)給總調(diào)度服務(wù)器，由調(diào)度服務(wù)器統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)入庫、出庫、分析、挖掘等.物料管理系統(tǒng)中各個部門協(xié)同工作，保證物料管理各個流程正常進行，使生產(chǎn)活動順利進行，生產(chǎn)管理部門通過查看上傳至云平臺資源共享數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，可以及時掌握倉庫物料的存儲信息，根據(jù)物料的存儲情況，及時調(diào)整生產(chǎn)活動.部門之間基于服裝物料管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程如圖3所示.

圖2 云計算下基于屬性的控制方法方案Fig.2 Acontrol method named ABAC for Cloud Computing

圖3 基于服裝物料管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖Fig.3 Business process chart based on clothing materials management system

（1）物料庫存業(yè)務(wù)管理部門需要記錄物料的出入庫情況，有到貨通知單時，應(yīng)根據(jù)實際情況登記入庫信息并進行詳細的物料質(zhì)檢，檢驗是否符合入庫要求，如符合則進行入庫登記；

（2）接收到領(lǐng)料單通知，查詢庫存情況，并進行出庫操作和出庫登記；

（3）物料庫存業(yè)務(wù)管理部門將出入庫登記的物料存儲信息分門別類的統(tǒng)計，將匯總統(tǒng)計的數(shù)據(jù)通過基礎(chǔ)設(shè)施及時上傳至云平臺共享數(shù)據(jù)庫中；

（4）采購部門登錄云共享平臺查看物料的庫存情況，對倉庫物料根據(jù)市場的需求運用數(shù)據(jù)挖掘知識對物料的庫存情況進行分析和統(tǒng)計，當物料充足時停止采購，當物料短缺時就及時補貨；

（5）供應(yīng)商接到補貨通知時，進行供貨準備，物料庫存管理部門進行入庫操作，進行數(shù)據(jù)登記；

（6）采購部門將物料的控制信息及時的上傳至云平臺資源共享數(shù)據(jù)庫中，使各部門做出正確的決策，保證生產(chǎn)部門進行順利的生產(chǎn)活動.

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

進行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計需要考慮數(shù)據(jù)隔離和數(shù)據(jù)安全問題，在基于云計算的服裝物料管理系統(tǒng)安全機制中介紹了保證云計算系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全的方法.云計算SaaS模式下常用的數(shù)據(jù)庫方案有［11］：獨立數(shù)據(jù)庫、共享數(shù)據(jù)庫、隔離數(shù)據(jù)架構(gòu)、共享數(shù)據(jù)庫、共享數(shù)據(jù)架構(gòu).獨立數(shù)據(jù)庫是SaaS服務(wù)提供商為每個租戶單獨創(chuàng)造一個數(shù)據(jù)庫，雖有效地保證了數(shù)據(jù)的安全，但是隨著系統(tǒng)用戶、應(yīng)用數(shù)目的增加，后期的擴展和維護費用較高.共享數(shù)據(jù)庫，隔離數(shù)據(jù)架構(gòu)為多個租戶可以共享一個數(shù)據(jù)庫表，為每個租戶提供單獨的物理數(shù)據(jù)隔離，但是當租戶需要跨數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，這種數(shù)據(jù)庫設(shè)計方式存在一定的困難.共享數(shù)據(jù)庫、共享數(shù)據(jù)架構(gòu)是多個租戶可以共享一個Database，這種方法可以使數(shù)據(jù)共享程度達到最高.

每種數(shù)據(jù)庫設(shè)計方案都有各自不同的特點，其數(shù)據(jù)安全保護性能各異.結(jié)合本系統(tǒng)開發(fā)過程中的各個因素，實現(xiàn)企業(yè)間物料的靈活調(diào)配，本系統(tǒng)欲采用共享數(shù)據(jù)庫共享數(shù)據(jù)架構(gòu)方案進行數(shù)據(jù)庫的開發(fā).數(shù)據(jù)庫作為系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)，在設(shè)計時需要處理好表與表之間的關(guān)系.本系統(tǒng)數(shù)據(jù)表較多，關(guān)系比較復(fù)雜，庫存物料信息數(shù)據(jù)關(guān)系如圖4所示.

圖4 庫存物料信息數(shù)據(jù)關(guān)系圖Fig.4 Stock material information data diagram

2.3 功能模塊

根據(jù)服裝企業(yè)的需求分析，物料管理系統(tǒng)應(yīng)該是符合企業(yè)需求以及企業(yè)發(fā)展模式的系統(tǒng).物料管理把握的是否得當，直接影響著產(chǎn)品的生產(chǎn)情況.服裝行業(yè)款式更新日益迅速，如果企業(yè)不能很好的把握物料的數(shù)量，會導(dǎo)致某種物料的超儲或者短缺，對企業(yè)的發(fā)展造成一定的損失.

本系統(tǒng)是以提高物料管理水平，減少物料積壓或者短缺，提高服裝企業(yè)的收益為目的.該系統(tǒng)在傳統(tǒng)ERP物料管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行開發(fā)，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)量下數(shù)據(jù)的高速統(tǒng)計和計算，形成各種報表，利用粗糙集屬性約簡算法和ABC分類法詳細分析實現(xiàn)物料的靈活調(diào)配.

根據(jù)前期所做的需求分析以及需要實現(xiàn)的目標，本系統(tǒng)主要包括兩大模塊：系統(tǒng)管理模塊和物料管理模塊.物料管理模塊分為倉庫管理、物料入庫管理、物料出庫管理、物料質(zhì)檢管理、領(lǐng)料單管理、采購計劃管理六大模塊，其模塊結(jié)構(gòu)圖如圖5所示.

圖5 基于云計算的服裝物料管理系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.5 The architecture chart of clothing materials management system based on cloud computing

系統(tǒng)管理模塊是在SaaS模式下進行維護和管理以及各級用戶權(quán)限的分配，菜單配置，功能擴展及用戶個性化定制等工作，物料管理模塊的功能主要包括以下幾個方面：

（1）物料倉庫管理：包括庫存信息管理和庫位信息管理.所謂的庫位，必須屬于具體的某一個庫房.庫房中包括不同的庫位，不同的庫位存儲的物料種類不同.對倉庫中的物料運用ABC分類庫存管理的方法，可以分清主次和一般，從而有區(qū)別的確定管理方式的一種分類方法.

（2）物料入庫管理：倉庫管理員根據(jù)到貨通知單對物料進行入庫的操作.主要操作流程：查看到貨通知單→選擇到貨通知單→填寫入庫單信息→填寫本次到貨數(shù)量→物料質(zhì)檢→入庫.

（3）物料出庫管理：倉庫管理員根據(jù)領(lǐng)料單對物料進行出庫操作.主要操作流程：查看領(lǐng)料單→選擇領(lǐng)料單→填寫出庫單信息→填寫本次領(lǐng)料數(shù)量→出庫.

（4）采購計劃管理：通過對倉庫中物料信息的統(tǒng)計和分析后，根據(jù)市場的需求作出預(yù)見性的安排和部署工作.

（5）物料質(zhì)檢管理：根據(jù)物料入庫情況對物料批次等進行檢查.

（6）領(lǐng)料單管理：主要實現(xiàn)領(lǐng)料單的核對，主管簽字以及對某一合同添加領(lǐng)料單的操作.

3 結(jié) 論

（1）在傳統(tǒng)服裝物料管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對其中的不足，提出了基于云計算的服裝物料管理系統(tǒng).通過分析系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程，采用共享數(shù)據(jù)庫共享數(shù)據(jù)架構(gòu)方案設(shè)計數(shù)據(jù)庫，將需要共享數(shù)據(jù)上傳至云平臺，進行物料信息交換數(shù)據(jù)共享，當庫存物料短缺或者超儲時能夠?qū)ξ锪线M行靈活調(diào)配，使物料處在一個安全庫存狀態(tài).

（2）分析ABAC訪問控制方法，根據(jù)訪問主體的屬性以及客體屬性判斷該主體是否對其有訪問控制權(quán)限，從而提高系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)的安全性.

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