基于Web Service的煙葉儲藏環境測控系統設計

高立+趙偉振+童維楗

摘 要

當今，國際社會在對煙草存儲上的技術研究力度日益加大，呈現飛速發展之勢，對煙草存儲測控系統上的研究也逐漸全面縝密。未來煙草系統將向多功能集成化、數字化、數據遠程和自動調控傳輸的方向發展，針對此，本文將根據Web Service技術的應用優勢，結合物聯網、數據庫、SSM等技術，從功能模塊出發，設計了由表示層、業務邏輯層及數據訪問層等構成的煙葉儲藏環境測控系統，同時，給出了該系統各模塊的具體設計框圖與設計步驟，對煙葉系統的儲藏環境有效測控提供了技術支撐。

【關鍵詞】Web Service 測控系統 物聯網 跨平臺數據傳輸

煙葉是一種特殊的工業原料，其經濟價值要比一般的農產品高出好多倍，同時煙葉也是一種比較“嬌氣”的商品，在儲存過程中要特別注意其安全防護。在煙葉儲存保管過程中，煙葉含水量易受到外界氣候條件的影響，溫、濕度的高低將會直接影響到煙葉的物理性能。因此如何對煙葉儲存環境參數進行有效、實時的監測是確保煙葉安全的重要途徑。在此形勢下，加速推進煙葉儲藏環境的在線測控成了當務之急，利用信息科學前沿最新技術開發的新一代的煙草存儲測控系統成為研發趨勢，將計算機技術、控制技術、通信技術、CRT 顯示技術等有機的結合在一起。在此之上也面臨著不同平臺之間信息交互難的問題，為此，本文將Web Service技術引入其架構設計之中，利用其共享性、數據交換及應用程序易集成性等優勢，為多種不同的查詢終端提供統一的數據傳輸及查詢接口，解決了傳統測控系統跨平臺交互的困境，并促進了系統的優化應用。

1 Web Service技術的應用優勢

Web Service是現代信息技術應用領域一種新興技術，它是一個軟件系統，為了支持跨網絡的機器間相互操作交互而設計。不僅如此，Web Service可以理解為SOAP、HTTP與WSDL的結合，其中SOAP（Simple Object Access Protocol）協議是Web Service的主體，它通過HTTP或者SMTP等應用層協議進行通訊，自身使用XML文件來描述程序的函數方法和參數信息，從而完成不同主機的異構系統間的計算服務處理，這里的WSDL（Web Services Description Language）Web服務描述語言也是一個 XML 文檔，它使用HTTP協議提供接口，提供關于某個具體的Web Service服務的URL方法的命名，參數，返回值等。總而言之，如果我們需要突破跨編程語言、對象模塊的束縛，或者需要建立一個通用類型的平臺，我們就需要使用Web Service 技術，其應用優勢如下分析 ：

1.1 異構平臺間的互通性

Web Service主要是通過HTTP協議來進行XML格式數據的傳輸。所以Web Service的優勢之一就是提供了異構平臺的無縫街接技術手段，由于不同的用戶之間使用不同的硬件平臺、不同的操作系統、不同的軟件、不同的通信協議。Web Service對于任何兩個應用程序，只要能夠讀寫XML或者JSON就能夠互相通信。

1.2 更廣泛的軟件復用

軟件的復用技術通過組合已有模塊來搭建應用程序，能大幅度提高軟件的生產效率和質量。用戶只要獲得了描述 Web Service的WSDL文件，就可以方便地生成客戶端代理，并通過代理訪問Web Service。

1.3 企業應用易于集成

軟件供應商軟件分解成若干Web Service模塊構成的系統，直接在Web上發布軟件。同時可以向合作伙伴提供Web Service接口，這樣就算兩家企業使用的是不同的系統框架或者不同的開發語言也可以保證良好的信息交互方式。

2 系統架構的整體設計

煙葉儲藏環境測控系統是利用3G模塊、無線通信、物聯網等技術，摒棄了原始的煙葉儲藏環境的檢測方式，可以實時的對儲藏環境進行全面檢查測控，不僅可以測量溫濕度信息，還可進行二氧化碳濃度、含水量，氮氣濃度的檢測。并且集成了實時檢測模塊、歷史記錄查詢模塊、倉間信息模塊。通過不同模塊間的支撐，是確保系統實現的關鍵所在，本文利用Web Service的應用優勢，結合了http通信技術、關系型數據庫與非關系型數據庫技術、node.js技術來進行系統實現，系統框圖如圖1所示。

3 系統架構的模塊設計分析

3.1 實時檢測模塊

實時檢測模塊是煙葉儲藏環境測控系統中最為核心的模塊，通過該模塊，用戶能夠實時的查詢煙葉儲藏線程環境的溫濕度、二氧化碳濃度、氮氣濃度、含水量等信息，該模塊的軟件功能圖如圖2所示。

在該模塊中，功能的實現流程較為復雜，首先測控客戶端通過http協議上傳指令至Web Service、Web Service接收到上傳的指令后，將指令進行解析分割，再將指令通過UDP協議發送操作指令至硬件3G、WIFI模塊、硬件傳感器收到解析后的指令，進行檢測，得到檢測數據，傳回Web Service、Web Service將得到的數據一方面存儲進數據庫中，另一方面傳回給客戶端進行顯示。

3.2 歷史記錄查詢模塊

歷史記錄查詢模塊是對倉間的歷史環境信息提供溯源查詢的模塊，因為在實際應用中我們發現，在使用系統的過程中我們不僅需要實時的檢測環境信息，還需要查詢一段時間之前的煙葉溫濕度等信息，所以就需要歷史記錄查詢模塊提供功能，該模塊的軟件功能圖如圖3所示。

歷史記錄查詢模塊得以實現，主要是依托于實時檢測模塊在工作時，將查詢到的溫濕度等信息在數據庫中進行存儲，歷史記錄查詢模塊進行工作時，向Web Service發送需要查詢的倉間編號與需要查詢的時間段，Web Service收到歷史記錄查詢指示后從數據庫中進行檢索，得到檢索后的數據后，再將數據返回到客戶端進行展示。

3.3 倉間信息模塊

倉間信息模塊主要是用于煙葉現場的倉間信息的展示與修改，在使用物聯網技術之前，如果我們需要記錄與查詢某一間倉庫的基本信息，如倉庫的保養員信息、倉庫產品的入庫時間與數量等信息。我們往往需要使用紙質的方式進行記錄，在這種記錄方式下不便于保存與修改。在使用物聯網技術之后。我們可以在數據庫中存儲倉間信息，并將倉間信息通過客戶端頁面動態的進行信息的展示，這樣的話保存起來較為方便，且查看起來較為直觀。

4 結束語

不同平臺與不同軟件語言之間的信息交互方式一直是軟件開發人員討論的熱點問題，Web Service技術的使用，能夠很好的支持數據的跨平臺傳輸與查詢，本文就是基于Web Service的優勢，將其應用到煙葉環境監測系統的框架構建中，給出了系統的總體框架思路與框架圖，并且按模塊進行分別論述。由此，推進系統性能的提升，為煙葉儲藏現場的環境檢測提供了有效支撐。

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作者單位

安徽大學 安徽省合肥市 230000endprint