基于組件庫的生鮮農產品 冷鏈物流云服務系統分析與設計

粟大偉 董易達 丁維拓

摘 要 為解決中國農產品冷鏈物流行業中信息化應用系統由于研發成本、個性化需求響應速度以及與第三方系統集成度低等因素造成的推廣應用難等問題，本文對12家從事生鮮農產品冷鏈物流相關業務的企業信息化需求進行深入調研分析，基于云服務及組件集成技術設計了生鮮農產品冷鏈物流云服務系統。系統在北京地區開展應用示范，涵蓋生鮮果品、蔬菜、冷鮮肉等農產品生產加工、配送企業。應用結果表明，組件的按需定制與自由組合能夠快速滿足不同企業的個性化需求，云服務的應用模式能夠有效減少研發投入，降低企業負擔，系統的設計與服務模式為農業信息化應用系統的推廣提供了很好的借鑒經驗，具有良好的推廣前景。

關鍵詞 冷鏈物流;信息系統;組件庫;模型庫

一、冷鏈物流云服務系統需求分析

生鮮農產品冷鏈物流云服務系統需要在零負擔的模式下同時服務于信息化程度不同、對冷鏈物流過程監控具有差異化需求的企業，需要建立一套能夠大范圍應用推廣的生鮮農產品冷鏈監控云服務體系，因此在用戶需求、系統結構及功能設計等方面具有如下需求：

（一）用戶現狀與需求分析

中國農業企業信息化水平參差不齊，一些知名企業已建立完善的企業信息化體系，能夠流程化管理企業生產線，相反，大多數中小型企業都處于謀生存、求發展階段，其普遍存在信息資源少、業務流程不清晰等問題。在這種情況下，對于信息化程度高的大型企業，系統需為其開放必要的數據接口，通過集成定制相應功能模塊，最大程度使用其已有資源，在不增加額外使用負擔的前提下滿足企業需求;相反，對于信息化程度較弱的中小型企業，系統需要分析提煉其共性需求，以通用組件的形式供企業選擇，以云服務的方式進行發布，讓多家企業共同分攤研發成本，最大限度降低一次性投入，減輕企業負擔。

（二）系統構架及功能分析

要實現差異化的服務，系統需要同時響應不同用戶的個性化需求，并且不能給用戶帶來額外的使用負擔，因此系統不同組件與其功能和結構之間必須采用開放的松耦合模式，通過建立統一的數據交互總線與接口協議將各組件按需進行自由組合，快速形成定制化系統。在系統功能方面，由于不同用戶實際使用的功能有差異且相互獨立，因此系統除了要提供生鮮農產品冷鏈物流公共服務方面的業務服務外，還需提供多租戶數據隔離，組件選擇，組件定制等服務，在保證系統數據交互安全的前提下，為不同用戶提供差異化服務。

二、系統設計

（一）服務流程設計

冷鏈物流云服務要實現快速響應企業用戶業務要求不同的相似需求，提供差異化的應用服務，資源的積累、共享與重組是關鍵環節，因此對12家從事生鮮農產品冷鏈物流相關業務的企業進行了日常業務、功能需求以及信息化基礎等方面的深入調研，調研對象涵蓋了企業員工500以上，擁有20輛配送車輛的大型生鮮電商企業，以及50人以下，只有1～2輛或者完全依靠第三方物流完成冷鏈配送的中小型企業。通過對企業共性需求及個性化需求的分析提煉，設計了冷鏈物流公共服務流程：用于定義企業用戶從身份授權開始到定制化系統發布執行過程，組件庫為服務流程的核心部分，其包含了生鮮農產品冷鏈物流業務中的共性需求組件及企業個性化需求組件，組件庫隨服務對象的增加不斷積累，所有組件遵循統一的數據接入標準，對用戶界面及業務功能進行封裝，可根據實際需求快速組裝為個性化的系統。用戶首先需要通過注冊服務獲得唯一身份標識碼，該標識碼用于個性化設置及識別用戶組件;授權用戶可在云端查看現有組件描述，根據組件功能選擇適合自己的組件，如組件庫中沒有滿足要求的組件，通過定制服務提交組件定制需求，新組件定制完成后加入組件庫供用戶進行選擇，用戶選擇完成后系統自動對組件間的數據關系進行配置，配置完成后形成個性化冷鏈物流監控服務系統，通過用戶身份標識碼進行區分，以便后續維護升級。

（二）結構設計

以生鮮農產品儲運環節信息化業務需求為核心，從生鮮農產品倉儲、運輸過程在線監測與預警，企業物流訂單管理，人員與車輛管理，司機配送優化，消費者訂單跟蹤及追溯等不同業務角度出發設計了由數據層、業務層和應用層組成的生鮮農產品冷鏈物流云服務系統，如圖1所示：

1）農產品冷鏈物流數據中心是數據層的核心部分，它一方面面向各類環境感知設備提供標準的數據接口，實時接入包括冷庫環境、車輛行駛狀態及廂體環境監測數據，結合農產品安全儲運知識庫提供實時分析預警服務;另一方面，數據中心通過把握數據的方向性和交互性特征，形成以數據訂閱分發為主線的組件間數據網絡結構，為第三方系統或內部組件間提供雙向業務數據交換通道，實現對訂單信息、車輛配送信息、交通路網信息等數據的綜合管理。數據中心以用戶身份標識碼及訂單編號建立數據索引，為業務層組件的數據請求提供快速響應。

2）業務層為實現系統各項功能的組件中心，它包含實時預警、車輛定位、訂單追溯、配送優化等通用組件和特殊氣體預警、車輛偏離預警等企業個性化定制組件，所有組件在開發完成后加入組件庫，通過組件標識及描述與應用層進行交互，供用戶選擇集成，組件通過JSON、XML等標準數據交換方式與數據中心進行雙向數據交互。

3）應用層是系統的集成發布中心，通過用戶身份標識碼完成對業務組件的加載和卸載，運用拼裝和組合方式在最大程度上利用功能組件快速按照不同用戶需求實現軟件系統的組裝，充分利用已有的資源，避免了在軟件系統研發過程中包括分析、設計、編碼和測試等許多重復勞動。

三、系統實際應用效果

該系統陸續在北京、上海、新疆等3個地區開展應用推廣，共為12家企業提供生鮮農產品冷鏈物流解決方案，服務范圍涵蓋生鮮果品、蔬菜、冷鮮肉等農產品生產加工及配送。系統數據中心與組件中心以云服務的方式部署在國家農業信息化工程技術研究中心機房，利用虛擬機為各應用企業分配獨立的數據空間，企業通過冷鏈物流Web插件或者移動App即可完成對冷庫、車輛、訂單、人員等信息的管理;通過標準的第三方數據接口，系統與企業已有相關軟件系統實現無縫對接，在不增加企業一線技術人員額外工作負擔的前提上彌補了企業冷鏈物流在線監控相關業務的空白，典型的應用案例如下——北京新發地綠色物流港

入住新發地綠色物流港的企業大多為中小型企業，主要經營高端果品批發業務，果品運輸主要通過第三方物流方從廣東、深圳進行長途運輸，由于企業信息化水平較低，訂單還采用紙質管理方式，另外整個運輸過程也無法監管，第三方物流司機私自搭貨和不按標準制冷情況時有發生。園區管委會收集整理企業共性需求，依托冷鏈物流云服務系統將訂單管理、冷庫監控、車輛跟蹤、訂單回放等組件集成，為入駐企業提供信息化提升增值服務。以電子化訂單替代了原有紙質訂單管理方式，通過冷庫與車輛監測組件，為企業提供24 h果品保鮮庫與在途車輛監測預警，當儲運環境異常時及時通過短信遠程告警，避免損失的發生;利用訂單回放組件，重現第三方物流車輛運輸過程，客觀監管，有源可溯。

結論

為解決了農業信息化系統軟件在應用推廣過程中由于應用對象信息化水平差異，本文以云服務、組件集成的思想設計實現了冷鏈物流云服務系統，系統在北京、上海、新疆3個地區12家企業開展應用，應用示范結果表明：

1）對于信息化程度相對落后的中小型企業，通用組件能夠基本滿足企業日常業務流程中對于訂單管理、車輛管理、冷庫監測、配送監測相關需求，明顯提升了企業信息化管理水平。

2）對于信息化程度較高的企業，定制組件服務+標準Web數據接口能夠實現與企業內部信息化系統的無縫對接，在不增加額外使用負擔的前提下很好的彌補企業在冷鏈物流配送過程監管方面的缺陷。

3）在應用模式上，云服務、資源共享的低成本解決方案也最大程度的降低了企業一次性研發投入，降低了使用門檻，具有很好的應用推廣前景。

參考文獻：

[1]陳本彬，周坤，陳麗安.基于OneNET平臺的智能電表云服務系統設計[J].廈門理工學院學報，2019，27（01）：14-20.

[2]靳璐瑞，寸超，甘富升.冷鏈運輸過程產品腐爛檢測系統設計研究[J].信息與電腦（理論版），2019（05）：133-134.

[3]王志毅，鐘加晨，李靜凡，沈智廣.基于通信網絡的集中式空調遠程監控系統研究[J].制冷與空調，2019，19（04）：61-65.