基于组件库的生鲜农产品 冷链物流云服务系统分析与设计
粟大伟 董易达 丁维拓
摘 要 为解决中国农产品冷链物流行业中信息化应用系统由于研发成本、个性化需求响应速度以及与第三方系统集成度低等因素造成的推广应用难等问题，本文对12家从事生鲜农产品冷链物流相关业务的企业信息化需求进行深入调研分析，基于云服务及组件集成技术设计了生鲜农产品冷链物流云服务系统。系统在北京地区开展应用示范，涵盖生鲜果品、蔬菜、冷鲜肉等农产品生产加工、配送企业。应用结果表明，组件的按需定制与自由组合能够快速满足不同企业的个性化需求，云服务的应用模式能够有效减少研发投入，降低企业负担，系统的设计与服务模式为农业信息化应用系统的推广提供了很好的借鉴经验，具有良好的推广前景。
关键词 冷链物流;信息系统;组件库;模型库
一、冷链物流云服务系统需求分析
生鲜农产品冷链物流云服务系统需要在零负担的模式下同时服务于信息化程度不同、对冷链物流过程监控具有差异化需求的企业，需要建立一套能够大范围应用推广的生鲜农产品冷链监控云服务体系，因此在用户需求、系统结构及功能设计等方面具有如下需求：
（一）用户现状与需求分析
中国农业企业信息化水平参差不齐，一些知名企业已建立完善的企业信息化体系，能够流程化管理企业生产线，相反，大多数中小型企业都处于谋生存、求发展阶段，其普遍存在信息资源少、业务流程不清晰等问题。在这种情况下，对于信息化程度高的大型企业，系统需为其开放必要的数据接口，通过集成定制相应功能模块，最大程度使用其已有资源，在不增加额外使用负担的前提下满足企业需求;相反，对于信息化程度较弱的中小型企业，系统需要分析提炼其共性需求，以通用组件的形式供企业选择，以云服务的方式进行发布，让多家企业共同分摊研发成本，最大限度降低一次性投入，减轻企业负担。
（二）系统构架及功能分析
要实现差异化的服务，系统需要同时响应不同用户的个性化需求，并且不能给用户带来额外的使用负担，因此系统不同组件与其功能和结构之间必须采用开放的松耦合模式，通过建立统一的数据交互总线与接口协议将各组件按需进行自由组合，快速形成定制化系统。在系统功能方面，由于不同用户实际使用的功能有差异且相互独立，因此系统除了要提供生鲜农产品冷链物流公共服务方面的业务服务外，还需提供多租户数据隔离，组件选择，组件定制等服务，在保证系统数据交互安全的前提下，为不同用户提供差异化服务。
二、系统设计
（一）服务流程设计
冷链物流云服务要实现快速响应企业用户业务要求不同的相似需求，提供差异化的应用服务，资源的积累、共享与重组是关键环节，因此对12家从事生鲜农产品冷链物流相关业务的企业进行了日常业务、功能需求以及信息化基础等方面的深入调研，调研对象涵盖了企业员工500以上，拥有20辆配送车辆的大型生鲜电商企业，以及50人以下，只有1～2辆或者完全依靠第三方物流完成冷链配送的中小型企业。通过对企业共性需求及个性化需求的分析提炼，设计了冷链物流公共服务流程：用于定义企业用户从身份授权开始到定制化系统发布执行过程，组件库为服务流程的核心部分，其包含了生鲜农产品冷链物流业务中的共性需求组件及企业个性化需求组件，组件库随服务对象的增加不断积累，所有组件遵循统一的数据接入标准，对用户界面及业务功能进行封装，可根据实际需求快速组装为个性化的系统。用户首先需要通过注册服务获得唯一身份标识码，该标识码用于个性化设置及识别用户组件;授权用户可在云端查看现有组件描述，根据组件功能选择适合自己的组件，如组件库中没有满足要求的组件，通过定制服务提交组件定制需求，新组件定制完成后加入组件库供用户进行选择，用户选择完成后系统自动对组件间的数据关系进行配置，配置完成后形成个性化冷链物流监控服务系统，通过用户身份标识码进行区分，以便后续维护升级。
（二）结构设计
以生鲜农产品储运环节信息化业务需求为核心，从生鲜农产品仓储、运输过程在线监测与预警，企业物流订单管理，人员与车辆管理，司机配送优化，消费者订单跟踪及追溯等不同业务角度出发设计了由数据层、业务层和应用层组成的生鲜农产品冷链物流云服务系统，如图1所示：
1）农产品冷链物流数据中心是数据层的核心部分，它一方面面向各类环境感知设备提供标准的数据接口，实时接入包括冷库环境、车辆行驶状态及厢体环境监测数据，结合农产品安全储运知识库提供实时分析预警服务;另一方面，数据中心通过把握数据的方向性和交互性特征，形成以数据订阅分发为主线的组件间数据网络结构，为第三方系统或内部组件间提供双向业务数据交换通道，实现对订单信息、车辆配送信息、交通路网信息等数据的综合管理。数据中心以用户身份标识码及订单编号建立数据索引，为业务层组件的数据请求提供快速响应。
2）业务层为实现系统各项功能的组件中心，它包含实时预警、车辆定位、订单追溯、配送优化等通用组件和特殊气体预警、车辆偏离预警等企业个性化定制组件，所有组件在开发完成后加入组件库，通过组件标识及描述与应用层进行交互，供用户选择集成，组件通过JSON、XML等标准数据交换方式与数据中心进行双向数据交互。
3）应用层是系统的集成发布中心，通过用户身份标识码完成对业务组件的加载和卸载，运用拼装和组合方式在最大程度上利用功能组件快速按照不同用户需求实现软件系统的组装，充分利用已有的资源，避免了在软件系统研发过程中包括分析、设计、编码和测试等许多重复劳动。
三、系统实际应用效果
该系统陆续在北京、上海、新疆等3个地区开展应用推广，共为12家企业提供生鲜农产品冷链物流解决方案，服务范围涵盖生鲜果品、蔬菜、冷鲜肉等农产品生产加工及配送。系统数据中心与组件中心以云服务的方式部署在国家农业信息化工程技术研究中心机房，利用虚拟机为各应用企业分配独立的数据空间，企业通过冷链物流Web插件或者移动App即可完成对冷库、车辆、订单、人员等信息的管理;通过标准的第三方数据接口，系统与企业已有相关软件系统实现无缝对接，在不增加企业一线技术人员额外工作负担的前提上弥补了企业冷链物流在线监控相关业务的空白，典型的应用案例如下——北京新发地绿色物流港
入住新发地绿色物流港的企业大多为中小型企业，主要经营高端果品批发业务，果品运输主要通过第三方物流方從广东、深圳进行长途运输，由于企业信息化水平较低，订单还采用纸质管理方式，另外整个运输过程也无法监管，第三方物流司机私自搭货和不按标准制冷情况时有发生。园区管委会收集整理企业共性需求，依托冷链物流云服务系统将订单管理、冷库监控、车辆跟踪、订单回放等组件集成，为入驻企业提供信息化提升增值服务。以电子化订单替代了原有纸质订单管理方式，通过冷库与车辆监测组件，为企业提供24 h果品保鲜库与在途车辆监测预警，当储运环境异常时及时通过短信远程告警，避免损失的发生;利用订单回放组件，重现第三方物流车辆运输过程，客观监管，有源可溯。
结论
为解决了农业信息化系统软件在应用推广过程中由于应用对象信息化水平差异，本文以云服务、组件集成的思想设计实现了冷链物流云服务系统，系统在北京、上海、新疆3个地区12家企业开展应用，应用示范结果表明：
1）对于信息化程度相对落后的中小型企业，通用组件能够基本满足企业日常业务流程中对于订单管理、车辆管理、冷库监测、配送监测相关需求，明显提升了企业信息化管理水平。
2）对于信息化程度较高的企业，定制组件服务+标准Web数据接口能够实现与企业内部信息化系统的无缝对接，在不增加额外使用负担的前提下很好的弥补企业在冷链物流配送过程监管方面的缺陷。
3）在应用模式上，云服务、资源共享的低成本解决方案也最大程度的降低了企业一次性研发投入，降低了使用门槛，具有很好的应用推广前景。
参考文献：
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