基于PDA的装备信息化管理系统设计与实现

张 巽，鲁冬林，周 磊，张宣和

（解放军理工大学 工程兵工程学院，江苏 南京 210007）

美国著名智囊Gartner公司于20世纪90年代提出ERP（Enterprise Resources Planning，企业资源规划）的思想，21 世纪之后，随着我国IT产业发展和信息化水平的不断提高，很多企业都陆续开发自己的信息化管理系统。ERP作为先进的信息管理理念，也同样适用于我军装备的信息化改造。在基于信息系统体系作战背景的影响下，对装备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“实时性”，争时间，抢速度[1]。实时性对部队在执行军事任务中所起的作用尤为突出。因此，为了使部队能够高效、准确地对装备进行信息化管理，通过从内部集成开始，开发了装备信息化管理系统。我们选择了个人数码助理（Personal Digital Assistant，PDA）作为系统终端支持平台，该系统体积小、重量轻、便于携带，能够在全天候下提供技术支持，具有较强的军事经济效益[2]。

1 系统功能设计

装备信息化管理的内涵是打破单位的四壁，把信息集成的范围扩大到仓库的上下游，管理装备从生产到部队的整个供需链。整个装备信息集成的工作机制如图1所示，对该系统进行了内部集成的优化和外部集成的扩展。首先对整个系统软件进行研发，增加了SCM（供应链管理）和CRM（前端客户关系管理）功能。通过计算机选择最佳的供应地、运输路线和运输手段，控制分散在各地的仓库库存。遇到例外事件，可以按照设定的规则和业务流，提出处理建议，帮助指挥员进行辅助决策。

1.1 系统总体设计

系统分为PDA终端和PC服务器端两个部分。主要包含：PDA手持终端设备，军用PC、服务器，通信设备以及电源设备。系统主要包括调运计算模块、信息查询模块、设备同步模块、维护管理模块、辅助决策模块5个部分。系统在.NET平台下采用以C#为编程工具通过混合编程技术实现。

装备信息化管理系统功能如图2所示。

1.2 数据库设计

数据库为本系统提供数据支撑，是系统不可缺少的关键部分。本系统PDA终端中的数据库采用SQLite，主要用于装备相关信息查询。PC服务器端采用SQL2005，主要功能是通过存储、管理全面、准确的系统配置数据和相关参数为整个系统提供高效的配置管理、配置关联分析服务和算法相关参数的修改，支撑系统服务管理流程的高效运行。系统采用ERwin建立数据库的概念模型和物理模型。通过使用ERwin建模工具自动生成、更改和分析IDEF1X模型，不仅能得到优秀的业务功能和数据需求模型，而且可以实现从IDEF1X模型到数据物理设计的转变[1]。数据表关系如图3所示。

图1 装备信息化管理运行机制图Fig.1 Picture of equipment information management operation mechanism

图2 系统功能结构图Fig.2 System function structure chart

图3 数据关系表Fig.3 Data relationship table

2 系统各模块设计与实现

系统的主要功能模块如下。

2.1 信息查询模块

该模块包括权限管理和资料查询两个主要功能。

权限管理主要实现用户注册以及用户信息的查询、修改和删除功能。系统对不同级别的用户设置了不同的权限，在系统内部和数据库内部均设置了权限监视功能，以防止部分装备参数等敏感信息被低权限用户获取。如PC端数据库安全性控制中采用了DAC（自主存取控制）与MAC（强制存取控制）相结合的方法，对每一个主、客体指派一个敏感度标记，分别为绝密、机密、秘密和公开4个级别。主体敏感度标记称为许可证级别，客体敏感度标记称为密级[3]。

资料查询功能则是通过数据库为系统提供数据支撑，如图4所示PDA端资料查询界面。用户可以随时查询自己权限内的装备参数。

2.2 调运计算模块

装备在日常训练和战时条件下均会遇到大宗物资调运问题，本模块通过系统内已经存储的装备位置、数量等参数信息，根据已有的交通网，通过建立数学模型制定调运方案，将这些物资运到指定集结地且总费用最少。

图4 PDA端资料查询界面Fig.4 PDA data query interface

对于某一种物资，可以假设为 m个仓库 Ai（i=1，2，…，m），储存量分别为 ai（i=1，2，…，m）；要分别运输到集结地 Bj（j=1，2，…，n），其需求量分别 bj（j=1，2，…，n），。 从 Ai到 Bj运输该物资的单价为cij，这些数据可汇总于如下供需平衡和单位运价表中，如表1所示。

表1 供需平衡和单位运价表Tab.1 Supply and demand balance and unit schedule of p rices

系统将每个物资都建立对应的运筹学模型，通过计算机求出最优方案。算法的计算机实现流程如图5所示。

图5 单纯性法计算机设计流程Fig.5 Pure sex method calculator designs process

2.3 设备同步模块

该模块的主要功能是同步PC端和PDA端的数据信息以及对PDA端进行升级服务。实时的设备同步，能保证两者之间信息交互及时、顺利地进行。实现相关功能函数的伪码如下：

上述语句，模拟了两个终端之间的一次从连接建立、数据传送和连接释放的整个过程。手持终端与车载终端间的每次信息交互，均调用上述函数，执行相关功能。

2.4 系统开发实现

为了进行UI设计，系统PC端开发采用Developer Express.NET软件进行前台界面的美化。同时为了能够在PC机上进行PDA软件的开发工作，在Windows XP系统上安装了ActiveSync和Windows Mobile 6 Professional SDK Refresh相关支持软件。最终系统PC端界面如图6所示。

图6 系统PC端界面Fig.6 System of PC interface

3 系统关键技术研究

3.1 嵌入式开发技术

系统PDA终端由于其与PC不同的操作系统，因此采用嵌入式数据库更能满足系统要求。SQLite作为主流的嵌入式数据库，可以克服传统数据库存储效率低、安全性能差以及并发性能不佳的缺点。

SQLite数据库管理关键代码实现如下：

3.2 辅助决策专家系统设计

专家系统（Expert System，ES）亦称专家咨询系统，它是一种具有大量专门知识与经验的智能计算机系统[4]。本系统采用人工智能相关思想进行了系统辅助决策相关功能的设计，因此建立了相关的规则库和管理系统。

系统的辅助决策功能主要依赖其规则库的实现。规则库由两部分组成：知识库和模型库。知识库通过调用系统数据库存放的装备其附属设备的相关信息而实现元知识的获取，由于本部分与信息查询模块共享系统的数据库，因此知识库可自动生成。模型库存放各种物资调运过程所需的工程计算模型、网络模型、线性规划模型、方案生成与评估模型，同时将传统的单纯性法进行计算机化处理，依据不同的外部环境提供的修正系数，供辅助决策系统根据用户不同的需求调用不同的模型算法。

4 结束语

本系统使用C＃语言作为开发工具，采用两种数据库为系统设计了PDA终端和PC服务器端两个部分。同时将运筹学中的相关算法通过计算机进行实现，解决了装备调运方案辅助决策和信息化管理等复杂问题。通过实际的使用验证了系统的可行性，提高了装备管理可控制化、控制智能化信息化水平。通过与历史档案的建立，可以运用数学方法进行预测。进一步提高设备工作效率。

[1]陈启申.ERP——从内部集成起步[M].2版.北京:电子工业出版社，2010.

[2]王怀晓，刘建永，陆莺，等.基于PDA的架设制式桥决策支持系统[J].计算机应用，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，萨师煊.数据库系统概论[M].4版.北京：高等教育出版社，2008.

[4]敖志刚.人工智能及专家系统[M].北京：机械工业出版社，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.