云计算构架下的区域物流公共信息平台建设

张惠琳, 孙承志, 刘 铭

(吉林大学 a. 军需科技学院; b. 农学部, 长春 130062)

0 引 言

在我国由于物流行业长期采用非标准化模式运作, 所以造成物流成本高, 企业利润少的不利局面。应用云计算技术构建的区域性物流公共信息平台, 是提升物流行业信息流通速率的一种有效方式, 其主要功能是要将不同企业、 不同政府职能部门的独立资源和信息整合起来, 为客户提供一套标准化的资讯和业务服务。

现阶段, 对区域性的物流公共信息平台的研究较多地集中在具体业务层面上, 关注更多的是系统提供哪些服务、 具备哪些功能, 以云计算为平台的基础性研究很少[1]。因此, 笔者对物流信息平台构建、 采用的开发技术、 标准化接口设计以及物流信息资源整合等进行了研究, 探讨了云计算技术在物流信息化平台建设中的应用。

1 云计算技术

1.1 云计算的定义

关于云计算, 目前还有些不同的定义。李姝宁[2]在综合了美国国家标准与技术研究院、 维基百科等对云计算的定义后, 提出了： 云计算是一种按使用量付费的模式, 这种模式提供可用的、 便捷的、 按需的网络访问, 进入可配置的资源池, 快速共享资源。

可以这样理解云计算： 只要有一台终端(普通PC、 手机、 笔记本电脑等设备), 当你想要享受云计算服务时, 只需要连接网络, 云就能为你提供你所需要的信息, 不需要反复搜索, 也不需安装补丁。

1.2 云计算的优势

云计算是一个云网络。它使用虚拟化技术提升了单一服务器的能力, 通过连接大量并发的计算和服务, 将分散的资源汇集起来, 以提高超强的计算能力和存储能力。

云计算是一个云服务[3]。服务提供商将现有的软件和硬件资源有效整合起来, 在较短时间内搭建完成一个提供服务的平台, 客户根据需求提出所需的资源数量, 按量付费, 具体维护工作由服务商完成, 从而减少了人力和财力的投入, 最大限度地减少了物流信息系统建设的成本。

云计算能帮助企业实现资源共享[4]。通过云计算, 能将分布在各个物流企业的资源信息协同起来, 将多个企业信息化的资源共享, 减少单一物流平台的建设时间和资金, 实现信息资源的充分共享。

云计算能便捷企业的日常活动。企业用户利用符合条件的通讯终端, 随时随地、 方便快捷地进行库存查阅、 运输等工作, 不受时间和空间限制, 真正实现“坐在家里也能办公”。

1.3 云计算体系

云计算可划分为3个层次[5,6]： 最底层为基础服务层(IaaS: Infrastructure as a Service), 客户通过Internet可从计算机基础设施获得服务, 其中包含计算机资源、 存储资源以及相应的网络带宽； 中间是平台服务层(PaaS: Platform as a Service), 是核心层, 它包含了程序开发设计环境、 分布式存储管理、 系统文件及其他管理工具, 能为企业或个人提供应用软件开发、 数据库、 应用服务器、 托管及应用服务； 最上层是软件服务层(SaaS: Software as a Service), 相比其他两层而言, 服务层的应用最广泛, 它能为客户提供多种多样的应用服务, 客户可通过互联网访问云服务, 无需购买软件, 通过计量付费的方式租用, 就可管理企业经营活动。

2 区域物流公共信息平台的需求分析

为满足物流过程中各个环节对信息的不同需求, 物流公共信息平台将区域内的政府职能部门、 物流企业的信息系统有效连接起来, 形成一个信息汇聚、 交换的中心。

2.1 技术需求

在数据的采集和存储方面, 要实现各类信息的实时、 准确采集, 需要射频识别技术(FRID)、 地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)等[7]； 需要数据挖掘技术、 数据存储技术、 数据库技术等实现物流信息的科学处理和存储。在数据安全方面, 需采用防火墙技术, 应用密码加密、 数字签名技术和密钥管理等技术措施。在数据通信方面, 为了有效整合区域内的异构信息系统, 需要Web Service、 EDI/XML、 CORBA等技术[8], 并依托分组交换数据网络、 移动通信网络完成信息交互, 消除信息孤岛。在数据标准化方面, 需要遵照国际化标准体系和物流信息分类编码标准体系, 实现区域物流信息公共平台与全国性、 国际性物流信息平台的平滑融合。

2.2 应用对象的需求

依据使用对象的不同, 可大致分为如下3方面[9]：

1) 物流企业的需求, 主要包括货物运输、 仓储配送等市场信息, 电子数据交换、 电子报关、 交易管理等日常业务管理, 交通信息(航运、 铁路、 水路运输)、 道路信息等基础设施信息, 以及政策咨询和法律规定等公共信息；

2) 企业客户, 主要是交易管理、 合同管理、 电子数据交换、 法律责任等业务运作, 供应商资质、 报价和评估等市场供给信息；

3) 政府职能部门, 主要是提供各项基础数据, 提供规划和发布预警等。

3 云计算区域物流公共信息平台特征

通过上述分析, 得出区域物流公共信息平台的特征如下。

1) 资源需求量大。在区域内, 将隶属于企业、 政府的大量信息系统有效整合起来, 实现商品物流信息的实时跟踪, 并对这些信息进行分类整理和统计分析, 根据需要进行数据备份, 如此大的工作量对存储资源、 并行的计算能力提出了更高的要求。

2) 以服务方式提供计算能力。物流企业本身的物流信息系统在满足企业自身需要的同时, 也存在局限性, 它们不能把自身的信息与其他网络共享。从整个行业的角度看, 可将各个企业的不同信息需求包装成不同的服务, 通过公共信息平台提供给大家, 使客户根据自身需要选择相应的服务内容。

3) 信息资源负载变化大。因业务需要等原因, 区域物流公共信息平台的某些应用会呈现出短时间内爆发式增长的状态, 例如财务结算、 网上报关等, 而平常则趋于稳定, 网络负载变化较大。

4 云计算区域物流公共信息平台的设计

4.1 平台架构设计

区域物流公共信息平台采用分层式设计, 主要包括以下几个部分。

4.1.1 云基础设施层(IaaS)

应用云计算中的物理资源虚拟化技术, 实现客户在硬件资源方面的充分共享, 不采用定量的固定存储空间分配方式, 而是根据实际需要, 动态地分配资源, 以最少的资源实现用户需求的最大化。引入负载均衡技术和服务器集群技术, 将区域内的服务器关联起来, 形成一个巨大的虚拟服务器, 提升整个信息平台的安全性和可靠性。

4.1.2 云平台层(PaaS)

云平台层是区域物流公共信息平台的核心部分, 所有信息从采集到整理, 全部过程都在这一层进行, 在处理海量数据信息时, 为了确保处理的实时性, 通常采用分布式计算和存储。如, 应用Map Reduce 技术时, 把一个单独的任务分解成为若干个子任务, 然后对每个子任务进行处理, 最后汇总结果[10]。在部署公共信息平台时, 要注意云平台接口的标准化问题, 结合具体的计算模型, 把剥离的计算功能包装成标准服务, 以方便上层云应用的调用。

4.1.3 云应用层(SaaS)

物流行业的各类应用业务流程都是在云应用层实现的, 而且第三方物流企业应用服务也可集成在这一层[11]。当集成业界各方服务时, 通过对一些虚拟化技术的应用, 可实现多个付费客户共享计算能力和共享存储空间, 从而大大提高了资源的使用效率, 降低了企业的运营成本。

4.2 平台的逻辑框架

图1 区域物流公共信息平台

在上述分析的基础上, 笔者提出了区域性物流公共信息平台的逻辑框架。该平台由1个网络(即通信网络)、 1个中心(数据交换中心)和5个子系统组成(见图1)。其中5个子系统即物流企业子系统、 行业管理部门子系统、 货物和车辆调度跟踪支持子系统、 综合信息发布子系统和宏观决策支持子系统。

1) 通信网络。通信网络是连接物流公共信息系统各组成部分的桥梁和纽带, 用于实现信息共享和实时通信。在应用中, 可选择物流园区网络、 城市物流信息网络和无线通信网络。

2) 数据交换中心。由数据集成模块和信息查询模块等组成, 实现对共用信息的数据采集、 组织和处理。

3) 物流企业子系统。是对物流企业相关系统的总称, 包括物流服务的供需双方, 主要用于企业内部的物流活动, 如库存管理、 订单管理、 客户关系管理和财务管理等。

4) 行业管理部门子系统。是指物流活动的相关政府管理部门、 行业主管部门等的电子政务系统的总称, 如税务部门、 海关、 检验检疫、 银行和工商部门等。

5) 货物和车辆调度跟踪支持子系统。由安装在货物(车辆)上的定位设备、 信息采集、 接收、 发送设备组成, 主要用于对货物和运输车辆的全程监控。

6) 综合信息发布子系统。主要用于物流活动中共用信息的实时发布。如物流服务信息、 商品信息、 铁路车站信息、 航空信息、 港口水运信息、 道路设施信息等。

7) 宏观决策支持子系统。主要是为政府的宏观决策提供基础支撑信息。

5 结 语

优势明显的云计算技术, 将成为物流信息化建设必不可少的一部分。建设现代物流服务体系离不开现代信息技术, 如何将云计算技术更好地应用到物流行业中, 对发展地域化的、 一体化的、 全球化的现代化物流具有一定的应用价值, 很值得探讨和研究。

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