多层分布式防伪第三方物流管理系统设计
常青
摘 要： 针对我国的第三方物流管理系统功能落后，对物流业务尤其是物流防伪业务的处理能力弱，设计多层分布式防伪第三方物流管理系统。系统基于.net语言构建用户层、网络层和数据层，网络层连接用户层显示物流信息，连接数据层存储物流信息、调用三方需求。客户在用户层下达物流订单，网络层接收物流订单并制定物流方案，在货物出入库时借助数码技术制定货物身份识别信息进行防伪识别，提高物流服务质量。使用黑盒测试、集成测试等方法验证出系统拥有物流防伪能力强、集成性能好的优点。
关键词： 多层分布式； 防伪； 第三方； 物流管理系统
中图分类号： TN911?34； TP311.52 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）13?0155?04
Abstract： Aiming at the defective function of the third?party logistics management system of China， and poor processing ability for logistics business， especially for the logistics anti?fake business， a third?party logistics management system with multi?layer distributed anti?fake was designed. The user layer， network layer and data layer were constructed in the system on the basis of .net language. The network layer is connected with the user layer to display the logistics information， and is connected with the data layer to store the logistics information and call the tripartite requirements. The customer gives a logistics order in user layer. The logistics order is received and the logistics plan is formulated in the network layer. When the cargo is entered in or taken out， the cargo identity recognition information is formulated by means of the digital technology to perform the anti?fake identification， and improve the quality of logistics service. The methods of black box testing and integration testing are employed to verify that the system has the advantages of strong logistics anti?fake ability， and good integration performance.
Keywords： multilayer distribution； anti?fake； third party； logistics management system
0 引 言
不少发达国家已经开始使用第三方物流管理系统进行专业、高效的物流服务，据统计，由第三方物流管理系统带来的效益已占据物流企业总效益的81%。我国仅有36%的物流企业安装了第三方物流管理系统，但大部分企业的管理系统功能落后，系统模块之间的交流过于保守，无法与企业经营特点保持平衡，人工管理业务依然繁重。物流防伪业务支撑起了整个货物物流阶段，其业务流程多、要求高，是人工管理业务中最重要的一块。多层分布式具备更新快、响应快、出错率低等性能，能够解决物流业务的复杂之处，并可完美兼容物流防伪技术，脱离人工管理的弊端。
1 物流防伪解决方案
第三方物流管理系统的物流防伪要求每个货物都有物流防伪标识[1]，标识中记录的信息具有惟一性，相当于货物的“身份证”。身份识别信息是物流防伪标识中必须存在的，最简单、清楚的身份识别信息是数字，因而采用数码技术进行编辑。
为了防止不法分子制作或复制出难以识别的假冒物流防伪标识，身份识别信息的表现形式不能使用过于简单的递增、递减数字序列，最好使用随机序列，无任何数学规律可为不法分子作参考，且不能够以特定的解码规律被识别出来[2]。将身份识别信息分成两段：第一段记录货物的属性和物流信息并进行加密处理；第二段用来对第一段加密信息进行识别。如此一来，如果第一段加密信息被不法分子猜中，也会因无法截取第二段信息的详细内容，造成物流防伪标识伪造失败。
这种物流防伪解决方案不但避免了不法分子的入侵行为，还可以对物流防伪标识进行跟踪，提取货物所在区域和物流状态，一旦出现货物丢失或分拣遗忘等情况，第三方物流管理系统能够在第一时间向管理人员进行报备，不失为一种提高物流服务质量的解决方案。
空有物流防伪解决方案是不够的，如何实现方案才是重点。物流企业的发展离不开网络，网络框架支持下的卫星定位技术和射频技术可以改善系统处理方式[3]，因此，基于网络框架实现物流防伪解决方案，图1介绍了网络框架下物流防伪解决方案的实现过程。
如图1所示，系统的网络层由计算机承载，利用单片机控制物流防伪标识生成流程，身份识别信息最好使用具有发明专利权的编码算法。将身份识别信息喷印到货物上，货物出入库时进行扫描，扫描信息存储在物流数据库，利用身份识别信息的第二段信息解密第一段信息，识别出假冒货物。系统拥有一个防伪查错过程，由收货方和发货方共同进行，对未通过识别的非虚假货物进行二次防伪喷印。
2 多层分布式防伪第三方物流管理系统设计
2.1 结构设计
多层分布式防伪第三方物流管理系统基于.net语言[4]构建，其结构如图2所示，.net语言具有分布式、面向对象、多线程和可移植性，简单实用，抗压能力强。在.net语言中，JSP（.net服务器页面）是一种Servlet（Server Applet，一个服务器端程序，无中文译名）简化语言，它用简单的编码形式向超文本标记语言中融合.net程序，构建用户层动态显示页面。
多层分布式防伪第三方物流管理系统分为用户层、网络层和数据层。用户层位于浏览器，它向网络层传输数据时采用超文本传输协议，回传数据时使用加密超文本传输协议[5]。.net语言提供的系统程序位于网络层，为系统配置提供便利，可缩减系统升级成本。用户层的作用是采集和展示物流信息，检验物流信息和系统内部文件是否合法，它采用超文本标记语言和可扩展标记语言定义数据类型。
当JSP首次接收到浏览器的用户请求时，网络层将JSP改编成一个Servlet对系统数据逻辑进行管理，处理超文本传输协议请求[6]。Servlet能够通过挖掘系统的实时状态数据对用户请求进行校正，再通过.net可重用组件对业务逻辑进行管理，调取物流数据库。最后，Servlet将.net可重用组件的管理结果和JSP的管理结果回传到用户层进行显示[7]。如果物流业务繁重，JSP可帮助.net重用组件管理业务逻辑。
数据层通过标准的RDBMS（Relational Database Management System，关系数据库管理系统）进行物流数据管理，它与.net可重用组件的接口采用.net数据库接口，.net可重用组件可在物流数据库中访问数据并存储业务逻辑。
2.2 用户层与网络层业务流程介绍
用户层与网络层业务流程如图3所示，物流客户在多层分布式防伪第三方物流管理系统的用户层中注册个人账户，登录账户后可查看物流公司业务信息，挑选所需业务后填写合同书并提交物流服务请求。网络层接收物流服务请求，物流工作人员查看并确认合同有效后向客户账号发送信息回执，向物流代理商下发物流业务。
在物流业务实施阶段，物流代理商的工作人员登录到多层分布式防伪第三方物流管理系统的网络层，查看合同书和物流业务，制定物流方案。物流方案依照物流业务中的货物类型和始发地点制定，参考客户要求安排物流车辆以及货物出入库方案，在货物出入库之前进行货物防伪识别。一项物流业务完成后，生成物流报表保存在物流数据库。
2.3 数据层需求介绍
多层分布式防伪第三方物流管理系统需要承接发送方客户、接收方客户和物流代理商三方的需求，数据层的作用是容纳三方需求，对三方需求进行管理，图4是三方需求用例。
由图4可知，收、发方客户的需求相同，主要是保护消费者利益。物流代理商的需求遍及物流订单处理的每一个细节，与客户需求存在一部分重叠之处，这样设计保证了物流企业与客户的有效沟通，可提高服务质量。物流数据库中存储的三方需求可随时被网络层调取。
3 实验验证
3.1 评价项目
重点验证本文系统的物流防伪能力，然而物流防伪能力的依托是系统集成性，因此，兼并验证系统集成性能。集成性能是指系统各模块之间的连接能力和功能实现能力，对集成测试有两种方法：一种是将系统各模块组装起来一同进行测试，观察各模块接口之间是否正确连接并能够正常工作，如果发现接口文件丢失、模块功能无法达成或者数据误差大，系统集成性能差。另一种方法是独立进行系统各模块的接口和功能测试[8]。由于第三方物流管理系统的数据交接任务重，因此使用第一种方法验证系统集成性能。
物流防伪能力的评价项目表述如下：
（1） 惟一性。每个物流防伪标识都要具有惟一不变的识别特征，便于物流商品管理，防止伪造防伪标识进入物流运输业务；
（2） 一次性。物流防伪标识不可循环使用，识别之后应留下特殊痕迹，确保其无法进行二次识别；
（3） 不可复制性。为了令消费者能够非常便捷地识别出真品与仿品，物流防伪标识在设计上复杂度低，容易被复制，因而物流防伪的不可复制性虽然技术难度大，却是十分必要的评价项目；
（4） 可拓展性。物流防伪应可更新、可不断加入其他功能点，可拓展性能够避免第三方物流管理系统不被市场淘汰。
3.2 物流防伪能力验证
以往设计出的第三方物流管理系统有很多种类，技术手段各有特色，对本文设计的多层分布式第三方物流管理系统以及基于工作流、二维码技术和云计算的四种第三方物流管理系统共同进行一次实验，对比出哪种系统的物流防伪能力最强。
验证物流防伪惟一性和一次性时，使用黑盒测试方法。黑盒测试是对系统外在特点进行测试的方法，测试过程中不必商酌系统内在特点[9]。通过Visual C++ 6.0编制测试程序，将测试程序视为盒子进行封存，在盒子接口端随机输入400个物流防伪信息，观察第三方物流管理系统能否输出正确的识别结果。
测试不可复制性和可拓展性时，在计算机浏览器中输入物流防伪信息，设置防伪标识的留白面积、容错率、分辨率等参数，自动生成多种类型的物流防伪标识并进行加密处理，观察物流防伪标识是否能够被解码和复制。随后，在标识中加入第三方物流管理系统不具备的防伪功能，观察新功能是否能夠正常实现。
4个系统的物流防伪能力对比情况如表1，图5所示，多层分布式防伪第三方物流管理系统对四项防伪评价项目都能实现，并且平均防伪识别时间最短，其他三个系统的物流防伪能力欠佳。
3.3 系统集成性能验证
在集成性能测试中，给予4个第三方物流管理系统200个线程的高并发访问压力，利用5万个物流信息发送应答请求，测试用例为150万个。如果测试中某一模块出现不正常工作情况，系统的处理器使用率将超载，高于70%。
4个系统的集成性能对比情况如表2所示，多层分布式防伪第三方物流管理系统的平均响应时间为31 ms，出错率很低，处理器使用率无超载情况，集成性能高于其他三个系统。
4 结 论
为提高我国物流企业的服务质量和处理效率、增强防伪识别能力，本文基于Java语言设计多层分布式防伪第三方物流管理系统，提出物流防伪解决方案，探讨了系统业务流程以及收、发方客户和物流代理商的需求，以优质的系统物流防伪能力和集成性能更好地服务客户。
参考文献
[1] 冯智慧，宋春燕，张广洲，等.基于分布式多层体系的输变电工程电磁环境智能实时监测系统[J].中国电力，2016，49（1）：109?113.
[2] 乔永明，马彩文，靳虎敏，等.伞状多层分布式结构光学跟踪平台研究[J].红外与激光工程，2015，44（12）：3673?3677.
[3] 马玉鑫，曹辉，黄晓华.多层分布式处理技术在主机遥控系统中的应用[J].船电技术，2014，34（8）：51?56.
[4] 杨江波，陈友玲，曹楠.面向柔性作业分布式车间的分层调度模型研究[J].计算机工程与应用，2014，50（23）：239?244.
[5] 程付超，苗放，陈垦.顾及结果完整性的遥感影像分布式边缘提取方法[J].计算机工程与设计，2014，35（2）：546?551.
[6] 李志民，赵一丁.基于工作流的大型仓库物流监控系统设计[J].现代电子技术，2016，39（6）：66?69.
[7] 况晓辉，李津，赵刚.一种基于多层拓扑的大规模分布式系统结构脆弱性分析算法[J].计算机科学，2016，43（8）：26?29.
[8] 齐雪婷，马训鸣，刘霞，等.基于CAN的分布式顶升控制系统设计[J].西安工程大学学报，2016，30（1）：118?123.
[9] 陶俊豪，章鹏，蔡飞.一种基于LPC1788的互联网远程智能控制系统[J].现代电子技术，2015，38（21）：76?79.
摘 要： 针对我国的第三方物流管理系统功能落后，对物流业务尤其是物流防伪业务的处理能力弱，设计多层分布式防伪第三方物流管理系统。系统基于.net语言构建用户层、网络层和数据层，网络层连接用户层显示物流信息，连接数据层存储物流信息、调用三方需求。客户在用户层下达物流订单，网络层接收物流订单并制定物流方案，在货物出入库时借助数码技术制定货物身份识别信息进行防伪识别，提高物流服务质量。使用黑盒测试、集成测试等方法验证出系统拥有物流防伪能力强、集成性能好的优点。
关键词： 多层分布式； 防伪； 第三方； 物流管理系统
中图分类号： TN911?34； TP311.52 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）13?0155?04
Abstract： Aiming at the defective function of the third?party logistics management system of China， and poor processing ability for logistics business， especially for the logistics anti?fake business， a third?party logistics management system with multi?layer distributed anti?fake was designed. The user layer， network layer and data layer were constructed in the system on the basis of .net language. The network layer is connected with the user layer to display the logistics information， and is connected with the data layer to store the logistics information and call the tripartite requirements. The customer gives a logistics order in user layer. The logistics order is received and the logistics plan is formulated in the network layer. When the cargo is entered in or taken out， the cargo identity recognition information is formulated by means of the digital technology to perform the anti?fake identification， and improve the quality of logistics service. The methods of black box testing and integration testing are employed to verify that the system has the advantages of strong logistics anti?fake ability， and good integration performance.
Keywords： multilayer distribution； anti?fake； third party； logistics management system
0 引 言
不少发达国家已经开始使用第三方物流管理系统进行专业、高效的物流服务，据统计，由第三方物流管理系统带来的效益已占据物流企业总效益的81%。我国仅有36%的物流企业安装了第三方物流管理系统，但大部分企业的管理系统功能落后，系统模块之间的交流过于保守，无法与企业经营特点保持平衡，人工管理业务依然繁重。物流防伪业务支撑起了整个货物物流阶段，其业务流程多、要求高，是人工管理业务中最重要的一块。多层分布式具备更新快、响应快、出错率低等性能，能够解决物流业务的复杂之处，并可完美兼容物流防伪技术，脱离人工管理的弊端。
1 物流防伪解决方案
第三方物流管理系统的物流防伪要求每个货物都有物流防伪标识[1]，标识中记录的信息具有惟一性，相当于货物的“身份证”。身份识别信息是物流防伪标识中必须存在的，最简单、清楚的身份识别信息是数字，因而采用数码技术进行编辑。
为了防止不法分子制作或复制出难以识别的假冒物流防伪标识，身份识别信息的表现形式不能使用过于简单的递增、递减数字序列，最好使用随机序列，无任何数学规律可为不法分子作参考，且不能够以特定的解码规律被识别出来[2]。将身份识别信息分成两段：第一段记录货物的属性和物流信息并进行加密处理；第二段用来对第一段加密信息进行识别。如此一来，如果第一段加密信息被不法分子猜中，也会因无法截取第二段信息的详细内容，造成物流防伪标识伪造失败。
这种物流防伪解决方案不但避免了不法分子的入侵行为，还可以对物流防伪标识进行跟踪，提取货物所在区域和物流状态，一旦出现货物丢失或分拣遗忘等情况，第三方物流管理系统能够在第一时间向管理人员进行报备，不失为一种提高物流服务质量的解决方案。
空有物流防伪解决方案是不够的，如何实现方案才是重点。物流企业的发展离不开网络，网络框架支持下的卫星定位技术和射频技术可以改善系统处理方式[3]，因此，基于网络框架实现物流防伪解决方案，图1介绍了网络框架下物流防伪解决方案的实现过程。
如图1所示，系统的网络层由计算机承载，利用单片机控制物流防伪标识生成流程，身份识别信息最好使用具有发明专利权的编码算法。将身份识别信息喷印到货物上，货物出入库时进行扫描，扫描信息存储在物流数据库，利用身份识别信息的第二段信息解密第一段信息，识别出假冒货物。系统拥有一个防伪查错过程，由收货方和发货方共同进行，对未通过识别的非虚假货物进行二次防伪喷印。
2 多层分布式防伪第三方物流管理系统设计
2.1 结构设计
多层分布式防伪第三方物流管理系统基于.net语言[4]构建，其结构如图2所示，.net语言具有分布式、面向对象、多线程和可移植性，简单实用，抗压能力强。在.net语言中，JSP（.net服务器页面）是一种Servlet（Server Applet，一个服务器端程序，无中文译名）简化语言，它用简单的编码形式向超文本标记语言中融合.net程序，构建用户层动态显示页面。
多层分布式防伪第三方物流管理系统分为用户层、网络层和数据层。用户层位于浏览器，它向网络层传输数据时采用超文本传输协议，回传数据时使用加密超文本传输协议[5]。.net语言提供的系统程序位于网络层，为系统配置提供便利，可缩减系统升级成本。用户层的作用是采集和展示物流信息，检验物流信息和系统内部文件是否合法，它采用超文本标记语言和可扩展标记语言定义数据类型。
当JSP首次接收到浏览器的用户请求时，网络层将JSP改编成一个Servlet对系统数据逻辑进行管理，处理超文本传输协议请求[6]。Servlet能够通过挖掘系统的实时状态数据对用户请求进行校正，再通过.net可重用组件对业务逻辑进行管理，调取物流数据库。最后，Servlet将.net可重用组件的管理结果和JSP的管理结果回传到用户层进行显示[7]。如果物流业务繁重，JSP可帮助.net重用组件管理业务逻辑。
数据层通过标准的RDBMS（Relational Database Management System，关系数据库管理系统）进行物流数据管理，它与.net可重用组件的接口采用.net数据库接口，.net可重用组件可在物流数据库中访问数据并存储业务逻辑。
2.2 用户层与网络层业务流程介绍
用户层与网络层业务流程如图3所示，物流客户在多层分布式防伪第三方物流管理系统的用户层中注册个人账户，登录账户后可查看物流公司业务信息，挑选所需业务后填写合同书并提交物流服务请求。网络层接收物流服务请求，物流工作人员查看并确认合同有效后向客户账号发送信息回执，向物流代理商下发物流业务。
在物流业务实施阶段，物流代理商的工作人员登录到多层分布式防伪第三方物流管理系统的网络层，查看合同书和物流业务，制定物流方案。物流方案依照物流业务中的货物类型和始发地点制定，参考客户要求安排物流车辆以及货物出入库方案，在货物出入库之前进行货物防伪识别。一项物流业务完成后，生成物流报表保存在物流数据库。
2.3 数据层需求介绍
多层分布式防伪第三方物流管理系统需要承接发送方客户、接收方客户和物流代理商三方的需求，数据层的作用是容纳三方需求，对三方需求进行管理，图4是三方需求用例。
由图4可知，收、发方客户的需求相同，主要是保护消费者利益。物流代理商的需求遍及物流订单处理的每一个细节，与客户需求存在一部分重叠之处，这样设计保证了物流企业与客户的有效沟通，可提高服务质量。物流数据库中存储的三方需求可随时被网络层调取。
3 实验验证
3.1 评价项目
重点验证本文系统的物流防伪能力，然而物流防伪能力的依托是系统集成性，因此，兼并验证系统集成性能。集成性能是指系统各模块之间的连接能力和功能实现能力，对集成测试有两种方法：一种是将系统各模块组装起来一同进行测试，观察各模块接口之间是否正确连接并能够正常工作，如果发现接口文件丢失、模块功能无法达成或者数据误差大，系统集成性能差。另一种方法是独立进行系统各模块的接口和功能测试[8]。由于第三方物流管理系统的数据交接任务重，因此使用第一种方法验证系统集成性能。
物流防伪能力的评价项目表述如下：
（1） 惟一性。每个物流防伪标识都要具有惟一不变的识别特征，便于物流商品管理，防止伪造防伪标识进入物流运输业务；
（2） 一次性。物流防伪标识不可循环使用，识别之后应留下特殊痕迹，确保其无法进行二次识别；
（3） 不可复制性。为了令消费者能够非常便捷地识别出真品与仿品，物流防伪标识在设计上复杂度低，容易被复制，因而物流防伪的不可复制性虽然技术难度大，却是十分必要的评价项目；
（4） 可拓展性。物流防伪应可更新、可不断加入其他功能点，可拓展性能够避免第三方物流管理系统不被市场淘汰。
3.2 物流防伪能力验证
以往设计出的第三方物流管理系统有很多种类，技术手段各有特色，对本文设计的多层分布式第三方物流管理系统以及基于工作流、二维码技术和云计算的四种第三方物流管理系统共同进行一次实验，对比出哪种系统的物流防伪能力最强。
验证物流防伪惟一性和一次性时，使用黑盒测试方法。黑盒测试是对系统外在特点进行测试的方法，测试过程中不必商酌系统内在特点[9]。通过Visual C++ 6.0编制测试程序，将测试程序视为盒子进行封存，在盒子接口端随机输入400个物流防伪信息，观察第三方物流管理系统能否输出正确的识别结果。
测试不可复制性和可拓展性时，在计算机浏览器中输入物流防伪信息，设置防伪标识的留白面积、容错率、分辨率等参数，自动生成多种类型的物流防伪标识并进行加密处理，观察物流防伪标识是否能够被解码和复制。随后，在标识中加入第三方物流管理系统不具备的防伪功能，观察新功能是否能夠正常实现。
4个系统的物流防伪能力对比情况如表1，图5所示，多层分布式防伪第三方物流管理系统对四项防伪评价项目都能实现，并且平均防伪识别时间最短，其他三个系统的物流防伪能力欠佳。
3.3 系统集成性能验证
在集成性能测试中，给予4个第三方物流管理系统200个线程的高并发访问压力，利用5万个物流信息发送应答请求，测试用例为150万个。如果测试中某一模块出现不正常工作情况，系统的处理器使用率将超载，高于70%。
4个系统的集成性能对比情况如表2所示，多层分布式防伪第三方物流管理系统的平均响应时间为31 ms，出错率很低，处理器使用率无超载情况，集成性能高于其他三个系统。
4 结 论
为提高我国物流企业的服务质量和处理效率、增强防伪识别能力，本文基于Java语言设计多层分布式防伪第三方物流管理系统，提出物流防伪解决方案，探讨了系统业务流程以及收、发方客户和物流代理商的需求，以优质的系统物流防伪能力和集成性能更好地服务客户。
参考文献
[1] 冯智慧，宋春燕，张广洲，等.基于分布式多层体系的输变电工程电磁环境智能实时监测系统[J].中国电力，2016，49（1）：109?113.
[2] 乔永明，马彩文，靳虎敏，等.伞状多层分布式结构光学跟踪平台研究[J].红外与激光工程，2015，44（12）：3673?3677.
[3] 马玉鑫，曹辉，黄晓华.多层分布式处理技术在主机遥控系统中的应用[J].船电技术，2014，34（8）：51?56.
[4] 杨江波，陈友玲，曹楠.面向柔性作业分布式车间的分层调度模型研究[J].计算机工程与应用，2014，50（23）：239?244.
[5] 程付超，苗放，陈垦.顾及结果完整性的遥感影像分布式边缘提取方法[J].计算机工程与设计，2014，35（2）：546?551.
[6] 李志民，赵一丁.基于工作流的大型仓库物流监控系统设计[J].现代电子技术，2016，39（6）：66?69.
[7] 况晓辉，李津，赵刚.一种基于多层拓扑的大规模分布式系统结构脆弱性分析算法[J].计算机科学，2016，43（8）：26?29.
[8] 齐雪婷，马训鸣，刘霞，等.基于CAN的分布式顶升控制系统设计[J].西安工程大学学报，2016，30（1）：118?123.
[9] 陶俊豪，章鹏，蔡飞.一种基于LPC1788的互联网远程智能控制系统[J].现代电子技术，2015，38（21）：76?79.
