物流系统的设计--移动POS终端

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   以粮食物流环境中的移动电子商务系统为背景，该系统利用了条形码作为粮食物流信息的载体，将经销网络中的货物进行贴标，从而实现了对粮食物流信息的跟踪，并利用移动POS机作为信息采集设备，对物流信息和粮库网点需求进行收集、整理和分析预测的。

以WAP协议应用模型为基础，将现有的POS机升级为支持WAP协议的无线移动终端，利用现用的无线通信网络，通过WAP协议应用网关，实现与连在Internet上业务服务器进行交互。为了完成支付功能，作为可信任的第三方的安全认证中心由中国金融认证中心CA来承担，原有的业务系统将通过虚拟专有网VPN来与本地银行支付网关建立连接。

系统的整个业务流程是以本地业务服务器为中心的，服务的对象也是本地的粮食经销商。从持有无线移动终端设备的物流中心的管理人员来看，整个无线支付系统可以实现以下功能：

1．仓储管理人员打开WAP无线终端设备，首先校验操作员开机PIN码，成功则无线终端设备进入工作状态；
2．销售人员选择无线支付菜单，进入无线支付功能模块；
3． WAP无线终端设备向本地WAP应用服务器发起连接请求，请求与服务器建立WTLS第二类服务连接，如果成功建立连接，可以利用WAP无线终端设备微浏览器浏览服务器页
4．页面提示录入（扫描）网点编号，提交信息；
5．浏览器进入物流中心信息页面，选择应缴费用选项；
6．进入填写缴费单页面，输入（录入）粮食经销商银行卡账号，密码；提交表单；
7．返回提交结果，成功则打印成功支付收据，不成功，打印不成功收据。

整个系统包括无线部分和有线部分两部分，无线终端经过WAP网关透明地与Web服务器进行通信，访问物流中心系统的Web业务服务器。图2给出了一个无线支付系统框架结构，从图可以看出，整个系统是一个易扩展的平台，支付应用只是系统可以支持业务的一部分，其他业务可以很容易的扩展到这个系统中；并且，利用XML技术我们可以实现对不同接入设备浏览器的自动适配。图中还给出了无线支付应用的结构。整个系统的安全是基于WPKI的，WAP终端设备、WAP网关以及WAP应用服务器都保存着各自的证书；从WAP终端设备到WAP网关可以实现WTLS协议的安全连接，同时利用无线认证中心；WAP网关与业务系统Web服务器利用SSL协议进行安全连接，同样可以利用双方的证书保证身份。

3.1 WAP终端设备硬件
WAP终端设备硬件使用的是杭州中恒出品的移动POS机—LU3210型条形码移动数据采集终端机，产品体积小，重量轻便于携带，抗震防摔，防尘防水，稳定可靠耗电量低，并可以兼用5号电池。

它在条形码图象信号滤波技术方面，采用了分形插值方法，提高了边缘效应和峰值重现能力；在二维码数据编码生成和识读器匹配的纠错技术方面，采用了RS控制码算法，提高了识读匹配的容错性。

在本系统中要实现无线功能，需在LU3210的基础上，我们进行相应的硬件升级，如：增加GSM（支持GPRS， WAP协议栈）射频通信模块，热敏打印机，磁条卡识读器。

系统中GSM射频通信模块是一个新硬件，并且在本系统中有很大的作用，GSM模块由几个不同功能的模块组成，大部分都是基本模块：包括电源管理，语音编解码器，电路接口，GSM核心模块，象WAP协议模块和GPS等模块属于可选模块，当然还可以根据需要扩展其他如蓝牙等。

对于GSM模块，选择合适的物理尺寸也是很重要的。对于手持设备，合适的尺寸是指易于携带的，适于安装的。

对于手持无线终端设备，我们还要考虑的是电力的消耗。通常的手机电池可以使手机带电大约一周时间，对于移动设备至少应该达到这个水平，如果带电时间太短会给用户带来很多不必要的麻烦，降低了设备的可用性。

这里的SIM卡首先是GPRS终端设备的用户识别卡，并且应该是实现WAP协议安全保证的根本。内存和Flash ROM是成本考虑的另一个方面。对于手持无线终端设备，对数据存储和运算量都不是很大，可以酌情考虑系统的要求。

3.2 WAP终端设备软件系统
实现嵌入式系统，我们可以选择相应体系的微控制器（Microcontroller Unit：MCU），这里，我们可以直接使用X86体系的编译器对Linux核心源代码直接进行编译及剪裁。

通常嵌入式Linux被烧录在Flash Memory中，可以避免掉电的影响。系统加电启动后，程序将从Flash Memory加载到RAM中执行。

由于Linux是开放原代码的自由软件，我们可以根据应用系统设计的具体需要对Linux内核源代码进行修改并重新编译。系统实现步骤：
重新编译Linux内核，去掉内核中不需要的模块；
编写Boot Loader，制作Boot ROM用于加载嵌入式Linux内核到内存中；
重新设计各种设备驱动程序；
设计嵌入式Linux应用程序，负责指定的功能。

这里，整个的开发工作涉及到以下三个方面：

1．16位和32位嵌入式处理器硬件应用设计技术；
2．嵌入式处理器上的嵌入式操作系统软件的定制；
3．应用程序开发。

这是一个专为移动终端、掌上电脑等移动设备开发的微型浏览器，可同时浏览Web和WAP两种内容的网页，全面支持HTML和WML标准，极容易移植到其它操作系统中；核心代码由标准C语言写成适用于存储空间较小的移动终端，内核占用空间仅250K，运行内存只需32K RAM；支持数据传输安全可靠，支持HTTP 1.1及WSP，WTP等所有WAP协议；与硬件结合的兼容性强，底层WDP可支持GSM/CDMA；不但适合现在的移动设备，也适合未来的移动设备，随着无线传输带宽增加，移动设备将可浏览传统的Web站点，本产品二者兼容。

在WAP的编程模型中，客户端（无线终端）与服务器分别处在不同的网络中，并使用不同的通信协议，为此引入了WAP网关以实现网络互连及协议转换等其它功能。

WAP被设计成一个有着广泛的适用性和充分的包容性的应用协议，这其中重要的一点就是它能适用于任何现有的、或计划中的无线承载业务。不同承载业务有着不同的服务质量，其传输吞吐量、误码率及时延等指标各不相同，WAP必须能补偿或容忍这些不同。因目前移动网络大多为GSM系统，因此，实现时我们主要考虑WAP网关在GSM网络上的应用。

WAP网关在网络中处于连接GSM与Internet的位置。它一方面通过GSM的承载业务，如短消息业务、GPRS等，以连接客户端：另一方面连接Internet，以访问内容服务器。

各大手机厂商都有自己的WAP网关产品，在国内电信部门使用较多是Nokia，Motorola和Phone.com的网关，它们的功能比较完善，技术支持力量雄厚，但价格极高，对于普通的企业来说是无法承受的。这里采用国际流行的Infinite网关作为可选的方案。Infinite Enterprise Server是从1999年8月开始商业化的，提供最流行和广泛使用的WAP Server，已经被欧洲和亚洲许多大型企业和移动商选用。Inifinite WAP Server可以同时支持ISP、移动用户和企业用户，可以提供电子邮件和其他Internet或者Intranet的服务。最新的版本支持WML Script， HTTP cookies和可选的WTLS加密。

本文根据本系统的业务流程，以及嵌入式系统设计的具体特点，给出了系统所用的软、硬件终端以及WAP网关的解决方案。本系统应用灵活、体积小、通用性高和可靠性强，有很强的实用性和经济价值。下一步的工作主要是针对粮食物流中心的需求进行功能扩展，并且把整个系统纳入物流中心的信息系统中。

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