基于Web Service的烟叶储藏环境测控系统设计

高立+赵伟振+童维楗

摘 要

当今，国际社会在对烟草存储上的技术研究力度日益加大，呈现飞速发展之势，对烟草存储测控系统上的研究也逐渐全面缜密。未来烟草系统将向多功能集成化、数字化、数据远程和自动调控传输的方向发展，针对此，本文将根据Web Service技术的应用优势，结合物联网、数据库、SSM等技术，从功能模块出发，设计了由表示层、业务逻辑层及数据访问层等构成的烟叶储藏环境测控系统，同时，给出了该系统各模块的具体设计框图与设计步骤，对烟叶系统的储藏环境有效测控提供了技术支撑。

【关键词】Web Service 测控系统 物联网 跨平台数据传输

烟叶是一种特殊的工业原料，其经济价值要比一般的农产品高出好多倍，同时烟叶也是一种比较“娇气”的商品，在储存过程中要特别注意其安全防护。在烟叶储存保管过程中，烟叶含水量易受到外界气候条件的影响，温、湿度的高低将会直接影响到烟叶的物理性能。因此如何对烟叶储存环境参数进行有效、实时的监测是确保烟叶安全的重要途径。在此形势下，加速推进烟叶储藏环境的在线测控成了当务之急，利用信息科学前沿最新技术开发的新一代的烟草存储测控系统成为研发趋势，将计算机技术、控制技术、通信技术、CRT 显示技术等有机的结合在一起。在此之上也面临着不同平台之间信息交互难的问题，为此，本文将Web Service技术引入其架构设计之中，利用其共享性、数据交换及应用程序易集成性等优势，为多种不同的查询终端提供统一的数据传输及查询接口，解决了传统测控系统跨平台交互的困境，并促进了系统的优化应用。

1 Web Service技术的应用优势

Web Service是现代信息技术应用领域一种新兴技术，它是一个软件系统，为了支持跨网络的机器间相互操作交互而设计。不仅如此，Web Service可以理解为SOAP、HTTP与WSDL的结合，其中SOAP（Simple Object Access Protocol）协议是Web Service的主体，它通过HTTP或者SMTP等应用层协议进行通讯，自身使用XML文件来描述程序的函数方法和参数信息，从而完成不同主机的异构系统间的计算服务处理，这里的WSDL（Web Services Description Language）Web服务描述语言也是一个 XML 文档，它使用HTTP协议提供接口，提供关于某个具体的Web Service服务的URL方法的命名，参数，返回值等。总而言之，如果我们需要突破跨编程语言、对象模块的束缚，或者需要建立一个通用类型的平台，我们就需要使用Web Service 技术，其应用优势如下分析 ：

1.1 异构平台间的互通性

Web Service主要是通过HTTP协议来进行XML格式数据的传输。所以Web Service的优势之一就是提供了异构平台的无缝街接技术手段，由于不同的用户之间使用不同的硬件平台、不同的操作系统、不同的软件、不同的通信协议。Web Service对于任何两个应用程序，只要能够读写XML或者JSON就能够互相通信。

1.2 更广泛的软件复用

软件的复用技术通过组合已有模块来搭建应用程序，能大幅度提高软件的生产效率和质量。用户只要获得了描述 Web Service的WSDL文件，就可以方便地生成客户端代理，并通过代理访问Web Service。

1.3 企业应用易于集成

软件供应商软件分解成若干Web Service模塊构成的系统，直接在Web上发布软件。同时可以向合作伙伴提供Web Service接口，这样就算两家企业使用的是不同的系统框架或者不同的开发语言也可以保证良好的信息交互方式。

2 系统架构的整体设计

烟叶储藏环境测控系统是利用3G模块、无线通信、物联网等技术，摒弃了原始的烟叶储藏环境的检测方式，可以实时的对储藏环境进行全面检查测控，不仅可以测量温湿度信息，还可进行二氧化碳浓度、含水量，氮气浓度的检测。并且集成了实时检测模块、历史记录查询模块、仓间信息模块。通过不同模块间的支撑，是确保系统实现的关键所在，本文利用Web Service的应用优势，结合了http通信技术、关系型数据库与非关系型数据库技术、node.js技术来进行系统实现，系统框图如图1所示。

3 系统架构的模块设计分析

3.1 实时检测模块

实时检测模块是烟叶储藏环境测控系统中最为核心的模块，通过该模块，用户能够实时的查询烟叶储藏线程环境的温湿度、二氧化碳浓度、氮气浓度、含水量等信息，该模块的软件功能图如图2所示。

在该模块中，功能的实现流程较为复杂，首先测控客户端通过http协议上传指令至Web Service、Web Service接收到上传的指令后，将指令进行解析分割，再将指令通过UDP协议发送操作指令至硬件3G、WIFI模块、硬件传感器收到解析后的指令，进行检测，得到检测数据，传回Web Service、Web Service将得到的数据一方面存储进数据库中，另一方面传回给客户端进行显示。

3.2 历史记录查询模块

历史记录查询模块是对仓间的历史环境信息提供溯源查询的模块，因为在实际应用中我们发现，在使用系统的过程中我们不仅需要实时的检测环境信息，还需要查询一段时间之前的烟叶温湿度等信息，所以就需要历史记录查询模块提供功能，该模块的软件功能图如图3所示。

历史记录查询模块得以实现，主要是依托于实时检测模块在工作时，将查询到的温湿度等信息在数据库中进行存储，历史记录查询模块进行工作时，向Web Service发送需要查询的仓间编号与需要查询的时间段，Web Service收到历史记录查询指示后从数据库中进行检索，得到检索后的数据后，再将数据返回到客户端进行展示。

3.3 仓间信息模块

仓间信息模块主要是用于烟叶现场的仓间信息的展示与修改，在使用物联网技术之前，如果我们需要记录与查询某一间仓库的基本信息，如仓库的保养员信息、仓库产品的入库时间与数量等信息。我们往往需要使用纸质的方式进行记录，在这种记录方式下不便于保存与修改。在使用物联网技术之后。我们可以在数据库中存储仓间信息，并将仓间信息通过客户端页面动态的进行信息的展示，这样的话保存起来较为方便，且查看起来较为直观。

4 结束语

不同平台与不同软件语言之间的信息交互方式一直是软件开发人员讨论的热点问题，Web Service技术的使用，能够很好的支持数据的跨平台传输与查询，本文就是基于Web Service的优势，将其应用到烟叶环境监测系统的框架构建中，给出了系统的总体框架思路与框架图，并且按模块进行分别论述。由此，推进系统性能的提升，为烟叶储藏现场的环境检测提供了有效支撑。

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作者单位

安徽大学 安徽省合肥市 230000endprint