一种基于M2M的供应链智能面板设计方法

摘要

本发明涉及一种能够进行供应链运营全程监控和决策优化的基于M2M的供应链智能面板及其设计方法，包括M2M智能终端安装在供应链各节点的关键设备上，实时采集供应链运营信息，并通过网络传输到M2M中间件；M2M中间件通过终端接口和外部系统接口，接收并转化来自M2M智能终端和供应链各节点的企业信息系统数据，存入共享数据库；供应链智能面板中的实时监控面板和决策支持面板通过M2M中间件中的面板接口，调用共享数据库和供应链各节点的企业信息系统数据，经实时监控模块和数据分析模块处理后显示在图形用户界面。通过M2M中间件连接M2M智能终端和供应链各节点企业的信息系统，供应链智能面板对供应链进行实时全景监控和动态决策支持。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于M2M的供应链智能面板设计方法，尤其涉及在整个供应链运 营过程中利用M2M集成技术实现对供应链上下游企业内部及企业之间运营状态和业务 流程的可视化实时全景监控，并提供动态决策支持功能的供应链智能面板设计方法。

背景技术

M2M(Machine to Machine)技术是物联网最普遍的应用形式，是一种以终端设备 机器智能交互为核心的、网络化的应用与服务。作为实现机器与机器之间的通信手段， M2M技术为企业信息化提供了一种新的解决思路。

商业智能面板(Business Intelligent Dashboard)就像汽车的仪表盘一样，是向企业 展示度量信息和关键业务指标现状的数据虚拟化工具，企业管理人员通过智能面板的可 视化显示，可以掌握和监视企业经营状况的全景概貌。

经济全球化使得供应链网络日益复杂，企业的决策越来越依赖于供应链上下游成员 的信息。目前，供应链层面的信息化手段缺失，各节点企业信息系统受空间分布和数据 格式的限制，无法实现实时共享，难以为供应链提供信息服务。M2M技术和商业智能 面板作为企业信息化的两种重要方式，由于数据来源和数据格式的限制，一方面在企业 内部尚未得到综合集成，另一方面在供应链层面未实现实时信息共享，难以为供应链管 理提供实时全景监控和动态决策支持服务。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现供应链层面业务流程实时监控和动态决策支持 的供应链智能面板设计方法，借助M2M智能终端实时采集供应链节点的关键设备运营 信息，通过M2M中间件与供应链智能面板相连，实现可视化实时全景监控和可视化动 态决策支持，解决企业内部关键设备智能监控与管理、供应链上下游生产计划协同排程 和物料计划协调管理，以及供应链动态决策优化问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于M2M的供应链智能面板及其设计方法，在 对该方法进行具体描述之前，首先给出相关的框架结构：基于M2M的供应链智能面板 由供应链智能面板、M2M中间件和M2M智能终端构成，其中供应链智能面板包含流 程监控面板和决策支持面板，流程监控面板由图形用户界面、实时监控模块和监控工具 箱构成，决策支持面板由图形用户界面、数据分析模块和决策工具箱组成；M2M中间 件包括流程监控面板接口、决策支持面板接口、专有数据接口、任务管理器、外部系统 接口和M2M终端接口。

一种基于M2M的供应链智能面板设计方法，所述基于M2M的供应链智能面板包 括供应链智能面板及其支撑系统，该支撑系统包括M2M智能终端和M2M中间件；

a)所述供应链智能面板包括流程监控面板和决策支持面板；

所述流程监控面板包括用于图形用户界面的人机交互设备、实时监控模块和监控工 具箱；所述实时监控模块分别与人机交互设备和监控工具箱连接；

所述决策支持面板包括用于图形用户界面的人机交互设备、数据分析模块和决策工 具箱；所述数据分析模块分别与人机交互设备和决策工具箱连接；

b)所述M2M中间件包括任务管理器、流程监控面板接口、决策支持面板接口、 M2M智能终端接口和数据库连接接口；任务管理器的数据输入/输出端分别连接流程监 控面板接口、决策支持面板接口、M2M智能终端接口、数据库接口和外部系统接口；

所述实时监控模块连接流程监控面板接口；所述数据分析模块连接决策支持面板接 口；

c)所述M2M智能终端的数量是n个，所述M2M智能终端接口的数量也是n个， 每个M2M智能终端和一个M2M智能终端接口之间进行通信，n为自然数；

所述供应链智能面板是通过安装在供应链各节点关键设备上的M2M智能终端，实 时采集信息，供应链智能面板通过M2M中间件读取信息，显示供应链的实时运营信息 和决策优化方案；

A、所述供应链智能面板对供应链进行流程监控步骤包括：

(1)用户通过流程监控面板中的图形用户界面发布监测指令；

(2)由流程监控处理器实现的实时监控模块将监测指令解读后，向由存储器实现 的监控工具箱和M2M中间件中的流程监控面板接口分别发送工具调用指令和数据调用 指令；

(3)M2M中间件中的任务管理器解读来自流程监控面板接口的数据调用指令，判 断所需数据来源，若需要共享数据，则执行步骤(4)，若需企业信息系统数据，则执行 步骤(5)；

(4)数据库接口接收到任务管理器数据调用指令，从共享数据库读取数据并上传， 然后执行步骤(6)；

(5)外部系统接口接收到任务管理器数据调用指令，从供应链节点的企业信息系 统读取数据并上传，然后执行步骤(6)；

(6)任务管理器接收到数据后，通过流程监控面板接口传递给流程监控面板中的 实时监控模块；

(7)实时监控模块接收M2M中间件发送的数据以及监控工具箱发送的工具包， 处理获得流程监控图示，发布至图形用户界面；

(8)用户根据图形用户界面显示结果判断是否需要进行控制，若不需要进一步操 作，转入步骤(13)，若需要进一步操作，则发布控制指令；

(9)实时监控模块将控制指令解读后，向流程监控面板接口发送；

(10)任务管理器根据流程监控面板接口收到的控制指令，确定终端接口号，并向 相应的M2M终端接口发送指令；

(11)M2M智能终端接收指令后，执行指令，并反馈至M2M终端接口；

(12)反馈信息依次经任务管理器、流程监控面板接口和实时监控模块传递后，在 图形用户界面显示；

(13)结束；

B、供应链智能面板辅助供应链动态决策支持步骤包括：

(1)用户通过决策支持面板中的图形用户界面发布分析指令；

(2)由决策支持处理器实现的数据处理模块将指令解读后，向由存储器实现的决 策工具箱和M2M中间件中的决策支持面板接口分别发送工具调用指令和数据调用指 令；

(3)M2M中间件中的任务管理器解读来自决策支持面板接口的数据调用指令，判 断所需数据来源，若需要共享数据，则执行步骤(4)，若需企业信息系统数据，则执行 步骤(5)；

(4)数据库接口接收到任务管理器数据调用指令，从共享数据库读取数据并上传， 然后执行步骤(6)；

(5)外部系统接口接收到任务管理器数据调用指令，从供应链节点的企业信息系 统读取数据并上传，然后执行步骤(6)；

(6)任务管理器接收到数据后，通过决策支持面板接口传递给决策支持面板中的 数据分析模块；

(7)数据分析模块接收M2M中间件发送的数据以及决策工具箱发送的工具包， 处理获得决策优化图示，发布至图形用户界面；

(8)用户根据图形用户界面显示结果判断是否需要优化，若不需要进一步操作， 转入(13)，否则发布优化指令；

(9)数据分析模块将优化指令解读后，向决策优化面板接口发送；

(10)任务管理器根据决策优化面板接口收到的优化指令，确定终端接口号，并向 相应的M2M终端接口发送指令；

(11)M2M智能终端接收指令后，执行指令，并反馈至M2M终端接口；

(12)反馈信息依次经任务管理器、决策支持面板接口和数据分析模块传递后，在 图形用户界面显示；

(13)结束。

所述M2M智能终端与M2M智能终端接口之间通过移动通信网络或因特网通信。

本面板的原理说明如下：

供应链智能面板中的实时监控面板和决策支持面板，分别与M2M中间件的流程监 控面板接口和决策支持面板接口相连，部署在供应链各节点的M2M智能终端与M2M 中间件的M2M终端接口相连。

实时监控面板包括图形用户界面(即人机交互设备)、实时监控模块和监控工具箱， 实时监控模块将来自图形用户界面的工作指令，翻译成数据调用指令发送至M2M中间 件，并接收M2M中间件反馈的信息，实时监控模块同时调用监控工具箱中的工具，对 M2M中间件反馈的信息进行处理，输出到图形用户界面；决策支持面板包括图形用户 界面(即人机交互设备)、数据分析模块和决策工具箱，数据分析模块将来自图形用户 界面的工作指令，翻译成数据调用指令发送至M2M中间件，并接收M2M中间件反馈 的信息，数据分析模块同时调用决策工具箱的工具，对M2M中间件反馈的信息进行处 理，输出到图形用户界面。

M2M中间件包含一个流程监控面板接口、一个决策支持面板接口、一个任务管理 器、一个专有数据接口、一个外部系统接口以及n个M2M终端接口；流程监控面板接 口、决策支持面板接口、专有数据接口(数据库接口)、外部系统接口以及M2M终端 接口各有一个信号端与任务管理器相连，其另外一个信号端分别与流程监控面板的实时 监控模块、决策支持面板的数据分析模块、共享数据库、供应链节点的企业信息系统(如 ERP，WMS等)以及M2M终端设备对应相连。任务管理器负责集中处理流程监控面 板接口、决策支持面板接口的数据调用请求以及M2M终端接口的数据传输请求，统一 合理安排任务线程，通过专有数据接口对共享数据库进行读写操作，以及通过外部系统 接口调用企业信息系统的数据。同时，任务管理器通过流程监控面板接口和决策支持面 板接口接收来自供应链智能面板的决策指令，将指令分配到各M2M智能终端接口。

M2M智能终端包括部署在各供应链节点的1～n个M2M终端设备，n为自然数， 如RFID、传感器等，M2M终端设备实时采集各供应链节点的运营数据，并通过移动通 信网/Internet传输给M2M中间件的第1～n个M2M终端接口。

在具体实施时，根据应用场景的网络环境，所述外部系统接口和数据库接口都可以 采用以太网络接口。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)分布于供应链各节点的M2M智能终端通过网络与M2M中间件连接，实现对 供应链上下游关键运营信息实时采集；

(2)M2M中间件技术解决了底层终端设备与上层智能面板之间的信息资源调度问 题，供应链智能面板可以显示企业内部和供应链上下游的运营状态，同时也可以及时地 对生产运营设备进行控制调度；

(3)通过供应链上下游信息综合集成共享，供应链智能面板通过M2M中间件调 用信息，从供应链视角进行动态分析，提供可视化分析决策，同时也可以对供应链运营 进行实时调整。

附图说明

图1为本发明设计得到的基于M2M的供应链智能面板的框架结构。

图2为供应链智能面板中流程监控面板工作流程图。

图3为供应链智能面板中决策支持面板工作流程图。

图4为基于M2M的供应链智能面板系统的拓扑图。

图1中1.供应链智能面板，2.M2M中间件，3.M2M智能终端，4.流程监控面板， 5.决策支持面板，6.流程监控面板接口，7.决策支持面板接口，8.任务管理器，9.专有数 据接口，10.外部系统接口，11.M2M终端接口，12.图形用户界面，13.实时监控模块， 14.数据分析模块，15.监控工具箱，16.决策工具箱，17.共享数据库，18.企业信息系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施作如下详述：

如图1所示，一种基于M2M的供应链智能面板设计方法，所述基于M2M的供应 链智能面板包括供应链智能面板及其支撑系统，该支撑系统包括M2M智能终端和M2M 中间件；

a)所述供应链智能面板包括流程监控面板和决策支持面板；

所述流程监控面板包括用于图形用户界面的人机交互设备、实时监控模块和监控工 具箱；所述实时监控模块分别与人机交互设备和监控工具箱连接；

所述决策支持面板包括用于图形用户界面的人机交互设备、数据分析模块和决策工 具箱；所述数据分析模块分别与人机交互设备和决策工具箱连接；

b)所述M2M中间件包括任务管理器、流程监控面板接口、决策支持面板接口、 M2M智能终端接口和数据库连接接口；任务管理器的数据输入/输出端分别连接流程监 控面板接口、决策支持面板接口、M2M智能终端接口、数据库接口和外部系统接口；

所述实时监控模块连接流程监控面板接口；所述数据分析模块连接决策支持面板接 口；

c)所述M2M智能终端的数量是n个，所述M2M智能终端接口的数量也是n个， 每个M2M智能终端和一个M2M智能终端接口之间进行通信，n为自然数；

所述供应链智能面板是通过安装在供应链各节点关键设备上的M2M智能终端，实 时采集信息，供应链智能面板通过M2M中间件读取信息，显示供应链的实时运营信息 和决策优化方案；

A、所述供应链智能面板对供应链进行流程监控步骤包括：

(1)用户通过流程监控面板中的图形用户界面发布监测指令；

(2)由流程监控处理器实现的实时监控模块将监测指令解读后，向由存储器实现 的监控工具箱和M2M中间件中的流程监控面板接口分别发送工具调用指令和数据调用 指令；

(3)M2M中间件中的任务管理器解读来自流程监控面板接口的数据调用指令，判 断所需数据来源，若需要共享数据，则执行步骤(4)，若需企业信息系统数据，则执行 步骤(5)；

(4)数据库接口接收到任务管理器数据调用指令，从共享数据库读取数据并上传， 然后执行步骤(6)；

(5)外部系统接口接收到任务管理器数据调用指令，从供应链节点的企业信息系 统读取数据并上传，然后执行步骤(6)；

(6)任务管理器接收到数据后，通过流程监控面板接口传递给流程监控面板中的 实时监控模块；

(7)实时监控模块接收M2M中间件发送的数据以及监控工具箱发送的工具包， 处理获得流程监控图示，发布至图形用户界面；

(8)用户根据图形用户界面显示结果判断是否需要进行控制，若不需要进一步操 作，转入步骤(13)，若需要进一步操作，则发布控制指令；

(9)实时监控模块将控制指令解读后，向流程监控面板接口发送；

(10)任务管理器根据流程监控面板接口收到的控制指令，确定终端接口号，并向 相应的M2M终端接口发送指令；

(11)M2M智能终端接收指令后，执行指令，并反馈至M2M终端接口；

(12)反馈信息依次经任务管理器、流程监控面板接口和实时监控模块传递后，在 图形用户界面显示；

(13)结束；

B、供应链智能面板辅助供应链动态决策支持步骤包括：

(1)用户通过决策支持面板中的图形用户界面发布分析指令；

(2)由决策支持处理器实现的数据处理模块将指令解读后，向由存储器实现的决 策工具箱和M2M中间件中的决策支持面板接口分别发送工具调用指令和数据调用指 令；

(3)M2M中间件中的任务管理器解读来自决策支持面板接口的数据调用指令，判 断所需数据来源，若需要共享数据，则执行步骤(4)，若需企业信息系统数据，则执行 步骤(5)；

(4)数据库接口接收到任务管理器数据调用指令，从共享数据库读取数据并上传， 然后执行步骤(6)；

(5)外部系统接口接收到任务管理器数据调用指令，从供应链节点的企业信息系 统读取数据并上传，然后执行步骤(6)；

(6)任务管理器接收到数据后，通过决策支持面板接口传递给决策支持面板中的 数据分析模块；

(7)数据分析模块接收M2M中间件发送的数据以及决策工具箱发送的工具包， 处理获得决策优化图示，发布至图形用户界面；

(8)用户根据图形用户界面显示结果判断是否需要优化，若不需要进一步操作， 转入(13)，否则发布优化指令；

(9)数据分析模块将优化指令解读后，向决策优化面板接口发送；

(10)任务管理器根据决策优化面板接口收到的优化指令，确定终端接口号，并向 相应的M2M终端接口发送指令；

(11)M2M智能终端接收指令后，执行指令，并反馈至M2M终端接口；

(12)反馈信息依次经任务管理器、决策支持面板接口和数据分析模块传递后，在 图形用户界面显示；

(13)结束。

所述M2M智能终端与M2M智能终端接口之间通过移动通信网络或因特网通信。

本发明的流程监控面板(4)的工作方式如图2所示：步骤401发布监测指令；步 骤402解读监测指令，判断需要何种信息；如需要工具包，则执行步骤403发送调用工 具包请求；步骤404返回工具包信息；若需要运营信息，则执行步骤405发送调用数据 请求；步骤406任务管理器判断所需数据来源；如需共享数据，则执行步骤407发送调 用共享数据请求；步骤408返回所需共享数据；若需外部(企业信息系统)数据，则执 行步骤409发送调用外部数据请求；步骤410返回所需外部数据；步骤411任务管理器 接收所需数据；步骤412通过流程监控面板接口传递所需数据至实时监控模块；步骤 413实时监控模块接收数据和工具包；步骤414执行监测数据处理；步骤415图示监测 结果；步骤416判断是否需要施加控制措施；若需要，则执行步骤417，若不需要，则 执行步骤423；步骤417发布控制指令；步骤418解读控制指令并传递；步骤419接收 控制指令判断目的端口；步骤420向目的端口发布控制指令；步骤421执行控制指令； 步骤422反馈控制结果；步骤423流程结束。

本发明的决策支持面板(5)的工作方式如图3所示：步骤501发布分析指令；步 骤502解读分析指令，判断需要何种信息；如需要工具包，则执行步骤503发送调用工 具包请求；步骤504返回工具包信息；若需要运营信息，则执行步骤505发送调用数据 请求；步骤506任务管理器判断所需数据来源；如需共享数据，则执行步骤507发送调 用共享数据请求；步骤508返回所需共享数据；若需外部(企业信息系统)数据，则执 行步骤509发送调用外部数据请求；步骤510返回所需外部数据；步骤511任务管理器 接收所需数据；步骤512通过决策支持面板接口传递所需数据至数据分析模块；步骤 513数据分析模块接收数据和工具包；步骤514执行决策数据处理；步骤515图示分析 结果；步骤516判断是否需要进行决策优化；若需要，则执行步骤517，若不需要，则 执行步骤523；步骤517发布优化指令；步骤518解读优化指令并传递；步骤519接收 优化指令判断目的端口；步骤520向目的端口发布控制指令；步骤521执行优化指令； 步骤522反馈优化结果；步骤523流程结束。

参考图4，供应链智能面板作为客户端，具体实现时候可以是PC机，人机交互设 备可以是触摸屏；M2M中间件集成在服务器端。作为供应链智能面板可以有多个，分 布在供应链的多个节点。