应用于物流的POS终端设计.docx
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应用于物流的POS终端设计
应用于物流的移动POS终端设计
中文摘要
POS（Pointofsales），是微电子技术发展及现代化商品流通管理理念和技术发展结合的产物。
通过将电脑硬件和软件集成，形成一个智能型的，可独立工作，也可在网络环境下工作的商业工作站。
随着信息化时代的到来，银行卡业务开始迅速发展，POS也逐渐成为我国金融行业资金流动和货币支付的重要手段。
随着电子商务的蓬勃发展，物流行业在这几年得到了喷井式发展。
物流企业间的竞争也越来越激烈，如今货到付款成为主流，POS在物流中的应用也变得越来越多。
在物流管理中,信息系统越来越强化物流企业和货主之间的联接，以实现高品质服务和低成本的运作。
电子商务的发展不仅对建立集信息流、商流、资金流和物流于一体的新型物流配送中心提出了更高的要求，而且其在代收款的资金安全性、收款效率以及资金周转率等方面提出了更高的要求。
对此，推广手持式数据终端（移动POS机）和条形码在流通领域的应用，既可以实现高质量的配送管理，又可对配送中心的货物进行随时动态追踪管理．并可以根据所获知的数据进行市场分析和市场预测等方面的信息支持。
针对目前存在的一些问题，本文提出了相应的解决方案并且进行设计和实现。
经过系统测试，基本上可以达到设计要求。
本课题研究的应用于物流的手持POS设计，完全符合现代物流的业务流程管理，具有广阔的前景。
关键词：
P0S管理系统，POS接入，POS标准报文，银行卡，信息化
DesignofLogisticsSystem’sPOSTerminal
Abstract
POS（were）,microelectronicstechnologycandevelopandmoderncirculationofcommoditiesmanagementconceptandthecombinationoftechnicaldevelopment.Throughcomputerhardwareandsoftwareintegration,formingasmart,canworkindependently,canworkunderthenetworkenvironmentofcommercialworkstations.
Withthedevelopmentofinformationtechnology,bankcardismoreandmorepopular,POSsystemgraduallybecomesanimportantmeansoffundflowandpayment.Withtheboominge-commerce,logisticsindustryintheseyearshasbeensprayedpitdevelopment.Moreandmoreintensecompetitionbetweenlogisticsenterprises,andcashondeliverynowbecomemainstream,thePOSapplicationinthelogisticsbecomemoreandmore.
IntheLogisticManagement,informationsystems,strengthentheconnectionbetweenlogisticscompaniesandconsignors,inordertoachievehigh-qualityserviceandlowcostoperation.Developmentofe-commerceisnotonlytoestablishthesetofinformationflow,businessflow,capitalflowandlogisticsinoneofthenewlogisticscenterofahigherdemand,anditsfundsinthegenerationofreceivablessecurity,collectionefficiencyandturnoverrateoffundsotheraspectsofthehigherrequirements.Developmentofe-commerceisnotonlytoestablishthesetofinfor-mationflow,businessflow,capitalflowandlogisticsinoneofthenewlogisticscenterofahigherdemand.Inthisregard,thepromotionofhand-helddataterminal（mobilePOS）andbarcodeapplicationsincirculation,canachievehigh-qualityanddistributionmanage-ment,butalsothedistributioncenterofgoodsatanytimedynamictrackingmanage-ment.Andcanacquiredataformarketanalysisandmarketforecastinformationsupport.AfterSystemtesting,itcanbasicallymeetthedesignrequirements.ResearchappliedtothelogisticshandheldPOSdesignedtomeetmodernlogistics,businessprocessmanagement,andhasbroadprospects.
Keywords:
P0SSystem,POSAcess,POSPacket,BankCard
目录
中文摘要I
ABSTRACTII
目录I
第一章绪论1
1.1研究背景1
1.2研究现状1
1.3研究的内容和方法2
1.4论文组织结构3
1.5小结3
第二章相关技术综述4
2.1POS相关内容简介4
2.1.1POS简介4
2.1.2前置机简介4
2.2物流相关内容4
2.2.1物流业务流程简介4
2.2.2POS在物流系统中定位5
2.3Linux嵌入式开发相关知识5
2.3.1Linux简介5
2.3.2交叉编译5
2.4小结6
第三章系统需求分析和体系结构设计7
3.1需求分析7
3.1.1客户需求7
3.1.2可行性分析7
3.2架构设计8
3.2.1POS系统架构8
3.2.2接口设计9
3.3流程设计9
3.4总体设计原则11
3.5运行环境11
3.6小结11
第四章系统详细设计和关键技术实现12
4.1菜单设计和实现12
4.2流程图的设计12
4.2.1揽单流程图12
4.2.2入库流程图13
4.2.3出库流程图13
4.2.4派单流程图14
4.2.5派单异常流程图14
4.3接口设计和实现15
4.3.1POS机与银联前置机连接的接口15
4.3.2POS机自身信息交互的接口15
4.4主要函数介绍16
4.5实际效果图展示17
4.6出现问题及解决方法21
4.7小结21
结论22
谢辞23
参考文献24
第一章绪论
1.1研究背景
近2年来，我国已经步入快速发展的的电子商务即将迎来喷井式发展的阶段[1]。
淘宝公布的2011中国网购服务市场数据显示，2010年中国网购服务市场规模额为20亿，而整个电子商务的发展增长额是更加的扩大。
电子商务的飞速发展，带动的各个相关产品也相应发展迅速[2]。
最对于电子商务最要的是物流行业的发展。
电子商务行业发展，必然带动了物流人才的大量需求，据了解，2011年物流快递人员严重不足，快递员供不应求，许多快递公司甚至开出了保底收入6000元的薪水招揽快递员[3]。
截至今年9月，获得央行第三方支付牌照的40家企业中，有支付宝、快钱支付等15家获得第三方收单牌照[4]。
民生证券分析师尹沿技认为，第三方收单方的加入，使高投资回报的收单市场竞争加剧，布放方（银联、四大行、中小行、第三方收单方）均有加大POS机采购力度的可能。
电子商务的发展使得货到付款以及物流跟单等需求容量大幅度的提高，也对移动POS机的推广起到了极大的推动作用[5]。
在国内，很多城市内对于机票派送基本完全实现了物流派送+上门刷卡，普及移动刷卡服务是许多B2C公司目前正在发力的地方。
享誉网上“沃尔玛”的电商亚马逊，其在中国25个省以及52个大中小城市开通了移动POS刷卡付费服务[6]。
现在能使用POS刷卡付费服务的城市越来越多。
就来小本经营的淘宝商家也纷纷利用移动POS支付提高自己的服务品质。
物流企业进军电子商务主要基于两点考虑[7]：
第一，电子商务未来的发展趋势。
随着电子商务的不断发展，物流企业同电子商务的联系也更加紧密。
第二，从物流业发展来看，目前物流行业竞争越发激烈，企业需要顺应新的发展形势，积极求变才能在市场中掌握主动，因此拓展和延伸产业链成为企业新的增长点，且通过打通产业链有助于企业形成强大的综合实力。
业内专家认为，与传统移动POS机相比，目前行业开发的高端新产品，符合新技术标准，可以满足物流速递、防伪溯源等应用需求，随着电子商务高速增长，以及物流管理的升级，这类产品将有较大的市场空间[7]。
1.2研究现状
现在整个物流企业发展迅速，行业内的竞争激烈程度也到了白热化的地步。
要想在这么激烈的市场竞争中脱颖而出。
提供优质产品与服务、准时交货、低成本和高质量来赢得客户是其中必不可少的。
除此之外，还必须重视优化库存，重视设备，各种资源及空间的利用，从而达到对物流作业的有效管理。
还有公司本身的订单信息处理能力，订单信息的反馈情况、资金周转率和资金安全性等能力的提高也是成功的另一大法宝。
随着，物流公司对订单信息处理能力，订单信息的反馈情况、资金周转率和资金安全性等能力提高需求越来越来高。
在目前物流系统中，订单的录入是通过条形码的录入，减小人工误差；订单信息的反馈情况基本通过网点入库反馈，效率不高；取单收费方式主要是通过现金支付，这样资金安全性和资金周转率都不高。
手持POS集成刷卡消费、条码扫描订单录入、GPRS联网等多种功能。
使用手持POS接入物流系统有一下优势：
一、丰富了客户的付款方式，由现金支付变成了现金、银行卡和信用卡三种支付方式二、有刷卡消费可以带来冲动型消费，发挖公司掘潜在客户，给公司带来直接利润三、使用手持POS机可以提高资金的周转率以及资金的安全性四、手持POS机可以通过无线联网将订单消息及时反馈到公司。
五、自带条码扫描功能，不仅减小了订单录入中的人工输入步骤，减小录入误差，而且在入库操作中也可以用POS替代录入设备的录入功能，减少购买录入设备的设备开支。
因此，在物流系统中手持POS终端已经成为必不可少的设备。
且在物流系统中发挥越来越大的作用。
其次，手持POS的推广对银行也有十分重要的意义。
首先，物流代收款可以产生大量的现金流。
比如，在2011年联昊通物流COD交易额就高达248亿。
其次，可以大大提高银行的收单利润。
银行就针对代收款环节的电子支付以及终端信息采集类服务（取件、派件、任务下发等等）可以收取大笔手续费。
再者，在物流代收款过程中存在广泛的授信需求，这可以从存货和应收款中体现。
最后，由于物流行业的快速发展，物流商户数量众多，这样就可以针对某一区域集中发卡。
现在对于快速发展物流行业来说，提高信息流通的快速有着十分重要的作用。
1.3研究的内容和方法
实现的主要目标：
设计一款针对物流的手持POS终端的系统，应用在物流中各个流程。
取代传统物流系统采取人工登记信息，改变信息的传递方式，丰富物流中支付的方式。
课题的基本知识以及设计的要求：
基本知识：
（1）熟悉C语言的编程，了解软件模块编程的相关思想
（2）熟悉《中国银联POS终端规范》
（3）熟悉福建新大陆数字设备公司手持POSGP730及相关函数API
（4）熟悉物流业务
设计的技术要求：
设计的软件可以正常和银联前置机进行通信，不仅实现基本的POS交易，而且用POS机实现物流业务的相关流程。
1.4论文组织结构
本文的主要研究方向在设计一个符合物流业务流程的POS系统，其中接口设计包括与银行前置机的接口设计和POS机本身信息的交流。
该项目从物流业务介绍着手，结合POS机本身的一些功能，实现POS和银行前置机和数据互通。
全文共分成5章：
第一章：
介绍该项目的研究背景以及研究现状以及研究方向，最后还说明了整个论文的组织结构。
第二章：
比较详细介绍了本课题所需要用到的一些技术和知识点。
首先，从POS本身介绍，阐述了POS系统的定义，分类以及POS网络的组成及功能。
其次，介绍了物流相关知识，物流业务流程。
最后结合物流和POS，分析POS在物流中的定位，价值以及其不足。
第三章：
从需求分析着手，分析客户需求以及可行性。
接着根据物流业务流程以及POS机的特点，进行接口设计以及考虑柽柳设计。
最后说明了设计的总体原则和进行环境的介绍。
第四章：
设计详细的系统，包括菜单设计、交互界面设计、POS机与银行前置机的信息交互接口以及POS机自身数据传递以及代码设计。
最后，结合实际开发的情况将也一一对比。
第五章：
总结和展望了课题工作。
总结自己做论文的一些所得以及不足。
阐述了今后的研究方向。
1.5小结
这一章通过前期的资料收集，了解当今电子商务促进了物流行业的发展。
研究分析了POS机再物流行业的作用和定位。
也分析了物流系统也存在许多的不足。
最后介绍了论文研究内容及方法，也介绍了论文的组织结构。
第二章相关技术综述
2.1POS相关内容简介
2.1.1POS简介
POS（pointofsale）是一种多功能终端，通过自动读取设备在销售商品时直接读取商品销售信息，并通过通讯网络和计算机系统传送有关部门加以分析加工以提高经营效率的系统[8]。
POS还有一个主要任务是对商品交易提供服务给我实时管理；具体内容包括有：
以不同的方式（零售、批发、折让、折扣、调价、减价等），不同的结算方式（现金、支票、信用卡、银行卡等）。
不同的处理方式（条形码扫描、键盘数据录入、刷卡等）完成商品交易并产生所需要的收据；对商品销售信息进行统计和实时管理。
如统计建议次数、时段销售金额、时段各类商品的销售量、自动更新库存量、提供可靠的库存信息、控制商品的库存量并管理商品的订货等。
POS基本组成应该包括硬件和软件两个部分[9]，硬件包括电子收款机，条形码扫描仪，金融信用卡刷卡设备、通讯接口及网线等；软件包括系统软件和收款机应用管理软件。
2.1.2前置机简介
前置机是实现银行传统业务向外拓展普遍采用的一种中间设备[10]。
它实现的主要功能有网络通信、报文认证、交易数据格式转换、个人密码PIN变换、交易流水记录、交易预处理、交易监控和交易数据统计等。
POS终端的报文信息通过网络传输，通过前置机进行数据的交互。
应用数据主要是通过《中国银联POS终端规范》规定的进行定义。
2.2物流相关内容
2.2.1物流业务流程简介
物流公司的一个比较完整业务流程包括客户下订单、揽单（收件）、入库、出库、派件等几个基本流程[11]。
这几个业务的主要功能如下：
（1）下订单：
顾客有需要委托寄送的物品，和物流公司电话联系或者网上直接下订单。
物流公司将订单信息记录下来。
（2）揽单（收件）：
物流公司的业务员根据客户需求将所需要将物品打包好，贴好运单拿回物流公司。
（3）入库：
将运单上的信息录入物流公司的信息中心，信息中心可以将物品根据网点、重量、贵重与否、是否加急等要求分拣。
这里包括物品的分类和物品信息的分类和采集，可以提高物流运送的效率。
（4）出库：
从仓库中将物品运出，信息中心会将信息进行相应记录处理。
（5）派单：
业务员把物品送往顾客手中和客户进行签收的过程。
如果是采用货到付款的还有收取金额的步骤。
（6）信息返回：
不管派件的成功与否业务员都将要进行信息返回的操作。
将信息录入信息中心。
2.2.2POS在物流系统中定位
如今，POS在物流中只是一种支付手段的工具而已，也就是在揽单时或者派件时给顾客多了一个选择，是顾客可以更好的更便捷的消费。
这样，顾客多了消费方式，一定程度上可以刺激消费也是业务员减少了携带现金带来的资金安全性。
由于这样做的方法并没有带来很大的实惠性，所以现在物流企业中采用POS刷卡消费的做法相对较少。
只有为数不多的几家公司支持刷卡消费这种“特色”服务。
随着经济的发展，越来越多人习惯了刷卡消费。
经研究发现刷卡对于传统零售业的消费刺激可以占到全部消费份额的30%。
是许多商场提高销售额必不可少的一个利器。
在物流行业中采用POS消费的人数将会越来越多。
2.3Linux嵌入式开发相关知识
2.3.1Linux简介
Linux是一个免费的多用户、多任务的操作系统，其运行方式、功能和UNIX系统很相似，但是Linux系统的稳定性、安全性与网络功能是许多商业操作系统所无法比拟[12]。
Linux系统最大的特色是源代码完全公开，符合GNU/GPL（通用公共许可证）的原则下，任何人都可以自由取得、散布甚至修改源代码。
嵌入式Linux系统是当前操作系统领域的热点，嵌入式Linux系统在该领域的低成本、小内核以及模块化有着自己的特色，许多Linux厂商纷纷在改领域投入人力、物力开展研究工作。
Linux的开发工具和应用日益完善，Linux开发者可以使用C、C++或者PHP来开发应用程序。
2.3.2交叉编译
在一种计算机环境中运行的编译程序，能编译出在另外一种环境下运行的代码，我们就称这种编译器支持交叉编译[13]。
这个编译过程就叫交叉编译。
简单地说，就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。
这里需要注意的是所谓平台，实际上包含两个概念：
体系结构（Architecture）、操作系统（OperatingSystem）。
同一个体系结构可以运行不同的操作系统。
要进行交叉编译，我们需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链（crosscompilationtoolchain），然后用这个交叉编译工具链编译我们的源代码，最终生成可在目标平台上运行的代码。
现在，我使用的交叉编译是在WindowsPC上利用cygwin环境运行arm-linux-gcc编译器，可编译出针对ARMCPU的可执行代码。
2.4小结
本章介绍了正这次项目开发所需要的一些基本知识，包括POS的相关概念及前置机的概念，物流的业务流程及POS机再物流系统的定位和Linux嵌入式开发及交叉编译的相关知识。
这些知识奠定了以后项目设计开发的基础。
第三章系统需求分析和体系结构设计
3.1需求分析
3.1.1客户需求
传统的物流系统中，包括揽单、入库、出库和派单几个基本步骤。
在这个系统中，信息流的传递只有在揽单之后的入库、出库以及派单结束后将信息反馈给物流信息系统。
这样3个不足之处，首先数据流没有整合。
物流信息独立于商流、资金流，物流过程缺乏信用流的控制和保障。
其次，物流过程信息化低。
物流过程采用纸质单据，信息化程度低，业务流程有待提高。
最后，供应链局部有待优化。
传统物流系统没有从供应链的角度进行考虑，只是局部的优化和整合。
怎么样弥补这些不足呢。
整合商流、资金流和信用流中最好的产品就是POS了。
POS机本身就是专业做支付的一款产品，对于资金流和信用流以及商流的整合具有很有的效果。
其次，POS机本身的许多信息输入输出设备也有利于信息的交互。
再者，POS本身提供了许多硬件模块可以加以开发利用。
所欲，使用POS开发物流系统应用具有很大的优势。
3.1.2可行性分析
这次开发所采用的POS机是新大陆数字设备公司新开发的GP730（黑白屏），支持GPRS无线通讯方式。
所以可以采用无线接入通过银行的前置机（增值服务系统）。
本身银行前置机就有提供增值服务所需要接口。
银联前置机和POS交易的报文，其中第58域为附加数据域[15]，可以增加一些交易数据及POS基本数据意外的一些数据。
这个我们就可以在58域自己定义一些运单相关信息，传给银联前置机。
一个完整POS系统架构由POS机终端、接入路由器以及银行前置机三部分组成[14]。
POS系统构架，如图3-1所示。
图3-1-2-1POS网络架构
表3-1-2-2POS交易报文结构
图3-1POS系统架构
3.2架构设计
POS系统架构除了包括传统的管理、打印撤销功能，针对物流系统增加了揽单、入库、出库、派单和派单异常几个功能。
POS系统构架，如图3-2所示。
图3-2POS系统架构
3.2.1POS系统架构
此终端主要用于物流行业应用，主要实现了包括揽单、运单入库、运单出库、派件、派件异常、交易查询、网点查询、运单信息查询等功能，如表3-1所示。
表3-1POS功能介绍
序号
功能
说明
1
揽单
扫描运单单号，登记简单信息，终端上送信息，返回系统接收情况
2
撤销
对已经进行消费消费的运单进行撤销，终端上送信息，返回系统接收情况
3
派件
派件正常时批量扫描单号，终端批量上送数据，返回系统接收情况
4
派件异常
派件异常时扫描单号，选择输入异常的情况。
终端批量上送数据，返回系统接收情况
5
运单入库
扫描运单单号，登记详细信息，终端上送信息，返回系统接收情况
6
运单出库
从仓库中扫描运单，终端上送信息，返回系统接收信息
7
运单信息查询
输入运单号，服务器返回详细运单信息，终端显示运单信息
3.2.2接口设计
在传统的物流中业务流是沿着图中蓝色箭头的流向走的，数据中只有入库、出库及派单回执时有信息和物流系统的信息管理中心交互。
现在为了信息更好、更快交互，在揽单、入库、出库及派单进行POS交易时，物流信息就会和交易信息一起和银行前置机进行交互。
由银行前置机进行处理，将交易信息进行接收处理，对物流信息进行转送给物流公司的信息系统。
根据物流业务流程模式，物流系统包括揽单、入库、出库及派单，如图3-3所示。
图3-3物流业务模式
3.3流程设计
为了应用的安全性保证，会有个POS使用人员的登录界面，通过操作员的操作员号输入以及密码的验证进入用户菜单。
在用户菜单中会有揽单、入库、出库、派单几个基本物流应用，还包括POS本身自带的一些功能如打印、撤销和管理功能。
由于派单是比较重要的一个功能，也是使用比较多的一项功能。
为了更好的客户体验，将派单分为派单正常及派单异常两个子功能显示在菜单界面。
基本模块一般会有4级菜单，由功能菜单选择，进入相应的菜单。
设计的POS操作流程，如图3-4所示.
图3-4POS操作流程
3.4总体设计原则
首先，终端要有稳定可靠的性能，数据存储、查询、统计应准确无误，在数据导入导出时不能造成数据的错误或丢失。
其次，终端
升级会员 