用于材料处置系统的可扩缩实时网络应用的阶段式部属的制作方法

本公开涉及可支持面向对象编程（OOP）客户端和表述性状态转移（REST）客户端二者的容易可扩缩且可升级的用户界面，并且特别涉及用于材料处置系统的机器自动化控制的用户界面。

背景技术：

用于产品集合的分发中心是常常具有电冰箱或空调的仓库或其他专门建筑物，其储备有要被再分发给零售商、再分发给批发商或直接再分发给消费者的产品（货物）。分发中心是整个订单履行过程的主要部分：订单处理元件。分发中心通常被认为是需求驱动的。分发中心也可以被称为仓库、DC、履行中心、交叉转运设施、开舱卸货中心和包裹处置中心。借以知道分发中心的名称通常基于操作目的。例如，“零售分发中心”通常将货物分发给零售店，“订单履行中心”通常将货物直接分发给消费者，并且交叉转运设施存储极少产品或不存储产品，但将货物分发给其他目的地。

分发中心是供给网络的基础，这是由于它们允许单个位置储备巨大量的产品。一些组织在适用时操作出于单个设施、共享空间、装备、劳动力资源和库存的零售分发和直接面向客户二者。典型的零售分发网络与遍及商业市场而设立的中心一起操作，其中每一个中心服务于多个商店。用于大型零售公司的大型分发中心可以服务于50-125个商店。供给商将数个卡车量的产品运送到分发中心，该分发中心存储产品直到被零售位置需要，并运送适当的量。

由于大型零售商可能销售来自数千个供应商的数万个产品，因此将直接来自每一个供应商的每一个产品运送到每一个商店将无法想象地低效。许多零售商拥有并运行它们自身的分发网络，而更小的零售商可以将该功能外包给专用物流公司，专用物流公司针对多个公司协调产品的分发。分发中心可以被协同定位在物流中心处。大型分发中心可能每年接收并运送多于一万卡车量，其中个体商店从每周仅几个卡车直至每周20个、30个或更多个卡车进行接收。分发中心在大小方面在从小于50000平方英尺（5000 m²）到接近3百万平方英尺（3000000 m²）的最大量变动。

用于分发中心的材料处置系统可以包括用于许多类型的子系统（诸如运输传送器、托盘组装机、分类器、订单履行站等）的自动化机器控制。这种子系统的布局和类型一般是针对特定制造、零售、电子商务或批发客户的具体商务过程而定制的。甚至对于相同客户，一般基于随时间而出现的需要或在地理上驱动的需要来独特地设计特定分发中心。由此，用于材料处置系统的部分或整体的人机界面（HMI）一般也在具体分发中心处专用于特定材料处置系统。常常，要求硬件自动化的详尽知识，以提供在材料处置系统的活动上进行控制或报告所必需的直接数据读取。正在执行机器自动化的实时控制的控制器还必须提供实时数据的直接读取。独特HMI的每一个版本的创建可能是耗时且昂贵的提议，其由于新用户平台（诸如平板、智能电话等）的引入而进一步复杂。

随着诸如平板和智能电话之类的高性能移动设备的激增，材料处置系统的越来越多的操作者力求增加可与HMI交互的用户的数目。诸如安装者和调试/升级工程师之类的一些用户具有与设计和操作的详尽实时细节交互（诸如，通过面向对象的程序的基于套接字的实现）的需要。其他用户可能经由基于网络的界面来要求商业智能或状态报告。支持关于越来越多数目的用户的多样界面要求可能在对HMI的容量进行扩缩时造成附加问题。机器自动化控制器可能被对针对与实时参数和性能数据有关的信息的许多请求作出响应的附加开销压垮。

技术实现要素：

本公开的说明性实施例提出了一种将数据报告和实时数据提供给材料处置系统的客户端设备的用户界面的方法。在一个或多个实施例中，所述方法包括：由机器自动化控制器接收材料处置系统的一个或多个机器自动化设备的实时数据。所述方法包括：由所述机器自动化控制器作为反馈使用所述实时数据来控制所述一个或多个机器自动化设备。所述方法包括：根据域模型将所述实时数据成形为分阶段对象（staging object）。所述方法包括：在代理过程中维护与所述分阶段对象相对应的高速缓存对象。方法包括：通过将包含在所述高速缓存对象中的数据的至少部分传输到客户端设备以用于在用户界面中呈现或出于报告目的而收集，来对针对数据项目的一个或多个客户端请求作出响应。

根据本公开的另一方面，一种材料处置系统包括与一个或多个机器自动化设备通信的网络。机器自动化控制器通过所述网络与该一个或多个自动化设备通信。所述机器自动化控制器（i）接收所述一个或多个机器自动化设备的实时数据，（ii）作为反馈使用所述实时数据来控制所述一个或多个机器自动化设备，以及（iii）根据域模型将所述实时数据成形为分阶段对象。所述材料处置系统包括通过所述网络与所述机器自动化控制器通信的网关系统。所述网关系统包括处理器子系统，所述处理器子系统执行代理过程以：（i）维护与所述分阶段对象相对应的高速缓存对象，以及（ii）通过将包含在所述高速缓存对象中的数据的至少部分传输到客户端设备以用于在用户界面中呈现或出于报告目的而收集，来对针对数据项目的一个或多个客户端请求作出响应。

上面提出了本公开的若干方面的总体概述，以便提供本公开的至少一些方面的基本理解。上面的概述包含细节的简化、概括和省略，且不意图作为要求保护的主题的综合描述，而是意图提供与要求保护的主题相关联的功能中的一些的简要概览。该概述不意图界定权利要求的范围，并且该概述仅以一般形式提出了本公开的一些概念，作为以下的更详细描述的序幕。要求保护的主题的其他系统、方法、功能、特征和优势对本领域技术人员来说在检查了以下附图和详细撰写的描述时将是或将变为显而易见的。

附图说明

图1图示了根据一个或多个实施例的用于可扩缩工业物联网（IIoT）友好数据传播以及支持材料处置系统的实时控制的统一架构（UA）的简化框图；

图2图示了根据一个或多个实施例的用于示例UI的数据流程图；

图3图示了根据一个或多个实施例的包括提供多协议访问的网关服务器和混合机器控制系统的材料处置系统的框图；

图4图示了根据一个或多个实施例的由提供多协议访问的网关服务器支持的材料处置系统的示例实时控制系统的框图；

图5图示了根据一个或多个实施例的可执行用于图1的UI的示例性功能的示例计算设备；

图6图示了根据一个或多个实施例的可执行用于图1的UI的示例性功能的示例服务器设备；以及

图7图示了根据一个或多个实施例的方法的流程图。

具体实施方式

本公开提供了一种材料处置系统，其结合了用于促进人机界面（HMI）能力的快速开发和部署的统一架构。统一架构高效地跨网络而通信，同时提供了实时数据显示且最小化了软件更新大小。统一架构是构建统一UI的基石，在该统一UI中，客户端代码实质上是公共的，而不论填充数据的机器控制技术如何。统一UI对机器和过程的操作和显示进行标准化。统一架构使用经优化的二进制协议来在客户端与服务器之间移动经版本化的对象。该技术是服务器驱动的，因此客户端始终构造与服务器对象精确匹配的对象。客户端可以包括用户界面、数据收集或其他机器。统一架构提供了可扩缩的分布式对象技术（DOT）。

根据本公开的一个方面，该材料处置系统具有适配器，该适配器将来自于机器自动化控制器的数据成形为由域模型描述的标准形式。域模型是客户的环境中的地方和事物的以可扩展标记语言（XML）形式存在的描述，该描述用于创建软件合同以解决与该域相关的问题。既在构建时又在运行时，域模型使用XML来生成代码框架。域模型是包括用于构建软件应用的例程、协议和工具的集合的应用编程接口（API）或适配器。在域模型使用中，API是客户端与服务器之间的软件合同。开发者与来自域模型的代码框架一起工作，以创建实现。对于在维护二进制兼容性的同时更新服务器或客户端，在一个或多个实施例中，JavaScript增强提供了对可根据标准API规则而改变的增强类的引用和绑定。

类是特定种类的对象中的方法和变量的模板定义。对象是类的具体实例；其包含实际值而不是变量。对象模型是用于面向对象编程的API文档。面向对象编程（OOP）是围绕对象而组织的编程模型，这些对象包含与它们相关联的数据（即，字段）和操作（即，方法）。OOP的关键概念包括封装、组合、继承和多态，全部由域模型支持。

由此，具有大量全异控制器和机器自动化代码版本的复杂、独特且演进的材料处置系统可以由HMI在对机器自动化的版本和类型的改变有极低灵敏度到没有灵敏度的情况下处置。不同于过去的定制的基于计划的材料处置系统，本创新提供了从机器自动化获得数据的按产品分类的途径。

根据本公开的另一方面，材料处置系统提供了：在不对自动化控制器造成开销负担的情况下对HMI用户的数目和HMI用户的类型进行扩缩。实现面向对象编程或可编程逻辑的典型的基于套接字的机器自动化控制器可能被针对来自HMI用户的数据的太多请求压垮。这种基于网络套接字的机器自动化控制器不能应用表述性状态转移（REST）或有REST性质（RESTful）的网络服务所使用的途径以将要扩缩的附加网络服务器添加到需求。本创新通过引入分布式对象技术（DOT），提供了基于网络套接字的机器自动化控制器的可扩缩性。DOT网关利用域模型以获得一个或多个机器自动化控制器的实时数据的高速缓存阴影拷贝。DOT网关支持面向对象的客户端和有REST性质的网络服务二者。可以针对附加可扩缩性添加附加DOT网关。作为面向对象的API，由DOT网关提供的HMI利用非常高效且实时事件驱动的二进制协议。还作为充当有REST性质的API，DOT网关支持IIoT。

DOT网关是工业物联网（IIoT）友好途径，将传统系统与外部访问隔离开，以便除了提供更高的数据可访问性外还提供系统保护。IIoT由通过通信软件而连接的大量设备组成。所得系统以及甚至包括它的个体设备可以监视、收集、交换、分析和立即作用于信息，以智能地改变其行为或其环境——全部没有人为干预。

关于基于网络套接字的控制，用于材料处置系统的自动化的机器控制的创建者常常采用面向对象编程（OOP）。OOP是基于“对象”概念的编程范式，其可以包含：数据，以字段的形式存在，常被称作属性；以及代码，以过程的形式存在，常被称作方法。对象的特征是：对象的过程可以访问且常常修改它们与之相关联的对象的数据字段（对象具有概念“这个”或“自身”）。在OOP中，通过用彼此交互的对象制作出计算机程序来设计这些计算机程序。存在OOP语言的显著多样性，但最流行的OOP语言是基于类的，这意味着对象是类的实例，实例典型地还确定其类型。在安装、调试、升级和维护期间，开发者常常具有经由面向对象的客户端访问材料处置系统的用户界面的需要。

其他用户（诸如，具有针对操作报告的需要的分析师）更喜欢访问用户界面到使用浏览器风格客户端的材料处置系统。特别地，表述性状态转移（REST）或有REST性质的网络服务是一种在因特网上提供计算机系统之间的互操作性以提供这种信息的方式。符合REST的网络服务允许请求系统使用无状态操作的均一和预定义集合访问和操控网络资源的文本表示。“网络资源”首先在万维网上被定义为由其URL标识的文档或文件，但现今，它们具有涵盖所有事物的通用且抽象得多的定义或者可在网络上以不论什么的任何方式标识、命名、寻址或处置的实体。通过利用无状态协议和标准操作，REST系统通过使用可在整体上不影响系统的情况下甚至在系统正在运行时管理和更新的重用部件来力图使快速性能、可靠性和能力增长。

根据本公开的另一方面，语言定位渗透材料处置系统的HMI。域模型支持将不变文本与在相同串中以UTF8格式捆绑在一起的可选数目的其他语言一起封装，UTF8格式包括特殊字符。DOT网关可以剥掉客户端未要求的语言。在不支持所请求的语言的实例中，DOT网关可以确定最接近的语言。例如，所请求的语言可以是英式英语，但系统能够提供美式英语。该可定位串途径虑及在不重新加载页面的情况下切换语言。除了更高效外，该能力还可以允许诸如在不必重启系统的情况下在多个语言之间给系统除错之类的活动。这种重启可能使难以捉摸的软件漏洞在该漏洞被识别之前暂时消失。DOT网关提供了作为抽象伪数据库的可配置数据储存器（CDS）。CDS是由主机机器控制服务器提供的分层级数据储存器。CDS类似于Windows注册表，但其是版本化且受保护的。DOT网关处置分类和过滤。客户端可以在特定语言内进行分类和搜索而不影响其他客户端。

根据本公开的又一方面，呈现了公共用户体验，以用于呈现针对机器自动化控制器中的每一个的数据。因此，诸如线性分类器之类的特定材料处置子系统的安装者或调试工程师可以更容易地适配于针对诸如环路分类器之类的另一材料处置子系统执行类似功能。作为特定示例，诊断设计模式具有相同的表现。

在以下描述中，遍及若干视图，相似的附图标记指明相似或对应的部分。而且，在以下描述中，应当理解，诸如前、后、内、外等等之类的术语是方便的词语，且不应被解释为限制性术语。在可以在其他取向上附着或利用本文描述的设备或其部分的限度内，本专利中使用的术语不意在进行限制。

图1图示了用于可扩缩IIoT友好数据传播以及支持实时控制的统一架构100。统一架构（UA）100基于网络套接字以及客户端设备102与机器自动化控制器或服务器104之间的二进制数据传送来支持内部通信技术。该技术是服务器驱动的，这意味着服务器向用户表现确定客户端呈现的能力。域模型（未示出）将协议保持为在客户端与服务器之间一致。UA 100还表征用于大数据集的服务器侧搜索分类和页面调度的解决方案。UA 100基于域模型来给统一UI提供子系统和所跟踪的对象的一致呈现。

UA 100包括：网关系统106，从机器自动化控制器104接管UI责任的大块。为了清楚，机器自动化控制器104执行服务器过程108。网关系统106执行代理过程110。客户端设备102执行客户端过程112。代理过程110和客户端过程112是机器不可知的。服务器框架的一部分也是机器不可知的，但服务器过程108的对象提供器不是机器不可知的。过程108、110、112可以在相同控制器硬件上运行，或者它们可以跨多个机器而散布。单个站点可以具有任何数目的服务器、代理和客户端过程108、110、112。在一个或多个实施例中，配置在控制器104上运行服务器和代理过程108、110且在工作站和/或平板设备上运行客户端过程112。关于许多客户端的更大安装可以在分离的机器上运行服务器和代理过程108、110以最小化控制器工作量，诸如包括分离的网关系统106。

服务器过程108利用对象提供器114以创建和维护分阶段对象116。分阶段对象116将来自共享存储器或来自现实世界设备的信息传送到域模型对象。换言之，分阶段对象116对数据成形或“分阶段”以用于呈现给客户端。分阶段对象116的结构和行为由域模型类定义。如果域模型定义了用于类的方法，则分阶段对象116实现这些方法。

对象提供器114创建分阶段对象116并利用数据填充分阶段对象116。每一个现实世界子系统典型地具有至少一个对象提供器114。对象提供器114可以管理少至一个分阶段对象116，但典型地管理在子系统中收集所有当前可用分阶段对象实例的一个或多个列表。例如，分类器根对象提供器允许用户访问可用逻辑和/或物理分类器。单个服务器过程108可以托管多个对象提供器114。适配器仅仅是从可编程逻辑控制器（PLC）或传统控制器获得其数据的对象提供器114。适配器正像任何其他对象提供器114那样填充分阶段对象116。适配器与其他类型的对象提供器之间的区别是：适配器通过在机器控制与域模型之间提供可配置映射层来提供附加灵活性。其他对象提供器不提供该可配置性。被命名为UCAT（统一控制器适配器工具）的工具是用于针对来自不同供应商的PLC构建配置以及配置传统机器控制的媒介物。一个这种示例是针对不同版本的传统BOSS机器控制的配置，由INTELLIGRATED, Mason, OH提供。

代理过程110管理高速缓存对象118，高速缓存对象118是分阶段对象116与由客户端过程112管理的数据项目120之间的中间物。高速缓存对象118防止多个数据更新成为服务器（诸如机器自动化控制器104）上的直接负担。对象代理过程110管理与一个对象提供器114的分阶段对象116相对应的高速缓存对象118的集合。附加地，每一个对象代理过程110使用域模型以自动地生成提供对其高速缓存对象的客户端访问的REST API。

数据项目120驻留于UI客户端过程112中。数据项目120提供来自域模型的信息，该信息然后可以针对用户界面（未示出）而直接显示或准备。每一个数据项目120对应于机器自动化控制器116（诸如服务器）中的一个分阶段对象116。多个客户端过程102可以同时具有与相同分阶段对象116相对应的数据项目120。例如，两个UI客户端过程102可以正在查看相同输入/输出（I/O）点。

在示例性实施例中，图2图示了使用C++（.cpp）语言实现的UI 200。机器控制202实现XML域模型204，根据XML域模型204，执行编译代码生成过程206以产生对象提供器编译的代码208。特别地，生成.cpp基础类210、.cpp开发者代码212和嵌入式XML域模型（类型集合）214。使用UI编译的代码208来执行开发/发行过程216以产生生产对象提供器218。网关220包括一个或多个IIoT网关222，该一个或多个IIoT网关222访问生产对象提供器218并产生类型集合XML版本224到客户端226。客户端226执行DOT类生成过程228以产生经版本化的DOT JavaScript（JS）类230。版本不可知的JavaScript增强类然后被合并到版本专用的类上。

在表1中列出了针对XML域模型设计的示例要求：

表1。

在一个或多个实施例中，客户端可以对照较老或较新的服务器而运行。关于较新的服务器，将没有必要表现所有新功能，但至少老客户端功能仍可以工作。可以经由所添加的性质将新功能直接表现到客户端UI中。

域模型采取对域进行建模的面向对象的途径。对象是包含以字段的形式存在的数据和以方法的形式存在的代码的结构。对象典型地对应于正在被建模的现实世界中的项目。例如，数字输入点可以由对象表示。其可以具有名称字段和状态字段。其还可以具有：强制方法，其将用于将状态强制到特定值；以及非强制方法，用于移除强制。

使用域模型：域模型是被生成到以下基本形式中的一个或多个中的XML文档的集合：

（i）API代码。被称为DOTClassGen.exe的工具生成C++类以供对象提供器开发者直接实现。DOTClassGen还将DomaiUCATn模型XML嵌入到对象提供器代码中。UI运行时代码稍后从对象提供器读取域模型XML（经由DOT网关），并生成允许直接显示绑定的JavaScript类。该技术是UI框架组的统一架构倡议（内部也被称为分布式对象技术（DOT））的一部分。在一个或多个实施例中，API代码还包括数据编组（marshalling）。数据编组避免了针对屏幕开发者的将数据转换到跨有线或无线网络经由网络套接字发送该数据所必需的协议以及从该协议转换数据的要求。该能力是所生成的代码的所有部分。

（ii）API文档化。被称为RESTDocGen.exe的工具从域模型生成文档化。外部客户消耗文档，作为消耗代码的可替换方案。文档可以是REST API，其是针对特定API版本的兼容性合同。域模型包含所有基本API元素的描述，但是可能需要附加格式化和具体示例以完成文档。

域模型：从域模型创建完全表征的子系统。能力确定哪些特征涉及特定站点处的特定分类器。安全性确定涉及特定用户组的可用特征的子集。交叉功能团队创建类模型。采用最佳实践以用于构建类模型和接口，并且按需添加其他构件以定义特定子系统。

统一架构使用被称为域模型的公共API来支持多个机器控制类型和客户端之间的数据交换。统一控制器适配器工具（UCAT）创建和编辑交叉引用XML文件，该交叉引用XML文件将可用控制器数据配置到域模型生成的API。域模型是控制器与客户端之间的软件合同。

域模型是与需要以软件建模的域有关的有意义的现实世界概念的表示。该模型使用XML文档以描绘通过自动化而跟踪或控制的数据和行为。以下约束可能对于可行的域模型而言是适当的：经提交和审核的API。一旦API被提交，就必须仔细遵循规则以保护客户端免于改变。这些规则对于在不破坏客户端的情况下保护不能被移除或改变的数据和方法而言是至关重要的。规则是简单的，且在该章节中稍后的保护客户端中阐明。

以下新技术和能力要求鲁棒的且有表现力的域模型：

（i）用于机器控制的标准化数据收集。不论机器类型如何，标准化访问通过允许数据收集的一个实现而不是针对每一个机器控制类型来节约成本。

（ii）统一UI。标准域模型允许相同的一致UI设计被应用于许多机器控制技术。UI的设计中的投资被进行一次且被重用多次。一个UI还节约了转译、文档化、训练和市场营销上的钱。同时，客户得到更多选择，其中材料处置系统制造商提供适合客户价格点和现有专业知识的不论什么事物。

（iii）统一架构。域模型对客户端和服务器API进行标准化。统一架构支持具有潜在地数百个客户端和范围广泛的机器控制的要求高的客户环境。这支持具有大规模操作的我们的关键账户。统一架构还支持大数据集的显示和操控。大事件数据集的简单搜索帮助客户和制造商支持更快地定位和理解问题且从而最小化停工时间。

（iv）软件升级和订阅。客户可以购买新UI特征（诸如警报和事件或移动UI支持）并体验相同的现有技术体验。这些升级可以通过具有针对软件升级的最小影响的订阅而销售。

（v）改进的客户响应性。如果操作系统或浏览器升级破坏了客户端的系统，则制造商可以以最小软件改变快速地作出响应。关于标准化API，客户端可以被分离地更新和部署。不要求机器控制代码的更新。客户具有更大的满意度和更多的正常运行时间。

秒表是一种优化，凭借该优化，网关和客户端内插针对自由运行秒表的值。只要秒表不从停止转变到启动或者反过来，就不跨电线发送值。当计算内插秒表值时，根对象中的最后有效日期时间被用作时间源。

图3图示了具有混合机器控制系统302的材料处置系统300，混合机器控制系统302由基于PLC的机器控制304、传统的基于个人计算机（PC）的机器控制306、现代的基于PLC的机器控制308和现代的基于PC的机器控制310组成。为了分别支持基于PLC的和传统的基于PC的机器控制304、306，网关服务器312包括PLC对象提供器314和传统PC对象提供器316。现代的基于PLC和PC的机器控制308、310分别包括其自身的现代对象提供器318、320。提供器314、316、318、320中的每一个将高速缓存数据提供给针对多协议访问系统328支持REST协议324和网络套接字协议326的网关聚合器322。例如，基于云的监视系统330可以维护使用REST协议324而接收和中继到客户端设备334的报告UI 332的警报、事件和统计历史。网络套接字协议326可以将实时数据递送到客户端设备334的实时UI 336。

在图4中，描绘了分发中心处理架构402的示例性材料处置系统400，其中实现HMI分阶段对象404。存储在计算机可读共享存储器410中的控制器逻辑408由材料处置系统400的控制器414中的处理器412执行。控制器逻辑408的一个功能可以是机器控制逻辑。控制器414可以是由后备控制器415支持的主要控制器，使得维护人员可以在失效的情况下交换线缆或连接而没有不适当的服务停工时间。可替换地，监督系统或自诊断可能导致在失效的情况下主要控制器与后备控制器之间的自动切换。

扫描逻辑或者仅扫描416指代控制器逻辑408内的实现，其中处理器412重复地执行读输入部件418、求解逻辑部件420和写输出部件422。通过在规则的、周期性的基础上（确定性地）执行该序列，机器控制逻辑然后可以对扫描进行计数以测量时间。这三个步骤可以由可编程逻辑控制器（PLC）、个人计算机（PC）、小型控制器或微控制器等执行。求解逻辑部件420可以结合IF-THEN-ELSE分支逻辑、运动控制、简单到复杂（simple to sophisticates）、强硬到配置（hardlined to configured）。求解逻辑部件420所使用的数据可以驻留于计算机可读共享存储器410或数据储存器设备424（例如本地、远程、基于云等）中。用户界面426可以用于修改求解逻辑部件420，诸如通过改变对配置或操作进行改变的值。

如传统上理解的那样，控制器逻辑408可以接收二进制类型输入（例如切换、照片眼等）并生成二进制类型输出（例如电机接触、电磁阀、灯促动等）。例如，在这种实现方式中，用户界面426可以至少部分地使按钮控制和灯成为必需。针对控制器逻辑408的更近开发可以包括：RS232串行设备，具有阴极射线管（CRT）屏幕、液晶显示器（LCD）平板显示器等；以及键盘，其使能对话屏幕和数据显示连同打印机一起以用于生成报告。条形码扫描可以检测由材料处置系统400处理的项目。更近地，材料处置系统400和分发中心处理架构402内的有线和无线通信实现了更加分布式和远程隔离的实现。例如，这种通信架构可以采用诸如PROFIBUS和ETHERCAT之类的总线耦合器。

扫描416可以是支持针对材料处置系统400的部分的提高的速度和复杂度的许多控制扫描之一。某个逻辑被要求在比其他逻辑更短的间隔期间执行，并且因此，扫描416可以具有不同周期性，为了方便，该周期性常常被选择成作为最短持续时间扫描416的倍数而出现。示例包括用于运动控制的1 ms和2 ms、用于合并子系统的4 ms和用于一般传送器的211 ms的扫描416。

材料处置系统400可以结合使用串行端口、以太网、文件传送协议（FTP）、传送控制协议/因特网协议（TCP/IP）等而与主机系统430的主机通信428。由此，主机系统430可以针对材料处置系统400作出决策。例如，扫描器432可以看到条形码。条形码被发送到主机系统430，诸如经由桥434。主机系统430利用目的地作出响应。作为响应，材料处置系统400使具有条形码的项目去往该目的地。可替换地，该过程可以使下述操作成为必需：接收被映射到条形码的目的地的批量或下载作为查找表（LUT）的一部分，以供材料处置系统400查阅。

计算机可读共享存储器410可以允许执行操作系统（例如Windows、Linux等）436，以利用实时扩展438而执行。实时扩展438确保机器控制逻辑（控制器逻辑408）开始完全在所要求的时间调度上执行。以微秒为单位测量执行调度中的变化。该途径确保了针对机器控制而要求的种类的精度，同时保留对通用操作系统（例如，Windows）的能力和灵活性的访问。还可被包括以用于机器控制的PLC可以在其自身专有的环境（硬件和软件）中操作，且使用通信而集成。来自这些通信的数据440存储在计算机可读共享存储器410中，以用在控制决策中以及以用于在用户界面426上显示。在示例性版本中，数据440未被实时扩展438控制。以类似的方式，在控制过程中使用的其他通信设备442（例如比例尺、打印机）经由私有内部通信总线（例如，以太网）444连接到处理器412。控制器414还可以具有使用具体通信协议而对接的内部输入/输出驱动器445。

分发中心处理架构402可以包括经由桥434通信的处于材料处置系统400外部的其他系统，诸如数据库446、仓库控制系统（WCS）448和仓库管理系统（WMS）450。附加地，用户界面426可以促进经由用户界面426进行的远程或自动化交互，其被描绘为本地应用452和网络应用454。控制器414可以包括支持该交互的具体接口，诸如与用户界面426交互的用户界面数据访问部件456、与其他外部系统交互的中间件定路线部件458。操作系统服务460和设备通信部件462也可以支持通信，诸如传感器464、促动器466、诊断系统468和分类器速度控制470。

控制器逻辑408可以被功能性地描述为软件功能（诸如分类控制473）的材料处置控制层472，其寻址分发中心内的某些子系统：订单履行474、旋转传送带（carousel）管理476、倾斜盘/交叉皮带（TT/CB）控制478、传送器控制480、订单管理器482和路线管理器484。

一个或多个DOT网关486经由桥434来访问HMI分阶段对象404，并经由一个或多个网络488将具有实时数据的高速缓存阴影拷贝的代理服务从材料处置控制472提供给客户端设备487。客户端设备487可以利用有REST性质的网络接口提供实时数据的报告UI 489。可替换地或附加地，客户端设备487可以利用面向对象的接口提供实时UI 490。

尽管已经参照示例性实施例描述了本公开，但本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以作出各种改变并且可以用等同物替代其元素。附加地，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以作出许多修改以将本公开的特定系统、设备或部件适配于本公开的教导。因此，意图在于，本公开不应限于所公开的用于实施本公开的特定实施例，而是本公开将包括落在所附权利要求的范围内的所有实施例。此外，术语第一、第二等的使用不表示任何次序或重要性，而是术语第一、第二等用于将一个元素与另一个元素区分开。

例如，可以使用滑动平均纸盒（carton）长度。然后，在重置之后，可以使用十分钟定时器的期望平均。相同途径可以用于再循环的一（1）分钟平均。可替换地或附加地，可以在计算中考虑子弹间（inter-slug）的间隙。

根据本公开的各种方面，可以利用包括一个或多个物理设备的“处理系统”实现元件、或者元件的任何部分、或者元件的任何组合，该一个或多个物理设备包括处理器。处理器的非限制性示例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑器件（PLD）、可编程逻辑控制器（PLC）、状态机、门控逻辑、分立硬件电路、以及被配置成执行遍及本公开而描述的各种功能的其他合适硬件。处理系统中的一个或多个处理器可以执行指令。执行指令以实现结果的处理系统是被配置成执行导致该结果（诸如，通过将指令提供给处理系统的一个或多个部件，这将使那些部件执行动作，该动作将独自地或与由处理系统的其他部件执行的其他动作组合地导致该结果）的任务的处理系统。软件应当被宽泛地解释成意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用。软件应用、软件封装、例程、子例程、对象、可执行程序、执行线程、过程、函数等，不论是被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其他。软件可以驻留于计算机可读介质上。计算机可读介质可以是非瞬变计算机可读介质。作为示例，计算机可读介质包括磁储存设备（例如，硬盘、软盘、磁条）、光盘（例如，致密盘（CD）、数字多功能盘（DVD））、智能卡、闪存设备（例如，卡、棒、键驱动器）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除PROM（EPROM）、电可擦除PROM（EEPROM）、寄存器、可移除盘、以及用于存储可由计算机访问和读取的软件和/或指令的任何其他合适介质。计算机可读介质可以驻留于处理系统中、驻留于处理系统外部、或者跨包括处理系统的多个实体而分布。计算机可读介质可以体现在计算机程序产品中。作为示例，计算机程序产品可以包括封装材料中的计算机可读介质。本领域技术人员将认识到如何取决于特定应用和对总体系统施加的总体设计约束来最佳地实现遍及本公开而呈现的所描述的功能。

“处理器”意指可被配置成（个体地或者与其他设备组合地）执行本公开中阐述的各种功能的设备。“处理器”的示例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑器件（PLD）、可编程逻辑控制器（PLC）、状态机、门控逻辑和分立硬件电路。短语“处理系统”用于指代一个或多个处理器，其可以包括在单个设备中或者分布在多个物理设备之间。

“指令”意指可以用于指定可由处理器执行的物理或逻辑操作的数据。指令应当被宽泛地解释成包括代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件封装、例程、子例程、对象、可执行程序、执行线程、过程、函数、硬件描述语言、中间件等，不论是以软件、固件、硬件、微代码还是以其他方式编码。

可以在多种计算设备中的任一种中实现各种实施例，该多种计算设备的示例在图5中图示。计算设备500将典型地包括处理器501，处理器501耦合到易失性存储器502和大容量非易失性存储器，诸如闪存的盘驱动器505。计算设备500还可以包括耦合到处理器501的软盘驱动器513和致密盘（CD）驱动器514。计算设备500还可以包括：多个连接器端口515，耦合到处理器501以用于建立数据连接或接收外部存储器设备（诸如USB或FireWire™连接器插座）；或者其他网络连接电路，用于建立从处理器501到网络或总线（诸如，耦合到其他计算机和服务器的局域网、因特网、公共交换电话网和/或蜂窝数据网）的网络接口连接。计算设备500还可以包括轨迹球或触摸板517、键盘518和显示器519，全部耦合到处理器501。

还可以在多种商业上可得的服务器设备（诸如图6中图示的服务器600）中的任一种上实现各种实施例。这种服务器600典型地包括处理器601，处理器601耦合到易失性存储器602和大容量非易失性存储器，诸如盘驱动器603。服务器600还可以包括耦合到处理器601的软盘驱动器、致密盘（CD）或DVD盘驱动器604。服务器600还可以包括网络接入端口606，网络接入端口606耦合到处理器601以用于与网络607（诸如，耦合到其他计算机和服务器的局域网、因特网、公共交换电话网和/或蜂窝数据网）建立网络接口连接。

图7图示了将数据报告和实时数据提供给材料处置系统的客户端设备的用户界面的方法700。在一个或多个实施例中，方法700包括：由机器自动化控制器接收材料处置系统的一个或多个机器自动化设备的实时数据（框702）。方法700包括：由机器自动化控制器作为反馈使用实时数据来控制该一个或多个机器自动化设备（框704）。方法700根据域模型将实时数据成形为包括可定位串的分阶段对象，该可定位串包含多于一个语言串（框706）。方法700包括：在代理过程中维护与分阶段对象相对应的高速缓存对象（框708）。方法700包括：接收针对下述各项之一的客户端请求：（i）报告数据；以及（ii）实时数据（框710）。方法700包括：确定客户端请求的优选语言（框712）。方法700包括：确定高速缓存数据的可定位串是否包含优选语言（决策框714）。响应于在决策框714中确定可定位串包含优选语言，方法700包括：剥去包含优选语言的所选可定位串（框716）。响应于在决策框714中确定可定位串不包含优选语言，方法700包括：剥去包含与优选语言相关的语言的所选可定位串（框718）。在框716或718之后，方法700包括：通过将包含在高速缓存对象中的数据的至少部分传输到客户端设备以用于在用户界面中呈现，来对针对数据项目的一个或多个客户端请求作出响应。特别地，方法700包括：确定是否实时数据被请求（决策框720）。响应于在决策框720中确定实时数据被请求，方法700包括：使用高速缓存数据来对针对实时数据的至少一个客户端请求作出响应（框722）。然后，方法700结束。响应于在决策框720中确定实时数据被请求，方法700包括：使用高速缓存数据来对关于REST网络服务针对报告数据的至少一个客户端请求作出响应（框724）。然后，方法700结束。

尽管已经通过描述若干实施例说明了本发明的目前实施例并且尽管已经以相当多的细节描述了说明性实施例，但申请人的意图不在于将所附权利要求的范围制约或以任何方式限制于这种细节。对本领域技术人员来说，附加优势和修改可以容易地显现。

应当领会，被称为通过引用并入本文的任何专利、公布或其他公开材料仅在所并入的材料不与本公开中阐述的现有定义、声明或其他公开材料冲突的程度上整体地或部分地并入本文。由此并且在必要的程度上，如本文明确阐述的公开取代通过引用并入本文的任何冲突材料。被称为通过引用并入本文但与本文阐述的现有定义、声明或其他公开材料冲突的任何材料或其部分将仅在所并入的材料与现有公开材料之间不发生冲突的程度上被并入。