Архитектура облачных веб-приложений для управления строительными процессами: опыт разработки WarehouseHub

Введение

Цифровизация строительной отрасли, включая управление объектами аграрной инфраструктуры, такими как склады для сельскохозяйственной продукции, требует внедрения современных информационных систем. Облачные веб-приложения обеспечивают доступность данных, автоматизацию процессов и эффективную координацию участников проектов [1]. В условиях роста аграрного сектора, где строительство логистических центров и складов играет ключевую роль, специализированные системы управления становятся критически важными.

Разработанное веб-приложение WarehouseHub решает задачи управления строительными процессами, включая учет ресурсов, контроль действий и обеспечение взаимодействия между участниками. Цель исследования – разработка и описание архитектуры WarehouseHub, демонстрация ее функциональных возможностей и оценка применимости в строительной и аграрной отраслях. Задачи включают:

• Анализ требований к облачным системам.
• Проектирование архитектуры на основе React, Node.js и Express.
• Реализацию функционала авторизации и управления данными.
• Сравнение с аналогичными решениями.

В статье использованы методы системного анализа, проектирования программного обеспечения, тестирования и сравнительного анализа.

Материалы и методы

WarehouseHub разработан с использованием стека технологий, обеспечивающего высокую производительность и гибкость:

• React: библиотека для создания интерактивного интерфейса с компонентным подходом, оптимизированная для быстрого рендеринга.
• js и Express: серверная платформа и фреймворк для построения REST API, обеспечивающего взаимодействие между клиентом и сервером.
• localStorage: механизм хранения данных на стороне клиента для кэширования истории действий и пользовательских настроек.

Методология разработки включала следующие этапы:

1. Сбор требований: Определены ключевые функции, включая управление складскими запасами, авторизацию, разграничение ролей (администратор, менеджер, сотрудник) и логирование действий.
2. Проектирование архитектуры: Разработана клиент-серверная модель с REST API, где клиентская часть отвечает за интерфейс, а серверная – за обработку данных и безопасность.
3. Реализация: Создан фронтенд на React и бэкенд на Express, интегрированы механизмы авторизации и логирования.
4. Тестирование: Проверены функциональность, производительность (время отклика <200 мс) и устойчивость к нагрузкам.

Архитектура WarehouseHub представлена следующим образом:

• Клиентская часть: React-компоненты для панели управления, списков ресурсов и форм.
• Серверная часть: Express-сервер с REST API для обработки запросов.
• Хранилище данных: localStorage для временных данных, синхронизируемых с сервером.

Для реализации авторизации использован механизм сессий (Express-session), а для логирования действий – комбинация localStorage и серверной базы данных.

Результаты и обсуждение

Основным результатом исследования является разработка облачного веб-приложения WarehouseHub, включающего следующие компоненты и функциональные возможности:

1. Клиентская часть:

Интерфейс включает панель управления, списки складских запасов, формы ввода данных и историю действий.

Производительность оптимизирована за счет виртуального DOM и минимизации запросов к серверу.

Пример компонента React для отображения истории действий:

function ActionHistory() {

 const [history, setHistory] = useState(JSON.parse(localStorage.getItem('actions')) || []);

 useEffect(() => {

 const updateHistory = () => {

 setHistory(JSON.parse(localStorage.getItem('actions')) || []);

 };

 window.addEventListener('storage', updateHistory);

 return () => window.removeEventListener('storage', updateHistory);

 }, []);

 return (

 <div>

 <h2>История действий</h2>

 <ul>

 {history.map((action, index) => (

 <li key={index}>{action.user}: {action.action} ({action.time})</li>

 ))}

 </ul>

 </div>

 );

}

2. Серверная часть:

REST API на Express обеспечивает маршруты для авторизации, управления ролями и логирования.

Пример маршрута для логирования действий:

app.post('/api/log', (req, res) => {

 const { user, action, time } = req.body;

 // Сохранение в базе данных (здесь упрощено)

 console.log(`Log: ${user} performed ${action} at ${time}`);

 res.status(200).json({ message: 'Action logged' });

});

3. Локальное хранилище:

localStorage используется для кэширования истории действий, что снижает нагрузку на сервер и ускоряет доступ к данным.

Данные синхронизируются с сервером при подключении к сети.

Пример функции логирования:

function logAction(user, action) {

 const history = JSON.parse(localStorage.getItem('actions')) || [];

 const newAction = { user, action, time: new Date().toISOString() };

 history.push(newAction);

 localStorage.setItem('actions', JSON.stringify(history));

 // Отправка на сервер

 fetch('/api/log', {

 method: 'POST',

 headers: { 'Content-Type': 'application/json' },

 body: JSON.stringify(newAction)

 });

}

4. Применимость в аграрной отрасли:

WarehouseHub адаптирован для управления строительством аграрных объектов, таких как склады для зерна или логистические центры. Система позволяет:

• Учитывать строительные материалы (цемент, металл) и их расход.
• Координировать работу подрядчиков и сотрудников.
• Отслеживать действия для обеспечения прозрачности.

Пример сценария: менеджер склада использует WarehouseHub для проверки поступления материалов, а администратор контролирует действия через историю.

Сравнение с аналогами

WarehouseHub сравнивался с традиционными системами управления, такими как Microsoft Excel и локальные ERP-системы (например, 1С):

Преимущества WarehouseHub:

• Облачный доступ, не требующий установки ПО.
• Гибкость интеграции с другими системами через REST API.
• Удобный интерфейс на React, адаптированный для мобильных устройств.

Недостатки:

• Зависимость от интернет-соединения.
• Ограниченные возможности localStorage (размер до 5 МБ, уязвимость к атакам на стороне клиента).

По сравнению с зарубежными аналогами, такими как Procore или PlanGrid, WarehouseHub проще в развертывании и дешевле, что важно для малых и средних предприятий в аграрной отрасли. Однако зарубежные системы предлагают более развитую аналитику, что является направлением для дальнейшего развития.

Ограничения и перспективы

Основное ограничение – зависимость от интернет-соединения, что может затруднять использование в удаленных аграрных регионах. Для решения этой проблемы планируется внедрение оффлайн-режима с локальной базой данных (IndexedDB). Также рассматривается интеграция модулей машинного обучения для прогнозирования расхода материалов.

Заключение

Разработанное приложение WarehouseHub демонстрирует эффективность облачных технологий для управления строительными процессами, включая аграрные объекты. Архитектура, основанная на React, Node.js и Express, обеспечивает производительность, масштабируемость и удобство использования. Функционал авторизации, управления ролями и логирования действий отвечает требованиям строительной и аграрной отраслей. В дальнейшем планируется расширение функционала, включая оффлайн-режим и аналитические модули, что повысит применимость системы в условиях цифровизации.