基于物聯(lián)網(wǎng)的北京體育場(chǎng)館預(yù)定及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來 , 以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?！拔锫?lián)網(wǎng)”被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后 , 信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命。把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與 .NET 開發(fā)技術(shù)相結(jié)合，將使 B/S 結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)向更高端、更智能的方向發(fā)展。

1 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)分析

隨著人民生活水平的不斷提高，人們?cè)陂e暇時(shí)逐漸重視身體素質(zhì)的鍛煉，體育場(chǎng)館是體育鍛煉的重要場(chǎng)所。通過對(duì)北京地區(qū)體育場(chǎng)館管理服務(wù)模式的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，體育場(chǎng)館在經(jīng)營(yíng)過程中會(huì)遇到以下情況 ：有時(shí)體育場(chǎng)地爆滿，人們?cè)趫?chǎng)外排著長(zhǎng)長(zhǎng)的隊(duì)伍，有時(shí)場(chǎng)地中參加運(yùn)動(dòng)的人員卻寥寥無幾，造成資源的浪費(fèi)。所以，為了緩解這一資源利用不合理的局面，體育場(chǎng)館的預(yù)約及監(jiān)測(cè)機(jī)制必不可少。利用本系統(tǒng)，用戶不僅可以對(duì)未被預(yù)定的體育場(chǎng)館進(jìn)行預(yù)約，而且，即使當(dāng)天想要運(yùn)動(dòng)，也可以及時(shí)通過體育場(chǎng)地實(shí)時(shí)圖片了解到場(chǎng)地的占用情況?；谖锫?lián)網(wǎng)三層架構(gòu)開發(fā)的本系統(tǒng) , 可以實(shí)現(xiàn)圖片自動(dòng)、定時(shí)上傳并刷新功能，減輕網(wǎng)站管理人員的工作量，智能、直觀并且及時(shí)地反映出場(chǎng)地的使用狀況。

1.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)是依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu) ( 感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層 )設(shè)計(jì)的，系統(tǒng)整體框架如圖 1 所示。系統(tǒng)的感知層是由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組成的 , 由于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)有定時(shí)拍照并自動(dòng)保存在本地硬盤的功能 , 因此，通過設(shè)定網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的拍照頻率 , 在本地服務(wù)器上便可自動(dòng)定時(shí)地獲得場(chǎng)地圖片。這樣，當(dāng)服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)預(yù)定及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，運(yùn)用 WebForm 制作的定時(shí)上傳模塊，通過 M2M 終端與網(wǎng)絡(luò)層的通信，將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)定時(shí)拍攝的照片通過網(wǎng)絡(luò)層中的 2G、3G 網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)上傳至應(yīng)用層網(wǎng)頁并自動(dòng)刷新，就可保證用戶看到場(chǎng)地的最新動(dòng)態(tài)。與此同時(shí)，用戶便可以通過應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地預(yù)定。通過預(yù)定信息管理系統(tǒng)，管理員也可以查看場(chǎng)地預(yù)定信息，并對(duì)圖像采集頻率、場(chǎng)地信息和預(yù)定信息等進(jìn)行管理。

1.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是用 SQL Server 2008 開發(fā)的。通過系統(tǒng)分析，其系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫應(yīng)包括場(chǎng)地信息表、用戶信息表和預(yù)定信息表。用戶信息表用于保存注冊(cè)用戶信息，包括用戶編號(hào)、用戶名、真實(shí)姓名、email、聯(lián)系電話等字段。其中，用戶編碼是主字段，用于判斷用戶是否唯一。

場(chǎng)地信息表用于儲(chǔ)存場(chǎng)館和場(chǎng)地的有關(guān)信息，包含的字段有場(chǎng)地編號(hào)、場(chǎng)館及場(chǎng)地名、場(chǎng)館地址、場(chǎng)地費(fèi)用。其中，場(chǎng)地編號(hào)是主字段，用于唯一標(biāo)識(shí)場(chǎng)地。表 1 所列就是一個(gè)基本的場(chǎng)地信息表。

預(yù)定信息表用來記錄用戶的預(yù)定信息，包含的字段有預(yù)定編號(hào)、用戶編號(hào)、場(chǎng)地編號(hào)、預(yù)定開始時(shí)間、預(yù)定結(jié)束時(shí)間、消費(fèi)金額等。其中，主字段為預(yù)定編號(hào)，用于唯一標(biāo)識(shí)預(yù)定信息。表 2 所列就是一個(gè)基本的預(yù)定信息表。

2 應(yīng)用層系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵，系統(tǒng)架構(gòu)的好壞將直接影響系統(tǒng)的性能和維護(hù)代價(jià)。好的系統(tǒng)架構(gòu)層次清晰，數(shù)據(jù)獨(dú)立性強(qiáng)。本系統(tǒng)的應(yīng)用層采用基于.NET 開發(fā)平臺(tái)的三層體系結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。三層體系結(jié)構(gòu)將服務(wù)器端的程序架構(gòu)分為顯示層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層。在顯示層中，頁面顯示部分和控制邏輯可以分別存儲(chǔ)在 .ASPX 文件和 .CS 文件 , 以實(shí)現(xiàn)顯示部分和控制邏輯的分離 , 提高 Web 應(yīng)用程序的可維護(hù)性和安全性 ；業(yè)務(wù)層主要實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地的預(yù)定管理、場(chǎng)地圖片定時(shí)自動(dòng)上傳和實(shí)時(shí)占用圖像查看功能，這一層為表示層提供功能調(diào)用，同時(shí)又調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層所提供的功能來訪問數(shù)據(jù)庫 ；數(shù)據(jù)層是整個(gè)分層體系的最底層，用于提供對(duì)外部數(shù)據(jù)庫的訪問，主要技術(shù)是 ADO.NET 和 .NET 的 XML 功能。該層可實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的交互，以完成查詢、插入、刪除與修改數(shù)據(jù)的功能。它由用戶信息、場(chǎng)地信息、預(yù)定信息等組成。通過 Web 服務(wù)最終將系統(tǒng)傳送至 Web 瀏覽器。圖 2 所示是該系統(tǒng)的三層系統(tǒng)架構(gòu)圖。

3 關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程

本系統(tǒng)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程包括兩大模塊 ：自動(dòng)定時(shí)上傳模塊和預(yù)定模塊。

3.1 自動(dòng)定時(shí)上傳模塊

自動(dòng)定時(shí)上傳模塊是基于物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)技術(shù)在 .NET平臺(tái)下開發(fā)而成的，此模塊是本系統(tǒng)的亮點(diǎn)。自動(dòng)定時(shí)上傳程序是 WebForm下 Timer 的應(yīng)用，其代碼分為三部分，分別為程序啟動(dòng)代碼、程序運(yùn)行代碼和程序關(guān)閉代碼。

程序啟動(dòng)代碼中主要包括修改上傳時(shí)間間隔代碼、關(guān)聯(lián)事件代碼和系統(tǒng)初始化代碼 ；程序運(yùn)行代碼包括獲取當(dāng)前時(shí)間代碼和圖片上傳代碼 ；程序關(guān)閉代碼包括激發(fā)程序啟動(dòng)程序的代碼和解決 IIS 回收池程序回收問題的代碼。圖 3 所示是系統(tǒng)自動(dòng)定時(shí)上傳程序結(jié)構(gòu)圖。

3.2 應(yīng)用層預(yù)定模塊

系統(tǒng)預(yù)定模塊是應(yīng)用層中的核心模塊，用戶注冊(cè)并登錄系統(tǒng)后，便可以選擇場(chǎng)館和場(chǎng)地以及想要預(yù)定的日期，之后就可以看到當(dāng)天的預(yù)定情況，然后選擇可以預(yù)定的時(shí)間段進(jìn)行預(yù)定。管理員可以隨時(shí)查看預(yù)定信息，并對(duì)惡意預(yù)定可以進(jìn)行及時(shí)封鎖。用戶也可以進(jìn)行個(gè)人預(yù)定信息的管理，不能按照預(yù)定時(shí)間到達(dá)場(chǎng)地的用戶可以進(jìn)行退訂。在用戶執(zhí)行預(yù)定或者退訂功能后，系統(tǒng)便會(huì)實(shí)時(shí)刷新預(yù)定信息以保證之后的預(yù)定順利進(jìn)行，其系統(tǒng)預(yù)定流程圖如圖 4 所示。

4 結(jié) 語

物聯(lián)網(wǎng)讓人們的生活變得更加智能，本預(yù)訂及實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)是在 .NET 平臺(tái)下開發(fā)的，并與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)巧妙結(jié)合，同時(shí)運(yùn)用三層架構(gòu)原理來實(shí)現(xiàn)開發(fā)的高效性、可維護(hù)性和安全性，智能實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地圖片自動(dòng)定時(shí)上傳功能及場(chǎng)地預(yù)訂等功能。

本系統(tǒng)不僅可以運(yùn)用到體育館，還可以運(yùn)用到其它可預(yù)訂的場(chǎng)所，系統(tǒng)用途廣泛，實(shí)用性強(qiáng)，并且存在著較大的開發(fā)空間 , 富于啟發(fā)性 , 對(duì)體育場(chǎng)館資源不合理利用的問題可起到一定程度的緩解作用，基本可以滿足用戶的預(yù)定需求。

20210915_6141f1d63b12b__基于物聯(lián)網(wǎng)的北京體育場(chǎng)館預(yù)定及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)