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基于物聯(lián)網(wǎng)的體育場(chǎng)館預(yù)定及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究

2012-10-11 12:19 物聯(lián)網(wǎng)世界網(wǎng)

導(dǎo)讀:文介紹了基于物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)理論開(kāi)發(fā)的體育場(chǎng)館預(yù)定及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。感知層由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組成,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層定時(shí)自動(dòng)地把場(chǎng)地照片傳遞給應(yīng)用層,在應(yīng)用層中運(yùn)用.NET三層架構(gòu)技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)了兩大功能,即場(chǎng)地預(yù)定功能和場(chǎng)地圖片定時(shí)查看功能。

文/戴曉婧張寧 北京石油化工學(xué)院

本文介紹了基于物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)理論開(kāi)發(fā)的體育場(chǎng)館預(yù)定及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。感知層由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組成,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層定時(shí)自動(dòng)地把場(chǎng)地照片傳遞給應(yīng)用層,在應(yīng)用層中運(yùn)用.NET三層架構(gòu)技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)了兩大功能,即場(chǎng)地預(yù)定功能和場(chǎng)地圖片定時(shí)查看功能。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過(guò)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(lái)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)之后的信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命。把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與.NET開(kāi)發(fā)技術(shù)向結(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(guò)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(guò)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)卻場(chǎng)地中參加運(yùn)動(dòng)的人員寥寥無(wú)幾,造成資源的浪費(fèi)。所以為了緩解這一資源不合理利用的局面,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,即使當(dāng)天想要運(yùn)動(dòng)也可以及時(shí)通過(guò)體育場(chǎng)地實(shí)時(shí)圖片了解到場(chǎng)地的占用情況,基于物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)開(kāi)發(fā)的本系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了圖片自動(dòng)、定時(shí)上傳并刷新功能,減輕了網(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(pán)的功能,通過(guò)設(shè)定網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的拍照頻率,在M2M終端(即本地服務(wù)器)上便可獲得與設(shè)定頻率相對(duì)應(yīng)的場(chǎng)地圖片。當(dāng)服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)預(yù)定及實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí),運(yùn)用WebForm制作的定時(shí)上傳模塊,將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)定時(shí)拍攝的照片,通過(guò)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(yè),并自動(dòng)刷新,保證用戶看到場(chǎng)地的最新動(dòng)態(tài),于此同時(shí)用戶可以通過(guò)應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地預(yù)定,預(yù)定信息管理,查看場(chǎng)地預(yù)定信息管理員也可以對(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(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)是用SQL Server2008開(kāi)發(fā)的,通過(guò)系統(tǒng)分析,后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)包括場(chǎng)地信息表,用戶信息表,預(yù)定信息表。

用戶信息表包括用戶表用于保存

注冊(cè)用戶信息,包含用戶編號(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(見(jiàn)表1)。其中“場(chǎng)地編號(hào)”是主字段,用于唯一標(biāo)識(shí)場(chǎng)地。

預(yù)定信息表用來(lái)記錄用戶的預(yù)定信息,包含預(yù)定編號(hào)、用戶編號(hào)、場(chǎng)地編號(hào)、預(yù)定開(kāi)始時(shí)間、預(yù)定結(jié)束時(shí)間、消費(fèi)金額等字段。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。

2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1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,其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)用層開(kāi)發(fā)采用于.NET開(kāi)發(fā)平臺(tái)的三層體系結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn),三層體系結(jié)構(gòu)將服務(wù)器端的程序架構(gòu)分為表示層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)層。顯示層中,頁(yè)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,實(shí)現(xiàn)了顯示部分和控制邏輯的分離,大大提高了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(wèn)層所提供的功能來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)層是整個(gè)分層體系的最底層,提供對(duì)外部數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn),主要技術(shù)是ADO.NET和.NET的XML功能。該層實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互,即完成查詢、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(guò)Web服務(wù)最終將系統(tǒng)傳送至Web瀏覽器,三層系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖2。

2.2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。

2.2.1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(kāi)發(fā)而成的,具體運(yùn)行流程如2.2所述,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,代碼分為三部分,分別為:程序啟動(dòng)代碼,程序運(yùn)行時(shí)代碼和程序關(guān)閉代碼。

在程序啟動(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)行中代碼包括獲取當(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(wèn)題的代碼,結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.2.2 應(yīng)用層預(yù)定模塊

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,對(duì)于惡意預(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,對(duì)于不能按照預(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,流程圖如圖4[3]

  結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)讓人們的生活變得更加智能,該預(yù)訂及實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)是在.NET平臺(tái)下開(kāi)發(fā),并與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)巧妙結(jié)合,運(yùn)用了三層架構(gòu)原理實(shí)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)的高效性,可維護(hù)性和安全性,智能地實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)地圖片自動(dòng)定時(shí)上傳功能及場(chǎng)地預(yù)訂等功能

該系統(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,用途廣泛,實(shí)用性強(qiáng),并且存在著較大的開(kāi)發(fā)空間,富于啟發(fā)性, ,對(duì)于體育場(chǎng)館資源不合理利用的問(wèn)題起到了一定程度的緩解作用,基本滿足了用戶的預(yù)定需求。