基于物聯(lián)網(wǎng)的北京體育場館預(yù)定及監(jiān)測系統(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 , 以實現(xiàn)智能化識別、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)為是繼計算機、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

1.1 系統(tǒng)分析

隨著人民生活水平的不斷提高，人們在閑暇時逐漸重視身體素質(zhì)的鍛煉，體育場館是體育鍛煉的重要場所。通過對北京地區(qū)體育場館管理服務(wù)模式的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，體育場館在經(jīng)營過程中會遇到以下情況 ：有時體育場地爆滿，人們在場外排著長長的隊伍，有時場地中參加運動的人員卻寥寥無幾，造成資源的浪費。所以，為了緩解這一資源利用不合理的局面，體育場館的預(yù)約及監(jiān)測機制必不可少。利用本系統(tǒng)，用戶不僅可以對未被預(yù)定的體育場館進行預(yù)約，而且，即使當(dāng)天想要運動，也可以及時通過體育場地實時圖片了解到場地的占用情況?；谖锫?lián)網(wǎng)三層架構(gòu)開發(fā)的本系統(tǒng) , 可以實現(xiàn)圖片自動、定時上傳并刷新功能，減輕網(wǎng)站管理人員的工作量，智能、直觀并且及時地反映出場地的使用狀況。

1.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

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)攝像機組成的 , 由于網(wǎng)絡(luò)攝像機有定時拍照并自動保存在本地硬盤的功能 , 因此，通過設(shè)定網(wǎng)絡(luò)攝像機的拍照頻率 , 在本地服務(wù)器上便可自動定時地獲得場地圖片。這樣，當(dāng)服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)預(yù)定及監(jiān)測系統(tǒng)開始運行時，運用 WebForm 制作的定時上傳模塊，通過 M2M 終端與網(wǎng)絡(luò)層的通信，將網(wǎng)絡(luò)攝像機定時拍攝的照片通過網(wǎng)絡(luò)層中的 2G、3G 網(wǎng)絡(luò)自動上傳至應(yīng)用層網(wǎng)頁并自動刷新，就可保證用戶看到場地的最新動態(tài)。與此同時，用戶便可以通過應(yīng)用層實現(xiàn)場地預(yù)定。通過預(yù)定信息管理系統(tǒng)，管理員也可以查看場地預(yù)定信息，并對圖像采集頻率、場地信息和預(yù)定信息等進行管理。

1.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

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)后臺數(shù)據(jù)庫應(yīng)包括場地信息表、用戶信息表和預(yù)定信息表。用戶信息表用于保存注冊用戶信息，包括用戶編號、用戶名、真實姓名、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。

場地信息表用于儲存場館和場地的有關(guān)信息，包含的字段有場地編號、場館及場地名、場館地址、場地費用。其中，場地編號是主字段，用于唯一標(biāo)識場地。表 1 所列就是一個基本的場地信息表。

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、用戶編號、場地編號、預(yù)定開始時間、預(yù)定結(jié)束時間、消費金額等。其中，主字段為預(yù)定編號，用于唯一標(biāo)識預(yù)定信息。表 2 所列就是一個基本的預(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)的性能和維護代價。好的系統(tǒng)架構(gòu)層次清晰，數(shù)據(jù)獨立性強。本系統(tǒng)的應(yīng)用層采用基于.NET 開發(fā)平臺的三層體系結(jié)構(gòu)來實現(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在 .ASPX 文件和 .CS 文件 , 以實現(xiàn)顯示部分和控制邏輯的分離 , 提高 Web 應(yīng)用程序的可維護性和安全性 ；業(yè)務(wù)層主要實現(xiàn)場地的預(yù)定管理、場地圖片定時自動上傳和實時占用圖像查看功能，這一層為表示層提供功能調(diào)用，同時又調(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)層是整個分層體系的最底層，用于提供對外部數(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 ：自動定時上傳模塊和預(yù)定模塊。

3.1 自動定時上傳模塊

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

程序啟動代碼中主要包括修改上傳時間間隔代碼、關(guān)聯(lián)事件代碼和系統(tǒng)初始化代碼 ；程序運行代碼包括獲取當(dāng)前時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)自動定時上傳程序結(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，用戶注冊并登錄系統(tǒng)后，便可以選擇場館和場地以及想要預(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)定的時間段進行預(yù)定。管理員可以隨時查看預(yù)定信息，并對惡意預(yù)定可以進行及時封鎖。用戶也可以進行個人預(yù)定信息的管理，不能按照預(yù)定時間到達場地的用戶可以進行退訂。在用戶執(zhí)行預(yù)定或者退訂功能后，系統(tǒng)便會實時刷新預(yù)定信息以保證之后的預(yù)定順利進行，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)訂及實時檢測系統(tǒng)是在 .NET 平臺下開發(fā)的，并與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)巧妙結(jié)合，同時運用三層架構(gòu)原理來實現(xiàn)開發(fā)的高效性、可維護性和安全性，智能實現(xiàn)場地圖片自動定時上傳功能及場地預(yù)訂等功能。

本系統(tǒng)不僅可以運用到體育館，還可以運用到其它可預(yù)訂的場所，系統(tǒng)用途廣泛，實用性強，并且存在著較大的開發(fā)空間 , 富于啟發(fā)性 , 對體育場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。

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