導(dǎo)語(yǔ)：智慧園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理設(shè)計(jì)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要:針對(duì)傳統(tǒng)園區(qū)存在智能化管理水平低、資源浪費(fèi)以及運(yùn)營(yíng)成本高等問(wèn)題，研究基于M2M的智慧園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)架構(gòu)，設(shè)計(jì)出基于SSM框架的園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，并提出了園區(qū)智能化系統(tǒng)的集成方案，實(shí)現(xiàn)了園區(qū)全面智能聯(lián)動(dòng)與融合，從而提升園區(qū)的智能化管理與服務(wù)水平。

關(guān)鍵詞:M2M平臺(tái);SSM框架;OPC;ESB

隨著物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，為智慧城市和智慧園區(qū)建設(shè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，帶動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式向智能化轉(zhuǎn)型。莆田工藝美術(shù)城是一個(gè)立足莆田、輻射全國(guó)、全國(guó)規(guī)模最大的工藝品專(zhuān)業(yè)市場(chǎng)［1］，且工藝美術(shù)產(chǎn)業(yè)作為莆田市"336"工程中三個(gè)千億支柱產(chǎn)業(yè)之一。目前莆田工藝美術(shù)城有租賃的云服務(wù)，可為入駐企業(yè)提供新聞資訊、市場(chǎng)推廣及招商等服務(wù)，但無(wú)法為園區(qū)提供一體化的運(yùn)營(yíng)管理，難于滿(mǎn)足入駐企業(yè)及住戶(hù)的個(gè)性化需求。因此，文中研究基于M2M/SSM的運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，構(gòu)思智能化系統(tǒng)接入平臺(tái)的方式，全面提升工藝美術(shù)城的管理和服務(wù)能效。

1技術(shù)機(jī)制

1．1M2M技術(shù)M2M(MachinetoMachine)［2］是“機(jī)器對(duì)機(jī)器”的縮寫(xiě)，是通過(guò)各種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器之間的智能感知、聯(lián)動(dòng)以及管控。M2M技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要形式，廣泛應(yīng)用于智能家居、交通、醫(yī)療、移動(dòng)金融等領(lǐng)域。M2M技術(shù)架構(gòu)由行業(yè)終端、M2M硬件、傳輸網(wǎng)絡(luò)、M2M中間件、M2M應(yīng)用五個(gè)部分組成［3］。M2M硬件把從園區(qū)各類(lèi)行業(yè)終端采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密后傳送到園區(qū)網(wǎng)，M2M網(wǎng)關(guān)通過(guò)園區(qū)網(wǎng)把異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后發(fā)送給園區(qū)管理方或服務(wù)請(qǐng)求者，從而滿(mǎn)足其個(gè)性化的應(yīng)用服務(wù)。1．2SSM框架SSM框架(SpringMVC+Spring+Mybatis)是一種主流的輕量級(jí)JavaWeb開(kāi)發(fā)框架組合［4］。Spri-ngMVC是一種分層分包的設(shè)計(jì)框架，控制器攔截并解析請(qǐng)求，匹配后交給模型去處理，模型把處理結(jié)果在視圖中渲染后返回給客戶(hù)端。Spring是整個(gè)組合框架的核心部分，是通過(guò)IoC將其他兩個(gè)框架需要用到的資源通過(guò)Bean或注解的方式直接注入到相應(yīng)的配置文件中，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)化代碼與解耦。Mybatis主要負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互。開(kāi)發(fā)框架通過(guò)高度可配置方式來(lái)映射對(duì)象，大大減少了代碼的編寫(xiě)，使得項(xiàng)目開(kāi)發(fā)更加簡(jiǎn)化、高效，易于擴(kuò)展與維護(hù)。1．3OPC技術(shù)OPC(OLEforProcessControl)是一種為實(shí)現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境下的設(shè)備和應(yīng)用程序之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)［5］。其中，OLE(ObjectLinkingandEm-bedding)［6］是對(duì)象的連接與嵌入的簡(jiǎn)稱(chēng)，OLE不僅是桌面應(yīng)用程序集成，而且還定義和實(shí)現(xiàn)了一種允許應(yīng)用程序作為軟件“對(duì)象”彼此進(jìn)行“連接”的機(jī)制。OPC技術(shù)為OPC客戶(hù)端和OPC服務(wù)器之間的通信定義了一套完整的OPC接口，OPC服務(wù)器通過(guò)物理接口獲取各物理設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)信息，OPC客戶(hù)端則通過(guò)OPC接口來(lái)獲取OPC服務(wù)器上保存下來(lái)的數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備和應(yīng)用之間的互操作性。園區(qū)的樓宇自控系統(tǒng)正是利用OPC技術(shù)原理獲取園區(qū)各感知設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)信息，將數(shù)據(jù)信息集成到應(yīng)用系統(tǒng)的統(tǒng)一用戶(hù)界面上，從而實(shí)現(xiàn)高效管理。1．4ESBESB(EnterpriseServiceBus)是企業(yè)服務(wù)總線(xiàn)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是集Web服務(wù)、XML以及傳統(tǒng)中間件技術(shù)為一體的軟件架構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)園區(qū)各應(yīng)用系統(tǒng)的封裝、集成與交互，使各類(lèi)應(yīng)用服務(wù)的接入變得簡(jiǎn)潔、高效。ESB采用了可配置的方式自動(dòng)生成相應(yīng)的代碼，即使需求發(fā)生變化，只需修改幾個(gè)組件即可，既大大減少了維護(hù)的工作量又增加了可靠性，且無(wú)需關(guān)心底層的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，豐富的傳輸協(xié)議可以滿(mǎn)足不同行業(yè)的不同需求。

2智慧園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)架構(gòu)

智慧園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)架構(gòu)主要體現(xiàn)為四個(gè)層次:感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層，如圖1所示。(1)感知層:應(yīng)用二維碼、射頻識(shí)別、GPS、攝像頭、傳感器等各類(lèi)感知終端有效識(shí)別園區(qū)內(nèi)不同的“物”并全面采集園區(qū)內(nèi)各種設(shè)備、車(chē)輛、人員的狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息。(2)網(wǎng)絡(luò)層:將感知到的數(shù)據(jù)信息通過(guò)M2M網(wǎng)關(guān)傳入園區(qū)網(wǎng)并上傳到M2M平臺(tái)的服務(wù)器上。園區(qū)網(wǎng)可按需進(jìn)行彈性訂制，由有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)(Zigbee、WiFi、GPRS、WCDMA等)的有機(jī)融合。M2M網(wǎng)關(guān)主要采用短信和GPRS兩種方式，短信網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)短信通信時(shí)的業(yè)務(wù)鑒權(quán)，GPRS網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)建立行業(yè)終端與M2M平臺(tái)的GPRS通信，提供數(shù)據(jù)路由、地址分配及必要的網(wǎng)間安全機(jī)制［7］。(3)平臺(tái)層:BSS/OSS是M2M平臺(tái)的一個(gè)綜合的業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)和管理的支撐系統(tǒng)，主要由5大部分組成:統(tǒng)一接口管理、物聯(lián)網(wǎng)門(mén)戶(hù)、數(shù)據(jù)中心、管理中心以及應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境。M2M平臺(tái)為不同應(yīng)用系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的接口，便于它們接入平臺(tái)并整合到M2M平臺(tái)的門(mén)戶(hù)上進(jìn)行統(tǒng)一管控;數(shù)據(jù)中心主要完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)及挖掘;管理中心包含終端/應(yīng)用鑒權(quán)管理、終端配置管理、應(yīng)用路由管理、網(wǎng)管等;應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境主要體現(xiàn)為業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、仿真測(cè)試、業(yè)務(wù)等。M2M平臺(tái)是建立在基礎(chǔ)設(shè)施的云平臺(tái)上，能滿(mǎn)足不同行業(yè)的需求。(4)應(yīng)用層:提供了智能安防、智能樓宇、綜合業(yè)務(wù)、消息訂制、信息等應(yīng)用服務(wù)，入駐企業(yè)及住戶(hù)通過(guò)Internet或?qū)＞€(xiàn)即可按需訂制個(gè)性化的應(yīng)用服務(wù)。

3智慧園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3．1園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案。智慧園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)(IOMP)是集智能安防、智能樓宇、智能交通以及綜合業(yè)務(wù)等應(yīng)用服務(wù)為一體的運(yùn)營(yíng)管理門(mén)戶(hù)。該平臺(tái)基于B/S結(jié)構(gòu)以及MVC設(shè)計(jì)理念，利用SSM技術(shù)框架和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。IOMP前臺(tái)采用HTML、CSS、JavaScript以及JQuery進(jìn)行動(dòng)態(tài)頁(yè)面設(shè)計(jì)，同時(shí)利用AJAX與JSON技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)異步傳輸，增強(qiáng)用戶(hù)體驗(yàn);IOMP后臺(tái)主要運(yùn)用SSM框架的分層、注解、聲明式事務(wù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)發(fā)。IOMP設(shè)計(jì)分為四層:web層是Spring與SpringMVC的整合，實(shí)現(xiàn)接收用戶(hù)請(qǐng)求并調(diào)用service層返回的處理結(jié)果產(chǎn)生響應(yīng)，service層則是Spring與MyBatis的整合，負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯處理以及數(shù)據(jù)庫(kù)的交互，inter-face層只是單純的存放接口或是Bean，ssmDemo層負(fù)責(zé)管理jar包。3．2園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的功能分析。IOMP主要由8大應(yīng)用系統(tǒng)以及系統(tǒng)管理構(gòu)成。IOMP主要提供了智能安防、智能交通、樓宇自控、綜合業(yè)務(wù)、展示中心、房屋租賃以及一卡通管理等應(yīng)用服務(wù)，為園區(qū)的入駐企業(yè)及住戶(hù)提供便捷、高效、低成本的個(gè)性化服務(wù)。園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。智能安防系統(tǒng)主要包含了園區(qū)視頻監(jiān)控、安防信息，安防事件(比如溫度過(guò)高、人群集聚等)預(yù)警以及安防事件處理預(yù)案。智能交通系統(tǒng)主要包含門(mén)禁管理、交通導(dǎo)引、智能泊車(chē)等功能［8］。樓宇自控系統(tǒng)主要包含了樓宇的機(jī)電設(shè)備的能耗監(jiān)測(cè)與節(jié)能管控、設(shè)備故障監(jiān)測(cè)預(yù)警等功能。綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要包含消息、消息訂制、園企服務(wù)(IT資源及企業(yè)管理等)、招商引資、遠(yuǎn)程商貿(mào)、智能會(huì)議以及公共服務(wù)(遠(yuǎn)程醫(yī)療、餐飲服務(wù)等)。展示中心系統(tǒng)包含了提供產(chǎn)品在線(xiàn)VR展示以及實(shí)地會(huì)展管理(展示信息、展示預(yù)訂、展示退訂等)。房屋租賃系統(tǒng)主要包含園區(qū)的場(chǎng)地在線(xiàn)租賃、續(xù)租、退租以及租賃狀態(tài)查詢(xún)等功能。一卡通管理系統(tǒng)主要包含了一卡通的辦理、充值、注銷(xiāo)以及消費(fèi)信息查詢(xún)等功能。系統(tǒng)管理是由系統(tǒng)管理員對(duì)園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理維護(hù)，主要包含用戶(hù)管理、權(quán)限管理、日志管理、聯(lián)動(dòng)業(yè)務(wù)配置、參數(shù)代碼管理等功能模塊。用戶(hù)管理是對(duì)企業(yè)機(jī)構(gòu)信息或個(gè)人信息進(jìn)行增刪查改操作;權(quán)限管理是對(duì)用戶(hù)的操作權(quán)限進(jìn)行增刪查改;日志管理主要針對(duì)各應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行日常統(tǒng)計(jì)分析以及根據(jù)用戶(hù)操作蹤跡進(jìn)行非法操作的排查，以確保平臺(tái)的穩(wěn)定性與安全性;聯(lián)動(dòng)業(yè)務(wù)配置是利用業(yè)務(wù)編輯工具對(duì)前臺(tái)的應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行融合配置;參數(shù)代碼管理則是對(duì)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一的編碼管理。3．3園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)。以樓宇自控系統(tǒng)的能耗監(jiān)管模塊為例，該模塊主要通過(guò)電表、水表和燃?xì)獗淼饶茉床杉O(shè)備將采集到的各類(lèi)能耗數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，以圖解的方式直觀(guān)展示了能耗情況及趨勢(shì)，同時(shí)利用拆分算法對(duì)監(jiān)測(cè)到的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)以及組合得出園區(qū)各時(shí)段的能耗情況并針對(duì)性采取相應(yīng)的節(jié)能方案，以節(jié)約能耗成本。由于園區(qū)能源消耗設(shè)備相當(dāng)多，不可能在每個(gè)用電設(shè)備上配備獨(dú)立的電表，故采取拆分算法進(jìn)行分項(xiàng)電耗的統(tǒng)計(jì)。拆分步驟為:首先得到實(shí)測(cè)的各支路電耗，然后對(duì)各支路電耗根據(jù)時(shí)間段的不同進(jìn)行逐次拆分，最后將同類(lèi)設(shè)備的電耗進(jìn)行相加，得到各設(shè)備的逐時(shí)分項(xiàng)電耗。分類(lèi)電量成本則由同類(lèi)各分項(xiàng)電耗的計(jì)量值之和乘以電耗單價(jià)計(jì)算得出。園區(qū)內(nèi)的分項(xiàng)電耗圖以及分類(lèi)電量成本對(duì)比圖如圖3～4所示。

4智能化系統(tǒng)的集成方案

系統(tǒng)集成主要采用主流的集成技術(shù)ESB和OPC來(lái)解決各系統(tǒng)之間的互操作問(wèn)題。園區(qū)智能化系統(tǒng)中除了樓宇自控系統(tǒng)采用OPC技術(shù)接入設(shè)備以及應(yīng)用系統(tǒng)［9］，其他智能化系統(tǒng)大都采用ESB來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的承接。樓宇自控系統(tǒng)BAS的OPC服務(wù)器與各樓層的感知設(shè)備相連，通過(guò)串口獲取感知設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)信息，BAS通過(guò)OPC接口接入IOMP平臺(tái)，IOMP平臺(tái)的OPC客戶(hù)端通過(guò)OPC接口便可訪(fǎng)問(wèn)OPC服務(wù)器，從而獲取到其采集到數(shù)據(jù)信息。園區(qū)其他智能化系統(tǒng)需要先在ESB平臺(tái)上進(jìn)行注冊(cè)，申請(qǐng)服務(wù)并服務(wù)，由ESB通過(guò)消息的傳遞、分派、解析，以WSDL文檔進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)的集成。M2M平臺(tái)提供了統(tǒng)一的應(yīng)用層API接口，IOMP平臺(tái)也通過(guò)ESB組件接入M2M平臺(tái)。

5結(jié)語(yǔ)

針對(duì)莆田工藝美術(shù)城園區(qū)目前園區(qū)運(yùn)營(yíng)管控的智能化水平低等問(wèn)題，提出構(gòu)建基于M2M和SSM框架的智慧園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，同時(shí)應(yīng)用OPC以及ESB技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同智能系統(tǒng)之間的有效集成。系統(tǒng)總體性能穩(wěn)定，執(zhí)行效果較好，實(shí)現(xiàn)了一體化、智能化、節(jié)能化的園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理以及便捷化、個(gè)性化的應(yīng)用服務(wù)。

作者:鄭志明 鄭燕娥 張建華 鄭志雄 單位:1.湄洲灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2.仰恩大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 3.湄洲灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4.廣東好幫手電子科技股份有限公司