基于物联网的北京体育场馆预定及监测系统

时间：2021-09-15 21:15:40

关键字：物联网 .NET 网络预订及监测系统体育场馆

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[导读]摘要：给出了基于物联网三层架构理论开发的体育场馆预定及监测系统的设计方法，系统中的感知层由网络摄像机组成，通过网络层定时自动地把场地照片传递给应用层,并在应用层中运用.NET三层架构技术实现体育场馆场地预定和场地图片定时查看等两大功能。

引言

物联网技术是通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来 , 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络技术。“物联网”被认为是继计算机、互联网之后 , 信息产业的第三次革命。把物联网技术与 .NET 开发技术相结合，将使 B/S 结构的系统向更高端、更智能的方向发展。

1 系统分析与设计

1.1 系统分析

随着人民生活水平的不断提高，人们在闲暇时逐渐重视身体素质的锻炼，体育场馆是体育锻炼的重要场所。通过对北京地区体育场馆管理服务模式的调研发现，体育场馆在经营过程中会遇到以下情况：有时体育场地爆满，人们在场外排着长长的队伍，有时场地中参加运动的人员却寥寥无几，造成资源的浪费。所以，为了缓解这一资源利用不合理的局面，体育场馆的预约及监测机制必不可少。利用本系统，用户不仅可以对未被预定的体育场馆进行预约，而且，即使当天想要运动，也可以及时通过体育场地实时图片了解到场地的占用情况。基于物联网三层架构开发的本系统 , 可以实现图片自动、定时上传并刷新功能，减轻网站管理人员的工作量，智能、直观并且及时地反映出场地的使用状况。

1.2 系统功能模块设计

本系统是依据物联网三层架构 ( 感知层、网络层、应用层 )设计的，系统整体框架如图 1 所示。系统的感知层是由网络摄像机组成的 , 由于网络摄像机有定时拍照并自动保存在本地硬盘的功能 , 因此，通过设定网络摄像机的拍照频率 , 在本地服务器上便可自动定时地获得场地图片。这样，当服务器上的网络预定及监测系统开始运行时，运用 WebForm 制作的定时上传模块，通过 M2M 终端与网络层的通信，将网络摄像机定时拍摄的照片通过网络层中的 2G、3G 网络自动上传至应用层网页并自动刷新，就可保证用户看到场地的最新动态。与此同时，用户便可以通过应用层实现场地预定。通过预定信息管理系统，管理员也可以查看场地预定信息，并对图像采集频率、场地信息和预定信息等进行管理。

1.3 系统数据库设计

系统数据库是用 SQL Server 2008 开发的。通过系统分析，其系统后台数据库应包括场地信息表、用户信息表和预定信息表。用户信息表用于保存注册用户信息，包括用户编号、用户名、真实姓名、email、联系电话等字段。其中，用户编码是主字段，用于判断用户是否唯一。

场地信息表用于储存场馆和场地的有关信息，包含的字段有场地编号、场馆及场地名、场馆地址、场地费用。其中，场地编号是主字段，用于唯一标识场地。表 1 所列就是一个基本的场地信息表。

预定信息表用来记录用户的预定信息，包含的字段有预定编号、用户编号、场地编号、预定开始时间、预定结束时间、消费金额等。其中，主字段为预定编号，用于唯一标识预定信息。表 2 所列就是一个基本的预定信息表。

2 应用层系统架构

系统架构是实现系统的关键，系统架构的好坏将直接影响系统的性能和维护代价。好的系统架构层次清晰，数据独立性强。本系统的应用层采用基于.NET 开发平台的三层体系结构来实现。三层体系结构将服务器端的程序架构分为显示层、业务层和数据层。在显示层中，页面显示部分和控制逻辑可以分别存储在 .ASPX 文件和 .CS 文件 , 以实现显示部分和控制逻辑的分离 , 提高 Web 应用程序的可维护性和安全性；业务层主要实现场地的预定管理、场地图片定时自动上传和实时占用图像查看功能，这一层为表示层提供功能调用，同时又调用数据访问层所提供的功能来访问数据库；数据层是整个分层体系的最底层，用于提供对外部数据库的访问，主要技术是 ADO.NET 和 .NET 的 XML 功能。该层可实现与数据库的交互，以完成查询、插入、删除与修改数据的功能。它由用户信息、场地信息、预定信息等组成。通过 Web 服务最终将系统传送至 Web 浏览器。图 2 所示是该系统的三层系统架构图。

3 关键业务流程

本系统的关键业务流程包括两大模块：自动定时上传模块和预定模块。

3.1 自动定时上传模块

自动定时上传模块是基于物联网三层架构技术在 .NET平台下开发而成的，此模块是本系统的亮点。自动定时上传程序是 WebForm下 Timer 的应用，其代码分为三部分，分别为程序启动代码、程序运行代码和程序关闭代码。

程序启动代码中主要包括修改上传时间间隔代码、关联事件代码和系统初始化代码；程序运行代码包括获取当前时间代码和图片上传代码；程序关闭代码包括激发程序启动程序的代码和解决 IIS 回收池程序回收问题的代码。图 3 所示是系统自动定时上传程序结构图。

3.2 应用层预定模块

系统预定模块是应用层中的核心模块，用户注册并登录系统后，便可以选择场馆和场地以及想要预定的日期，之后就可以看到当天的预定情况，然后选择可以预定的时间段进行预定。管理员可以随时查看预定信息，并对恶意预定可以进行及时封锁。用户也可以进行个人预定信息的管理，不能按照预定时间到达场地的用户可以进行退订。在用户执行预定或者退订功能后，系统便会实时刷新预定信息以保证之后的预定顺利进行，其系统预定流程图如图 4 所示。