基于物联网的体育场馆预定及监测系统的研究

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、互联网之后的信息产业的第三次革命。把物联网技术与.NET开发技术向结合，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，有时却场地中参加运动的人员寥寥无几，造成资源的浪费。所以为了缓解这一资源不合理利用的局面，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，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,实现了图片自动、定时上传并刷新功能，减轻了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,通过设定网络摄像机的拍照频率,在M2M终端(即本地服务器)上便可获得与设定频率相对应的场地图片。当服务器上的网络预定及实时检测系统开始运行时，运用WebForm制作的定时上传模块，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，保证用户看到场地的最新动态，于此同时用户可以通过应用层实现场地预定，预定信息管理,查看场地预定信息管理员也可以对图像采集频率，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 Server2008开发的，通过系统分析，后台数据库包括场地信息表，用户信息表，预定信息表。

用户信息表包括用户表用于保存

注册用户信息，包含用户编号、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(见表1)。其中“场地编号”是主字段，用于唯一标识场地。

预定信息表用来记录用户的预定信息，包含预定编号、用户编号、场地编号、预定开始时间、预定结束时间、消费金额等字段。其中主字段为预定编号，用于唯一标识预定信息。

2系统实现

2.1应用层系统架构

系统架构是实现系统的关键，其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。本系统的应用层开发采用于．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表示层、业务层、数据层。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,实现了显示部分和控制逻辑的分离,大大提高了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，提供对外部数据库的访问，主要技术是ADO．NET和．NET的XML功能。该层实现与数据库的交互，即完成查询、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，三层系统架构图如图2。

2.2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。

2.2.1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，具体运行流程如2.2所述，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，代码分为三部分，分别为：程序启动代码，程序运行时代码和程序关闭代码。

在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，程序运行中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，结构如图3所示。

2.2.2　应用层预定模块

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，对于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，对于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，流程图如图4^[3]。

　　结束语

物联网让人们的生活变得更加智能，该预订及实时检测系统是在.NET平台下开发，并与物联网技术巧妙结合，运用了三层架构原理实现了开发的高效性，可维护性和安全性，智能地实现了场地图片自动定时上传功能及场地预订等功能

该系统不仅可以运用到体育馆，还可以运用到其它可预订的场所，用途广泛，实用性强，并且存在着较大的开发空间,富于启发性, ，对于体育场馆资源不合理利用的问题起到了一定程度的缓解作用，基本满足了用户的预定需求。