南寧市智慧公園建設初探

龍慧萍

(南寧市勘察測繪地理信息院,廣西南寧 530022)

南寧市智慧公園建設初探

龍慧萍?

(南寧市勘察測繪地理信息院,廣西南寧 530022)

隨著物聯網、云計算等新興信息技術的興起,智慧化成為城市發展的新潮流。南寧市“智慧公園”的建設是將公園的管理與對外的互動集中建設,實現公園信息化建設。集成應用地理信息系統(GIS)、遙感(RS)、全球定位系統(GPS)、無線射頻識別(RFID)、電子商務(EB)、虛擬現實等現代科學技術和方法,整合各類公園、旅游信息資源,搭建信息基礎設施、數據基礎設施、信息管理平臺和決策支持平臺,以實現公園服務、管理、營銷的智慧化。

智慧公園;地理信息系統;信息技術;物聯網

1 引 言

隨著物聯網、云計算等新興信息技術的興起,智慧化成為城市發展的新潮流,“智慧城市”在全球范圍內迅速興起。為把南寧建設成為區域性國際城市和廣西“首善之區”、實現首府現代化建設新跨越提供重要的支撐和服務。自治區黨委常委、市委書記陳武在中國共產黨南寧市第十一次代表大會上提出“加速發展信息產業,推動信息技術與城市發展全面融合,構建‘智慧城市’,建設區域性信息交流中心。”的目標。

南寧因適宜的氣候和地處的優越位置,每年都會接納國內眾多游客及東盟各國游客,旅游業逐漸成為南寧市重要的產業,南寧市向來以綠樹成蔭為特色享譽“綠城”稱號,同時作為國家“宜居城市”,需要打造“宜居南寧”的品牌。縱觀市內,遍布大大小小著名的公園,如南湖公園、人民公園、金花茶公園等等,充分利用南寧市各個公園的特色,定位于紅色文化、綠城文化、文化名城、投資環境、產業特色等相融合的角色。就此,南寧市可以嘗試建設“智慧公園”,以此來促進智慧旅游的發展,提升城市檔次。

2 “智慧公園”建設依托技術

2.1 信息技術

信息技術主要是指應用計算機科學和通信技術來設計、開發、安裝和實施信息系統及應用軟件。信息技術正不斷突破時間、空間的限制以及終端設備的束縛,從計算、傳輸到處理,從感知、傳感到智能,對企業、組織、機構的運營效率和業務模式造成了深刻的影響。信息技術的快速發展為“智慧公園”的建設提供了技術支持。公園可以運用信息技術建設智能化管理平臺,實現公園智能化管理。

2.2 物聯網

物聯網是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、二維碼識別終端等信息傳感設備,按約定的協議把各類物品和互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網實現了人與人、人與機器、機器與機器的互聯互通。通過RFID、傳感器、二維碼等信息傳感設備植入植物、設施、游園路徑、建筑等公園的各種物體中,可以實現對公園更透徹的感知;通過與互聯網的融合,能將公園事物信息實時準確地傳遞出去,從而實現更為廣泛的互聯互通;通過利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術,對海量的數據和信息進行分析和處理,能夠幫助對公園內各類人、動植物實施智能化的控制。

3 “智慧公園”建設的主要內容和目的

3.1 “智慧公園”建設的主要內容

“智慧公園”是一個復雜的系統工程,既需要利用現代信息技術,又需要將信息技術同科學的管理理論集成。其建設內容主要由信息化建設,學習型組織創建,業務流程優化,戰略聯盟和危機管理構成。針對南寧市各公園特點,對內打造公園一體化管理,對外加強與游客的智能互動、公園的商業宣傳,同時可以作為一個分支連入“智慧南寧”。“智慧公園”需要對公園進行統籌的規劃,建立統一的軟硬件綜合運行平臺,可以將公園辦公管理系統、公園規劃管理、安防聯網系統、視頻監控系統、音頻系統、電子票務與門禁、數字化廣播、數字導覽、網絡營銷、虛擬旅游與虛擬現實模塊、LED/DLP電子顯示屏等集合在一個平臺實現。“智慧公園”的建設能在信息共享中變多級管理為扁平化管理,變粗放管理為精細化管理;促進定性管理向定量管理轉變、經驗管理向科學管理轉變、靜態管理向動態管理轉變、事后管理向超前控制轉變,能有效提升景區的旅游服務質量和游客滿意度。

3.2 “智慧公園”建設的目的

“智慧公園”的建設概括起來主要實現以下目的:

(1)提高公園科學化管理水平

通過搭建聯網監控、大型電子顯示屏、音頻廣播等系統,以公園的視頻探頭、無線網絡、信息數據庫為基礎,實現視頻監控、信息發布、無線上網、智能服務等功能,并通過信息平臺統一進行管理。

(2)增強對外宣傳能力

通過構建公園網站、安裝LED顯示屏、建設公園廣播系統,增加公園對外的信息發布渠道。為民眾提供現代化的信息查詢和導游服務,進行園林綠化管理和環境衛生監管、查詢園內樹木品種數量、各景點介紹,通過廣播系統隨時處理各種問題、幫助尋找失散小孩、發布公園信息。同時進行虛擬旅游與虛擬現實場景制作,對外能起到生動直觀的宣傳作用。

(3)提供智能化服務

搭建公園內部的無線上網環境,為游客提供輕松舒適的上網體驗,增加公園吸引力。開發基于移動終端的公園導游程序,通過無線網絡為游客提供公園智能導游服務以及各種便利指南服務。安裝觸摸屏,將公園地圖、公園信息和科普知識集成到觸摸屏中,為游客提供互動平臺,增加游玩樂趣。

(4)實現廣告運營

在搭建的LED顯示屏和移動終端導游程序上提供廣告業務,通過廣告為公園實現創收。①隨時觀看新聞、商家打折廣告;②為游客提供在線導航與路線查詢的服務,帶給游客身臨其境的感受;③觀看配有配音講解景點和圖文廣告信息等內容的公園二、三維動畫場景展示。

(5)輔助智能系統

比如提供公園停車場車位查詢,提供空位數量和是否有停車位查詢,與網頁互聯,方便游客出行。

公園還可以采用智能燈光照明系統以節約電能:比如通過紅外探頭觀測當前路徑是否有游客以此來確定是否打開照明裝置,實現節能式光控;另一方面路燈采用太陽能蓄電,白天充電,晚上照明。

總之,通過建設“智慧公園”,實現為公園改善各類服務環境,提高管理水平,提供快速、便捷、安全、有序的全方位服務。

4 “智慧公園”初步解決方案

4.1 “智慧公園”建設的技術架構

南寧市“智慧公園”建設的技術架構圖如圖1所示:

圖1 “智慧公園”技術架構圖

根據南寧市“智慧公園”信息化建設的總體目標,設計原則為:資源保護數字化、運營管理智能化、旅游服務信息化、產業整合網絡化。如技術架構圖所示,整個設計分為三大系統,資源層和感知層屬于感知系統:充分運用感知技術及時感知各類資源的靜/動態屬性信息,感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成,包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢,它是物聯網識別物體、采集信息的來源,其主要功能是識別物體,以此來采集公園相關信息;網絡層與中間件層屬于互聯互通系統:基于互聯網、物聯網、電信網、無線寬帶網及通信傳輸技術,相當于人的神經中樞和大腦,負責傳遞和處理感知層獲取的信息;核心服務層與智慧應用處理層合為智能處理系統:利用智能信息/知識處理技術實現一人一機一物智能化管理與控制,實現智慧公園。

4.2 “智慧公園”綜合信息服務平臺

“智慧公園”的實現需建立“一站式的智慧公園綜合信息服務平臺”,為“智慧公園”的建設提供基礎的地理數據調用、地理數據維護、地理數據變更的地圖展現、業務數據的地理方式展現。平臺擬采用面向服務的SOA體系結構和“數字南寧”建設相結合,基于“數字南寧”基礎地理信息共享體系結構。根據需要,并考慮平臺可移植性、開發效率、Web服務支持、移動設備支持、運行性能等因素,采用.Net開發平臺。主要開發環境配置如下:采用微軟公司推出的一種富客戶端動態網頁開發技術,開發工具為microsoft visual studio 2010,服務端開發語言為C#。

平臺基于地理信息系統(GIS)主要作用是發布二維地圖、影像地圖、2.5維地圖和專題地圖。選擇主要考慮的因素包括跨平臺特性,能采用多種開發工具定制應用、穩定性和容錯能力、海量數據的存儲能力、多用戶并發、遵循行業標準、供應商的實力等方面。地圖服務標準選用WMS、WFS、REST服務標準,它是OGC標準之一,定義了用于創建和顯示地圖的獲取服務、獲取地圖和獲取對象信息三大功能,地圖服務平臺選用ArcGIS Server 10。

因此為實現“智慧公園”,首先需搭建綜合信息服務平臺,如圖2所示,首先是進行信息感知層的硬件配備與數據資源獲取,其次是對后臺管理層進行開發建設,以下就是南寧市“智慧公園”綜合信息服務平臺初步解決方案。

圖2 “智慧公園”綜合信息服務平臺結構圖

(1)信息感知層搭建

①信息數據庫建設

主要是獲取各個公園的地理信息數據,業務辦公數據、專題興趣點數據、設備人員信息數據,采用國家標準和分層分類方式整理建設數據庫,建立內容全面、豐富、更新及時且能夠實現共享的信息數據庫是公園信息化建設的基礎。建立集地圖瀏覽和信息查詢為一體的地理信息共享服務平臺,數據包括地理空間數據和興趣點屬性數據。可以將地理空間數據發布成為WMS服務的方式共享。數據庫的選擇如下:

地理空間數據基礎數據采用Oracle數據庫。通過ArcSDE,用ArcView進行配圖,然后通過ArcServer進行WMS、WFS、REST地圖服務的發布。

屬性數據庫采用的是SQL數據庫進行管理,然后通過開發的后臺數據管理系統將其生成索引文件供前臺查詢搜索。

②搭建視頻監控設備

主要建設內容是在園區內安裝多個高清球機、普通槍機、紅外攝像頭、安防攝像頭、智能偵測系統等設備。

③搭建無線網絡環境

在景點和休息點投放WiFi熱點,做到園內熱點全覆蓋,游客通過手機或者iPad等終端上網,在欣賞美景同時,感受隨時上網沖浪的樂趣。在公園的各個景點和重點動植物處指示牌或路牌可以設置二維碼,供游客用手機或者移動終端的相關軟件讀取二維碼直接聯網鏈接到具體的網頁,隨時隨地了解公園信息詳細介紹。

(2)后臺管理層建設

①公園公共信息服務平臺

這個平臺是智慧公園綜合信息服務平臺的核心,平臺總體上劃分為數據處理子系統、后臺管理子系統和前臺應用子系統。他們的邏輯結構如圖3所示:

圖3 公共信息服務平臺邏輯結構圖

a.數據處理系統包括ArcGIS數據處理平臺和專題數據處理系統,ArcGIS數據處理平臺是將公園的底圖數據包括二維地圖數據、影像數據和2.5維數據的整合處理,為了公園信息發布系統的分層顯示。

b.后臺管理系統包括索引文件生成子系統和興趣點更新系統、信息更新系統,興趣點更新系統為了將更新的興趣點數據庫生成索引,實現平臺數據的動態更新。

c.前臺應用子系統為公園管理者提供公園地圖瀏覽、公園信息查詢、多媒體展示、視頻監控和音頻廣播等功能。系統輔助管理者加強對公園的管理,并提供位置服務,公園信息簡潔明了的在系統中顯示,每一條信息都有位置屬性,既實現傳統的信息查詢、報表輸出、統計分析功能,也增加了位置定位服務。同時,系統的監控和廣播模塊是集多種視頻系統、廣播系統于一體的信息化網絡監控平臺,平臺通過網絡互連實現監控、電子地圖、指揮調度等功能,充分滿足公園內部管理的日常需求。中心平臺為總控制中心,前端設計包括監控點、廣播終端等。

②音頻視頻監控應用系統

公園可以將攝像頭接入控制中心的預警系統,對需要保證安全的動植物進行預警,保證在控制中心就能對突發情況第一時間做出反應,實現對公園里的動植物和設施起到了保護的作用。本方案建議采用網絡視頻適配器進行接入。通過視頻適配器能夠很方便地將模擬攝像機接入至原有的以太網絡,通過網絡硬盤錄像機進行統一的管理和維護,一旦前端出現故障,能夠準確快速進行定位,大大節省了客戶排障的時間。

③公園門戶網站

網站建設可采用Flash和HTML相結合的技術方案,風格簡潔明了,頁面效果吸引眼球,內容豐富,在網站上就可以獲得全部的資訊。大致可以分為公園景點介紹、交通指南、公園地圖、便利服務、周邊服務、游玩小提示、天氣預報、電子門票、周邊酒店餐飲預訂、活動安排等內容。

④移動終端應用系統

基于Android系統或者IOS系統開發應用于手機、iPad等移動終端的程序,用于進行公園導覽與公園業務管理操作。

5 結 論

“智慧公園”內涵豐富,是數字公園的升級,所謂的智慧型公園,它與普通的智能型公園是有所不同的,“智能只有收集信息的功能,而智慧則是采用網絡云技術,可對收集到的結果進行整合,得出結論”。結合南寧市各個公園特性,運用最新文明成果,構建智慧網絡,實現公園智能化發展;將最新管理理念同最新技術成果(尤其是物聯網)高度集成,全面應用于公園管理,從而更有效地保護旅游資源,為游客提供更優質的服務,實現公園環境、社會和經濟全面、協調、可持續發展。換言之,“智慧公園”是能對環境、社會、經濟三大方面進行最透徹的感知、更廣泛的互聯互通和更科學的可視化管理的創新型園區管理系統。

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The Experimenting Construction of Smart Park in Nanning City

Long Huiping
(Nanning Exploration&Survey Geoinformation Institute,Nanning 530022,China)

With the development of Internet of things,cloud computing and other new information technology,intelligence has become the new direction of city development,the construction of“Smart Park”in Nanning city contains the park's management and external interaction construction,in order to reach the park’s computerized management,integrated application of geographic information system(GIS),remote sensing(RS),global positioning system(GPS),radio frequency identification(RFID),electronic commerce(EB),virtual reality and other modern technology and methods,we integrating parks and tourist information resources,building the information infrastructure,information infrastructure,information management platform and decision support platform,reach the park service,management,marketing intelligence.

smart park;geographical information system;information technology;the internet of things

2014—05—20

龍慧萍(1982—),女,工程師,注冊測繪師,主要從事地理信息系統的應用和開發工作。

2014年度南寧市科學研究與技術開發計劃資助項目(20141035)