村鎮(zhèn)宜居社區(qū)交互式管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

顧靜秋+吳華瑞

摘要：針對(duì)目前宜居社區(qū)管理信息系統(tǒng)匱乏，而信息化需求日益迫切的現(xiàn)狀，結(jié)合宜居社區(qū)的現(xiàn)有評(píng)價(jià)指標(biāo)，面向社區(qū)的信息化管理及社區(qū)居民信息溝通交互需求，集成社區(qū)已有的系統(tǒng)及數(shù)據(jù)資源，區(qū)別不同的應(yīng)用場(chǎng)景，提出了宜居社區(qū)信息化系統(tǒng)的功能框架和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并詳細(xì)介紹了社區(qū)環(huán)境監(jiān)控，居民信息交互等功能細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)方式。系統(tǒng)在房山城關(guān)街道社區(qū)進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)功能，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的宜居社區(qū)做出了有效的嘗試。

關(guān)鍵詞：宜居社區(qū)；交互式；管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2014）17-4186-04

Design and Implementation of Interactive Management System for Livable

Communities in Villages and Small Towns

GU Jing-qiu1，2，3，WU Hua-rui1，2，3

（1.Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture， Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Beijing 100097， China； 2.National Engineering Research Center For Information Technology in Agricultural， Beijing 100097， China；

3.Key Laboratory for Information Technologies in Agriculture， Ministry of Agriculture， Beijing 100097， China）

Abstract： In order to satisfy the demand of information management of community and interactive communication of community residents， combining with current livable community evaluation， integrating existing systems and data resources， distinguishing between different scenarios， functions framework of livable community information system and network architecture were presented. The implementation of some functions including community environmental monitoring， information exchange of residents were introduced in detail. Results showed that the system made an effective attempt for the realization of digital livable communities.

Key words： livable community； interaction； management system

宜居社區(qū)是在社區(qū)建設(shè)生態(tài)平衡理論等的指導(dǎo)下，圍繞生活在一定地域范圍內(nèi)的人員建立起來(lái)的有適宜人們生活和工作的生活、文化、服務(wù)等設(shè)施，有舒適的生態(tài)環(huán)境、良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和人文環(huán)境的社區(qū)，是一個(gè)經(jīng)濟(jì)消費(fèi)適度化、社會(huì)管理多元化、鄰里關(guān)系和諧化的地域空間。隨著政府職能轉(zhuǎn)變，管理重心下移，政府各部門的工作紛紛向社區(qū)延伸，日益繁重的社區(qū)管理任務(wù)，單純依靠傳統(tǒng)的管理手段已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須利用信息化手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。

運(yùn)用軟硬件技術(shù)將社區(qū)的人、物、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，形成網(wǎng)絡(luò)化和信息化的全新的宜居社區(qū)形態(tài)是未來(lái)城市乃至村鎮(zhèn)發(fā)展的主要方向，對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和社會(huì)管理都會(huì)帶來(lái)巨大影響[1，2]。面向社區(qū)的信息化管理需求，結(jié)合社區(qū)已有的系統(tǒng)及數(shù)據(jù)資源，區(qū)別不同的應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了宜居社區(qū)交互式管理系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

1.1 邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)社區(qū)管理系統(tǒng)在不同環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集及溝通交互需求，系統(tǒng)采用C/S（客戶端/服務(wù)器）與B/S（瀏覽器/服務(wù)器）相結(jié)合的邏輯架構(gòu)[3]。中心的云計(jì)算平臺(tái)提供數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)邏輯處理功能。Web服務(wù)器對(duì)外提供社區(qū)交互管理系統(tǒng)的統(tǒng)一入口，提供各項(xiàng)業(yè)務(wù)功能服務(wù)。Scoket服務(wù)器作為C/S結(jié)構(gòu)的服務(wù)端，獲取客戶端提交的數(shù)據(jù)，置于云存儲(chǔ)平臺(tái)之中。系統(tǒng)架構(gòu)圖見圖1。

C/S結(jié)構(gòu)中，由于應(yīng)用程序配置在客戶端，因而在出錯(cuò)處理、在線幫助、權(quán)限審核、數(shù)據(jù)過濾等方面有強(qiáng)大的功能，可靠性高，事務(wù)數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。C/S架構(gòu)在系統(tǒng)中主要應(yīng)用于終端環(huán)境有便攜式數(shù)據(jù)傳感采集設(shè)備的場(chǎng)景，數(shù)據(jù)需要定時(shí)采集并傳輸，由服務(wù)器端對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)情況作出響應(yīng)及控制。例如社區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)，在河道中的水質(zhì)傳感器實(shí)時(shí)傳回的信息，由服務(wù)端實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠及時(shí)對(duì)水污染情況進(jìn)行緊急處理；社區(qū)老人及危重病人監(jiān)護(hù)，配備有便攜式或可穿戴式的生理參數(shù)監(jiān)護(hù)儀，客戶端安裝軟件對(duì)信息實(shí)時(shí)采集處理發(fā)送至服務(wù)端，服務(wù)端報(bào)警提醒患者復(fù)診，必要時(shí)將采取急救措施。

B/S 結(jié)構(gòu)擁有軟件維護(hù)開銷低、信息查詢和組織方便、客戶端只需裝有瀏覽器即可訪問系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。交互式管理系統(tǒng)的主要功能都是發(fā)布在Web服務(wù)器上，客戶端通過瀏覽器直接訪問。

Web Service主要針對(duì)需要集成的子系統(tǒng)， 根據(jù)該子系統(tǒng)的消息接口，以Web服務(wù)的方式提供相應(yīng)的適配器來(lái)完成消息交換和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換[4]。endprint

1.2 功能架構(gòu)

宜居社區(qū)概念包含眾多要素，強(qiáng)調(diào)各要素之間的協(xié)調(diào)、均衡，應(yīng)該具有以下幾個(gè)方面的特征：居民有高品質(zhì)的生活質(zhì)量、居住環(huán)境良好、生活設(shè)施系統(tǒng)完善、具有良好的人文環(huán)境、科學(xué)的管理與服務(wù)。圍繞這些特征，宜居社區(qū)交互式管理系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)如圖2。

系統(tǒng)以相關(guān)的宜居社區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)為基礎(chǔ)，結(jié)合社區(qū)已有的應(yīng)用系統(tǒng)及歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行社區(qū)交互管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)建立完善的社區(qū)相關(guān)字典數(shù)據(jù)庫(kù)，包含建筑、人口、環(huán)境等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典。

系統(tǒng)功能主要分交互子系統(tǒng)及管理子系統(tǒng)兩部分，相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)形成社區(qū)資源信息庫(kù)，積累的資源信息可進(jìn)行多維度的查詢統(tǒng)計(jì)及深度數(shù)據(jù)挖掘工作。

交互子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與社區(qū)居民的信息交互，為居民提供信息查詢服務(wù)的同時(shí)，通過趣味交互式欄目進(jìn)行信息采集，為完善宜居社區(qū)的定義以及宜居社區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)的提煉提供數(shù)據(jù)支撐。其中，問卷調(diào)查以動(dòng)態(tài)生成的單、多選問卷形式向用戶采集社區(qū)衛(wèi)生環(huán)境、社區(qū)文體設(shè)施、社區(qū)交通設(shè)施，社區(qū)商業(yè)、社區(qū)物業(yè)、社區(qū)信息服務(wù)、社區(qū)治安等社區(qū)關(guān)鍵要素的居民滿意度情況；社區(qū)交流為社區(qū)居民提供一個(gè)自由討論、溝通交流、二手信息發(fā)布的平臺(tái)；居民知情臺(tái)是居民了解社區(qū)工作的窗口，社區(qū)的居委會(huì)、物業(yè)、中介組織、服務(wù)機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)管理及工作信息都向居民公開，使居民真正享有知情權(quán)；趣味答題是通過答題競(jìng)技、排名、獲得獎(jiǎng)勵(lì)的方式使用戶參與到宜居社區(qū)的建設(shè)中來(lái)，寓教于樂，在普及宜居社區(qū)概念的同時(shí)提高居民文明素質(zhì)，為社區(qū)良好的人文環(huán)境形成盡綿薄之力；意見箱接收居民對(duì)商品質(zhì)量、物業(yè)管理、行政違法等各方面的投訴，以及居民對(duì)社區(qū)建設(shè)提出的良好建議。

管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)社區(qū)人口、環(huán)境、住宅等關(guān)鍵要素的數(shù)字化管理。其中，人口管理實(shí)現(xiàn)常住人口及流動(dòng)人口的登記管理，以及特殊人群（困難群體、失業(yè)人員、優(yōu)撫對(duì)象、老年人、殘疾人）的區(qū)別化管理；環(huán)境監(jiān)測(cè)通過布設(shè)在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的傳感設(shè)備進(jìn)行環(huán)境信息采集，定時(shí)傳送到管理系統(tǒng)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，異常情況預(yù)警，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)社區(qū)主要河道水質(zhì)情況的監(jiān)測(cè)；住宅管理實(shí)現(xiàn)對(duì)社區(qū)內(nèi)的小區(qū)、樓宇、出租屋等住宅信息的詳細(xì)管理；設(shè)施管理實(shí)現(xiàn)社區(qū)內(nèi)交通設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施、教育機(jī)構(gòu)、娛樂設(shè)施、商業(yè)設(shè)施、公園綠地等基礎(chǔ)設(shè)施的管理；事務(wù)管理實(shí)現(xiàn)社區(qū)事務(wù)記錄，包括社區(qū)對(duì)下崗人員、救助群體所做工作，社會(huì)志愿者工作，社區(qū)治安事件、調(diào)解、信訪工作；組織管理實(shí)現(xiàn)社區(qū)的居委會(huì)、物業(yè)，中介組織、服務(wù)機(jī)構(gòu)的制度、職責(zé)、人員及聯(lián)系方式等相關(guān)內(nèi)容的信息管理[5]。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

采用當(dāng)前主流的J2EE架構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)，技術(shù)方案成熟，支持異構(gòu)環(huán)境、易擴(kuò)展、可伸縮性強(qiáng)，J2EE架構(gòu)簡(jiǎn)單，但功能強(qiáng)大，可以通過配置WEB容器集群來(lái)達(dá)到橫向擴(kuò)展。Web層是由MVC框架提供的（Struts2框架）。業(yè)務(wù)對(duì)象是POJO，運(yùn)行在輕量級(jí)容器里。業(yè)務(wù)對(duì)象僅通過接口來(lái)訪問，當(dāng)更改具體業(yè)務(wù)對(duì)象的實(shí)現(xiàn)類后，業(yè)務(wù)對(duì)象無(wú)需修改，實(shí)現(xiàn)了面向接口編程。數(shù)據(jù)訪問機(jī)制通過輕量級(jí)的O/R Mapping（Hibernate框架）實(shí)現(xiàn)，該層能提供透明的持久化，該持久層實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)訪問方式JDBC的輕量級(jí)封裝。用戶通過瀏覽器訪問系統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)。通過用戶在網(wǎng)頁(yè)上的鍵鼠操作，調(diào)用Struts中的相應(yīng)action完成頁(yè)面跳轉(zhuǎn)以及數(shù)據(jù)映射的操作。Hibernate接受Struts映射產(chǎn)生的hashMap通過dao層的數(shù)據(jù)持久化邏輯將數(shù)據(jù)寫入Database[6，7]（圖3）。

以下以系統(tǒng)中的典型功能分別說明C/S結(jié)構(gòu)、Web Service及B/S結(jié)構(gòu)的主要實(shí)現(xiàn)方法。

2.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)

傳感器終端通過常規(guī)五參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)常規(guī)五參數(shù)（pH、溫度、溶氧、電導(dǎo)率、濁度），通過數(shù)據(jù)接收解析客戶端代理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾及封裝。客戶端代理設(shè)定數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器的地址后，通過Socket向監(jiān)控服務(wù)器按定義好的協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。這種C/S架構(gòu)的處理方式，使客戶端完成了數(shù)據(jù)的采集及處理過程，減輕了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，更為重要的是把對(duì)終端設(shè)備的適配工作交給了客戶端代理處理，服務(wù)器端只專注于對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的檢測(cè)與處理，大大提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，在更換終端設(shè)備的情況下，只需對(duì)客戶端代理進(jìn)行功能變更，服務(wù)器端不用做任何修改（圖4）。

2.2 人員信息采集

社區(qū)人員的基本信息及健康檔案數(shù)據(jù)是宜居社區(qū)要管理的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。而這些數(shù)據(jù)已經(jīng)在不同領(lǐng)域系統(tǒng)的不同應(yīng)用系統(tǒng)中正在應(yīng)用，交互式管理系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)這些人員基本信息數(shù)據(jù)的集成而不是要重新采集這些信息，同時(shí)還要保證系統(tǒng)之間的松耦合性。為此，采用Web Service技術(shù)，通過調(diào)用服務(wù)器端人員信息采集Web Service實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成，使用XML來(lái)編解碼數(shù)據(jù)，并使用SOAP來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。

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