基于物聯網的大型開放場館管理控制系統

岳亞偉 胡欣宇

摘 要：大型開放場館因其設施全面，場館眾多而深受廣大群眾的歡迎。大型場館的運營過程存在運行效率低、閑置率高、運行費用高等問題，因此，文中設計了一套基于物聯網的大型開放場館管理控制系統。系統通過Web管理用戶的注冊和預約，采用二維碼實現用戶的驗證、門禁準入及用戶分流，從而實現場館使用信息的實時監測及使用歷史記錄管理。通過分散控制、中心設置的方式實現對場館內可控基礎設施的控制和整合。

關鍵詞：大型開放場館；管理控制系統；物聯網；二維碼

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）07-00-03

0 引 言

隨著經濟的發展和社會的進步，人們對生活質量和健康的需求越來越高。大型開放場館因其設施全面、場館眾多，深受廣大群眾的歡迎。大型開放場館的出現為周邊人群的生活休閑提供便利的同時，其在運營過程中存在運行效率低、閑置率高、運行費用高等問題。如何提高場館的管理運行效率、降低運行成本，使場館為人們提供更優質的服務，是亟需解決的問題。

現在開放場館管理效率不高的主要原因是場館管理方和需求方之間的信息不對稱。一方面，用戶無法及時獲取場館的使用信息，導致用戶到達場館后卻無法找到空閑場地；另一方面，場館無法及時了解用戶的需求，導致某些場地空閑，而其它場地則人滿為患。

我們設計一種基于物聯網的大型開放場館管理系統，該系統將整合場館使用信息與用戶需求信息，屏蔽場館使用者與場館管理者之間的信息鴻溝。系統分為用戶管理、預約管理、門禁管理、場地管理、場地使用情況管理、場館設施管理六個子系統。用戶通過Web進行用戶注冊完成身份認證；用戶使用自己的身份進行預約后，生成門禁二維碼；門禁系統根據用戶預約信息進行人員管理和分流，并對用戶場館使用情況進行記錄；場館管理負責維護場館容量、場館開放時間等信息；場館使用情況管理負責統計場館使用的實時情況及歷史記錄，為用戶分流和基礎設施建設提供依據；場館設施管理負責登記館內的基礎設施，若是可控設備，則根據場館使用情況與定時信息自動對場館基礎設施進行打開關閉操作。

1 數據庫表的設計

數據庫表分為用戶表、用戶預約表、場館表、場館實時使用表、場館使用歷史記錄表、設備管理表。用戶表user設計如表1所列。

用戶預約表appoint 設計如表2所列。

場館表保存每個場館的開關時間、容量等信息，場館表stadium設計如表3所列。

場館使用情況表分為場館實時使用情況表和場館使用情況記錄表。場館使用實時情況表stadium_use表設計如表4所列。

場館使用情況記錄表主要反映場館的歷史使用情況，stadium_use-his表設計如表5所列。

設備管理表device設計如表6所列。

2 系統詳細設計

系統分為用戶管理、預約管理、門禁管理、場地管理、場地使用情況管理、場館設施管理六個子系統。系統整體拓撲結構如圖1所示。

2.1 用戶管理

用戶管理主要包括注冊、用戶審核、用戶登錄、用戶變更等操作。用戶通過Web進行注冊，由管理員進行審核并劃分用戶類型（分為管理員、普通用戶、未審核用戶）。用戶通過Web進行登錄和用戶信息變更操作。

2.2 預約系統

預約系統主要完成場館的預約。用戶注冊完成后即可進行場館使用預約。預約系統包括預約填寫、預約排隊、預約結果生成。預約填寫需要用戶選擇場館、場館使用時間區間。對于熱門時間的熱門場館，還需要對預約請求按照用戶信用積分進行排序，選出信用積分較高的用戶允許預約。預約成功后更改預約狀態，并根據用戶身份和預約信息生成二維碼，用戶可將二微碼下載到手機上。

為了進一步提高場館的利用率，系統還提供線下預約方式。未預約用戶可到預約客戶機上進行場館查詢，查詢場館空閑情況及預約情況，線下預約生成身份認證二維碼。

2.3 門禁管理

門禁管理用于用戶管控及記錄。系統將門禁分為兩級門禁系統，一級門禁系統用于用戶進入場館區的驗證，二級門禁用于用戶進入具體場館的驗證。為鼓勵用戶進行預約，我們在用戶屬性中設計了用戶信用得分：若用戶預約并在預約時間區間內進入場館區，則用戶的信用得分加一分；若用戶預約并在預約的時間區間內離開具體場館，那么用戶的信用得分加一分。信用分高的用戶在熱門時段和熱門場館預約排隊時會得到優先響應。

預約狀態分為排隊成功、預約成功、一級門禁驗證成功、二級門禁驗證成功、二級門禁簽出五種類型。門禁在進行二維碼掃描認證后隨即改寫預約狀態，保證預約只能一次使用。

2.4 場館管理

場館管理主要用于維護場館相關基礎信息，包括場館開關時間、場館開關日期、場館名稱、場館容量等。

2.5 場館使用信息管理

場館使用信息管理包括場館實時使用信息的管理及場館使用歷史信息的管理。場館實時使用信息可以幫助未提前預約用戶了解場館實時使用的情況，進一步提高場館利用效率，避免用戶扎堆現象的出現。場館使用歷史信息則可以幫助場館管理者進行決策，統計熱門時段、熱門場館信息，方便場館管理者進行場館規劃和調度。

用戶借助二維碼通過二級門禁驗證后，該場館的實時使用人數加一，系統當前可用容量減一。用戶完成二級門禁簽出之后，場館歷史使用記錄數量加一。

2.6 場館設備管理

場館設備管理包括場館基礎設施登記與場館可控設備的控制。場館基礎設施登記負責登記場館內現有的基礎設施以及增加新購買的基礎設施；場館可控設備控制包括燈光設施、換氣設施、空調設施、二級門禁等設備的控制。對可控設備的控制采用分散控制、中心設置方式。每個場館都由一個單片機進行設備控制，負責單個場館內所有可控設備的控制。所有可控設備通過局域網與單片機連接，單片機負責對設備進行控制以及設備信息的上傳，且單片機通過局域網連接到控制中心。控制中心向單片機傳輸場館開關時間信息，單片機向控制中心上傳場館實時人流信息。單片機獲得場館開關時間信息后，結合場館實時人流信息，待最后一個用戶在二級門禁簽退后即可關閉場館基礎設施。

3 結 語

針對大型開放場館運行效率低、閑置率高、運行費用高等問題，設計一套基于物聯網的大型開放場館管理控制系統。系統通過Web管理用戶的注冊和預約。通過二維碼實現用戶驗證、門禁準入及用戶分流，實現場館使用信息的實時監測及使用歷史記錄管理。通過分散控制、中心設置的方式實現對場館內可控基礎設施的控制和整合。系統實現了場館信息與用戶需求的整合，實現了對基礎設施的集中管理，有效提高了場館的使用效率和服務質量。

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