基于GIS和大數據的運營監控管理系統設計與實現

施曉光

中國聯合網絡通信有限公司南京分公司

0 概述

隨著通信基礎設施的完善、網民規模的增長和“互聯網+”計劃的出臺，通信運營商作為通信業務的服務企業，產生了豐富的數據資源。如何高效精準的整合利用這些數據資源，對提高通信收入有著至關重要的作用。大數據的研究與應用為通信業務的分析提供了強有力的技術支撐和豐富的經驗。同時百度專門為想要從事軟件地圖應用開發人員提供了免費的應用接口——百度地圖 API，可方便的調用百度搜集的龐大的地圖數據庫，其含有國內的各種道路信息，由于數據的龐大和功能的多樣，百度地圖API的實用價值在各個領域都得到了很高的評價。百度地圖API的使用為運營商直觀地掌握用戶的地理位置提供了強有力的條件。

本文基于GIS和大數據分析技術設計的運營監控管理平臺是從用戶的訂單出發，收集用戶的位置信息，結合用戶的消費習慣，利用大數據技術對數據進行存儲與分析管理，充分考慮大數據的安全性，同時制定促銷策略的綜合性管理平臺。此系統可幫助運營商加強營銷人員對訂單的把控，增強數據分析，從而提高營銷效率。

1 監控管理系統設計與實現

本系統是集訂單信息收集、分析處理以及制定策略于一體的綜合性管理平臺。包含了大數據存儲管理、大數據展示平臺、用戶管理等模塊。具體的系統框架如圖1所示：

本系統利用本地云存儲平臺作為資源支撐，將收集來的用戶訂單信息歸類整理，微觀上為用戶進行位置、消費、充值、離網等信息打標，對敏感信息例如用戶身份證號、姓名等加密處理，宏觀上整理套餐的分布、業務單元的占比、收入變化態勢，發展變化態勢等信息并匯總?；诎踩?、高效性的考慮，建立了匯總信息表，平臺展示數據時直接從匯總信息表中讀取數據，提高了展示速度；用戶管理與系統管理功能從身份認證、訪問控制、數據加密、日志記錄角度對本系統進行安全防護，利用系統管理的菜單功能實現了系統功能的控制。GIS訂單分析功能就是從直觀的視角展現整個地區的訂單分布情況。策略管理功能就是利用平臺的數據存儲與分析展示結果，制定營銷策略。

圖1 系統總體框架圖

1.1 GIS訂單分析

百度地圖API是一套由JavaScript語言編寫的將復雜的GIS底層邏輯封裝起來的應用接口，通過該接口把地圖和訂單信息數據結合。此功能是利用百度地圖API應用程序接口，標記用戶的訂單地址信息，將訂單標記到地圖的具體位置，同時將位置與用戶的套餐、激活、充值等關聯，以熱力圖的方式展示訂單情況。這個功能的實現，首先是百度地圖API開發、然后進行地址的經緯度轉換、后臺信息關聯、前臺界面個性化展示。

（1）百度地圖API開發

申請百度地圖APIkey；根據需要創建秘鑰配置APIkey；下載百度地圖API庫；利用MyEclipse軟件在相應的項目中引用百度地圖，從而進行項目的開發。

（2）地址經緯度轉換

搭建好了百度地圖的開發環境，根據數據庫中讀取的地址信息，利用基于springmvc+mybatis的controller，進行地址的經緯度轉換，并將轉換后的經緯度信息重新寫回數據庫，實現了用戶＜-＞地址信息＜-＞地址經緯度的關聯。

（3）前臺界面個性化展示

GIS的訂單分析功能經過了地址信息的轉換，則完成了地圖的基本工作，下面就是充分利用這個信息，將訂單以熱力圖的方式展示出來，設置的個性化查詢頁面分別包含顯示的密度設置、產品設置、激活狀態設置，以及訂單開始時間等條件。根據這些條件查詢出來數據集，利用數據集里的經緯度信息直接在地圖上標識，則實現了訂單的熱力圖展示。

1.2 大數據存儲與展示

從數據和技術兩個角度可以將大數據架構分為兩層：大數據生命周期和大數據平臺，如圖2所示：

圖2 大數據生命周期圖

大數據生命周期包含收集、存儲、整理、使用、分發和刪除各環節。數據通過收集進入大數據平臺并進行存儲，通過使用發掘其潛在價值，通過分發傳遞和共享數據或分析結果，最后刪除不需要的數據。因此可以說大數據生命周期是數據轉換為價值的過程。

大數據平臺提供大數據生命周期各環節所屬的基礎設施、存儲和處理平臺以及數據分析的算法等，是整個大數據架構中的技術支撐。

運營商每天產生大量的用戶訂單，需要對訂單進行地址轉換、用戶畫像、用戶收入、激活、充值等信息的關聯，直到最后平臺的展示，本文的數據處理過程如圖3所示：

圖3 數據處理邏輯架構圖

具體的實施步驟為：

（1）讀取轉換完地址信息的訂單數據，抽取訂單ID；

（2）利用訂單ID讀取用戶ID、號碼、套餐等信息；

（3）生成用戶的充值記錄表；

（4）將用戶ID與派送員信息關聯，生成派送員質態考核報表；

（5）用戶的收入與發展匯總，生成收入監控報表和發展監控報表；

（6）利用時刻訂單報表和日運營監控報表匯總生成日訂單概覽報表。

1.3 安全管理

大數據平臺安全主要解決大數據組件之間的身份認證、數據隔離、數據加密存儲、大數據平臺邊界保護和設計，主要的關鍵技術有身份認證、訪問控制、數據加密和審計等。

本系統從身份認證、訪問控制、數據加密、日志記錄角度對系統進行安全防護。

（1）身份認證：通過用戶名與密碼的方式進行登錄。

（2）訪問控制：分級設置角色權限，從超級管理員、地市管理員、地市報表查詢等，每一級角色只能查看本級功能。

（3）數據加密：對用戶的密碼進行了二次加密、用戶的敏感信息均進行了脫敏操作。

（4）日志管理：用戶登錄系統，自動記錄登錄信息、操作信息等，做到有章可查，有跡可循。

1.4 策略管理

本功能從配置策略標簽、制定策略、分配策略執行人以及策略執行完成的效果評估來設計。

首先進行標簽管理，生成標簽庫。

然后，進行策略的生成，在此處選擇設置好的標簽，根據選擇好的標簽，生成查詢結果，并對用戶進行打標，表示參與過本次策略，同時分配策略執行人。同時，也要進行策略執行人的管理，此處動態管理策略執行人，只有分配了策略的執行人，才能執行策略。

最后，進行策略的執行效果評估，以報表和明細的方式展示此策略執行完后的數據對比情況，并提供導出功能。

2 系統應用

本系統已經投入使用于某通信公司的互聯網營銷中，在此次使用中支撐了490萬條記錄的訂單熱力圖展示，并以每月4萬條記錄的速度增長，支持不同粒度的訂單數據展示，可按套餐、業務單元、激活與否進行條件設定，查詢速度均低于3s。以往營銷人員分析訂單分布情況，只能模糊查看整個地市、業務單元、具體某一個地點的訂單情況，無法在全局的層面上分析訂單分布情況，此系統的應用可從全局視角把握訂單的分布情況，同時此系統的訂單明細查詢功能又從細化的角度上查看具體某個地點的用戶明細，方便工作人員回訪，熱力圖展示如圖4所示。

圖4 熱力圖展示圖

本系統提高了數據分析能力，大數據的使用在處理數據的過程中提高了處理速度，尤其是分類匯總的處理方法，極大地提高了查詢速度，以10萬條用戶記錄查詢充值情況為例，以往查詢10萬條記錄的充值記錄數要用到2min，現在利用匯總信息表進行查詢只需要4s，提高了30倍的查詢效率。大數據分析結果的展示，為營銷人員提供了經營監控、訂單明細、派送員績效考核方面的各種信息，從宏觀到微觀，全面展示。

本系統提高了營銷人員的營銷效率，本系統的營銷策略功能充分利用了本平臺的數據存儲和分析結果，策略執行結果又自適應地完善了系統數據。自定義策略、自定義策略標簽極大地方便了營銷人員的策略執行速度，策略執行結果可隨時查看，免除了以往策略執行完成后需要請專業數據支撐人員提供數據的煩惱，按照數據提供的平均效率來看，至少減少了兩天的數據等待時間，提高了策略執行的效果反饋。

3 總結

基于GIS和大數據的運營監控管理系統利用百度地圖API和大數據分析技術，搭建了集GIS訂單分析、大數據分析展示、策略管理于一體的智能化系統，為運營商制定互聯網營銷策略提供了高效、及時的決策數據支撐，為營銷人員提供了直觀的運營情況展示和方便快捷的策略管理功能，進一步促進了互聯網營銷業務的發展。