物聯網＋標識系統開發關鍵技術研究

曲振波 周超華

摘要：智慧標識系統是物聯網+標識系統的產物，是智慧城市建設體現于標識行業的創新成果。文章立足于物聯網技術在標識行業的應用研究，在充分調研物聯網技術應用方法、技術構架和開發流程的基礎上，歸納總結我國智慧標識行業發展的現狀和趨勢，明確智慧標識產品研發和推廣的關鍵產品和應用領域，提出符合我國標識行業發展的“物聯網+標識”的技術方案，并提出典型的智慧標識系統設計開發方案，為業內計劃開展的智慧標識建設項目提供技術依據，為行業發展提供技術參考。

關鍵詞：物聯網;智慧標識系統;設計;研究

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）03-0156-03

隨著我國標識行業生產技術、產業結構和行業發展日趨成熟，物聯網+新技術、新工藝的融合創新成為行業熱點，智慧標識系統應運而生。智慧標識系統是物聯網+標識系統的產物，系統以LCD、PDP、LED、多屏幕拼接墻等作為顯示終端，通過物聯網技術的應用實現軟硬件、遠程管理系統有機結合，實現人機交互自助服務系統。該系統因具備功能性強、體驗性好、維護便利等傳統標識不具備的特點，廣泛應用于銀行、餐飲、零售、醫院、交通等各領域，具有良好的研究和應用前景。目前，中國智慧城市建設已形成遍地開花的總體建設格局，除環渤海、長三角和珠三角三大經濟區外，成渝經濟圈、武漢城市群、鄱陽湖生態經濟區、關中——天水經濟圈等中西部地區的智慧城市建設均呈現出良好發展態勢。智慧城市管理、智能交通、智慧安防、智慧醫療等方面是當前智慧城市投資的重點方向。

1 物聯網+標識技術創新關系分析

物聯網是智慧城市建設的核心技術要素，也是標識產業融于智慧城市建設的技術基礎。智慧城市作為一種全新的城市發展模式，其核心是通過信息智能技術的廣泛應用，實現信息化和城市化高度融合，提高城市基礎設施和公共服務的智能化和便捷化。標識系統作為城市環境信息的主要呈現形式，是智慧交通、智慧旅游、智慧社區、智慧建筑等智慧城市建設的重要載體。通過“物聯網+標識”的融合創新構建智慧標識系統已經成為智慧城市基礎公共服務設施建設的重要內容。智慧城市建設為標識行業發展帶來了機會和挑戰，也在業態、市場、技術等多方面產生了深遠的影響。

1.1 深刻影響標識行業業態和產值

“物聯網+標識”為標識行業發展創造了嶄新的業態，為行業附加價值的提升打開了大門。縱觀標識行業發展歷程，從傳統制造業到生產性服務業，再到文化創意產業，其業態模式隨著材料、工藝、技術的進步不斷演化。當下，以互聯網、物聯網、云計算等技術為核心的智慧城市建設，正在將標識行業與信息產業、安全防護、電子電工等行業的先進技術快速對接，城市標識系統開始展現出了城市綜合環境信息平臺的容貌。近年來，藍景光電、澳飛揚、華鑫電子、廣育德等業內前端企業已經在光源、終端、智能電源、系統控制等領域推出智能標識新產品，上海市質量和標準化研究院則以公共服務和社會管理需求，以上海中心城區為目標，開展了多項智慧標識系統建設項目。這正是“物聯網+標識”的成果體現。

1.2 極大豐富標識產業結構和技術

“物聯網+標識”極大豐富了標識產業結構，為企業發展提供了新的戰略制高點。智慧城市建設的大背景下，標識企業承接項目中綜合性項目越來越多，工程不僅包括導向系統，同時包括視覺形象建設、信息化系統集成、運行管理輔助等內容，這對標識行業和從業主體來說都是一種新的挑戰，但同時也意味著一種前所未有的機遇。產業鏈的進一步完善快速推動行業向專業化、規范化方向發展，做精、做專已成為行業共識，品牌、管理、質量越來越頻繁地出現在我們的“朋友圈”里，有識之士早已把對標識行業的“博愛”轉化成為“若水三干只取一瓢”，在專業從事智能導向系統開發、智慧信息發布、數字標牌研發方向上謀求更高收益。

1.3 有力支撐服務模式轉型和升級

“物聯網+標識”為城市公共信息系統建設提供了全新的模式，標識行業正在為新常態下的經濟社會發展提供多元化助力。城市標識系統建設是一個多層次、多領域、跨學科的綜合性門類，它不僅是工業設計的范疇，更屬于城市規劃和建設的重要內容，智慧城市讓后者屬性尤為突出。從城市基礎設施建設角度看，標識導向系統的建設應站在服務經濟發展、提高城市管理能力的方向展開，這就要求從業企業具備更高的戰略眼光和更綜合的服務能力。日本建筑大師丹下健三說：“在城市文明的社會中，所謂空間，就是人們交往的場所。因此，隨著交往的發展，空間也在不斷地向更高級、有機化方向發展”。智慧標識領域不僅僅是通過物聯網、人工智能技術的應用實現產品形式和功能的升級，更是在產品背后形成的以智能控制、智能存儲和云計算等技術為依托的技術密集型產業，該產業的發展必將極大地拓展和提升標識行業的整體業態。

2 智慧標識系統構建的技術要求

智能標識系統具有傳統標識系統的基本特點，如受眾廣、范圍大、點位多等特點，同時由于互聯網、物聯網等技術的置入，使得智慧標識系統的軟件和硬件更加復雜，其技術要求也從鋼結構、表面涂裝、電氣等傳統硬件和工藝，進一步擴展到了計算機、網絡終端、顯示終端、云存儲設備等硬件及配套軟件（如圖1）。

2.1 操作友好性

智慧標識系統的使用者為普通市民、游客，年齡跨度大、文化層次多，因此系統應提供又好的操作界面，達到操作便利、內容直觀的要求。

2.2 界面美觀性

智慧標識系統通常布置在商場、景點、交通樞紐等人群密集區域，其美觀程度對城市或特定空間環境具有一定的影響，因此硬件及界面的設計應體現較高的藝術性要求，與周邊環境相融合。

2.3 系統安全性

針對人流密集場所的特點，智慧標識系統應保證較高的系統安全性，一方面硬件不應存在任何潛在人身傷害的風險，另一方面要達到項目所需的信息安全等級，嚴格制定和有效執行應急維護措施，確保系統軟硬件安全運行。

2.4 性能高效性

智慧標識系統同時具備軟件系統的一般特征，因此其系統應保證合理且較高的性能，在滿足項目當前需求的情況下，充分考慮可預見時間內的擴展性需求，保證系統全生命周期的高效運行。

2.5 資源節約性

互聯網、電力等基礎資源是智慧標識系統正常工作的必備基礎要素，因此系統建設及數據傳輸設置應充分考慮用網和用電需求，合理設定系統網絡流量和功率，一方面可以提高系統響應速度，另一方面可以節約成本。

2.6 技術先進性

智慧標識系統是智慧城市建設的重要要素，其技術先進性不僅影響系統本身的運行效率，同時影響其對智慧城市建設的支撐作用。因此，智慧標識系統的構建應在保證安全高效的情況下，積極采用先進技術。

3 智慧標識功能框架及關健技術研究

3.1 智慧標識的分類及特征分析

智慧標識是以物聯網技術為基礎，借助便攜的終端上網設備，主動感知服務資源、經濟狀況、人流動態、用戶等方面的信息，及時發布，讓人們能夠及時了解這些信息并及時安排和調整出行及路線計劃，從而達到對各類服務信息的智能獲取、智能感知和快捷利用的效果。智慧標識系統的建設與發展最終將體現在服務功能、用戶體驗、服務管理和產品及服務營銷的四個層面。

根據智能標識系統應用空間特征分類，主要應用于交通、市政、商業、文化、安全五大領域，根據其功能可劃分為智能通行系統、智能服務系統和智能疏散系統三類。系統架構包括服務端、使用端和數據中心三個部分。服務端是指向受眾提供各類信息的單位和個人，使用端是指通過終端設備獲取所需信息的單位和個人，數據中心是服務端和使用端的紐帶，進行數據的存儲、計算和交流（如圖2）。

3.2 智慧標識系統的功能框架

智慧標識系統通常分為開發層（技術層）、平臺層（管理層）和應用層（功能層）三個層面，并通過智能服務終端、手機等個人終端實現用戶交互，從而達到路線引導、信息發布、服務提供和應急管理等功能。以上海市某智慧商圈服務平臺項目為例，該項目開發層以云數據中心為基礎，設計了基礎平臺、用戶行為采集、視頻監控采集、Web協議對接、政府網站采集和互聯網對接6個開發模塊;管理層以Web網站為基礎，設計了后臺管理、客流引導、綜合安防、商業推廣、環境監測和服務合作6個管理模塊;應用層以智能終端為依托，設計了交通查詢、購物服務、景點導覽、周邊信息、便民服務和公共信息6個應用模塊，并通過手機等移動終端提供公眾號、短信等多種移動服務功能（如圖3）。

3.3 智慧標識系統構建的關鍵技術

智能標識系統具有一體化公共服務平臺的系統特點，根據這一特點和后期擴展建設的要求，系統平臺在架構設計時需要考慮整個系統架構的完整性，提供可擴充、可運行、可維護的系統平臺，并應至少保證持續3-5年的預期使用擴展需求。因此，智能標識系統的構建一般基于SOA的服務架構和B/S多層架構開展，采用J2EE技術進行搭建，并采用HTML5+CSS3前端UI架構實現界面開發。

3.3.1 B/S多層架構

B/S架構是基于瀏覽器/服務器的體系結構，在當前與未來全球IT技術的應用領域，B/S架構的系統將成為主要的解決方案。B/S架構具備前期實施難度低、后期運維成本低的特點，可以很方便的從Web移植到移動平臺上，采用的技術開放性和標準化程度都較高，非常適合于觸摸終端的信息化系統。

3.3.2 基于SOA的服務架構

隨著一體化公共服務平臺系統業務功能的擴展，各個模塊之間進行數據的交互共享，因此，平臺的建設需要采用易交互、易擴展的架構方式，SOA（Service-Oriented Architecture，面向服務架構）是最佳選擇。在SOA中，圍繞服務的所有模式都是以基于標準的技術實現的，服務既可以定義為功能，又可同時對外定義為對象、應用等等。這使得SOA可適應于任何現有系統，并使得系統在集成時不必刻意遵循任何特殊定制。基于SOA的應用能很容易地從這些基礎服務架構中添加功能，所以，基于SOA的應用能更快地應對市場變化，為使企業業務部門設計開發出新的功能應用。

3.3.3 采用J2EE技術架構

J2EE是JAVA現在流行的標準規范和一套開發包，由于它是被全球業界認可的開放性、通用性語言，逐漸成為當今系統開發的主要平臺。系統基于J2EE體系架構將更加符合開放性標準。J2EE架構與其他架構有明顯優勢，系統的架構基于J2EE體系，可以最大程度上滿足智慧標識系統的開發和升級需求，有效規避技術風險。

3.3.4 采用HTML5+CSS3前端UI架構

HTML5和CSS3是當前最流行和最合適的前端UI技術，幾乎現在所有的瀏覽器都能夠很好的支持。使用HTML5技術，可以更好的促進用戶與網站間的互動情況，提高可用性和改進用戶的友好體驗，當涉及到網站的抓取和索引的時候，對于SEO很友好，可移植性非常不錯，能夠在不犧牲性能和語義結構的前提下，提供了更多的風格和更強的效果，能夠自動適應不同的屏幕和分辨率，并自動進行布局調整。

3.3.5 信息安全技術

信息安全等級保護是國家信息安全保障的基本制度、基本策略、基本方法，提供了對信息安全產品或系統的檢測、評估以及定級，是適合我國國情、系統化地解決組織信息安全問題的一個非常有效的方法，并由公安部、國家保密局、國務院信息化工作辦公室共同指定了《信息安全等級保護管理辦法》。智慧標識系統作為公共服務的一個窗口，樹立在人流密集場所，面向的是區域內所有人群，受眾范圍很廣，對信息系統的安全性有著嚴格的要求，一旦信息系統出現故障和破壞，影響面會很廣，形象非常不好，甚至可能對社會秩序及公共利益造成嚴重損害。為確保信息系統的安全，充分考慮智慧標識系統的實際情況，依據《信息系統安全等級保護定級指南》，應滿足信息安全等級保護第二級要求。

4 結語

智慧標識系統建設是隨著城市信息化建設發展而來的，也隨著智慧城市建設快速拓展和推進。開展“物聯網+標識”的融合技術創新和方法研究從技術、功能和管理等層面對產業轉型和技術升級帶來空前的推動力，具有重要的戰略意義和廣闊的推廣應用前景。“物聯網+標識行業”的融合研發與應用，必將在推動行業轉型升級和供給側改革方面發揮巨大的作用。

參考文獻

[1]安東尼·湯森.智慧城市[M].北京：中信出版社，2015，01.

[2]全國信息技術標準化技術委員會SOA分技術委員會，工業和信息化部電子工業標準化研究院.智慧城市實踐指南[M].北京：電子工業出版社，2013，07.

[3]劉榮富等.智慧城市背景下的智能導向系統廷投初探[J].廣告鋒標，2017，8：30-33.