物聯網視角下的小區物業管理信息系統研發

池建　侍非

摘 要：研發基于物聯網技術的小區物業管理信息系統是當前小區物業智能化管理急需解決的問題。本文分析了小區物業管理系統的功能需求，提出了物聯網技術在小區物業管理信息系統的應用思路，設計并開發了基于物聯網技術的小區物業管理信息系統，對小區物業管理的信息化、智能化具有實際指導意義。

關鍵詞：小區物業管理；物聯網；信息系統

中圖分類號 TP39 文獻標識碼 A 文章編號：2095-2163（2014）02-

Study on Residential Property Management Information System based on Internet of Things Technology

CHI Jian1，2， SHI Fei1

（1 Suqain College， Suqian Jiangsu 223800，China； 2 School of Environment and Mapping，

China University of Mining and Technology， Xuzhou Jiangsu 221116， China；）

Abstract： To research and development the community property management information system based on Internet of Things（IOT） technology has become the urgent problem to be solved in current intelligent residential property management.The function demand of residential property management system is analyzed in this paper， and the ideal of the IOT technology in the application of residential property management information system is put forward. Furtherly the residential property management information system based on the IOT technology is also designed and developed.In addition， the practical reference for the intelligent and informatization of the residential property management was provided too.

Keywords： Residential Property Management； The Internet of Things； Information System

0 引 言

物聯網（IOT）是指在一定的協議下，將世界上的物體互聯起來進行信息交流與通訊的一種網絡，借助于射頻識別（RFID）、全球衛星定位系統（GPS）、各種感應器、掃描器等設備，可以實現物體間的相互識別、信息交換、跟蹤定位與監控管理等功能[1-2]。IOT是傳感、通訊、自控等多類高新技術領域的交叉綜合，包含了RFID、傳感器、網絡通訊、數據挖掘、智能計算等關鍵技術[3-4]。在物聯網概念提出后的短短十多年的時間里，物聯網技術集成以及在相關領域的應用即已獲得了迅猛的發展和飛躍的進步。現如今，物聯網是下一代信息技術的突破點業已得到公認，并引發了世界各國的重視和關注。大量研究也已表明其在交通、物流、零售、醫療、安全以及城市管理和數字家庭等領域中有廣泛的應用價值和前景[5]，并且在校園安防[6]、城市消防[7]、家庭物聯網[8]、數字社區[9]等領域已經獲得了較為成功的物聯網技術應用。一方面，這些研究為在小區物業管理信息系統中引入物聯網相關技術奠定了基礎。另一方面，國內高檔住宅小區日益增多，但小區物業管理卻相對滯后，阻礙了住宅小區管理的科學化、高效化。面對當前小區管理智能化的發展趨勢，小區物業管理需要更多地借助現代科技，提高小區監管的智能化、網絡化和信息化。在這種背景下，探討物聯網技術在小區物業管理中的應用具有重要的現實價值。

1 小區物業管理系統的功能需求

隨著房地產業的發展和房地產管理體制的改革，小區的物業管理模式也隨之出現。作為獨立的產業部門，小區的物業管理具有重要的社會經濟功能。其管理內容主要包括以下部分：

（1）小區公用設備，如道路、廣場、綠化、水景、停車場、路燈、垃圾箱、水電暖的維修與管理等。

（2）房產信息，如小區信息、建筑信息、單元信息、房屋信息、裝修信息、房屋權屬與租賃等。

（3）戶主信息管理與服務，如戶主的姓名、年齡、單位、房號、住戶面積、停車場號、聯系方式等；還應包括為事物申請、派工服務等。

（4）社區服務，如醫療衛生、文化教育、商業、餐飲、娛樂、投訴、信息發布等。

（5）小區安全，如防火、防盜、裝修安全管理、治安巡邏檢查、車輛管理、外來人員管理等。

（6）收費，如水、電、氣、物業管理、特約服務等費用。

（7）物業管理公司內部管理。

另外，隨著計算機信息科學與智能技術走進千家萬戶，小區物業管理的內容與技術手段也在不斷進步。例如，“設備監控”、“門禁管理”、“遠程三表”、“現代通信”、“安防報警”、“小區一卡通”、“智能監管”等等方面的服務也日漸普及，由此則使得小區物業管理的內涵也獲得了不斷的豐富和完善。

隨著物業管理內容的漸次拓展，其業務量、數據量與日俱增，傳統的物業管理模式面臨著重大挑戰，越來越多的物業管理公司走上了信息化的道路，建立了適合公司運營狀況的物業信息管理系統并實現了規范化、精細化的管理，從而獲得了整體管理水平的提高。小區物業管理系統則是應小區相關業務的需要而建立的用于小區物業管理業務的綜合系統，主要用于物業信息的收集、傳遞、儲存、加工、維護和使用，通常可稱為物業管理信息系統。

2 物聯網技術及其在小區物業管理信息系統中的應用思路

在物聯網理念、技術以及相關研究基礎上構建而成的小區物業管理信息系統將在很大程度上改變傳統物業信息管理系統的工作方式與信息流程。

一方面，從宏觀理論的角度看，信息管理系統中信息流通常要經過采集、傳輸、處理、反饋等過程并循環，并表現出管理者的主動性與被管理對象的被動性。在物聯網概念及其技術的影響下則可以不分主被動，簡單地將其信息處理劃分為信息交互和信息處理兩個主要方面。在系統的信息交互上，是人與物、物與物的雙向或多向交流；在系統的信息處理上，也將會是物的智能處理與人的處理決策并存的狀況。另一方面，從微觀的應用角度看，在上述信息交互與信息處理兩個方面也體現出了物聯網技術在小區物業管理信息系統中的應用點。

（1）系統的信息交互

在小區物業管理系統中，作為管理者的人或物獲取信息主要通過RFID、GPS、視頻監控以及各種傳感器獲取信息。例如公共設施管理中水電暖氣等設施設備信息、停車場車位信息、環境信息；安全管理模塊中車輛人員進出與定位信息、周界安防紅外監控信息、視頻監控信息、火災自動報警信息；收費管理中的三表信息等等。作為被管理的人或物主要通過網絡獲取相關的處理信息與決策指令并做出有關響應。在上述信息的雙向交流中，有線與無線網絡是信息的傳輸媒介，其中涉及現有的互聯網、廣電網、通信網、下一代互聯網（IPv6）以及各種傳感器網絡等物聯網相關技術。

（2）系統的信息處理

隨著生活水平的提高與科學技術的發展，小區物業管理面臨越來越多的龐雜數據，包括空間數據、非空間數據以及時空數據。對這些數據與信息實現標準化、實時化行業智能化處理必然借助強大的計算機，并運用時空數據庫以及云計算等物聯網相關技術。雖然目前作為物業管理系統中的物只能進行初步的智能化信息處理與傳輸，但隨著信息物理科學與人工智能的發展，這些物也必將作為獨立的智能體而存在。例如，小區的一些公共設施設備可以在搜集環境信息后自動運轉、自行檢測維護或報主控系統完成決策。另外，系統信息處理過程中必然涉及人與物不同認識與思維模式的信息，故在管理系統中也有必要引入與物聯網相關的空間信息技術和可視化等技術來協調人與物的信息處理界面。例如，在管理信息系統中引入GIS空間可視化技術則可以信息的識別、處理與管理決策提供良好有效的輔助作用。

3 基于物聯網技術的小區物業管理信息系統構建

物聯網技術改變了傳統的信息交互模式和管理模式，基于物聯網模式下的小區物業管理信息系統是應用物聯網技術對系統進行優化設計，通過有效的傳輸網絡，將多元信息服務與管理系統集成，為小區的物業服務與管理提供高技術的智能化手段，以期實現快捷高效的超值服務與現代管理。

3.1 系統的架構與功能模塊

小區物業管理系統的構建需要對小區各種空間與非空間數據進行整理并歸類建庫，形成管理信息數據庫，在此基礎上通過各種信息智能采集設備及時獲取當前的信息與數據，同時系統借助于計算機有線及無線網絡將數據匯總至監管控制中心進行處理并及時反饋。此外，系統還需要建立數字社區網站，從而建立與小區業主的信息溝通與交流，系統的總體架構如圖1所示。由圖1可見系統構建的基礎是計算機網絡，但整個系統的構建包含了諸如RFID、紅外感應器等信息傳感設備、全球定位系統、地理信息系統等諸多物聯網技術，從而超越了當前互聯網的技術概念，真正實現了智能化或半智能化的信息交換與信息處理。

圖1 系統總體架構圖

Fig.1 The overall system architecture diagram

根據系統的架構特點與小區物業管理的實際業務，從適應現代小區物業管理的內涵及其智能化概念的延伸角度出發，對小區物業管理系統的功能模塊進行了具體的劃分，如圖2所示。

圖2 系統功能模塊劃分圖

Fig.2 Division of system function module diagram

3.2 系統數據庫設計

系統數據庫設計是指對于一個給定的應用環境設計出合適的數據庫模式，建立數據庫，使之能夠有效地存儲和管理數據。小區物業管理系統數據庫包括空間數據和屬性數據，其中的空間數據主要包括建筑、道路、廣場、線路等的地理位置以及對應的位置背景數據；而屬性信息則包括描述空間特征的屬性信息以及小區的各種物業信息。在此，對這兩類數據庫分別展開如下分析。

（1）空間數據庫

空間數據庫是統一存儲的空間數據的集合，本研究采用了現代化GIS的數據模型——Geodatabase 數據模型，這是ESRI公司基于多年的探索研究和先前多次的實施應用而逐級進化得來的，能夠確保系統處理大量空間與非空間數據，同時保持數據的完整性并提供眾多高級管理功能。在Geodatabase數據庫中針對數據的特點將其分為點數據集、線數據集和面數據集三個集合，分別建立相對應的數據層，數字化和賦予相應的屬性數據后入庫。具體的分類分層和數據庫詳見表1和圖3。

（2）屬性數據庫

上述Geodatabase 數據模型包含了空間要素的屬性數據，但是對于一些不適合用空間要素來表示的物業信息（例如物業公司費用的收取支出）則需要使用屬性數據庫，本研究采用SQLServer數據庫。根據物業管理的內容分別建立數據表，例如表格之一的三表費用管理表詳細設計如表2所示。

（3）屬性數據與空間數據的關聯

在建立了上述相關的屬性表之后，部分表需要和空間圖層進行連接，具體的方法為：首先在相關的空間信息圖層的屬性表中建立連接字段，然后在完成相關屬性表格時要預留與空間信息圖層的接口字段，最后在數據庫中連接空間圖層信息和屬性信息。經連接操作后，在進行信息查詢以及信息處理的時候，其空間信息和屬性信息可以得到統一。

3.3 管理軟件的開發

（1）開發環境

系統管理軟件是整個管理系統的中樞，根據系統架構的特點以及系統劃分的功能模塊，考慮到ArcEngine組件式開發的優點和特點[10]，本研究選用了ArcEngine組件，并在.NET平臺上使用C#語言進行開發，選擇的集成開發語言環境為Microsoft visual studio 2008，系統軟件運行平臺為WindowsXP。

（2）軟件界面與主要功能開發

軟件界面主要由菜單欄、工具欄、目錄樹、圖形區以及功能區組成，軟件運行界面如圖4所示。

圖4 小區物業管理信息系統軟件界面

Fig.4 Interface of residential property management information system

軟件的功能主要包括各種信息、費用、監控等自動管理功能以及GIS相關功能等。其中，GIS相關功能主要基于ArcEngine組件二次開發實現，其它功能則結合組件、數據庫和其它相關技術來實現。

經編碼開發后的系統具備了基本的GIS功能，例如各種圖層圖形的操作，基于位置或基于屬性的查詢分析功能，制圖制表等等。其中圖形操作主要依靠基本工具欄中的功能按鈕實現，例如基于位置的空間查詢即如圖5所示。查詢分析工作則散見于工具欄和功能菜單中，例如小區出入人員（如圖6所示）和車輛查詢，其功能的實現是借助RFID技術自動讀取出入人員和車輛的標識號，結合后臺數據庫內的信息來處理。

圖5 基于位置的空間查詢示例圖

Fig.5 Figure of the spatial query based on the location

圖6 出入人員查詢示例圖

Fig.6 Figure of the entry and exit people query

在信息管理與費用管理方面，實現了基于位置和結合圖形的小區住戶、產權、維修、服務等信息的自動維護與管理，實現了物業費用（如圖7所示）、停車場費用、維修基金、三表自動費用、公司內部費用的綜合化與數字化的管理。例如停車場費用管理開發的過程，首先需要設計前臺界面（如圖8所示）用以讀取信息和返回信息的顯示，然后編碼實現后臺數據庫的連接，最后根據讀取的信息區分年卡、月卡、普通卡類型，并根據類型和存車/取車的時間相應地確定有關費用和扣取的方式。

圖7 物業費用管理界面

Fig.7 Software interface of the cost of property management fee

在安全監控方面，越來越多的研究實現了GIS地圖和視頻監控的結合[11-12]，本系統對于監控點的查詢可以直接輸入監控點號（圖9所示），也可以在地圖上單擊左鍵查找對應的監控點（圖10所示），查找到對應的監控點可以實時調取監控畫面（圖11所示），在監控界面可以顯示監控畫面調取、監控畫面關閉、錄像、保存錄像、停止錄像、調取錄像、截圖、調取截圖等諸多功能。

圖8 停車費用管理界面

Fig.8 interface of the cost of parking fee

圖9 直接輸入監控點編號查詢

Fig.9 Query by input monitoring point number directly

圖10 通過位置搜索監控點查詢

Fig.10 Query by search control points based on their position

圖11 監控界面

Fig.11 Monitoring interface

4 結束語

本研究理論實踐相結合，在當前信息化社會背景下，歸納總結了物聯網以及小區物業管理的概念及發展，探討了物聯網技術在小區物業管理上的應用思路，構建了基于物聯網相關技術下的小區物業管理信息系統架構，最后開展了系統的開發和編碼工作并實現了試運行。研究表明：

（1）物聯網作為一種集智能化識別、跟蹤定位、監控管理等功能為一體的網絡，業已成為眾多領域新興的研究熱點。與此同時，國內外小區物業管理的發展表明，智能化小區的發展迫切需要現代化的物業管理，從而奠定了小區物業管理的信息化和數字化的發展方向。將物聯網技術引入到小區物業管理信息系統中對于提高小區物業智能化管理水平，提高小區居民的居住舒適度和對小區物業管理的滿意度，以及建設和諧社區等具有重要的意義。

（2）此系統設計順應了智能化小區物業管理的需求，系統架構與模塊設計合理，小區物業管理信息處理流程與監管方法及其功能實現可行可靠，數據庫與數據結構符合系統使用要求，為日后的軟件開發提供了實現基礎。

（3）編程開發的小區物業管理系統軟件功能滿足使用需求，試運行正常。此系統的成功開發有利于小區的物業管理與物業管理信息化發展，改進了物業管理的能力與效率，同時保障了小區居民生活的舒適性和安全性，而且也進一步提高了物業管理的信息化與便捷性，并在相當程度上提升了小區安全監控與物業管理的總體水平。

參 考 文 獻

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