云平臺的智慧園區管理系統的設計與應用研究

燕楚 南京熊貓信息產業有限公司

引言：智慧園區是社會信息化的產物，其結合了物聯網、云平臺等新興信息科技與城市運行緊密結合，構建未來城市的信息化基礎。智慧園區的建設與發展是多領域交叉的繁雜學科，從園區的基礎設施建設到系統設計，從硬件到軟件均是需要考慮和研究的范疇，本文從智慧園區管理的角度設計了智慧園區管理系統，以實現園區有效、科學的管理 。計算機云技術隨著Web2.0的出現近年得到了快速發展。云平臺基于互聯網提供各種軟硬件服務，它的出現使得各類信息產品均可方便地使用各種計算資源，通過軟件標準化，人們通過云端管理平臺獲取所需的服務。本文基于互聯網云平臺，通過智能園區網絡和現代信息網絡有機互聯，結合傳感器、R FID、認知計算等技術構建智慧園區信息服務體系，提供信息化和基礎設施服務，實現園區的環境數據采集與檢測、智能交通管理、智能安防以及各類信息的智能融合管理等功能

1.系統功能模塊設計

在進行本智慧園區管理系統設計時， 結合物聯網技術網與云平臺技術的發展，針對某園區進行分析：該園區占地143.1公頃，園區開發規模170萬m2，根據園區內現有的實際情況，建立系統功能模塊圖 。本系統由網關、PC、手機、傳感器、智能物聯網設 備和各類攝像頭等硬件組成，通過ZigBee、IrDr、以太網網線和R F技術等鏈路互聯而成，分為“端”、“管”、“云”3部分，組成智慧園區智能管理系統。系統將數據控制中心布置在互聯網“云”中，在園區建筑、街道、公共場所布置網關、智能物聯網設備、攝像頭等設備建立用戶端，將用戶端數據傳輸到云端，用戶管理員可通過PC機或手機GPR S協助園區管理，監督園區實時環境。 系統功能劃分為園區綠色環保管理、園區便利化管理、園區安全化管理、園區智能化管理。園區綠色環保管理主要針對園區內環境進行監控，對園區內能源使用進行監控，保證智能路燈、樓宇等能源消耗單位高效利用能源。園區便利化管理針對園區內交通進行監控，通過對車輛單位分發智能卡，實現車輛有效調度、智能抄表、停車場管理以及交通索引，同時提供高效的公共信息化服務。園區安全化管理為園區提供智能安防，通過園區內的智能攝像頭，各種電子門禁保證建筑公共場所安全，實時報警。同時也可以在緊急事件發生后及時發布緊急事件廣播，提供應急預案。園區智能化管理為園區內的居民提供遠程醫療、遠程教育、遠程商貿等服務，對園區的訪客進行識別并為其提供臨時服務。 系統內的主要功能單位為網關和云端數據中心。系統采用網關實現端到云的數據傳輸，因此在網關中需要實現數據的存儲與處理，完成通訊協議的轉換。本系統在云端建立數據中心，其設計目標為千萬戶級，上述功能模塊敘述的服務。數據中心軟件系統按照前臺和后臺兩部分布局，前臺面向居民使用，后臺面向管理員的數據處理、園區內各種行為控制。園區用戶可通過手機、門戶網站訪問數據中心。

2.系統實現與應用

在硬件選擇時，經過前文對該區規模的研究再結合其的實際需求，選擇2臺中高性能2UPC服務器，1套50CPULicence云管理軟件，30TB磁盤陣2臺，外 加存儲虛擬化軟件一套。網關選取單片機最小系統，選取芯片以A R M9為核心的STC89C52 RC，該芯片是 宏晶公司推出的小型單片機，支持WiFi、3G、GPS等通信模塊的擴展，具有間歇和掉電兩種工作方式，有較強的抗干擾能力，電壓輸入動態范圍高，可有效防止電源抖動，同時具有功耗低的優點。本系統通過傳感器技術完成對住宅環境信息的獲取，如紅外感知、溫度感知、濕度感知和光強度感知等，并將感知獲得的數據信息通過ZigBee網絡傳送至中央控制器完成各種信息的處理。ZigBee協議是本傳感器網絡實現的基礎。系統采用SDH技術實現光纖寬帶接入。SDH技 術可滿足數據傳輸中對帶寬的要求，且即使在用戶數量和數據量增加時，也僅需租用更高帶寬的端口，即可滿足數據傳輸要求，且價格低于DDN等線路。系統的硬件架構，管理系統采用2.6.32的Linux系統與數據中心互聯。由于家庭網關的軟件實現與數據中心類似，在此以數據中心為例介紹系統軟件實現。在本智慧選取管理系統中，采用RedHatLinux的Web服務平臺，在軟件通信上采用TCP/IP協議，本終端操作系統可在WindowsXP以上版本使用，數據庫平臺采用Oracle9i，開發語言包括Java、JavaScript、XML、HTML等。系統基于C/S結構，匯集數據采集、處理、存儲等功能，數據中心利用該平臺提供的接口，采用IP地址和網關鏈接，通過TCP/IP協議進行通信。將無線路由器上電，并將PC、網關等設備連接完成后，在PC端打開SecureCRT終端，通過其登錄網關Linux服務器，將該程序的串口號與網關設置一致。隨后網關上電，在 該終端程序上設置IP為192.168.1.230，實現網關和路由器的互聯。用SecureCRT進入網關Home下的ARM_Projeckt。在PC上打開網絡調試助手，配置網絡選擇 TCPClient，設置 IP192.168.1.23 即可實現通信。

3 結束語

本文研究了基于云平臺的智慧園區管理平臺，通過互聯網云平臺，建立了以某園區為應用對象的智能管理系統，實現了園區綠色環保管理、園區便利化管理、園區安全化管理和園區智能化管理。采用傳感器網絡、物聯網、互聯網等多種網絡進行感知、獲取、傳輸信息，使得園區管理更加高效。隨著云計算技術的日益成熟，未來智能園區的發展將更加智能化、信息化，將帶來更加可觀的效益。