基于三维GIS平台的智慧园区建设方案

Posted 2021-03-03

随着Web3. 0在城市生活应用中的不断深入，智慧城市建设也在不断深入的发展，智慧园区作为智慧城市重要组成部分，存在着建设内容多、周期长，运用存在延续性、技术不断的更新性，而且在建设的过程中涉及到的人员多与投资规模大等特征，需要将智慧停车、餐饮、安防、信息发布、环境监控等融合在一体，并能为用户提供个性化的支持服务，这就需要对智慧园区的建设做好整体规划与设计。
1智慧园区建设的系统架构分析
基于三维GIS平台的智慧园区建设主要目标是为用户提供高效、便捷、舒适、生态和谐的居住环境，通过以感知技术为核心智慧化途径来获取园区的管理信息，并以智慧化的管理支撑平台整合各种信息，实现园区内的信息互联互通，为用户提供全方位的信息化支持服务，从而实现园区的全面感知与智能管理，结合智慧园区建设的需要，智慧园区系统主要包括基础设施层、平台管理层、应用层与展示层等几个方面，具体的系统架构如下图所示。

在系统设计中按照“以人为本”的原则，从智慧园区中的不同人员需求出发与系统的功能规划，以及各个场景中的不同应用，认真的规划各种场景结构，综合智慧园区的共性服务与需求，建设个性化、智慧化的智慧园区，采用物联网技术、SOA技术、云计算技术、网络安全技术、无线网络技术、传感感知技术、VR/AR、AI、数据挖掘技术、应用控制等各种主流技术，在适应智慧园区当前建设的需要同时，还要能够满足未来功能拓展的需求。
1)基础设施层是智慧园区建设的重要部分，功能是负责园区的信息采集与控制，包括各种类型的感知设备、视频电话系统、高清摄像系统、有线无线通信设备、传感RFID设备等，并与互联网连接在一起，方便用户利用手机、PC等连接，及时查询相关的信息。基础设施层主要实现对园区的建筑物、车辆、生产场地、环境、安防信息进行采集，并对相应的数据进行封装、调度，提供数据的采集能力、系统设备的控制信息，并通过2G,3G,4G网络等将数据进行实时的发送、传输到安全控制中心，为用户提供信息接入服务。
2)平台层的主要功能是对基础设施层的数据信息进行整合、挖掘、分析与处理，它具有集约共享、信息整合重用的功能，通过对基础层的数据进行加工与处理，实现各种设备之间的信息互联互通，对各种应用数据进行集成，实现对平台数据的统一管理，系统平台同时还有具有第三方业务的扩展能力，它主要借助SOA技术，采用面向用户服务的架构体现，运用流引擎技术、目录服务、中间件与服务器等技术，并提供公共数据服务信息，融合智慧园区的各种信息数据，将系统的数据进行处理与共享，实现平台各个组件的精细化管理。
3)业务应用层的主要功能是对平台层的数据进行智能分析与挖掘处理，丰富智慧园区的管理功能与服务功能，根据智慧园区管理的需要，对各种主题进行分类，深入分析各个主题
内在感知数据的关联，并结合用户的需求，开发出智慧园区内容各种智慧化信息服务，及时为用户提供个性化的支持服务，例如云桌面、智慧停车控制、智慧园区导航、办公自动化、信息推送、公众号服务等。
4)展示层是智慧园区的统一门户信息管理系统，主要体现出智慧园区的集中统一管理服务，它要求具有园区的个性化特征，可以连接各种社会媒体、公众号、电视与广播等终端系统，并能够提供各种“微型化”的管理服务，方便用户能够利用移设备、微型设备查询相应的信息，相关园区的用户提供个性化的智慧服务，并结合用户的等级，实现权限管理控制服务，实现智慧园区管理系统的用户之间互动。
2智慧园区建设的关键技术分析
2.1物联网技术
物联网技术是智慧园区建设的基础，它是利用信息传感设备、RFID技术，按照约定的协议，获取各种不同类型的数据信息，将智慧园区内的各种物品信息的业务数据利用网络连接一起，利用信息交换与处理技术，将智慧园区内的信息进行控制，实现园区内的信息进行智能化的加工、识别、定位、跟踪、监控、交换与实时管理，主要是将传感技术、通信技术以及网络技术结合在一起，实现智慧园区内的实现与数据的感知与度量，并采用泛在计算技术将园区内的信息接入互联、控制。随着智能控制技术的发展，低成本、高精度、传感器、摄像头、RFID技术的应用变得十分方便，增加了物联网的感知与控制能力，提升物联网在智慧园区建设中的应用。物联网技术可以分为高速、中速、低速几个层级，在智慧园区的停车控制、楼宇管理、照明控制一般集中在超低速的业务控制范围内，可以采用窄带物联网技术解决智慧园区中的问题。
2.2面向服务的架构技术
面向服务的架构(SOA, service oriented archi-tecture)作为组件模型，能够实现数据的跨平台的数据处理，并能将各种微服务聚集在一起，在智慧园区建设中，能够根据用户的需求，开发各种不同类型的应用，该技术独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，采用独立的、松散藕合的技术，作为系统构建服务的基本元素，在系统开发时，能够定义数据结构，快速的构建各种互操作的、分布式、可进化的应用，对一些频繁变化的业务进行快速、灵活的应用。采用SOA技术，可以将各种微型应用服务结合在一起，在智慧园区建设中，利用网络对松散藕合的粗粒度数据组件进行分布式部署、灵活运用，然后通过园区与企业服务的总线服务作为系统的接口服务，实现数据的互联互通，而且SOA技术对信息来源的平台要求不高，可以快速的在不同的系统平台之间传递数据，实现不同业务系统之间的通信，可以提升智慧园区系统的应用与拓展能力。
2.3云计算技术
智慧园区的数据处理要求灵活性比较高，云计算具有分布式计算与处理、网络存储等功能，能快速的实现数据的动态计算、存储的功能，具有高性能、虚拟化、灵活性的特征，可以快速的实现系统数据的快速部署与业务创新。云计算的这些特征能够满足智慧园区创新、动态化管理、快速的部署系统的数据，便于快速的实现园区内的数据共享，整合园区中基础设施层的数据，这样通过云计算服务，可以在智慧园区的各个平台层提供应用服务，由各个服务器、网络设备、安全设备等构成园区的智慧云平台计算结构，然后通过虚拟化的软件来定义网络，实现数据的存储与控制服务，便于智慧园区中的数据动态分布管理。云平台的数据采集运用的是面向服务的体系架构，为用户提供了一个统一的平台，方便智慧园区管理者根据需要开发各种应用服务，实现智慧园区管理平台的流引擎、权限管理、统一身份认证、数据仓库等个性化的支持服务，从而能够快速的为用户提供各种智慧化的服务。采用基于云计算和面向服务的体系架构是一种松散藕合的系统，可以根据智慧园区建设的需求，快速的部署、开发新业务。
2.4信息安全
信息安全是建设智慧园区的前提，智慧园区的建设是一个开放性的系统，具有信息高度中与网络技术协议的开放性，这样就会导致智慧园区在建设的过程中，出现一定的信息安全隐患，需要在建设智慧园区时，要重视信息安全问题，采用多种安全技术来防止用户信息的丢失。而信息安全问题可能来自系统的防御能力不足、系统架构的缺陷、安全措施不到位、内部人员威胁、******等一系列的因素。因此，在系统的基础层要建设有限的安全措施，在信息采集、数据传输、存储等方面应建立有限的安全防御措施。
在系统的感知层面，要对各个信息的接口进行控制，要保证在信息的入口，不会被***，防止系统中的重要数据不会被截取或者篡改，重点保护系统采集数据的安全。在网络传输层
面，可以采用物理隔离或者安全加密的方式，对传输的数据进行保护。例如，在内网中，可以采用智能处理、***技术来对数据进行传输控制，特别是在无线网络数据传输中，为了防止数据被***者窃取，可以采用数据加密算法、认证算法，对无线传输协议进行控制，并对接入网络中的各个用户权限进行严格控制，对用户的网络行为进行分析，实时关注云计算资源池的数据安全。在整个服务系统上要部署防火墙、漏洞扫描等安全防护技术措施，同时还要对数据的冗余、存储与隔离等进行控制管理，在系统的应用层要采用认证、审计、密钥管理、用户访问控制进行管理，提高系统安全的等级，进而保证智慧园区建设中数据的安全性。
3智慧园区建设方案
智慧园区作为智慧城市建设的一个重要组成部分，是一项系统性的工程，在满足底层基础服务的要求外，更多的业务主要是在智慧型业务工程的建设。为了保证系统在后期的建设中能够满足要求，并综合的考虑系统设计可拓展性与技术的演进性等，建设中应遵循“整体规划、分步实施，渐进优化”的原则，以保证园区的建设能够满足未来发展的要求。
3.1总体规划思路
智慧园区的建设要求“以人为本”的原则进行建设，综合考虑园区的功能规划与整体各个场景的要求，详细的对各种应用场景进行规划，达到实现不同的功能。在智慧服务应用方面，需要根据行业内典型案例的先进经验，通过纵向与横向的对比分析，提出智慧园区共性服务的要求，并根据产业的特点与园区建设的特色要求，来探究个性化、智能化的应用。在整个智慧园区的规划建设中，可以采用前言技术与主流的网络信息架构技术，如物联网技术、SOA技术、分布式处理技术、数据库技术、VR/AR,、AI、云计算技术等，综合分析智慧园区建设的主要切合点，探究智慧园区建设的技术架构与远期规划，适应园区建设的未来发展要求。
3.2智慧园区的技术架构及演进思路
智慧园区的建设不仅要满足新兴业务发展的需求，同时还要能实现资源动态部署的要求，在技术的选型上可以采用“重架构、轻应用”的动态架构方式，并采用基于云计算的SOA技术支撑平台架构，动态的对各种技术进行整合，将SOA技术与云计算计算综合在一起，将标准化集成、虚拟化整合、动态部署等技术整合在一起，实现智慧园区建设的快速组装与构建，同时也能够满足SaaS多租户建设的技术要求，主要采用的云计算技术、服务器技术、网络安全设备等构成的SaaS技术层，根据网络部署的要求，采用虚拟化技术、网络定义技术、软件定义存储的控制方式建设网络通信的基础层。
在微服务的建设上，可以采用SOA技术作为基础，将一个个小型的、互相独立的微应用服务连接在一起，并将其嵌入到系统开发的进程中，而且能保证二者之间在技术开发与发布之间不会存在任何问题，而且各项微服务之间能够独立运行，功能之间也不会相互影响，这种嵌入而独立运行的技术可以通过Docke:技术进行快速的部署，而且相对于传统的虚拟机来说，采用Docke:容器技术，可以快速、便捷的构建、发布多种微服务。通过SOA技术将网络通信平台部署在PaaS层，为智慧园区的建设提供一个统一的开发环境，便于系统数据的统一管理与共享，而在SaaS层还提供了统一的用户认证、门户认证系统，方便为用户提供各种智慧应用的系统，保证各种微服务能够在SaaS层进行快速的开发与部署，而通过云计算技术的运用，使得系统的应用更加向简洁化、轻量级的方向发展，同时采用虚拟集群(VM)技术来部署服务器，也能够在很大程度上提高系统对数据的处理效率，目前，采用VM技术来架构智慧园区的基础层，也得到了广泛的应用。
3.3 SOA技术下的云化
SOA技术与云技术结合在一起，能够提高智慧园区数据处理的效率，主要对软件与硬件等技术进行处理，硬件层面主要是对虚拟化的信息资源进行整合以及数据资源的统一、动态调度，并在数据开发中采用运行环境云化处理、开发环境云化处理等几个阶段，通过将各种基础设施阶段整合之后，运用软件技术来实现开发平台、环境层级与基础业务层数据处理的云化，实现各种系统数据的快速处理，以满足SaaS多租户等架构，遮掩高就能够快速的完成各种数据中心的集成与数据的融合，使得SOA的集成点将现有的业务数据进行集成，并转化为各个云服务能力中心的集成，从而能够快速的实现系统数据向云端迁移与集中化处理。
4结语
智慧园区的建设需要采用“整体规划、分步实施”的原则，充分考虑各种便利服务的应用，在建设中要充分考虑智慧园区系统的可拓展性与应用性，从系统的基础设施层、应用层、业务处数据处理、数据安全管理等方面进行分析，结合现有云计算技术、SOA技术、数据库技术、数据挖掘技术、智能处理技术等，在各个系统层级上部署不同的应用，既要考虑智慧园区建设的宏观应用，也要注意系统的微观应用，为用户提供多元化、便利化、个性化、智能化的信息支持服务。

原文来自：http://www.ztmapinfo.com/blog/index.php/article/25.html