物聯(lián)網(wǎng)＋標識系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究

曲振波 周超華

摘要：智慧標識系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)+標識系統(tǒng)的產(chǎn)物，是智慧城市建設(shè)體現(xiàn)于標識行業(yè)的創(chuàng)新成果。文章立足于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在標識行業(yè)的應(yīng)用研究，在充分調(diào)研物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用方法、技術(shù)構(gòu)架和開發(fā)流程的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)我國智慧標識行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，明確智慧標識產(chǎn)品研發(fā)和推廣的關(guān)鍵產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域，提出符合我國標識行業(yè)發(fā)展的“物聯(lián)網(wǎng)+標識”的技術(shù)方案，并提出典型的智慧標識系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)方案，為業(yè)內(nèi)計劃開展的智慧標識建設(shè)項目提供技術(shù)依據(jù)，為行業(yè)發(fā)展提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智慧標識系統(tǒng);設(shè)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(yè)生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和行業(yè)發(fā)展日趨成熟，物聯(lián)網(wǎng)+新技術(shù)、新工藝的融合創(chuàng)新成為行業(yè)熱點，智慧標識系統(tǒng)應(yīng)運而生。智慧標識系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)+標識系統(tǒng)的產(chǎn)物，系統(tǒng)以LCD、PDP、LED、多屏幕拼接墻等作為顯示終端，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)軟硬件、遠程管理系統(tǒng)有機結(jié)合，實現(xiàn)人機交互自助服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)因具備功能性強、體驗性好、維護便利等傳統(tǒng)標識不具備的特點，廣泛應(yīng)用于銀行、餐飲、零售、醫(yī)院、交通等各領(lǐng)域，具有良好的研究和應(yīng)用前景。目前，中國智慧城市建設(shè)已形成遍地開花的總體建設(shè)格局，除環(huán)渤海、長三角和珠三角三大經(jīng)濟區(qū)外，成渝經(jīng)濟圈、武漢城市群、鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)、關(guān)中——天水經(jīng)濟圈等中西部地區(qū)的智慧城市建設(shè)均呈現(xiàn)出良好發(fā)展態(tài)勢。智慧城市管理、智能交通、智慧安防、智慧醫(yī)療等方面是當前智慧城市投資的重點方向。

1 物聯(lián)網(wǎng)+標識技術(shù)創(chuàng)新關(guān)系分析

物聯(lián)網(wǎng)是智慧城市建設(shè)的核心技術(shù)要素，也是標識產(chǎn)業(yè)融于智慧城市建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)。智慧城市作為一種全新的城市發(fā)展模式，其核心是通過信息智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)信息化和城市化高度融合，提高城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)的智能化和便捷化。標識系統(tǒng)作為城市環(huán)境信息的主要呈現(xiàn)形式，是智慧交通、智慧旅游、智慧社區(qū)、智慧建筑等智慧城市建設(shè)的重要載體。通過“物聯(lián)網(wǎng)+標識”的融合創(chuàng)新構(gòu)建智慧標識系統(tǒng)已經(jīng)成為智慧城市基礎(chǔ)公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容。智慧城市建設(shè)為標識行業(yè)發(fā)展帶來了機會和挑戰(zhàn)，也在業(yè)態(tài)、市場、技術(shù)等多方面產(chǎn)生了深遠的影響。

1.1 深刻影響標識行業(yè)業(yè)態(tài)和產(chǎn)值

“物聯(lián)網(wǎng)+標識”為標識行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了嶄新的業(yè)態(tài)，為行業(yè)附加價值的提升打開了大門?？v觀標識行業(yè)發(fā)展歷程，從傳統(tǒng)制造業(yè)到生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)，再到文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)，其業(yè)態(tài)模式隨著材料、工藝、技術(shù)的進步不斷演化。當下，以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)為核心的智慧城市建設(shè)，正在將標識行業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)、安全防護、電子電工等行業(yè)的先進技術(shù)快速對接，城市標識系統(tǒng)開始展現(xiàn)出了城市綜合環(huán)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(yè)內(nèi)前端企業(yè)已經(jīng)在光源、終端、智能電源、系統(tǒng)控制等領(lǐng)域推出智能標識新產(chǎn)品，上海市質(zhì)量和標準化研究院則以公共服務(wù)和社會管理需求，以上海中心城區(qū)為目標，開展了多項智慧標識系統(tǒng)建設(shè)項目。這正是“物聯(lián)網(wǎng)+標識”的成果體現(xiàn)。

1.2 極大豐富標識產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)

“物聯(lián)網(wǎng)+標識”極大豐富了標識產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，為企業(yè)發(fā)展提供了新的戰(zhàn)略制高點。智慧城市建設(shè)的大背景下，標識企業(yè)承接項目中綜合性項目越來越多，工程不僅包括導(dǎo)向系統(tǒng)，同時包括視覺形象建設(shè)、信息化系統(tǒng)集成、運行管理輔助等內(nèi)容，這對標識行業(yè)和從業(yè)主體來說都是一種新的挑戰(zhàn)，但同時也意味著一種前所未有的機遇。產(chǎn)業(yè)鏈的進一步完善快速推動行業(yè)向?qū)I(yè)化、規(guī)范化方向發(fā)展，做精、做專已成為行業(yè)共識，品牌、管理、質(zhì)量越來越頻繁地出現(xiàn)在我們的“朋友圈”里，有識之士早已把對標識行業(yè)的“博愛”轉(zhuǎn)化成為“若水三干只取一瓢”，在專業(yè)從事智能導(dǎo)向系統(tǒng)開發(fā)、智慧信息發(fā)布、數(shù)字標牌研發(fā)方向上謀求更高收益。

1.3 有力支撐服務(wù)模式轉(zhuǎn)型和升級

“物聯(lián)網(wǎng)+標識”為城市公共信息系統(tǒng)建設(shè)提供了全新的模式，標識行業(yè)正在為新常態(tài)下的經(jīng)濟社會發(fā)展提供多元化助力。城市標識系統(tǒng)建設(shè)是一個多層次、多領(lǐng)域、跨學科的綜合性門類，它不僅是工業(yè)設(shè)計的范疇，更屬于城市規(guī)劃和建設(shè)的重要內(nèi)容，智慧城市讓后者屬性尤為突出。從城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)角度看，標識導(dǎo)向系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)站在服務(wù)經(jīng)濟發(fā)展、提高城市管理能力的方向展開，這就要求從業(yè)企業(yè)具備更高的戰(zhàn)略眼光和更綜合的服務(wù)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(fā)展，空間也在不斷地向更高級、有機化方向發(fā)展”。智慧標識領(lǐng)域不僅僅是通過物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)產(chǎn)品形式和功能的升級，更是在產(chǎn)品背后形成的以智能控制、智能存儲和云計算等技術(shù)為依托的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將極大地拓展和提升標識行業(yè)的整體業(yè)態(tài)。

2 智慧標識系統(tǒng)構(gòu)建的技術(shù)要求

智能標識系統(tǒng)具有傳統(tǒng)標識系統(tǒng)的基本特點，如受眾廣、范圍大、點位多等特點，同時由于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的置入，使得智慧標識系統(tǒng)的軟件和硬件更加復(fù)雜，其技術(shù)要求也從鋼結(jié)構(gòu)、表面涂裝、電氣等傳統(tǒng)硬件和工藝，進一步擴展到了計算機、網(wǎng)絡(luò)終端、顯示終端、云存儲設(shè)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(tǒng)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(tǒng)應(yīng)提供又好的操作界面，達到操作便利、內(nèi)容直觀的要求。

2.2 界面美觀性

智慧標識系統(tǒng)通常布置在商場、景點、交通樞紐等人群密集區(qū)域，其美觀程度對城市或特定空間環(huán)境具有一定的影響，因此硬件及界面的設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)較高的藝術(shù)性要求，與周邊環(huán)境相融合。

2.3 系統(tǒng)安全性

針對人流密集場所的特點，智慧標識系統(tǒng)應(yīng)保證較高的系統(tǒng)安全性，一方面硬件不應(yīng)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(zhí)行應(yīng)急維護措施，確保系統(tǒng)軟硬件安全運行。

2.4 性能高效性

智慧標識系統(tǒng)同時具備軟件系統(tǒng)的一般特征，因此其系統(tǒng)應(yīng)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(yù)見時間內(nèi)的擴展性需求，保證系統(tǒng)全生命周期的高效運行。

2.5 資源節(jié)約性

互聯(lián)網(wǎng)、電力等基礎(chǔ)資源是智慧標識系統(tǒng)正常工作的必備基礎(chǔ)要素，因此系統(tǒng)建設(shè)及數(shù)據(jù)傳輸設(shè)置應(yīng)充分考慮用網(wǎng)和用電需求，合理設(shè)定系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)流量和功率，一方面可以提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，另一方面可以節(jié)約成本。

2.6 技術(shù)先進性

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

3 智慧標識功能框架及關(guān)健技術(shù)研究

3.1 智慧標識的分類及特征分析

智慧標識是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，借助便攜的終端上網(wǎng)設(shè)備，主動感知服務(wù)資源、經(jīng)濟狀況、人流動態(tài)、用戶等方面的信息，及時發(fā)布，讓人們能夠及時了解這些信息并及時安排和調(diào)整出行及路線計劃，從而達到對各類服務(wù)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(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展最終將體現(xiàn)在服務(wù)功能、用戶體驗、服務(wù)管理和產(chǎn)品及服務(wù)營銷的四個層面。

根據(jù)智能標識系統(tǒng)應(yīng)用空間特征分類，主要應(yīng)用于交通、市政、商業(yè)、文化、安全五大領(lǐng)域，根據(jù)其功能可劃分為智能通行系統(tǒng)、智能服務(wù)系統(tǒng)和智能疏散系統(tǒng)三類。系統(tǒng)架構(gòu)包括服務(wù)端、使用端和數(shù)據(jù)中心三個部分。服務(wù)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(shè)備獲取所需信息的單位和個人，數(shù)據(jù)中心是服務(wù)端和使用端的紐帶，進行數(shù)據(jù)的存儲、計算和交流（如圖2）。

3.2 智慧標識系統(tǒng)的功能框架

智慧標識系統(tǒng)通常分為開發(fā)層（技術(shù)層）、平臺層（管理層）和應(yīng)用層（功能層）三個層面，并通過智能服務(wù)終端、手機等個人終端實現(xiàn)用戶交互，從而達到路線引導(dǎo)、信息發(fā)布、服務(wù)提供和應(yīng)急管理等功能。以上海市某智慧商圈服務(wù)平臺項目為例，該項目開發(fā)層以云數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，設(shè)計了基礎(chǔ)平臺、用戶行為采集、視頻監(jiān)控采集、Web協(xié)議對接、政府網(wǎng)站采集和互聯(lián)網(wǎng)對接6個開發(fā)模塊;管理層以Web網(wǎng)站為基礎(chǔ)，設(shè)計了后臺管理、客流引導(dǎo)、綜合安防、商業(yè)推廣、環(huán)境監(jiān)測和服務(wù)合作6個管理模塊;應(yīng)用層以智能終端為依托，設(shè)計了交通查詢、購物服務(wù)、景點導(dǎo)覽、周邊信息、便民服務(wù)和公共信息6個應(yīng)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(wù)功能（如圖3）。

3.3 智慧標識系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)

智能標識系統(tǒng)具有一體化公共服務(wù)平臺的系統(tǒng)特點，根據(jù)這一特點和后期擴展建設(shè)的要求，系統(tǒng)平臺在架構(gòu)設(shè)計時需要考慮整個系統(tǒng)架構(gòu)的完整性，提供可擴充、可運行、可維護的系統(tǒng)平臺，并應(yīng)至少保證持續(xù)3-5年的預(yù)期使用擴展需求。因此，智能標識系統(tǒng)的構(gòu)建一般基于SOA的服務(wù)架構(gòu)和B/S多層架構(gòu)開展，采用J2EE技術(shù)進行搭建，并采用HTML5+CSS3前端UI架構(gòu)實現(xiàn)界面開發(fā)。

3.3.1 B/S多層架構(gòu)

B/S架構(gòu)是基于瀏覽器/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)，在當前與未來全球IT技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，B/S架構(gòu)的系統(tǒng)將成為主要的解決方案。B/S架構(gòu)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(shù)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(tǒng)。

3.3.2 基于SOA的服務(wù)架構(gòu)

隨著一體化公共服務(wù)平臺系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能的擴展，各個模塊之間進行數(shù)據(jù)的交互共享，因此，平臺的建設(shè)需要采用易交互、易擴展的架構(gòu)方式，SOA（Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)架構(gòu)）是最佳選擇。在SOA中，圍繞服務(wù)的所有模式都是以基于標準的技術(shù)實現(xiàn)的，服務(wù)既可以定義為功能，又可同時對外定義為對象、應(yīng)用等等。這使得SOA可適應(yīng)于任何現(xiàn)有系統(tǒng)，并使得系統(tǒng)在集成時不必刻意遵循任何特殊定制?；赟OA的應(yīng)用能很容易地從這些基礎(chǔ)服務(wù)架構(gòu)中添加功能，所以，基于SOA的應(yīng)用能更快地應(yīng)對市場變化，為使企業(yè)業(yè)務(wù)部門設(shè)計開發(fā)出新的功能應(yīng)用。

3.3.3 采用J2EE技術(shù)架構(gòu)

J2EE是JAVA現(xiàn)在流行的標準規(guī)范和一套開發(fā)包，由于它是被全球業(yè)界認可的開放性、通用性語言，逐漸成為當今系統(tǒng)開發(fā)的主要平臺。系統(tǒng)基于J2EE體系架構(gòu)將更加符合開放性標準。J2EE架構(gòu)與其他架構(gòu)有明顯優(yōu)勢，系統(tǒng)的架構(gòu)基于J2EE體系，可以最大程度上滿足智慧標識系統(tǒng)的開發(fā)和升級需求，有效規(guī)避技術(shù)風險。

3.3.4 采用HTML5+CSS3前端UI架構(gòu)

HTML5和CSS3是當前最流行和最合適的前端UI技術(shù)，幾乎現(xiàn)在所有的瀏覽器都能夠很好的支持。使用HTML5技術(shù)，可以更好的促進用戶與網(wǎng)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(wǎng)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(jié)構(gòu)的前提下，提供了更多的風格和更強的效果，能夠自動適應(yīng)不同的屏幕和分辨率，并自動進行布局調(diào)整。

3.3.5 信息安全技術(shù)

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(chǎn)品或系統(tǒng)的檢測、評估以及定級，是適合我國國情、系統(tǒng)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(wù)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(tǒng)作為公共服務(wù)的一個窗口，樹立在人流密集場所，面向的是區(qū)域內(nèi)所有人群，受眾范圍很廣，對信息系統(tǒng)的安全性有著嚴格的要求，一旦信息系統(tǒng)出現(xiàn)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(tǒng)的安全，充分考慮智慧標識系統(tǒng)的實際情況，依據(jù)《信息系統(tǒng)安全等級保護定級指南》，應(yīng)滿足信息安全等級保護第二級要求。

4 結(jié)語

智慧標識系統(tǒng)建設(shè)是隨著城市信息化建設(shè)發(fā)展而來的，也隨著智慧城市建設(shè)快速拓展和推進。開展“物聯(lián)網(wǎng)+標識”的融合技術(shù)創(chuàng)新和方法研究從技術(shù)、功能和管理等層面對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和技術(shù)升級帶來空前的推動力，具有重要的戰(zhàn)略意義和廣闊的推廣應(yīng)用前景。“物聯(lián)網(wǎng)+標識行業(yè)”的融合研發(fā)與應(yīng)用，必將在推動行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和供給側(cè)改革方面發(fā)揮巨大的作用。

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