沿街牌匾监测系统设计与实现

摘 要：当前社会日益发展，广告牌匾的数量庞大，如何区分这些广告牌匾是否在管理范围内，是否经过相关部门的审核等，而这些问题会对城市的建设产生影响。文中针对这些情况建设了广告牌匾监测网，并运用ArcGIS、Flex、WebService技术开发了沿街广告牌匾监测系统，此外还介绍了RFID关键技术、数据集成、倾角传感器技术，同时对牌匾监测实现GIS地图展示、实时状态监测、历史数据查询、统计等功能。在实际应用中，本系统为城市沿街牌匾监测提供了及时准确的信息支持。 
　　关键词：ArcGIS；RFID；实时监测；信息支持 
　　中图分类号：TU984.11 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）05-00-03 
　　0 引 言 
　　射频识别技术、生物识别等自动识别技术与互联网、通信、传感网络等信息技术相融合，构筑了一个无所不在的网络环境。海量RFID信息处理、传输和安全对RFID的系统集成和应用技术提出了新的挑战。RFID系统集成将向嵌入式、智能化、可重组的方向发展，通过构建RFID公共服务体系，将使RFID信息资源的组织、管理和利用更为深入和广泛[1]。 
　　我们可以运用RFID技术，给各个商家的广告牌安装有源标签，通过内置的陀螺仪就能实时监管牌匾是否被挪动或拆除，在街道上安装感应基站，保证基站能够覆盖所有标签，这样，标签的信息就能实时传输给终端，大大减少了需要的人力和物力，降低了监管难度。再结合GIS建立一个简单的可视化系统，极大地提高了管理效率。本文以北京市西城区为研究区，研究了实时监测牌匾状态的关键技术。 
　　1 系统设计 
　　1.1 监测网络硬件部署设计 
　　北京市西城区沿街牌匾监测系统结构包括传感器基站和监测数据中心，根据北京市西城区西长安街的位置和牌匾情况安装了三个监测基站，在68个牌匾上分别安装了RFID标签。 
　　沿街牌匾监测系统通过GPRS无线网络的传输来接收数据[2，3]，具体的工作原理是标识卡进入磁场后，接收解读器发出的频射信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至基站进行有关数据的处理，基站运用SIM，通过GPRS将解析的数据发送到服务器。 
　　1.2 监测系统的总体设计 
　　沿街牌匾系统总体设计分为应用层，业务层，通信层以及信号代码采集层，其系统整体框架图如图1所示。应用层可以进行数据的展示和共享。 
　　图1 系统整体框架图 
　　（1）应用层。在应用层里主要有牌匾的展示（牌匾的详细信息），监控管理，牌匾查询以及决策分析四个方面，应用层主要针对牌匾信息，牌匾展示与牌匾查询则针对用户，监控管理和决策分析针对管理人员。 
　　（2）业务层。业务层主要分为牌匾管理和管理平台两部分，在牌匾管理中又可分为牌匾拆建登记，牌匾定位查询，牌匾详细信息的更改等，在管理平台中有系统管理，用户管理和权限管理三部分，其他模块待定。 
　　（3）通信层。通信层分为RFID中间件，有线局域网，无线局域网三部分。通信层的主要目的就是传递信息。 
　　（4）采集层。采集层的采集工具由附着在牌匾上的标签，RFID阅读器，牌匾定位装置，倾角传感器等工具组成，采集层主要功能是采集牌匾信息。 
　　1.3 数据库设计 
　　在数据库设计的过程中，数据结构满足第三范式要求，为保证数据在系统里运行的高效性，数据库需保证全面准确、关系一致、松散耦合、适度冗余、高频分离。在适当的情况下使用存储过程和触发器来实现用户自定义的数据一致性和完整要求。沿街牌匾监测系统包括预警信息记录表，见表1所列；历史信息表见表2所列；标志卡信息表见表3所列；基站接收数据时间表见表4所列。