本站原创摘 要：研发基于物联网技术的小区物业管理信息系统是当前小区物业智能化管理急需解决的问题.本文分析了小区物业管理系统的功能需求,提出了物联网技术在小区物业管理信息系统的应用思路,设计并开发了基于物联网技术的小区物业管理信息系统,对小区物业管理的信息化、智能化具有实际指导意义.
关 键 词：小区物业管理；物联网；信息系统
中图分类号TP39文献标识码A文章编号：2095-2163（2014）02-
StudyonResidentialPropertyManagementInformationSystembasedonInterofThingsTechnology
CHIJian1,2,SHIFei1
（1SuqainCollege,SuqianJiangsu223800,China；2SchoolofEnvironmentandMapping,
ChinaUniversityofMiningandTechnology,XuzhouJiangsu221116,China；）
Abstract：ToresearchanddevelopmentthemunitypropertymanagementinformationsystembasedonInterofThings（IOT）technologyhasbeetheurgentproblemtobesolvedincurrentintelligentresidentialpropertymanagement.Thefunctiondemandofresidentialpropertymanagementsystemisanalyzedinthispaper,andtheidealoftheIOTtechnologyintheapplicationofresidentialpropertymanagementinformationsystemisputforward.FurtherlytheresidentialpropertymanagementinformationsystembasedontheIOTtechnologyisalsodesignedanddeveloped.Inaddition,thepracticalreferencefortheintelligentandinformatizationoftheresidentialpropertymanagementwasprovidedtoo.
Keywords：ResidentialPropertyManagement；TheInterofThings；InformationSystem
0引言
物联网（IOT）是指在一定的协议下,将世界上的物体互联起来进行信息交流与通讯的一种网络,借助于射频识别（RFID）、全球卫星定位系统（GPS）、各种感应器、扫描器等设备,可以实现物体间的相互识别、信息交换、跟踪定位与监控管理等功能[1-2].IOT是传感、通讯、自控等多类高新技术领域的交叉综合,包含了RFID、传感器、网络通讯、数据挖掘、智能计算等关键技术[3-4].在物联网概念提出后的短短十多年的时间里,物联网技术集成以及在相关领域的应用即已获得了迅猛的发展和飞跃的进步.现如今,物联网是下一代信息技术的突破点业已得到公认,并引发了世界各国的重视和关注.大量研究也已表明其在交通、物流、零售、医疗、安全以及城市管理和数字家庭等领域中有广泛的应用价值和前景[5],并且在校园安防[6]、城市消防[7]、家庭物联网[8]、数字社区[9]等领域已经获得了较为成功的物联网技术应用.一方面,这些研究为在小区物业管理信息系统中引入物联网相关技术奠定了基础.另一方面,国内高档住宅小区日益增多,但小区物业管理却相对滞后,阻碍了住宅小区管理的科学化、高效化.面对当前小区管理智能化的发展趋势,小区物业管理需要更多地借助现代科技,提高小区监管的智能化、网络化和信息化.在这种背景下,探讨物联网技术在小区物业管理中的应用具有重要的现实价值.
1小区物业管理系统的功能需求
随着房地产业的发展和房地产管理体制的改革,小区的物业管理模式也随之出现.作为独立的产业部门,小区的物业管理具有重要的社会经济功能.其管理内容主要包括以下部分：
（1）小区公用设备,如道路、广场、绿化、水景、停车场、路灯、垃圾箱、水电暖的维修与管理等.
（2）房产信息,如小区信息、建筑信息、单元信息、房屋信息、装修信息、房屋权属与租赁等.
（3）户主信息管理与服务,如户主的姓名、年龄、单位、房号、住户面积、停车场号、等；还应包括为事物申请、派工服务等.
（4）社区服务,如医疗卫生、文化教育、商业、餐饮、娱乐、投诉、信息发布等.
（5）小区安全,如防火、防盗、装修安全管理、治安巡逻检查、车辆管理、外来人员管理等.
（6）收费,如水、电、气、物业管理、特约服务等费用.
（7）物业管理公司内部管理.
另外,随着计算机信息科学与智能技术走进千家万户,小区物业管理的内容与技术手段也在不断进步.例如,“设备监控”、“门禁管理”、“远程三表”、“现代通信”、“安防报警”、“小区一卡通”、“智能监管”等等方面的服务也日渐普及,由此则使得小区物业管理的内涵也获得了不断的丰富和完善.随着物业管理内容的渐次拓展,其业务量、数据量与日俱增,传统的物业管理模式面临着重大挑战,越来越多的物业管理公司走上了信息化的道路,建立了适合公司运营状况的物业信息管理系统并实现了规范化、精细化的管理,从而获得了整体管理水平的提高.小区物业管理系统则是应小区相关业务的需要而建立的用于小区物业管理业务的综合系统,主要用于物业信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用,通常可称为物业管理信息系统.
2物联网技术及其在小区物业管理信息系统中的应用思路
在物联网理念、技术以及相关研究基础上构建而成的小区物业管理信息系统将在很大程度上改变传统物业信息管理系统的工作方式与信息流程.
一方面,从宏观理论的角度看,信息管理系统中信息流通常要经过采集、传输、处理、反馈等过程并循环,并表现出管理者的主动性与被管理对象的被动性.在物联网概念及其技术的影响下则可以不分主被动,简单地将其信息处理划分为信息交互和信息处理两个主要方面.在系统的信息交互上,是人与物、物与物的双向或多向交流；在系统的信息处理上,也将会是物的智能处理与人的处理决策并存的状况.另一方面,从微观的应用角度看,在上述信息交互与信息处理两个方面也体现出了物联网技术在小区物业管理信息系统中的应用点.
（1）系统的信息交互
在小区物业管理系统中,作为管理者的人或物获取信息主要通过RFID、GPS、视频监控以及各种传感器获取信息.例如公共设施管理中水电暖气等设施设备信息、停车场车位信息、环境信息；安全管理模块中车辆人员进出与定位信息、周界安防红外监控信息、视频监控信息、火灾自动报警信息；收费管理中的三表信息等等.作为被管理的人或物主要通过网络获取相关的处理信息与决策指令并做出有关响应.在上述信息的双向交流中,有线与无线网络是信息的传输媒介,其中涉及现有的互联网、广电网、通信网、下一代互联网（IPv6）以及各种传感器网络等物联网相关技术.
（2）系统的信息处理
随着生活水平的提高与科学技术的发展,小区物业管理面临越来越多的庞杂数据,包括空间数据、非空间数据以及时空数据.对这些数据与信息实现标准化、实时化行业智能化处理必然借助强大的计算机,并运用时空数据库以及云计算等物联网相关技术.虽然目前作为物业管理系统中的物只能进行初步的智能化信息处理与传输,但随着信息物理科学与人工智能的发展,这些物也必将作为独立的智能体而存在.例如,小区的一些公共设施设备可以在搜集环境信息后自动运转、自行检测维护或报主控系统完成决策.另外,系统信息处理过程中必然涉及人与物不同认识与思维模式的信息,故在管理系统中也有必要引入与物联网相关的空间信息技术和可视化等技术来协调人与物的信息处理界面.例如,在管理信息系统中引入GIS空间可视化技术则可以信息的识别、处理与管理决策提供良好有效的辅助作用.
3基于物联网技术的小区物业管理 信息系统构建
物联网技术改变了传统的信息交互模式和管理模式,基于物联网模式下的小区物业管理信息系统是应用物联网技术对系统进行优化设计,通过有效的传输网络,将多元信息服务与管理系统集成,为小区的物业服务与管理提供高技术的智能化手段,以期实现快捷高效的超值服务与现代管理.
3.1系统的架构与功能模块
小区物业管理系统的构建需要对小区各种空间与非空间数据进行整理并归类建库,形成管理信息数据库,在此基础上通过各种信息智能采集设备及时获取当前的信息与数据,同时系统借助于计算机有线及无线网络将数据汇总至监管控制中心进行处理并及时反馈.此外,系统还需要建立数字社区网站,从而建立与小区业主的信息沟通与交流,系统的总体架构如图1所示.由图1可见系统构建的基础是计算机网络,但整个系统的构建包含了诸如RFID、红外感应器等信息传感设备、全球定位系统、地理信息系统等诸多物联网技术,从而超越了当前互联网的技术概念,真正实现了智能化或半智能化的信息交换与信息处理.
图1系统总体架构图
Fig.1Theoverallsystemarchitecturediagram
根据系统的架构特点与小区物业管理的实际业务,从适应现代小区物业管理的内涵及其智能化概念的延伸角度出发,对小区物业管理系统的功能模块进行了具体的划分,如图2所示.
图2系统功能模块划分图
Fig.2Divisionofsystemfunctionmodulediagram
3.2系统数据库设计
系统数据库设计是指对于一个给定的应用环境设计出合适的数据库模式,建立数据库,使之能够有效地存储和管理数据.小区物业管理系统数据库包括空间数据和属性数据,其中的空间数据主要包括建筑、道路、广场、线路等的地理位置以及对应的位置背景数据；而属性信息则包括描述空间特征的属性信息以及小区的各种物业信息.在此,对这两类数据库分别展开如下分析.
（1）空间数据库
空间数据库是统一存储的空间数据的集合,本研究采用了现代化GIS的数据模型――Geodatabase数据模型,这是ESRI公司基于多年的探索研究和先前多次的实施应用而逐级进化得来的,能够确保系统处理大量空间与非空间数据,同时保持数据的完整性并提供众多高级管理功能.在Geodatabase数据库中针对数据的特点将其分为点数据集、线数据集和面数据集三个集合,分别建立相对应的数据层,数字化和赋予相应的属性数据后入库.具体的分类分层和数据库详见表1和图3.
（2）属性数据库
上述Geodatabase数据模型包含了空间要素的属性数据,但是对于一些不适合用空间要素来表示的物业信息（例如物业公司费用的收取支出）则需要使用属性数据库,本研究采用SQLServer数据库.根据物业管理的内容分别建立数据表,例如表格之一的三表费用管理表详细设计如表2所示.（3）属性数据与空间数据的关联
在建立了上述相关的属性表之后,部分表需要和空间图层进行连接,具体的方法为：首先在相关的空间信息图层的属性表中建立连接字段,然后在完成相关属性表格时要预留与空间信息图层的接口字段,最后在数据库中连接空间图层信息和属性信息.经连接操作后,在进行信息查询以及信息处理的时候,其空间信息和属性信息可以得到统一.
3.3管理软件的开发
（1）开发环境
系统管理软件是整个管理系统的中枢,根据系统架构的特点以及系统划分的功能模块,考虑到ArcEngine组件式开发的优点和特点[10],本研究选用了ArcEngine组件,并在.NET平台上使用C#语言进行开发,选择的集成开发语言环境为Microsoftvisualstudio2008,系统软件运行平台为WindowsXP.
（2）软件界面与主要功能开发
软件界面主要由菜单栏、工具栏、目录树、图形区以及功能区组成,软件运行界面如图4所示.
图4小区物业管理信息系统软件界面
Fig.4Interfaceofresidentialpropertymanagementinformationsystem
软件的功能主要包括各种信息、费用、监控等自动管理功能以及GIS相关功能等.其中,GIS相关功能主要基于ArcEngine组件二次开发实现,其它功能则结合组件、数据库和其它相关技术来实现.
经编码开发后的系统具备了基本的GIS功能,例如各种图层图形的操作,基于位置或基于属性的查询分析功能,制图制表等等.其中图形操作主要依靠基本工具栏中的功能按钮实现,例如基于位置的空间查询即如图5所示.查询分析工作则散见于工具栏和功能菜单中,例如小区出入人员（如图6所示）和车辆查询,其功能的实现是借助RFID技术自动读取出入人员和车辆的标识号,结合后台数据库内的信息来处理.
图5基于位置的空间查询示例图
Fig.5Figureofthespatialquerybasedonthelocation
图6出入人员查询示例图
Fig.6Figureoftheentryandexitpeoplequery
在信息管理与费用管理方面,实现了基于位置和结合图形的小区住户、产权、维修、服务等信息的自动维护与管理,实现了物业费用（如图7所示）、停车场费用、维修基金、三表自动费用、公司内部费用的综合化与数字化的管理.例如停车场费用管理开发的过程,首先需要设计前台界面（如图8所示）用以读取信息和返回信息的显示,然后编码实现后台数据库的连接,最后根据读取的信息区分年卡、月卡、普通卡类型,并根据类型和存车/取车的时间相应地确定有关费用和扣取的方式.
图7物业费用管理界面
Fig.7Softwareinterfaceofthecostofpropertymanagementfee
在安全监控方面,越来越多的研究实现了GIS地图和视频监控的结合[11-12],本系统对于监控点的查询可以直接输入监控点号（图9所示）,也可以在地图上单击左键查找对应的监控点（图10所示）,查找到对应的监控点可以实时调取监控画面（图11所示）,在监控界面可以显示监控画面调取、监控画面关闭、录像、保存录像、停止录像、调取录像、截图、调取截图等诸多功能.
图8停车费用管理界面
Fig.8interfaceofthecostofparkingfee
图9直接输入监控点编号查询
Fig.9Querybyinputmonitoringpointnumberdirectly
图10通过位置搜索监控点查询
Fig.10Querybysearchcontrolpointsbasedontheirposition
图11监控界面
Fig.11Monitoringinterface
4结束语
本研究理论实践相结合,在当前信息化社会背景下,归纳总结了物联网以及小区物业管理的概念及发展,探讨了物联网技术在小区物业管理上的应用思路,构建了基于物联网相关技术下的小区物业管理信息系统架构,最后开展了系统的开发和编码工作并实现了试运行.研究表明：
（1）物联网作为一种集智能化识别、跟踪定位、监控管理等功能为一体的网络,业已成为众多领域新兴的研究热点.与此同时,国内外小区物业管理的发展表明,智能化小区的发展迫切需要现代化的物业管理,从而奠定了小区物业管理的信息化和数字化的发展方向.将物联网技术引入到小区物业管理信息系统中对于提高小区物业智能化管理水平,提高小区居民的居住舒适度和对小区物业管理的满意度,以及建设和谐社区等具有重要的意义.
（2）此系统设计顺应了智能化小区物业管理的需求,系统架构与模块设计合理,小区物业管理信息处理流程与监管方法及其功能实现可行可靠,数据库与数据结构符合系统使用要求,为日后的 ;软件开发提供了实现基础.
（3）编程开发的小区物业管理系统软件功能满足使用需求,试运行正常.此系统的成功开发有利于小区的物业管理与物业管理信息化发展,改进了物业管理的能力与效率,同时保障了小区居民生活的舒适性和安全性,而且也进一步提高了物业管理的信息化与便捷性,并在相当程度上提升了小区安全监控与物业管理的总体水平.