村镇宜居社区交互式管理系统设计与实现
2014-10-22顾静秋吴华瑞
顾静秋+吴华瑞
摘要：针对目前宜居社区管理信息系统匮乏，而信息化需求日益迫切的现状，结合宜居社区的现有评价指标，面向社区的信息化管理及社区居民信息沟通交互需求，集成社区已有的系统及数据资源，区别不同的应用场景，提出了宜居社区信息化系统的功能框架和网络架构，并详细介绍了社区环境监控，居民信息交互等功能细节的实现方式。系统在房山城关街道社区进行应用，实现了设计功能，为实现数字化的宜居社区做出了有效的尝试。
关键词：宜居社区；交互式；管理系统
中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）17-4186-04
Design and Implementation of Interactive Management System for Livable
Communities in Villages and Small Towns
GU Jing-qiu1，2，3，WU Hua-rui1，2，3
（1.Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture， Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Beijing 100097， China； 2.National Engineering Research Center For Information Technology in Agricultural， Beijing 100097， China；
3.Key Laboratory for Information Technologies in Agriculture， Ministry of Agriculture， Beijing 100097， China）
Abstract： In order to satisfy the demand of information management of community and interactive communication of community residents， combining with current livable community evaluation， integrating existing systems and data resources， distinguishing between different scenarios， functions framework of livable community information system and network architecture were presented. The implementation of some functions including community environmental monitoring， information exchange of residents were introduced in detail. Results showed that the system made an effective attempt for the realization of digital livable communities.
Key words： livable community； interaction； management system
宜居社区是在社区建设生态平衡理论等的指导下，围绕生活在一定地域范围内的人员建立起来的有适宜人们生活和工作的生活、文化、服务等设施，有舒适的生态环境、良好的经济环境和人文环境的社区，是一个经济消费适度化、社会管理多元化、邻里关系和谐化的地域空间。随着政府职能转变，管理重心下移，政府各部门的工作纷纷向社区延伸，日益繁重的社区管理任务，单纯依靠传统的管理手段已经远远不够，必须利用信息化手段来实现。
运用软硬件技术将社区的人、物、网络互联互通，形成网络化和信息化的全新的宜居社区形态是未来城市乃至村镇发展的主要方向，对未来产业发展和社会管理都会带来巨大影响[1，2]。面向社区的信息化管理需求，结合社区已有的系统及数据资源，区别不同的应用场景，设计并实现了宜居社区交互式管理系统。
1 系统架构
1.1 逻辑架构设计
根据社区管理系统在不同环境下的数据采集及沟通交互需求，系统采用C/S（客户端/服务器）与B/S（浏览器/服务器）相结合的逻辑架构[3]。中心的云计算平台提供数据资源存储和业务逻辑处理功能。Web服务器对外提供社区交互管理系统的统一入口，提供各项业务功能服务。Scoket服务器作为C/S结构的服务端，获取客户端提交的数据，置于云存储平台之中。系统架构图见图1。
C/S结构中，由于应用程序配置在客户端，因而在出错处理、在线帮助、权限审核、数据过滤等方面有强大的功能，可靠性高，事务数据处理能力强。C/S架构在系统中主要应用于终端环境有便携式数据传感采集设备的场景，数据需要定时采集并传输，由服务器端对实时数据进行监控，并根据情况作出响应及控制。例如社区水质监测，在河道中的水质传感器实时传回的信息，由服务端实时监控，能够及时对水污染情况进行紧急处理；社区老人及危重病人监护，配备有便携式或可穿戴式的生理参数监护仪，客户端安装软件对信息实时采集处理发送至服务端，服务端报警提醒患者复诊，必要时将采取急救措施。
B/S 结构拥有软件维护开销低、信息查询和组织方便、客户端只需装有浏览器即可访问系统等优点。交互式管理系统的主要功能都是发布在Web服务器上，客户端通过浏览器直接访问。
Web Service主要针对需要集成的子系统， 根据该子系统的消息接口，以Web服务的方式提供相应的适配器来完成消息交换和数据格式转换[4]。endprint
1.2 功能架构
宜居社区概念包含众多要素，强调各要素之间的协调、均衡，应该具有以下几个方面的特征：居民有高品质的生活质量、居住环境良好、生活设施系统完善、具有良好的人文环境、科学的管理与服务。围绕这些特征，宜居社区交互式管理系统的功能设计如图2。
系统以相关的宜居社区评价指标为基础，结合社区已有的应用系统及历史数据，进行社区交互管理系统设计，同时建立完善的社区相关字典数据库，包含建筑、人口、环境等基础数据字典。
系统功能主要分交互子系统及管理子系统两部分，相关业务数据形成社区资源信息库，积累的资源信息可进行多维度的查询统计及深度数据挖掘工作。
交互子系统实现与社区居民的信息交互，为居民提供信息查询服务的同时，通过趣味交互式栏目进行信息采集，为完善宜居社区的定义以及宜居社区评价指标的提炼提供数据支撑。其中，问卷调查以动态生成的单、多选问卷形式向用户采集社区卫生环境、社区文体设施、社区交通设施，社区商业、社区物业、社区信息服务、社区治安等社区关键要素的居民满意度情况；社区交流为社区居民提供一个自由讨论、沟通交流、二手信息发布的平台；居民知情台是居民了解社区工作的窗口，社区的居委会、物业、中介组织、服务机构的各项管理及工作信息都向居民公开，使居民真正享有知情权；趣味答题是通过答题竞技、排名、获得奖励的方式使用户参与到宜居社区的建设中来，寓教于乐，在普及宜居社区概念的同时提高居民文明素质，为社区良好的人文环境形成尽绵薄之力；意见箱接收居民对商品质量、物业管理、行政违法等各方面的投诉，以及居民对社区建设提出的良好建议。
管理子系统实现社区人口、环境、住宅等关键要素的数字化管理。其中，人口管理实现常住人口及流动人口的登记管理，以及特殊人群（困难群体、失业人员、优抚对象、老年人、残疾人）的区别化管理；环境监测通过布设在各监测点的传感设备进行环境信息采集，定时传送到管理系统服务器，实现环境信息的实时监控，异常情况预警，系统实现了对社区主要河道水质情况的监测；住宅管理实现对社区内的小区、楼宇、出租屋等住宅信息的详细管理；设施管理实现社区内交通设施、医疗卫生设施、教育机构、娱乐设施、商业设施、公园绿地等基础设施的管理；事务管理实现社区事务记录，包括社区对下岗人员、救助群体所做工作，社会志愿者工作，社区治安事件、调解、信访工作；组织管理实现社区的居委会、物业，中介组织、服务机构的制度、职责、人员及联系方式等相关内容的信息管理[5]。
2 系统实现
采用当前主流的J2EE架构设计开发，技术方案成熟，支持异构环境、易扩展、可伸缩性强，J2EE架构简单，但功能强大，可以通过配置WEB容器集群来达到横向扩展。Web层是由MVC框架提供的（Struts2框架）。业务对象是POJO，运行在轻量级容器里。业务对象仅通过接口来访问，当更改具体业务对象的实现类后，业务对象无需修改，实现了面向接口编程。数据访问机制通过轻量级的O/R Mapping（Hibernate框架）实现，该层能提供透明的持久化，该持久层实现了对数据访问方式JDBC的轻量级封装。用户通过浏览器访问系统网页。通过用户在网页上的键鼠操作，调用Struts中的相应action完成页面跳转以及数据映射的操作。Hibernate接受Struts映射产生的hashMap通过dao层的数据持久化逻辑将数据写入Database[6，7]（图3）。
以下以系统中的典型功能分别说明C/S结构、Web Service及B/S结构的主要实现方法。
2.1 环境监测
传感器终端通过常规五参数水质监测仪，实时在线监测常规五参数（pH、温度、溶氧、电导率、浊度），通过数据接收解析客户端代理实现数据的接收、过滤及封装。客户端代理设定数据监控服务器的地址后，通过Socket向监控服务器按定义好的协议传输数据。这种C/S架构的处理方式，使客户端完成了数据的采集及处理过程，减轻了服务器的负担，更为重要的是把对终端设备的适配工作交给了客户端代理处理，服务器端只专注于对水质监测数据的检测与处理，大大提高了系统的可扩展性，在更换终端设备的情况下，只需对客户端代理进行功能变更，服务器端不用做任何修改（图4）。
2.2 人员信息采集
社区人员的基本信息及健康档案数据是宜居社区要管理的关键数据。而这些数据已经在不同领域系统的不同应用系统中正在应用，交互式管理系统要实现对这些人员基本信息数据的集成而不是要重新采集这些信息，同时还要保证系统之间的松耦合性。为此，采用Web Service技术，通过调用服务器端人员信息采集Web Service实现数据的集成，使用XML来编解码数据，并使用SOAP来传输数据。
HTTP请求的Header格式描述见表1。
http请求主体部分信息
<？xml version=“1.0” encoding=“UTF-8”？>
