淺談新一代PGIS技術在智慧消防中的創新應用

摘要：智慧消防系統是一種將GPS(全球衛星定位系統)、GIS(地理信息系統)、GSM(無線移動通信系統)和計算機、物聯網及大數據等技術集于一體的智能消防無線報警網絡服務系統Redis內存數據庫應用于智慧消防系統的設計中，可以使智慧消防數據查詢滿足高訪問量、操作方便的現實需求，為智慧消防的大數據存儲設計提供了有效的參考。

關鍵詞：智慧消防；物聯網；大數據；Redis內存數據庫

智慧消防系統山是一種將GPS(全球衛星定位系統)、GIS(地理信息系統)、GSM(無線移動通信系統)和計算機、物聯網和大數據⑵等技術集于一體的智能消防無線報警網絡服務系統。隨著信息技術的深度發展，人類已進入大數據時代，消防行業面臨著巨大挑戰與機遇，傳統消防系統工作方式與新形勢、新任務不相適應的矛盾日益凸顯,在物聯網產業迅猛發展的大背景下，主動運用大數據來解決了電信、建筑、供電、交通等公共設施建設協調發展的問題，在智慧消防系統中，消防指揮與用戶單位聯網，改變了過去傳統、落后和被動的報警、接警、處警方式，實現了報警自動化、接警智能化、處警預案化、管理網絡化、服務專業化、科技現代化，大大減少了中間環節，提高了處警速度，做到了方便、快捷、可靠，使人民生命、財產的以及警員生命的得到保護

Redis*Remotedictionaiyserver)是一款開源的、網絡化的、基于內存的、可進行數據持久化的Key-Vah/存儲系統。它的數據模型建立在外層，類似于其他結構化存儲系統，是通過Key映射Value的方式來建立字典以保存數據，有別于其他結構化存儲系統的是，它支持多種數據類型的存儲：字符串(string)、鏈表(list)、集合(set)、有序集合(zset)和哈希類型(hash),并且各種類型都支持豐富的操作，其中大多都支持原子操作。為了保證數據存取的效率，數據都保存在內存中Redis還提供了對持久化的支持％它可以定期將更新的數據異步寫入磁盤，同時不影響繼續提供服務。在此基礎上，還實現了主從復制，這對預防單點故障和提高負載能力有很大幫助。在操作方面，Redis基于TCP協議的特性使得它可以通過管道的方式進行數據操作閩。Redis本身提供了一個可連接Server的客戶端，通過客戶端可方便地進行數據存取操作。

在智慧消防底層數據庫設計中，*可以應用Redis數據存儲系統，以滿足高訪問量與操作方便的需求氣在操作方面，應用Redis的管道通訊方式進行數據操作，通過Redis本身的客戶端，可以同時連接Server服務器，方便地進行數據存取操作常用的消防產品信息如：產品的生產企業、型號、證書編號、地理位置信息與應急救援指示信息等較復雜的信息等信息可以以字符串的格式存儲在Redis的底層數據結構中、通過hash結構存儲，并通過可以標識產品信息的主鍵建立不同數據表中各條產品信息的聯系，構建底層信息字典利用Redis底層數據結構對字符串和字典數據的支持，可以達到快速査詢的目的。

在字符串數據的實現中，采用SDS(SimpleDynamicString,簡單動態字符串)取代了功能單一，抽象層次低，并且不的char*類型字符串。在字典數據的實現中，為了兼顧簡單性,使用了哈希表。在實現哈希表時，有一個問題就是釆用何種策略來解決碰撞問題。對于使用鏈地址法來解決碰撞問題的哈希表來說.哈希表的性能取決于哈希表大小與保存節點數量之間的比率、RDB將數據庫的快照以二進制的方式保存到磁盤中在Redis運行時，RDB程序將當前內存中的數據庫快照保存到磁盤文件中，在Redis重啟動時，RDB程序可以通過載入RDB文件來還原數據庫的狀態。AOF則以協議文本的方式，將所有對數據庫進行過寫入的命令(及其參數)記錄到AOF文件，以此達到記錄數據庫狀態的目的。AOF更像是歷史記錄，記錄所有運行過的命令。但是AOF文件就會隨著時間持續增長，進而占據整個磁盤為此，Redis設計了AOF重寫機制，通過開啟新線程，掃描數據庫數據，將其轉化為Redis命令，存入臨時的AQF文件當掃描完后，用臨時文件代替AOF文件。這樣一來，AOF文件中記錄的命令，因而不會占據很多空間。

Redis兼具內存數據庫隨機訪問的優勢和Key-Value數據模型簡單特點，因此，其I/O性能非常優異，支持高并發性，豐富的數據結構適合存儲何種復雜的數據?？紤]到社會對智慧消防數據服務的實時響應、高并發、高吞吐量提出了更高的需求，且大多數消防產品信息數據服務后臺數據量并不大，大容量、低價格的內存使得以內存數據庫的輕量級空間數據應用成為可能。本文以內存數據庫Redis為平臺，利用其響應速度快、并發性高、數據結構豐富的優勢，研究了Redis的輕量級數據的組織和索引方法，提升髙并發訪問下消防產品信息數據服務的響應速度和査詢性能。

Redis本身存儲是一個巨大的Hash表，為了模仿關系型數據庫的表，通常使用分隔符分隔“表名”以及“字段”，本文使用”：”作為分隔符例如存儲一個消防產品的屬性信息，可以表示為Product：ProductID作為key,并用hash結構存儲消防產品屬性信息field域包括：產品名稱(ProductName)、產品型號(ProductType)、出廠日期(DateofProduct)、技術參數(TechnicalParameters)、證書編號(CertificateNumber)、安裝位置(InstallationSite)和報警記錄(AlarmRecord)等字段。value域包含實際的存儲信息。在每一個消防產品投入到智慧消防云平臺前，系統會為其賦予的產品編號PmductlD,因此該key。