智慧体育场馆系统构建与应用

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来源：《山东体育科技》2020年第04期

        摘 要：通过阅读前沿科学技术资料文献，依据颁布相关促进体育智慧化建设文件，创新提出构建智慧体育场馆系统方案，在物联网、云计算、大数据和AI（人工智能）等信息技术加持下，利用物联网系统收集体育场馆运行数据，运用云计算和AI算法实现体育场馆的自主管理。智慧体育场馆系统是包含场馆运营和数据统计、场馆预订管理、赛事和课程管理等组成模块的一体化控制系统，可大幅度提升体育场馆科技水平和减少体育场馆日常支出，充分发挥体育场馆全部效能，保证体育场馆整体化建设紧跟时代潮流。

        关键词：智慧体育场馆系统;构建;应用

        中图分类号：G818 文献标识码：A 文章编号：1009-9840（2020）04-0031-04

        Construction and application of smart sports venue system

        WANG Jun

        （Graduate School， Harbin Sport University， Harbin 150000， Heilongjiang， China）

        Abstract：Based on the materials and documents of cutting-edge science and technology， and according to the government’s promulgation of relevant documents to promote the smart construction of sports， the research innovatively proposes the construction of smart stadium system solutions. With the support of information technology such as the Internet of Things， cloud computing， big data and AI， the Internet of Things system is used to collect stadium operation data， the cloud computing and AI algorithms to achieve autonomous management of the stadium. The smart stadium system is an integrated control system that includes components such as stadium operations and data statistics， stadium reservation management， events and course management， which can greatly improve the technology level of the stadium and reduce daily expenditures of the stadium， and give full play to the full efficiency of the stadium， ensuring that the overall construction of the stadium keeps pace with the times.

        Key words：smart; stadium system; construction and application

        2018年8月10日國务院印发的《体育强国建设纲要》中提出要“运用物联网、云计算等新信息技术，促进体育场馆活动预订、赛事信息发布、经营服务统计等整合应用，推动智慧健身路径、智慧健身步道、智慧体育公园建设。鼓励社会力量建设分布于城乡社区、商圈、工业园区的智慧健身中心、智慧健身馆。依托已有资源，提升智慧化全民健身公共服务能力，实现资源整合、数据共享、互联互通，加强分析应用[1]”。《纲要》的发布对构建智慧体育场馆系统提供了支持，利用物联网、大数据、云计算等新技术提高体育场馆的社会服务能力，拓宽体育场馆综合功能，符合新时代背景下体育场馆发展需要。2013年11月国家体育总局也发布了《关于加强大型体育场馆运营管理改革创新 提高公共服务水平的意见》文件，提出要缓解体育需求快速增长与公共资源不足之间的矛盾，解决体育场馆赛后运营效能不佳、服务能力不强、利用水平不高等问题。强调需促进服务信息互联互通，提高体育场馆运营网络化服务和信息化管理水平[2]。当前体育场馆运营存在的主要问题是场馆运营水平较低、信息化水平不高、经营管理存在漏洞、人力成本过高等问题。中国体育场馆协会副理事长李亚群在接受采访时表示，国内70%的体育场馆是亏损状态，场馆利用率较低，2015年我国体育场馆数量在188万个左右，预计到2025年我国体育场馆数量将达到250万个，全国体育场馆面积达到27.8亿。当今社会发展日新月益，信息技术革新迅速，人民群众对于健康体育生活的渴求，要求体育场馆必须进行变革，将智慧化体育理念贯穿体育场馆从设计、建造，再到运营、管理的生命周期全过程，切实保证我国体育事业又好又快发展。

        1 智慧体育场馆系统的基本内涵

        1.1 智慧体育场馆系统的定义

        智慧体育场馆系统是随着新兴信息技术的快速发展，由“智慧城市”和“智慧校园”等概念衍生而来，是涵盖大数据、云计算、物联网等技术的新兴词汇。具体来说，智慧体育场馆系统是基于4G/5G或WIFI网络环境，通过大数据、AI、云计算、物联网等技术实现场馆、用户和管理者之间的信息交换，利用数据可视化和人工智能等技术对数据进行加工处理，科学预测场馆后期人流量趋势，个性化推荐场馆使用需求，最终达到场馆的自主决策和运营能力的综合控制系统。

        智慧体育场馆系统的定义需要与时俱进，随着社会发展，智慧体育场馆系统的内涵也将不断丰富，技术水平和高科技含量都将发生质的提高。

        1.2 构建智慧体育场馆系统的现实意义

        1.2.1 提升体育场馆科技水平，满足使用者多元化服务需求

        “科学技术是第一生产力”，提升体育场馆科技水平是提供多元化服务的必要保障。当前，我国体育场馆信息化水平较低，无论是在场馆的综合利用还是场馆的科技含量方面，都难以满足使用者形式多样的使用需求。提升体育场馆的综合服务能力，不仅要更新体育场馆设计研究理念，减少设计建造传统体育场馆设施，利用先进设计理念，设计环保、节能、可持续的先进体育场馆，采用新型建筑材料，增加体育场馆的使用时长和建筑强度。对体育场馆进行一体化控制系统布局安装，运用科学技术力量，提升体育场馆品牌效应，采用新媒体营销手段，全方位展现智慧体育场馆多元化服务体系。

        1.2.2 减少体育场馆人工支出，解决管理者多角色管理困境

        传统体育场馆效能较低。数据显示：我国体育场馆中70%处于亏损状态。体育场馆作为社会公共资源，近年来，我国对体育场馆的财政支出逐年增长，2010—2016年增长12.%，达到119.5亿元。我国体育场馆主要为财政投资建设，占到30.6%，超过一半体育场馆为所有[2]。除去体育场馆日常维护开支，体育场馆的管理人员开支占所有开支的主要部分。智慧体育场馆系统能够有效减少人工使用降低开支，在提升管理效能的同时又降低了体育场馆的支出，对于体育场馆发展大有裨益。新时代背景下，需要“一专多能”的管理者，即复合型人才，让专业的人担任专业的职务，解决管理者多角色混乱局面。

        1.2.3 发挥体育场馆全部效能，均衡经营者多样性盈利需要

        据统计，目前不开放的体育场馆达12.35%，每年开放1～90天的场馆占2.84%，每年开放90～180天的场馆占8.69%;每年开放180～270天的场馆占12.35%[4]。国家多次要求体育场馆要免费或低收费向公众开放，体育场馆不开放将无法创造经济收入，必须盘活现有体育场馆资源，充分利用现有体育场馆创造经济收益。智慧体育场馆系统能实时准确反映体育场馆使用情况，向使用者精准推荐合适的体育场馆，利用大数据和云计算等技术支持，为经营者提供个性化经营方案，在保证用户和管理者权益的情况下最大限度创造收入。

        2 智慧体育场馆系统的构建

        2.1 总体架构构建原则

        2.1.1 创新原则

        智慧体育场馆系统作为信息技术发展带来的产物，其发展受信息传递的滞后性和先进技术运用于实践时间差的影响。所以，体育工作人员必须保持创新思维，及时准确对体育领域先进发展经验进行总结，并对其他领域前沿科技进行学科迁移，使体育发展紧跟前沿。

        理念是行动的先导，创新思维是体育发展必不可少的思维，对于认清当前体育发展形势，突破体育发展缺乏科技支撑瓶颈有积极作用。随着科技的进一步发展，转变固有思维模式，创新设计、开发理念，建设具有世界一流水平的体育场馆设施，提升体育场馆对公众的体育服务能力。

        2.1.2 一体化原则

        建立统一有序的体育场馆管理机构，对体育场馆生命周期进行监管，利用大数据和云计算对体育场馆统一协调管理，因时因势因地制宜，自上而下统一协调，鼓励体育场馆多元化经营模式创新，丰富人们体育文化生活，减少重复繁琐的体育场馆相关系统开发，节省运维支出，建立一体化智慧体育场馆系统，保证体育场馆的统一协调运行。

        2.1.3 开放共享原则

        体育场馆作为公共资源，其自身的公益性与生俱来，智慧体育场馆系统是对体育场馆的整合，其目的在于加大体育场馆的开放力度，利用信息技術增加体育场馆经济收入，要坚持开放共享原则，利用阿里和腾讯等互联网企业在体育领域的标准服务模型、大数据和AI算法、实现智慧体育场馆“服务、管理、营销”三位一体[5]，贯彻“免费或低收费”，激发体育场馆市场活力，使体育场馆更好服务于人民群众。

        2.2 智慧体育场馆系统总体架构

        智慧体育场馆系统是依托互联网思维，整合现有体育场馆资源，按照统一的标准规范体系构建智慧体育场馆系统，其总体框架主要包括基础设施支撑系统层、应用系统基础支撑平台系统层、智慧体育场馆内容层、标准与规范体系四个部分（见图1）。

        2.2.1 基础设施支持系统层

        智慧体育场馆系统主要是统筹现有和待安装软硬件设施，其中硬件设施有数据库、Wi-Fi或5/4G设施、云、物联网传感器、PC端/手机端、可视化显示屏、动力系统等;软件主要有操作系统、数据库软件、中间件软件等。

        2.2.2 应用系统基础支撑平台系统层

        按照计算机信息网络系统构建共性规则，需要建构可以重复调用的共性应用基础平台、通用工具类软件、业务或功能组件等便于系统的个性开发。应用系统基础支撑平台系统层是系统框架体系的核心和具体事务应用体系的管理和控制的关键。应用系统基础支撑平台系统层主要包括了共性应用基础支撑层（用于人员信息管理、权限管理、信息数据管理等），可复用的常用工具类软件（包括流式文档软件和版式文档软件（国外DOC、国标OFD），电子表单，表表工具，全文检索，二维三维地理信息管理系统（GIS），辅助决策分析系统，数据转换工具，条形码/二维码读写软件，仪表与RFID读写软件，各类应用软件辅助定制平台等），可复用的业务与功能组件（包括ID生成、通用树、日志管理、在线帮助、条码生成等），安全防御系统，数据中心，API接口，各类软件辅助定制平台等。

        2.2.3 智慧体育场馆内容层

        智慧体育场馆系统是对体育场馆的管理和服务具体架构，对体育场馆的具体事务进行精准的划分，针对体育场馆从设计、建造、运营管理的全过程进行内容层布局，主要包括场馆预订、赛事管理、课程管理、场馆运营和数据统计、保障体系与基础设施等五个方面。

        智慧体育场馆系统的定义需要与时俱进，随着社会发展，智慧体育场馆系统的内涵也将不断丰富，技术水平和高科技含量都将发生质的提高。

        1.2 构建智慧体育场馆系统的现实意义

        1.2.1 提升体育场馆科技水平，满足使用者多元化服务需求

        “科学技术是第一生产力”，提升体育场馆科技水平是提供多元化服务的必要保障。当前，我国体育场馆信息化水平较低，无论是在场馆的综合利用还是场馆的科技含量方面，都难以满足使用者形式多样的使用需求。提升体育场馆的综合服务能力，不仅要更新体育场馆设计研究理念，减少设计建造传统体育场馆设施，利用先进设计理念，设计环保、节能、可持续的先进体育场馆，采用新型建筑材料，增加体育场馆的使用时长和建筑强度。对体育场馆进行一体化控制系统布局安装，运用科学技术力量，提升体育场馆品牌效应，采用新媒体营销手段，全方位展现智慧体育场馆多元化服务体系。

        1.2.2 减少体育场馆人工支出，解决管理者多角色管理困境

        传统体育场馆效能较低。数据显示：我国体育场馆中70%处于亏损状态。体育场馆作为社会公共资源，近年来，我国对体育场馆的财政支出逐年增长，2010—2016年增长12.%，达到119.5亿元。我国体育场馆主要为财政投资建设，占到30.6%，超过一半体育场馆为所有[2]。除去体育场馆日常维护开支，体育场馆的管理人员开支占所有开支的主要部分。智慧体育场馆系统能够有效减少人工使用降低开支，在提升管理效能的同时又降低了体育场馆的支出，对于体育场馆发展大有裨益。新时代背景下，需要“一专多能”的管理者，即复合型人才，让专业的人担任专业的职务，解决管理者多角色混乱局面。

        1.2.3 发挥体育场馆全部效能，均衡经营者多样性盈利需要

        据统计，目前不开放的体育场馆达12.35%，每年开放1～90天的场馆占2.84%，每年开放90～180天的场馆占8.69%;每年开放180～270天的场馆占12.35%[4]。国家多次要求体育场馆要免费或低收费向公众开放，体育场馆不开放将无法创造经济收入，必须盘活现有体育场馆资源，充分利用现有体育场馆创造经济收益。智慧体育场馆系统能实时准确反映体育场馆使用情况，向使用者精准推荐合适的体育场馆，利用大数据和云计算等技术支持，为经营者提供个性化经营方案，在保证用户和管理者权益的情况下最大限度创造收入。

        2 智慧体育场馆系统的构建

        2.1 总体架构构建原则

        2.1.1 创新原则

        智慧体育场馆系统作为信息技术发展带来的产物，其发展受信息传递的滞后性和先进技术运用于实践时间差的影响。所以，体育工作人员必须保持创新思维，及时准确对体育领域先进发展经验进行总结，并对其他领域前沿科技进行学科迁移，使体育发展紧跟前沿。

        理念是行动的先导，创新思维是体育发展必不可少的思维，对于认清当前体育发展形势，突破体育发展缺乏科技支撑瓶颈有积极作用。随着科技的进一步发展，转变固有思维模式，创新设计、开发理念，建设具有世界一流水平的体育场馆设施，提升体育场馆对公众的体育服务能力。

        2.1.2 一体化原则

        建立统一有序的体育场馆管理机构，对体育场馆生命周期进行监管，利用大数据和云计算对体育场馆统一协调管理，因时因势因地制宜，自上而下统一协调，鼓励体育场馆多元化经营模式创新，丰富人们体育文化生活，减少重复繁琐的体育场馆相关系统开发，节省运维支出，建立一体化智慧体育场馆系统，保证体育场馆的统一协调运行。

        2.1.3 开放共享原则

        体育场馆作为公共资源，其自身的公益性与生俱来，智慧体育场馆系统是对体育场馆的整合，其目的在于加大体育场馆的开放力度，利用信息技术增加体育场馆经济收入，要坚持开放共享原则，利用阿里和腾讯等互联网企业在体育领域的标准服务模型、大数据和AI算法、实现智慧体育场馆“服务、管理、营销”三位一体[5]，贯彻“免费或低收费”，激发体育场馆市场活力，使体育场馆更好服务于人民群众。

        2.2 智慧体育场馆系统总体架构

        智慧体育场馆系统是依托互联网思维，整合现有体育场馆资源，按照统一的标准规范体系构建智慧体育场馆系统，其总体框架主要包括基础设施支撑系统层、應用系统基础支撑平台系统层、智慧体育场馆内容层、标准与规范体系四个部分（见图1）。

        2.2.1 基础设施支持系统层

        智慧体育场馆系统主要是统筹现有和待安装软硬件设施，其中硬件设施有数据库、Wi-Fi或5/4G设施、云、物联网传感器、PC端/手机端、可视化显示屏、动力系统等;软件主要有操作系统、数据库软件、中间件软件等。

        2.2.2 应用系统基础支撑平台系统层

        按照计算机信息网络系统构建共性规则，需要建构可以重复调用的共性应用基础平台、通用工具类软件、业务或功能组件等便于系统的个性开发。应用系统基础支撑平台系统层是系统框架体系的核心和具体事务应用体系的管理和控制的关键。应用系统基础支撑平台系统层主要包括了共性应用基础支撑层（用于人员信息管理、权限管理、信息数据管理等），可复用的常用工具类软件（包括流式文档软件和版式文档软件（国外DOC、国标OFD），电子表单，表表工具，全文检索，二维三维地理信息管理系统（GIS），辅助决策分析系统，数据转换工具，条形码/二维码读写软件，仪表与RFID读写软件，各类应用软件辅助定制平台等），可复用的业务与功能组件（包括ID生成、通用树、日志管理、在线帮助、条码生成等），安全防御系统，数据中心，API接口，各类软件辅助定制平台等。

        2.2.3 智慧体育场馆内容层

        智慧体育场馆系统是对体育场馆的管理和服务具体架构，对体育场馆的具体事务进行精准的划分，针对体育场馆从设计、建造、运营管理的全过程进行内容层布局，主要包括场馆预订、赛事管理、课程管理、场馆运营和数据统计、保障体系与基础设施等五个方面。