數(shù)字化景區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用集成技術(shù)探析

一、研究背景

數(shù)字化景區(qū)建設(shè)已經(jīng)提出了10余年，各景區(qū)的數(shù)字化建設(shè)取得了成績，但已建系統(tǒng)的價值還需要深入挖掘，消除信息孤島的問題非常突出。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部《關(guān)于國家級風(fēng)景名勝區(qū)數(shù)字化景區(qū)建設(shè)工作的指導(dǎo)意見》（建城函〔2010〕226號）（以下簡稱《指導(dǎo)意見》）明確提出數(shù)字景區(qū)建設(shè)指導(dǎo)思想：“建設(shè)風(fēng)景名勝區(qū)數(shù)字化景區(qū)，要綜合運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)以信息化基礎(chǔ)設(shè)施為支撐，以業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)為紐帶，以數(shù)據(jù)中心和指揮調(diào)度中心為核心，整合景區(qū)管理資源，實現(xiàn)信息共享，推進(jìn)風(fēng)景名勝區(qū)信息化建設(shè)。”

因此景區(qū)數(shù)字化建設(shè)所涉及的應(yīng)用系統(tǒng)采用什么技術(shù)、如何實現(xiàn)快速的集成（功能、界面、數(shù)據(jù)等），實現(xiàn)互通互聯(lián)，發(fā)揮集成協(xié)同效應(yīng)是景區(qū)系統(tǒng)建設(shè)首要考慮的問題，是數(shù)字景區(qū)建設(shè)信息化規(guī)劃的首要問題，本文就此問題進(jìn)行初步的探析，拋磚引玉，希望能夠有所幫助。

二、基于SOA技術(shù)的應(yīng)用集成模式

1、應(yīng)用集成模式

傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用集成的層次主要包括三類：數(shù)據(jù)級集成、應(yīng)用接口級集成、業(yè)務(wù)邏輯級集成:

數(shù)據(jù)級集成是面向信息的集成方式，這種方式可能會導(dǎo)致?lián)p壞數(shù)據(jù)，打開數(shù)據(jù)庫的安全缺口等；

應(yīng)用接口級集成是面向接口的集成方式，采用該方式對API接口進(jìn)行修改時，將增加大量的工作量，也可能會增加現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。

業(yè)務(wù)邏輯級集成是面向過程的集成方式。該集成方式不僅暴露了應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯，而且由于業(yè)務(wù)邏輯的交叉，導(dǎo)致了各個集成系統(tǒng)之間的緊耦合性，降低了應(yīng)用系統(tǒng)的靈活性，增加了整個系統(tǒng)維護(hù)的難度。

上述3種方式都屬于緊耦合的應(yīng)用系統(tǒng)集成方式。這種方式對系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性有較大的影響，阻礙景區(qū)業(yè)務(wù)的流程調(diào)整和優(yōu)化，不利于業(yè)務(wù)應(yīng)用發(fā)展。

為解決上述問題，實現(xiàn)景區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)的有效協(xié)同、靈活集成，并保證業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)靈活、快捷添加景區(qū)統(tǒng)一應(yīng)用，需要一種面向功能層的應(yīng)用系統(tǒng)集成方式。該方式不僅要能保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性和邏輯安全性，而且還能實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的松耦合，方便系統(tǒng)流程的重組和優(yōu)化。SOA（面向服務(wù)架構(gòu)，service-oriented architecture)體系，為這一問題提供了一個比較完美的解決方案。

2、基于SOA的應(yīng)用集成模式

SOA作為一種面向服務(wù)的架構(gòu)，是一種軟件架構(gòu)設(shè)計的模型和方法論。SOA可以簡單地理解為“抽象、松散、耦合和粗粒度”的軟件架構(gòu)，它可以根據(jù)服務(wù)請求通過分布式網(wǎng)絡(luò)對松散耦合的應(yīng)用群件進(jìn)行部署、組合和使用。

從業(yè)務(wù)角度來看，一切以最大化“服務(wù)”的價值為出發(fā)點，SOA利用現(xiàn)有的各種應(yīng)用系統(tǒng)，重新整合并構(gòu)建起一套新的軟件架構(gòu)。這套軟件架構(gòu)能夠隨著業(yè)務(wù)的變化，隨時靈活地結(jié)合現(xiàn)有服務(wù)，組成新軟件，共同服務(wù)于整個景區(qū)的業(yè)務(wù)體系。簡單的理解，可以把SOA看作是模塊化的組件，每個模塊都可以實現(xiàn)獨立功能，而不同模塊之間的結(jié)合則可以提供不同的服務(wù)，模塊之間的接口遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，可以實現(xiàn)低成本的重構(gòu)和重組。

在SOA的技術(shù)框架下，可以把景區(qū)中各類雜亂無章的龐大系統(tǒng)整合成一個全面有序的系統(tǒng)，從而增加景區(qū)在業(yè)務(wù)發(fā)展過程中應(yīng)用系統(tǒng)的靈活性，實現(xiàn)景區(qū)信息化管理最大的IT資產(chǎn)利用率。

SOA本質(zhì)要管理的是服務(wù)，按照不同層面分為：服務(wù)的實現(xiàn)、服務(wù)的組合、業(yè)務(wù)流程三個層面。

圖1 SOA管理服務(wù)圖

因此，產(chǎn)生最佳SOA實現(xiàn)的方法之一是，將服務(wù)總線（Service Bus，SB）作為網(wǎng)絡(luò)上分布式服務(wù)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)元素。SB集成方法通過異步的、面向消息的通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，把系統(tǒng)當(dāng)作相互連接的離散性分布式服務(wù)，可以很好地實現(xiàn)獨立系統(tǒng)之間松散耦合和面向文檔的交換。

作為集成架構(gòu)的模式，作為集成架構(gòu)的最佳實踐，其目的就是為了解耦服務(wù)的請求者和提供者。它提供異構(gòu)環(huán)境下的連通性，你用什么技術(shù)和語言都沒關(guān)系，ESB可以都可以幫助打通。

在景區(qū)數(shù)字化建設(shè)中，構(gòu)建的指揮調(diào)度中心集中了景區(qū)的所有信息，包括游客、景點、重點路段、各類保護(hù)區(qū)域、重點防火部位、道路、交通、停車場、觀光車、管理人員和和執(zhí)法車輛等，結(jié)合各類事件報警信息等。需要有一條業(yè)務(wù)、消息協(xié)同系統(tǒng)將所這些系統(tǒng)的業(yè)務(wù)、消息串聯(lián)起來，實現(xiàn)信息的互聯(lián)互通，建立應(yīng)用系統(tǒng)集成的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。SOA（面向服務(wù)架構(gòu)，service-oriented architecture)能很好的完成此項工作。

三、數(shù)字化景區(qū)應(yīng)用集成架構(gòu)

基于前面的分析，數(shù)字化景區(qū)建設(shè)需要建設(shè)集成統(tǒng)一平臺，它是信息共享和互聯(lián)互通的基礎(chǔ)平臺。集成統(tǒng)一平臺由處于應(yīng)用層與操作系統(tǒng)層之間，提供應(yīng)用支撐服務(wù)的一組中間件構(gòu)成。在集成統(tǒng)一平臺的支持下，景區(qū)各應(yīng)用系統(tǒng)以松耦合的方式形成一個有機(jī)整體，共享數(shù)據(jù)信息和流程協(xié)同。實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間的應(yīng)用集成，采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)（SOA），基于門戶建立業(yè)務(wù)總線，通過業(yè)務(wù)總線建立標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)接口規(guī)范，使各應(yīng)用子系統(tǒng)通過服務(wù)接口實現(xiàn)與門戶的集成（通訊和數(shù)據(jù)交換）。

1、應(yīng)用集成架構(gòu)設(shè)計

景區(qū)應(yīng)用集成在架構(gòu)規(guī)劃上遵循以下理念，采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)（SOA），是建立在組件化的基礎(chǔ)上，在應(yīng)用層與操作層之間建設(shè)集成統(tǒng)一平臺，包括提供應(yīng)用支撐服務(wù)的一組中間件。如下圖所示：

圖2 數(shù)字化景區(qū)整體架構(gòu)圖

應(yīng)用集成平臺基于SOA架構(gòu)、ESB,為應(yīng)用層提供標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用訪問接口，它由三部分組成：

（1）應(yīng)用中間件，即支撐所有應(yīng)用的應(yīng)用服務(wù)器。

（2）協(xié)同工具中間件，即被業(yè)務(wù)協(xié)同中間件調(diào)用的、支持主流標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的消息中間件、數(shù)據(jù)交換中間件、工作流引擎中間件。

（3）是一個開放的，面向服務(wù)的應(yīng)用工具集合，提供數(shù)據(jù)交換（基于元數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)共享（基于數(shù)據(jù)總線）、流程協(xié)作、實時通訊（溝通平臺）等方面的功能，。

2、實現(xiàn)步驟

針對景區(qū)應(yīng)用集成業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合，考慮到系統(tǒng)建設(shè)是分階段、循序漸進(jìn)、逐步實現(xiàn)的。首先可以只需創(chuàng)建單獨的服務(wù)；接下來不僅可以創(chuàng)建服務(wù)，而且可以開始將業(yè)務(wù)功能集成到SOA中；第三步涉及將IT基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)換到SOA模型；最后則集中于轉(zhuǎn)換業(yè)務(wù)模型，以使之成為適應(yīng)需求變化的模型。

對具體的整合對象，按照建模、裝配、部署、管理四個階段實現(xiàn)整合。在建模階段，可以定義業(yè)務(wù)模型或流程、軟件模型和SOA模型。之后就可以創(chuàng)建一組服務(wù)，這組服務(wù)可以與已發(fā)布的通用接口一起重用；在部署階段，開發(fā)人員可以提取創(chuàng)建的服務(wù)，并把它們放在一個可執(zhí)行、可管理的環(huán)境之中；在使用階段，根據(jù)軟件模型來裝配應(yīng)用程序，并且測試其軟件質(zhì)量以及非功能性需求，比如性能、可伸縮性等等；最后的管理階段是一個長期的過程，在這個階段中，可以監(jiān)控并管理安全性和使用，以及在許多與可能已經(jīng)為SOA制訂好的服務(wù)級協(xié)定或策略相對應(yīng)的方面比較其性能。

這樣由小及大，逐漸在業(yè)務(wù)中進(jìn)行整合擴(kuò)散，并形成整個景區(qū)的IT轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)隨需應(yīng)變的景區(qū)應(yīng)用集成。

四、結(jié)論

數(shù)字化景區(qū)建設(shè)中應(yīng)用集成采用什么技術(shù)實現(xiàn)、能否實現(xiàn)，是無法逾越的關(guān)鍵任務(wù)，是一項系統(tǒng)工程，是數(shù)字化建設(shè)的核心內(nèi)容。

景區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)集成屬于EAI的內(nèi)容，本身是一項相當(dāng)復(fù)雜的課題，用于將景區(qū)內(nèi)部的各個分散的應(yīng)用系統(tǒng)有效的聯(lián)系起來，形成一個整體，使景區(qū)內(nèi)部工作流程更加通暢和高效，能加速開發(fā)和使用能滿足更多需求的新應(yīng)用系統(tǒng)。傳統(tǒng)的點對點間的集成，一方面給系統(tǒng)帶來了擴(kuò)展性差的特點，另一方面當(dāng)集成的系統(tǒng)逐漸增多時，系統(tǒng)相互間的關(guān)系將會十分繁瑣難于管理，與此同時應(yīng)用間的信息出現(xiàn)大量冗余，既浪費(fèi)了物力，又浪費(fèi)了人力。本文就是在此基礎(chǔ)上，提出的一基于SOA架構(gòu)的景區(qū)應(yīng)用集成方式，SOA提供了標(biāo)準(zhǔn)化的架構(gòu)，一個應(yīng)用對應(yīng)的服務(wù)也能適用于其它應(yīng)用，景區(qū)開發(fā)新應(yīng)用的速度將得到大大提高，同時對舊有系統(tǒng)也可以包裝成服務(wù)，服務(wù)之間為了滿足新業(yè)務(wù)的需求可以進(jìn)行組合，從而實現(xiàn)信息系統(tǒng)資源的整合。

SOA 為景區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)集成提供了理想的集成框架，采用SB、WebService等技術(shù)實現(xiàn)相結(jié)合的方式能夠滿足各種信息集成要求, 體現(xiàn)了松散耦合、位置透明、協(xié)議獨立的特點, 能夠支持隨需應(yīng)變的動態(tài)業(yè)務(wù)需求, 為“信息孤島”建立了聯(lián)系, 實現(xiàn)了信息的共享和集成。