物联网背景下城市公共设施管理现状及优化设计——以智能篮球架的大面积使用为例

苏海妮 薛智烨 杨谨熙 潘彦杉 卞 翔

（江苏科技大学，江苏张家港 215600）

快速城镇化极大地改变了居民的生活方式，越来越多的城市管理问题也逐渐显现，形形色色的城市公共问题阻碍着城市品质的改善和居民福利的提升，解决城市管理中的突出矛盾和问题、提高城市管理水平成为品质城市和新型城市治理体系建设过程中的迫切议题。在物联网背景下，应当充分应用先进的科学技术，改善城市公共设施、建设智慧城市，解决城市管理难题，提高城市管理水平，提升人们的生活品质。

2018年11月7日，第二届数字体育全球峰会发布《2018中国篮球产业白皮书》，提出自2012年起，我国体育产业总规模逐年增长的态势较为明朗，到2020年，整体规模有望突破3万亿元。在我国的体育产业中，篮球已经成为第一运动，反馈喜欢篮球的网民，在所有运动中排名第一。根据体育总局提供的统计数据可知，2014年，我国篮球场地数量已接近60万个，且新增场地数量更是大幅领先与其他球类项目。因此，实现篮球场设施智能化必将是全面提升城市公共设施建设和管理水平的重要一步。

智能篮球架是在物联网技术相对成熟的当下出现的一种新型公共体育设施，若在城市设施建设中大面积投入使用，将为城市管理带来许多好处，解决许多实际问题。

1 城市公共设施管理中存在的问题及原因

1.1 公共设施的使用频率不合理

在城市中，因不同地区的人流分布以及人群类型不同，不同地区的周边人群对公共设施的使用需求存在较大差异。在年轻人居多的科技新区或大学城等地区，篮球场、足球场等进行体育锻炼的公共场地、设施的使用频率非常高，时常出现有锻炼需求的人群到达锻炼场地后，没有空余场地可供使用，导致群众的锻炼需求不能得到满足。

同时，在中老年人居多的地区，例如一些老旧小区或城市周边地区，附近人群对篮球场、足球场等进行较为激烈运动的运动场所的使用需求较小，此类地区的相关设施常常出现闲置的情况，占用空间的同时增加了管理、维护成本，造成了不必要的浪费。

1.2 公共设施维护不及时

城市中有许多局部损坏的公共设施未及时修复，造成设施损坏日趋严重，降低了公共设施运行效率、使用寿命，加大了经济损失。此外，设备损坏也会造成一些安全隐患，威胁使用者的人身安全。更有一些公共设施因年久失修，在极端恶劣天气条件下，如强风来袭时发生倒塌，可能会导致附近人员受伤。

城市公共设施施工质量欠缺的情况也较为普遍，目前城市市政工程建设多为短期行为，监管单位、施工单位的质量意识都不强，导致违法分包、转包的现象较多，对专业的分包队进行管理的单位较少，所以在施工中易出现偷工减料的现象。很多施工单位的管理人员以及现场技术人员的能力不强，现场施工质量控制较差。相关部门无法及时掌握设施质量的情况，导致对公共设施维护不及时。

1.3 管理部门掌握信息不足

城市公共设施使用频率不合理的原因是在布局规划公共设施时，没有掌握足够的关于周边人群对相关设施的使用需求，导致在安排公共设施的位置以及数量时，出现一定偏差，部分设施供不应求，无法满足群众需求，另一部分设施出现闲置，造成资源浪费的情况。

公共设施维护不及时的原因是相关部门无法及时掌握公共设施的使用情况，如老化情况、损坏情况等，欠缺有效的信息交流渠道，使得使用公共设施的群众无法快速便捷地将设施的使用情况反映给有关部门进行改善。后期维护管理的忽视，导致公共设施未能做到与社会需求相适应，出现大量公共资源破坏、浪费的现象。

以上情况是相关管理部门掌握的与公共设施使用情况相关的信息不足导致的，根本原因是缺乏有效的信息收集渠道。因此，对公共设施进行相关的智能化升级，使其具备信息收集、信息传递以及信息反馈的功能，可以在较大限度上改善公共设施管理现状，同时也可以为使用公共设施的市民提供便利。

2 智能篮球架的主要构造及功能

2.1 智能篮球架的简介及主要构造

智能篮球架主要是对物联网智能篮球架的硬件进行设计与开发，利用物联网技术实现篮球架与智能移动终端及互联网相连，通过控制下方柱体的回缩与前伸，使传统篮球架能够根据系统指示，呈现出可使用与不可使用两种状态，实现对篮球架启闭的智能控制以及篮球场使用情况的信息采集、传输功能。

智能篮球架的研发，能够有效解决对篮球场这一公共设施的管理问题，通过信息采集和大数据分析进行器械资源的使用和合理配置。智能篮球架采用太阳能发电技术，配备太阳能蓄电池，有效节约能源。

智能篮球架的主要构造是在传统篮球筐下方加装一个箱体，箱体内安装电机、齿轮以及柱体装置，齿轮作为电机与柱体的中介，通过电机带动齿轮转动，实现柱体的伸缩。箱体内外装有太阳能发电装置，为电机运作提供能源，当篮球架处于待使用状态时，箱体内的柱体会处于伸出状态，此时篮球架处于封锁状态。

市民在打篮球前，可以扫描二维码，通过APP或微信小程序解锁对应的篮球架并设置使用时间，设置成功后，篮球筐下方的柱体则会自动收回到箱体内，市民可正常投球，进行体育锻炼。使用时间结束时，箱体内的柱体会自动伸出，使篮球架重新处于封锁状态。

2.2 智能篮球架的主要功能

智能篮球架通过硬件的改造升级，使传统篮球架具备开关功能及信息收集功能。通过软件系统的设计开发，为公共篮球场提供智能化管理以及人性化服务。

由此，可以方便附近群众查看篮球场使用情况，便于安排进行体育锻炼的时间和地点，在球场资源紧缺的地区，可以让群众更公平、更有序地使用公共篮球场资源。

同智能篮球架可以方便管理者去除篮球场管理上的障碍，优化管理方式，准确收集篮球场使用情况的信息，建立可视化大数据平台。由此，管理者能够快速、实时地掌握各地区篮球场的使用情况，接收群众对篮球器械使用情况的建议，以便及时进行相应的调整和应对，为篮球场的规划和建设提供可靠的数据支撑，避免球场资源浪费以及供不应求的情况发生。

此外，城市管理者还可以借助智能篮球架收集的信息，了解城市居民进行篮球体育锻炼的频率和时长，以便向市民倡导健康的生活方式或进行相关的体育文化建设，提升城市治理水平和城市形象。

3 城市公共设施建设中大面积使用智能篮球架

3.1 使用范围由个别试点逐渐扩大

由于智能篮球架的使用过程中涉及手机等移动端操作以及基础运动信息的在线填写，这一系列操作需要使用者具备最基础的移动设备使用能力。智能篮球架的操作相较于普通篮筐必然有所不同，因此篮球架的大范围更换，将极大考验社会群众对新鲜事物的接受能力。所以若从初期就大范围安装智能篮球架将难以达到预期效果，影响后续更大面积的覆盖过程以及设备升级过程的推进。学生以及有良好教育背景的群众对于新鲜事物具有较强的接受能力，因此初期将校园以及中高端住宅区作为试点，能够更好地根据使用者的反馈情况进行设备升级以及系统修改，为以后智能篮球架的大规模全面普及奠定良好基础。

3.2 根据使用情况进行灵活的拆卸、安装

在智能篮球架的使用过程中，能够随时根据后台数据了解安装在不同地区的智能篮球架的使用频率，根据使用频率，能够及时将长期处于闲置状态的智能篮球架拆卸下来，安装到篮球场地供不应求的地区，这样能够极大地改善篮球场地资源分配不合理的现状，避免场地拥挤和资源浪费的情况发生。

同时，智能篮球架的结构设计为在传统篮球筐下方安装一个箱体，因此能够支持在原有篮球架上进行无损安装、拆卸，大幅度降低了安装、拆卸难度以及成本，这使得相关管理人员能够随时根据地区需求调整智能篮球架的供应，具有较高的可行性。

4 结语

随着物联网技术的快速发展，城镇化进度的加快以及“智能城市”概念的提出，城市中的公共设施将进行大规模升级换代，以提升城市居民的生活品质。智能篮球架便是利用物联网技术开发出的符合建设智能城市需求的新型公共设施之一，此类设施大面积使用于城市建设中，可以解决相应的城市管理难题，极大地提高城市管理水平，提升居民的生活品质，打造良好的城市形象。