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摘要：智慧消防系统是一种将GPS(全球卫星定位系统)、GIS(地理信息系统)、GSM(无线移动通信系统)和计算机、物联网及大数据等技术集于一体的智能消防无线报警网络服务系统Redis内存数据库应用于智慧消防系统的设计中，可以使智慧消防数据查询满足高访问量、操作方便的现实需求，为智慧消防的大数据存储设计提供了有效的参考。

关键词：智慧消防；物联网；大数据；Redis内存数据库

0引言

       智慧消防系统山是一种将GPS(全球卫星定位系统)、GIS(地理信息系统)、GSM(无线移动通信系统)和计算机、物联网和大数据⑵等技术集于一体的智能消防无线报警网络服务系统。随着信息技术的深度发展，人类已进入大数据时代，消防行业面临着巨大挑战与机遇，传统消防系统工作方式与新形势、新任务不相适应的矛盾日益凸显,在物联网产业迅猛发展的大背景下，主动运用大数据来解决了电信、建筑、供电、交通等公共设施建设协调发展的问题，在智慧消防系统中，消防指挥与用户单位联网，改变了过去传统、落后和被动的报警、接警、处警方式，实现了报警自动化、接警智能化、处警预案化、管理网络化、服务专业化、科技现代化，大大减少了中间环节，提高了处警速度，做到了方便、快捷、可靠，使人民生命、财产的以及警员生命的得到保护

        Redis*Remotedictionaiyserver)是一款开源的、网络化的、基于内存的、可进行数据持久化的Key-Vah/存储系统。它的数据模型建立在外层，类似于其他结构化存储系统，是通过Key映射Value的方式来建立字典以保存数据，有别于其他结构化存储系统的是，它支持多种数据类型的存储：字符串(string)、链表(list)、集合(set)、有序集合(zset)和哈希类型(hash),并且各种类型都支持丰富的操作，其中大多都支持原子操作。为了保证数据存取的效率，数据都保存在内存中Redis还提供了对持久化的支持％它可以定期将更新的数据异步写入磁盘，同时不影响继续提供服务。在此基础上，还实现了主从复制，这对预防单点故障和提高负载能力有很大帮助。在操作方面，Redis基于TCP协议的特性使得它可以通过管道的方式进行数据操作闽。Redis本身提供了一个可连接Server的客户端，通过客户端可方便地进行数据存取操作。

在智慧消防底层数据库设计中，完全可以应用Redis数据存储系统，以满足高访问量与操作方便的需求气在操作方面，应用Redis的管道通讯方式进行数据操作，通过Redis本身的客户端，可以同时连接Server服务器，方便地进行数据存取操作常用的消防产品信息如：产品的生产企业、型号、证书编号、地理位置信息与应急救援指示信息等较复杂的信息等信息可以以字符串的格式存储在Redis的底层数据结构中、通过hash结构存储，并通过可以标识产品信息的主键建立不同数据表中各条产品信息的联系，构建底层信息字典利用Redis底层数据结构对字符串和字典数据的支持，可以达到快速査询的目的。

在字符串数据的实现中，采用SDS(SimpleDynamicString,简单动态字符串)取代了功能单一，抽象层次低，并且不的char*类型字符串。在字典数据的实现中，为了兼顾简单性,使用了哈希表。在实现哈希表时，有一个问题就是釆用何种策略来解决碰撞问题。对于使用链地址法来解决碰撞问题的哈希表来说.哈希表的性能取决于哈希表大小与保存节点数量之间的比率、RDB将数据库的快照以二进制的方式保存到磁盘中在Redis运行时，RDB程序将当前内存中的数据库快照保存到磁盘文件中，在Redis重启动时，RDB程序可以通过载入RDB文件来还原数据库的状态。AOF则以协议文本的方式，将所有对数据库进行过写入的命令(及其参数)记录到AOF文件，以此达到记录数据库状态的目的。AOF更像是历史记录，记录所有运行过的命令。但是AOF文件就会随着时间持续增长，进而占据整个磁盘为此，Redis设计了AOF重写机制，通过开启新线程，扫描数据库数据，将其转化为Redis命令，存入临时的AQF文件当扫描完后，用临时文件代替AOF文件。这样一来，AOF文件中记录的命令，因而不会占据很多空间。

        Redis兼具内存数据库随机访问的优势和Key-Value数据模型简单特点，因此，其I/O性能非常优异，支持高并发性，丰富的数据结构适合存储何种复杂的数据。考虑到社会对智慧消防数据服务的实时响应、高并发、高吞吐量提出了更高的需求，且大多数消防产品信息数据服务后台数据量并不大，大容量、低价格的内存使得以内存数据库的轻量级空间数据应用成为可能。本文以内存数据库Redis为平台，利用其响应速度快、并发性高、数据结构丰富的优势，研究了Redis的轻量级数据的组织和索引方法，提升髙并发访问下消防产品信息数据服务的响应速度和査询性能。

1 Redis数据模型

1.1数据结构设计

         Redis本身存储是一个巨大的Hash表，为了模仿关系型数据库的表，通常使用分隔符分隔“表名”以及“字段”，本文使用”：”作为分隔符例如存储一个消防产品的属性信息，可以表示为Product：ProductID作为key,并用hash结构存储消防产品属性信息field域包括：产品名称(ProductName)、产品型号(ProductType)、出厂日期(DateofProduct)、技术参数(TechnicalParameters)、证书编号(CertificateNumber)、安装位置(InstallationSite)和报警记录(AlarmRecord)等字段。value域包含实际的存储信息。在每一个消防产品投入到智慧消防云平台前，系统会为其赋予的产品编号PmductlD,因此该key。

表1Redis中hash数据结构设计示例