基于此，开展统一房屋建筑编码及其基本属性数据项的工作势在必行。开发房屋建筑统一赋码软件，实现对所有房屋建筑赋予唯一、永久的身份代码，为基于数字化的房屋建筑全生命周期管理和相应信息系统应用提供基础核心数据支撑。
一、软件关键技术
房屋建筑统一赋码软件采用全新设计理念，支持集群和分布式部署，功能强大、简单易用，又满足客户对高性能、高并发的要求。赋码软件具有良好的扩展性，可进行平滑升级，为其他相关业务平台提供强力支撑，同时拥有强大的数据管理、信息发布与共享和二次开发能力。
（一）基于微服务技术的动态扩展
微服务是一种开发软件的架构和组织方法，其中软件由通过明确定义的 API 进行通信的小型独立服务组成。赋码软件使用微服务架构，将用户权限、批量赋码、赋码接口、房屋代码管理、房屋地理空间信息管理等应用程序构建为独立的组件，并将每个应用程序进程作为一项服务运行。这些服务是围绕业务功能构建的，每项服务执行一项功能，使应用程序更易于动态扩展。这些应用程序是独立运行的，可以针对各项服务进行更新、部署和扩展，以满足对赋码软件特定功能的需求。
微服务框架包括基础开发框架、服务运行管理和部署监控工具三部分。其中，基础开发框架提供持久化、序列化、服务通信、服务监控、日志管理、缓存、嵌入式和权限管理等基础组件，实现微服务开发的通用功能；服务运行管理提供微服务运行时服务注册、服务发现、服务路由及限流容错功能；部署监控工具提供动态配置、部署管理、中间件监控、服务监控、调用链分析功能。
赋码软件具体采用基于 Spring Cloud 微服务框架，具有敏捷、灵活扩展、轻松部署、技术自由、可复用、弹性等特点，在保障应用程序可动态扩展的同时，结合分布式集群技术，为系统应对大用户量和“高并发”访问提供基础技术支撑。
（二）分布式集群技术支撑“高并发”
分布式集群是把多台服务器通过快速通信链路连接起来，从外部看来，这些服务器就像一台服务器在工作，而对内来说，外部来的负载通过一定的机制动态分配到这些节点机中去，从而达到超级服务器才有的高性能、高可用。
赋码软件提供快速构建分布式系统的一些工具，包括配置管理、服务发现、断路器、路由、微代理、事件总线、全局锁、决策精选、分布式会话等，来支撑用户权限、批量赋码、赋码接口、房屋代码管理、房屋地理空间信息管理等微服务化的应用程序进行分布式部署和协同工作。
面对数量庞大的房屋建筑赋码和全生命周期内的代码动态维护更新工作，以及满足支撑住建行业房屋建筑相关信息系统应用的需求，赋码软件需要承载大数据量和“高并发”访问。软件系统针对分布式部署的每种应用程序具备快速横向扩展为集群的能力和高可伸缩性，通过很少的软件配置改动和硬件设备扩容增量，实现高吞吐量和低延迟高性能。同时，通过在程序关键入口采用负载均衡技术，屏蔽分布式集群单点故障的影响，满足系统高可用性的要求。
（三）借鉴区块链技术实现数据安全
区块链技术是利用块链式数据结构验证与存储数据，利用分布式节点共识算法生成和更新数据，利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全，利用由自动化脚本代码组成的智能合约，编程和操作数据的全新分布式基础架构与计算范式。
编码软件借鉴区块链的分布式账本、非对称加密、共识机制、智能合约等核心技术，遵循它的独立性和安全性特征，实现房屋建筑代码和基本属性信息的不可篡改或伪造。
在房屋建筑统一赋码过程中，要保障每一幢建筑被赋予的房屋代码是唯一的，就像居民身份证一样，不同的房屋建筑不能重码。因此，在赋予房屋建筑代码之前，准确识别出不同的房屋建筑是关键，系统根据房屋建筑的基本属性信息和地理空间位置，构建一套房屋建筑唯一性模型库，采用区块链共识机制和智能合约，自动化地执行一些预先定义好的规则和算法，精准判别出不同的房屋建筑，赋予唯一房屋代码。赋码软件采用分布式账本技术存储房屋建筑代码和基本属性信息，保障房屋建筑编码数据的安全可信。
二、软件总体设计
房屋建筑统一赋码软件采用云计算技术，将相关的数据、服务、应用等资源进行集中管理与按需分发，灵活适应大屏端、Web 端、移动端等多种应用终端，形成一云多端的服务模式，为客户提供随需应变、动态伸缩、高性能的资源服务。总体架构如图 1 所示。
软件总体框架，自下而上依次为设施层、数据层、服务层、应用层、用户层。
设施层：充分利用已有软硬件资源，依托电子政务基础设施云平台，为赋码软件提供计算、网络、存储等资源，并根据需要动态拓展。
数据层：通过整合共享房屋普查、城市工改、农房管理等各种来源数据，完成房屋建筑赋码的同时进行数据交换、数据转换、数据处理、集成融合、建模分析，以微服务和 API 形式为前端应用提供数据服务。
服务层：基于微服务开发和运行框架，以云原生架构的服务共享和运维体系为支撑，支持虚拟化云环境部署、大规模集群部署等多种方式，融合高性能计算、大数据、区块链等技术，为应用层提供丰富的基础服务。
应用层：依据已有标准规范进行建设，根据业务管理和实际需求，实现房屋建筑赋码申请、审批、管理、分析和应用功能，保障在赋码过程中房屋建筑编码的唯一性，实现“一幢一码”。
用户层：基于赋码软件提供的基础服务能力，适配在大屏端、Web 端、移动端的统一展示、分析和使用，满足多业务场景的协同使用。
三、软件功能设计与实现
软件坚持“以共享为基础”，综合利用现有城乡运行管理相关信息系统，强化跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务融合；坚持“以新技术为手段”，充分运用分布式集群、微服务、大数据、人工智能、信息安全等新一代信息技术，保障赋码安全和高效，拓展应用场景。
（一）系统功能设计
房屋建筑统一赋码软件包含 11 大功能模块，核心功能模块有批量赋码、标准赋码接口、房屋代码管理、房屋唯一性模型引擎；重要功能模块包含数据传输管理、第三方系统接入、房屋唯一性配置、数据统计、任务管理调度、智能流程审批；基础支撑模块功能包括用户角色管理、组织架构管理、权限管理、服务调用管理、工作流管理、资源管理、第三方接入管理、运维监控等。具体功能结构如图 2 所示。
（二）系统功能实现
房屋建筑统一赋码软件功能包括房屋建筑赋码申请、审批、管理、分析和应用等，现重点介绍房屋唯一性模型引擎、批量赋码管理、赋码接口管理、房屋代码管理四大功能。
1．唯一性模型引擎
房屋建筑唯一性模型引擎是赋码软件的核心基础功能，借鉴区块链智能合约技术和共识机制，置入房屋建筑唯一性判定规则和识别算法，保障房屋建筑代码的唯一性。在对每一幢房屋建筑赋码时，不管是既有建筑批量赋码还是新增建筑接口调用赋码，首先调用房屋建筑唯一性模型引擎判断该房屋是否已赋码，没有赋码过的房屋建筑才能赋码，确保房屋代码唯一的同时不出现重码。
2．批量赋码管理
利用全国自然灾害综合风险普查房屋建筑和市政设施承灾体调查工作，对普查审核验证过的最终成果数据，进行房屋建筑统一批量赋码和基本属性的映射关联。赋码软件提供“房普”成果数据同步模块，实现既有建筑数据抽取和预处理，然后根据房屋基础属性及空间属性字段构建房屋建筑唯一性模型，识别过滤已赋码建筑。针对未赋码房屋建筑，平台根据房屋建筑编码规则生成房屋建筑唯一代码，抽取调查数据中的建筑物名称、详细地址、建造年代、建筑层数（地上）、建筑层数（地下）、标准地址、结构类型、建造状态、基底面积、总建筑面积等信息以完成房屋建筑基本属性的赋值。用户可以动态查看各个区域房屋建筑的实时赋码进度、空间和属性详细信息等。具体功能界面如图 3 所示。
3．赋码接口管理
赋码接口管理提供标准的第三方系统对接配置和赋码申请接口，城市工改、农房管理等系统可通过赋码软件的接入管理配置功能，申请访问赋码软件的数据和获取赋码申请权限。赋码软件提供新码申请、旧码更新、旧码注销、房屋代码下发、代码信息查询等标准接口，支撑各个业务系统申请房屋建筑代码以及更新完善房屋建筑基本属性信息等。具体赋码接口管理界面如图 4 所示。
4．房屋代码管理
基于房屋建筑代码库提供基础管理功能，可实时查看各个区域房屋建筑代码和其基本属性信息，系统提供赋码详情信息查询、浏览、地图展示、赋码溯源等功能。
房屋建筑编码是支撑房屋建筑管理数字化的一项基础性、支撑性、重要性的工作。房屋建筑统一赋码软件是开展房屋建筑统一编码工作的有力工具，赋予房屋建筑数字身份证，实现与房屋建筑全生命周期中各专业管理用属性表的关联，满足多元化管理与深度集成应用需要，助力工程建设项目审批管理的全程网办、房屋建筑和市政设施调查与应用、城市信息模型平台建设与应用等。
原标题：房屋建筑统一赋码软件设计理念与功能
原文见《建筑》2022年14期第24~27页
作 者：邓明亮 彭进双 陈顺清
单 位：奥格科技股份有限公司
编 辑：张 璐
