王亞蘭

(重慶電子工程職業(yè)學(xué)院,重慶 401331)

基于RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng)設(shè)計分析

王亞蘭

(重慶電子工程職業(yè)學(xué)院,重慶 401331)

旅游業(yè)電子導(dǎo)游系統(tǒng)的加入,極大地方便了景區(qū)管理人員的工作,也方便了游客們.電子導(dǎo)游系統(tǒng)是建立在廣大的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上,并投入到實際的運(yùn)用之中,給各方面都帶來了便利.文章對現(xiàn)在溶洞中景觀使用的超高音頻RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行分析.

RFID;電子導(dǎo)游系統(tǒng);旅游行業(yè);溶洞景觀

有"桂林山水甲天下"之美譽(yù)的桂林,是世界上有名的旅游景點(diǎn)之一,在桂林山好水好風(fēng)景好.桂林有2個5A級、十幾個4A級和20多個3A級風(fēng)景區(qū).桂林最出名的就數(shù)喀斯特地貌,喀斯特地貌里奇山怪石,數(shù)不勝數(shù).桂林的溶洞有"洞奇""石美"之名的各種巖洞,巖洞里有鐘乳石、石筍等地貌,這些景觀鬼斧神工,千奇百態(tài),是大自然創(chuàng)造的景物,當(dāng)然還有不可缺少的地下河、天坑等特色景點(diǎn).現(xiàn)在的景區(qū)都標(biāo)配有導(dǎo)游為游客進(jìn)行講解與景點(diǎn)相關(guān)的知識,以前出去旅游的人比較少,并且大家主要選擇的是報旅游團(tuán)出去,因此旅游業(yè)對導(dǎo)游的需求量不大.但是,隨著現(xiàn)在中國各個地區(qū)旅游景點(diǎn)的開發(fā),國際交往的頻繁,世界各國來中國旅游的人數(shù)也增多,自由旅行的人數(shù)也增多,因此對導(dǎo)游的需求量增加,并且要求導(dǎo)游掌握多個國家的語言.供不應(yīng)求的導(dǎo)游需求量催生電子導(dǎo)游系統(tǒng)的產(chǎn)生,現(xiàn)在普遍的電子導(dǎo)游系統(tǒng)主要是用GPS來進(jìn)行定位,或者是用GSM基站來給游客定位,并且還可以為游客們講解景點(diǎn)的相關(guān)知識,因此在比較寬闊的地方是十分方便的,但是,由于桂林的溶洞在山洞里,對信號有一定的屏蔽作業(yè),因此有些功能無法實現(xiàn).面對這些問題,就采用了射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)來解決,RFID技術(shù)就適合在溶洞里進(jìn)行使用.

1 RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本工作原理

在桂林的溶洞里觀景主要有以下特點(diǎn):(1)溶洞區(qū)域范圍比較大;(2)大多在地下,因此無法接收GPS與GSM的信號;(3)在溶洞里的景觀是比較分散,而且溶洞里光線不好,有時是需要燈光的照射.但是使用RFID的讀卡器可以使它的工作范圍擴(kuò)大3~10 m,它有很好的兼容性能,能防沖突機(jī)制,并且在整個范圍內(nèi)可以支持多個RFID的運(yùn)用.因為有這些問題的出現(xiàn),就需要RFID技術(shù)來解決,幫助游客和相應(yīng)景點(diǎn)進(jìn)行配對.RFID技術(shù)和鑲嵌技術(shù),能夠幫助游客在溶洞里觀景時進(jìn)行定位,并且還可以對景點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的介紹,相配套的還有景點(diǎn)的圖片、語音和視頻展示,必要時還能控制燈光.

電子導(dǎo)游系統(tǒng)主要由讀卡器和RFID導(dǎo)游組成,讀卡器又是由微控制器、超高頻的讀與寫板塊、射頻的功效、天線、燈光的開關(guān)等部分組成.RFID導(dǎo)游是由微控制器、LCD顯示器、觸摸屏、音頻輸出、電源接口等部分組成[1].讀卡器的寫工作范圍只有3~5 m,并且讀卡器的讀與寫部分直接連接到控制器上,控制器由讀卡器發(fā)來的信息進(jìn)行判斷,并進(jìn)行控制燈光的開啟和關(guān)閉.

2 RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng)電路的設(shè)計

RFID導(dǎo)游是由微控制器、LCD顯示屏、觸摸屏、音頻輸出以及儲存、電源接口等電路組成的,它是以微控制器為核心,由韓國的三星公司生產(chǎn)的一款微控制器,是處于高端的設(shè)備裝置,它工作的主頻可以達(dá)到533 MHz,這款微控制器的片內(nèi)是由兩種技術(shù)結(jié)合而成,這樣可以擴(kuò)大微控制器的儲存容量,并且還可以進(jìn)行一些連接互聯(lián)網(wǎng)等操作,本文中設(shè)計的RFID導(dǎo)游就是采用韓國三星公司設(shè)計的這款微控制器,用來儲存景區(qū)的景點(diǎn)解說音頻.RFID的定位標(biāo)簽又用的是雙界面卡的形式,雙界面卡一面是接觸接口,另一面是非接觸接口,兩個接口融合在一張卡上,這樣就能使接觸連接和射頻連接兩種方式進(jìn)行工作,射頻連接的方式是通過天線來與讀卡器進(jìn)行交互信息和通信.RFID導(dǎo)游中的LCD顯示屏是用TFT的彩色液晶顯示屏,可以進(jìn)行超音頻的數(shù)據(jù)解碼,從而對景點(diǎn)資料數(shù)據(jù)輸入和輸出[2].

讀卡器是由微控制器、超高頻的讀與寫板塊、射頻的功效、天線、燈光的開關(guān)等模塊組成的,它的微控制器選用的是一款低耗能、性能比較高的控制器,它有3個定時器,32位普通接口等性能.讀卡器的讀與寫板塊是使用的專用芯片,它工作的主要頻率達(dá)到了860~960 MHz,奧地利的一家公司生產(chǎn)的芯片能夠?qū)⑸漕l信號的接收、單元轉(zhuǎn)換的協(xié)議等融為一體.電路中含有編碼器、電路調(diào)制器、電壓頻率合成器等等發(fā)射功效和含有電路解調(diào)器、電路混頻器以及電路濾波器等接收功效.單元轉(zhuǎn)換協(xié)議是把微控制器的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化成能夠傳播的幀,而且還能把收到的傳送幀轉(zhuǎn)化成能夠被讀取的數(shù)據(jù)信息.電路中的芯片能夠進(jìn)行并行和串行連接,這樣極大地方便了以后進(jìn)行連接并信息傳遞.

為了適用于桂林溶洞里長年潮濕、溫度較低等環(huán)境,RFID導(dǎo)游和讀卡器都必須裝在有防護(hù)裝置的地方,比如防護(hù)殼等設(shè)備,防護(hù)裝置不僅能夠進(jìn)行防潮保護(hù),還能進(jìn)行防水、防塵等作用,這樣能保證RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng)在溶洞里的正常工作,不被其他的因素所影響.

3 RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng)軟件的設(shè)計

設(shè)計電子導(dǎo)游系統(tǒng)就是為了減少對人工的需要,減輕導(dǎo)游的工作任務(wù),實現(xiàn)導(dǎo)游在前面帶路,游客在景點(diǎn)里打開電子導(dǎo)游系統(tǒng),導(dǎo)游可以為游客們進(jìn)行解說和引導(dǎo)觀看,還能使用燈光進(jìn)行照射[3].讀卡器在開始工作時,馬上進(jìn)入查詢和發(fā)射的工作狀態(tài),并且搜索在工作區(qū)域內(nèi)的RFID標(biāo)簽,一旦發(fā)現(xiàn)后,就會發(fā)射信號、控制景區(qū)的燈光等,一旦發(fā)現(xiàn)信號消失,燈光立即關(guān)閉,實現(xiàn)了節(jié)能的功效.RFID導(dǎo)游開始工作時,一般情況下它是處于休眠的狀態(tài)中.有游客進(jìn)到景觀后,同樣能夠接收到讀卡器發(fā)出的消息,并立馬激活RFID的定位標(biāo)簽,并且為游客進(jìn)行路導(dǎo).在游客結(jié)束觀景或者一段路后,還可以選擇進(jìn)行重新播放,并且可以自動進(jìn)行保存,在沒有使用這個系統(tǒng)的時候,就會進(jìn)入到低耗能階段,節(jié)約能源.

4 RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng)的測試階段

RFID的電子系統(tǒng)對每個客戶的服務(wù)都是相對獨(dú)立的,每個游客和系統(tǒng)都有相對應(yīng)的ID,RFID導(dǎo)游和讀寫器之間能夠進(jìn)行獨(dú)自辨別,并且完成相對應(yīng)的操作指令.這個系統(tǒng)和地鐵收費(fèi)系統(tǒng)是一個原理,讀卡器的工作范圍是不重合的,而且一個工作范圍內(nèi),讀卡器與不同導(dǎo)游ID都一一對應(yīng),因此不會出現(xiàn)錯誤或者混淆的現(xiàn)象[4].這個系統(tǒng)在設(shè)計之后,進(jìn)行了多次的試驗,采用多個場景檢驗,比如以每個實驗室作為讀卡器的工作范圍,在實驗室的門口處安裝好系統(tǒng),有工作人員走進(jìn)實驗室,讀卡器就立即發(fā)送信號,然后RFID導(dǎo)游就進(jìn)行解說和放映,當(dāng)工作人員離開實驗室后,讀卡器立馬停止工作,燈光熄滅,進(jìn)入低耗能階段.顯示此次試驗成功完成.

因為溶洞里的景觀是比較分散和獨(dú)立的,這就造成讀卡器需要工作的范圍比較大,而且通道往往只有一條,并且這條通道還比較窄,又由于讀卡器的工作范圍是有限的,因此讀卡器安裝的位置是至關(guān)重要的.一般都是安裝在游客們必經(jīng)的通道入口處,而且,每隔幾米還會增加一個信號傳輸器,確切保證在通道內(nèi)沒有盲區(qū),使RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng)達(dá)到最大程度的使用.

5 結(jié)語

RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng)加入到旅游行業(yè)中,很大程度上促進(jìn)了旅游行業(yè)的發(fā)展和我國經(jīng)濟(jì)水平的提升.RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng)的設(shè)計是在對廣大游客們進(jìn)行需求調(diào)查分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,很多功能都是為了滿足游客所設(shè)計的[5].在技術(shù)選擇和運(yùn)用上,將超高音頻的RFID技術(shù)和鑲嵌式的技術(shù)完美結(jié)合,針對溶洞景觀的特殊環(huán)境和特殊問題逐一改善,最終設(shè)計出一個符合在溶洞景觀中使用的RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng).它能夠給游客們帶來一場視覺盛宴,游客們在觀景時,不僅可以看到實物,還能夠在RFID的電子導(dǎo)游系統(tǒng)的幫助下,了解景點(diǎn)的歷史淵源、現(xiàn)代的發(fā)展,以及它產(chǎn)生的人文條件等一系列知識,并且針對不同時間洞內(nèi)光線的程度來控制燈光,更好地幫助游客游玩.在類似于溶洞景觀這樣的旅游區(qū),由于景區(qū)范圍比較大,各個景點(diǎn)之間又比較分散,有時游客自己走散,GPS無法進(jìn)行定位時,使用RFID的定位標(biāo)簽來幫助游客找到自己的位置,并且引導(dǎo)游客走出困擾區(qū).

[1]鄧健志,程小輝.基于超高頻RFID的音視頻溶洞電子導(dǎo)游系統(tǒng)設(shè)計[J].電視技術(shù),2012(19):89-91.

[2]施連敏,陳志峰,賈海天.基于PTR2000的電子導(dǎo)游系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2011(11):137-139.

[3]張曉明,殷雄.基于混沌序列的小波域語音信息隱藏方法[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報,2007(9):2113-2117.

[4]王小明,顏斌,呂文紅.基于線性干擾抵消的擴(kuò)頻語音信息隱藏算法[J].計算機(jī)應(yīng)用,2010(7):1821-1824.

[5]李申友.用電語音信息系統(tǒng)的軟件開發(fā)[J].重慶電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報,2006(4):25-29.

Design and analysis of electronic guide system based on RFID

Wang Yalan
(Chongqing College of Electronic Engineering, Chongqing 401331, China)

The tourism industry has the introduction of electronic tour guide system, which greatly facilitates the work of the management personnel of the scenic area, and also facilitates the tourists. The electronic tour guide system is built on the vast Internet foundation, and put into practical application, which brings convenience to all aspects. This paper analyzes the design of the electronic tour guide system for the use of the ultra high audio RFID in the present cave landscape.

radio frequency identification; electronic tour guide system; tourism industry; cave landscape

項目名稱:基于NFC和RFID技術(shù)的智能電子導(dǎo)游系統(tǒng);項目編號:KJ1503010.

王亞蘭(1979- ),女,陜西漢中人,講師,學(xué)士;研究方向:通信工程.