張 新， 季偉男， 龐勝利

(西安郵電大學(xué) 電子工程學(xué)院，西安 710121)

0 引 言

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)快速發(fā)展，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息技術(shù)的不斷融合，智慧旅游已經(jīng)成為“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用的新興熱點(diǎn)行業(yè)，為提升旅游產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營管理模式，加快旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升游客客戶體驗(yàn)，“互聯(lián)網(wǎng)+”提供了新的技術(shù)和服務(wù)平臺(tái)[1-2]。

根據(jù)研究，旅游產(chǎn)生的噪聲污染對(duì)旅游體驗(yàn)產(chǎn)生了不可彌補(bǔ)的傷害，因此進(jìn)行降低噪聲游覽就成未來導(dǎo)游發(fā)展的趨勢(shì)；同時(shí)對(duì)景區(qū)導(dǎo)游實(shí)時(shí)在線進(jìn)行管理也非常迫切，可大大提升景區(qū)的管理水平[3-4]。

智能導(dǎo)游調(diào)度管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的提出，對(duì)景區(qū)導(dǎo)游調(diào)度以及管理進(jìn)行了智能化的規(guī)范、實(shí)時(shí)監(jiān)測以及評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)了完善的景區(qū)工作人員的行為規(guī)范，保障了景區(qū)的管理秩序，解決了上述的問題。

1 智能導(dǎo)游調(diào)度管理系統(tǒng)的綜述

1.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

導(dǎo)游調(diào)度管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)包括管理員權(quán)限管理、導(dǎo)游機(jī)管理、導(dǎo)游管理、評(píng)價(jià)信息、獎(jiǎng)懲信息、操作員管理、游客機(jī)管理、系統(tǒng)設(shè)置、導(dǎo)游分組、數(shù)據(jù)分析、操作日志、藍(lán)牙設(shè)備管理?？傮w框圖如圖1所示。

圖1 智能導(dǎo)游調(diào)度管理系統(tǒng)功能框圖

1.2 部分功能模塊及說明

(1) 管理員模塊。系統(tǒng)管理時(shí)操作員分為兩種管理角色，一個(gè)為普通管理員、一個(gè)為超級(jí)管理員，超級(jí)管理員具有管理導(dǎo)游機(jī)、導(dǎo)游、進(jìn)行所有操作的權(quán)限，普通管理員只具有查看以及分配的權(quán)限，沒有增加、刪除或修改的權(quán)限。

(2) 導(dǎo)游機(jī)管理。導(dǎo)游機(jī)主要將需要的數(shù)據(jù)采集后上傳至服務(wù)器，在導(dǎo)游機(jī)管理中，后臺(tái)管理員將導(dǎo)游機(jī)指派給導(dǎo)游，同時(shí)錄入導(dǎo)游機(jī)、導(dǎo)游編號(hào),游客機(jī)數(shù)量作為數(shù)據(jù)備份。且分派時(shí)立即打印其派遣單。在導(dǎo)游機(jī)狀態(tài)管理中，后臺(tái)可以實(shí)時(shí)更新并且查看所有導(dǎo)游機(jī)的使用情況，便于對(duì)導(dǎo)游機(jī)進(jìn)行維護(hù)操作。

(3) 導(dǎo)游管理。管理員進(jìn)行導(dǎo)游管理時(shí)，針對(duì)本月導(dǎo)游的游客評(píng)價(jià)情況對(duì)導(dǎo)游進(jìn)行請(qǐng)假、借調(diào)、停職等操作；基本信息欄中，可以查看、修改、刪除導(dǎo)游基本信息。在線導(dǎo)游模塊中可以直接查看導(dǎo)游當(dāng)前的實(shí)時(shí)地圖位置以及導(dǎo)游本次帶團(tuán)的實(shí)際人數(shù)的熱力圖。路徑詳情模塊可以查看歷史導(dǎo)游每一次的帶團(tuán)的地圖路徑圖。判斷導(dǎo)游是否路徑符合其景區(qū)范圍要求。帶團(tuán)覽圖記錄了導(dǎo)游帶團(tuán)路徑、本月/本日各時(shí)間段客流分析圖、評(píng)價(jià)星級(jí)占比和帶團(tuán)時(shí)間比例的柱狀圖以及餅圖。管理人員可為在線導(dǎo)游實(shí)時(shí)推送語音及文字消息，后臺(tái)可直接進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，來實(shí)時(shí)監(jiān)聽導(dǎo)游的講解情況。該模塊成為約束景區(qū)規(guī)范較為重要的模塊。

(4) 評(píng)價(jià)信息。評(píng)價(jià)信息功能列出游客對(duì)導(dǎo)游評(píng)價(jià)明細(xì)，包括初始評(píng)分(導(dǎo)游本屬性:學(xué)歷，語言等)和帶團(tuán)評(píng)分詳情，通過內(nèi)部自身算法計(jì)算出本月導(dǎo)游的總評(píng)分。通過該評(píng)分對(duì)導(dǎo)游的業(yè)績進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰。規(guī)范了景區(qū)的導(dǎo)游制度，塑造了良好的景區(qū)環(huán)境。

(5) 數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析功能中數(shù)據(jù)由系統(tǒng)中導(dǎo)游機(jī)上傳至數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)提供，通過提供的數(shù)據(jù)繪制了4種圖，分別為：目前在線導(dǎo)游熱力圖、各時(shí)間段客流分析圖(柱狀圖)、評(píng)價(jià)星級(jí)占比圖(餅圖)、帶團(tuán)時(shí)間比例圖(餅圖)。其中各時(shí)間段客流分析圖、評(píng)價(jià)星級(jí)占比圖、帶團(tuán)時(shí)間比例圖可以在本月和本日進(jìn)行切換。通過該圖，可直觀分析景區(qū)的各個(gè)情況，通過這些圖制作相對(duì)應(yīng)的景區(qū)管理計(jì)劃[5-6]。

(6) 導(dǎo)游分組。在景區(qū)中需要分配多個(gè)模塊，來進(jìn)行高效的導(dǎo)游指派，導(dǎo)游分組模塊主要針對(duì)導(dǎo)游所在區(qū)域劃分及分配設(shè)計(jì)，分組模塊可設(shè)置導(dǎo)游所在景區(qū)的區(qū)域(景區(qū)被分為若干個(gè)區(qū))某個(gè)組中，這樣進(jìn)行管理導(dǎo)游區(qū)域與分組時(shí)，管理就會(huì)變得比較靈活。

1.3 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)流程，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)模型

由圖2可以看出，各種設(shè)備都具有其特定的功能。各個(gè)設(shè)備之間的通信，相對(duì)獨(dú)立。最后將各部分所采集到的數(shù)據(jù)以特定的協(xié)議傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器中。管理員通過PC遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器獲取服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)到瀏覽器中進(jìn)行管理。保證了信息的流暢以及管理的便利性[7-8]。

為了詳細(xì)反映系統(tǒng)中模塊調(diào)用關(guān)系和層次關(guān)系。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。由圖3可見，Web端作為終端應(yīng)用層作為顯示，通過從服務(wù)器中獲取采集到的數(shù)據(jù)源[9]。為景區(qū)管理人員提供了操作的數(shù)據(jù)，保證了信息準(zhǔn)確性以及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)層具有3個(gè)功能模塊，后臺(tái)將收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估分析，對(duì)景區(qū)人群分布進(jìn)行控制、監(jiān)聽導(dǎo)游的講解、規(guī)劃導(dǎo)游的行走帶團(tuán)路線、繪制所需要數(shù)據(jù)的報(bào)表、對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)倉庫進(jìn)行更新保存管理。系統(tǒng)底層提供了系統(tǒng)所使用的各類技術(shù)，支持了該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

圖3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 系統(tǒng)使用關(guān)鍵技術(shù)

2.1 Struts2+Spring+Hibernate設(shè)計(jì)框架

傳統(tǒng)開發(fā)中開發(fā)人員在建立解決復(fù)雜問題方案時(shí)會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而一開始設(shè)計(jì)的后臺(tái)系統(tǒng)代碼可拓展性不是很強(qiáng)，而大量代碼之間存在耦合性，常常遇到軟件開發(fā)到一定程度時(shí)由于客戶需求發(fā)生了變化，使得軟件的實(shí)現(xiàn)不得不隨之改變，這樣滿足需求的方式往往需要極大的工作時(shí)間消耗。本項(xiàng)目引用SSH框架有效的解決了上述問題。

(1) 表示層。首先通過JSP頁面實(shí)現(xiàn)交互界面，負(fù)責(zé)傳送請(qǐng)求(Request)和接收響應(yīng)(Response)，然后Struts根據(jù)配置文件(struts-config.xml)將ActionServlet接收到的Request委派給相應(yīng)的Action處理，然后Action進(jìn)行對(duì)請(qǐng)求處理并轉(zhuǎn)發(fā)給JSP頁面[10]。

(2) 業(yè)務(wù)邏輯層。管理服務(wù)組件的Spring IoC容器負(fù)責(zé)向Struts2提供具體的Action對(duì)象[11]，提供業(yè)務(wù)模型(Model)組件和該組件的協(xié)作對(duì)象數(shù)據(jù)處理(DAO)組件完成業(yè)務(wù)邏輯，并提供事務(wù)處理、緩沖池等容器組件以提升系統(tǒng)性能和保證數(shù)據(jù)的完整性。

(3) 數(shù)據(jù)訪問層。則依賴于Hibernate的對(duì)象化映射和數(shù)據(jù)庫交互，處理DAO組件請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并返回處理結(jié)果，給業(yè)務(wù)邏輯層。

按照MVC模式：Jsp對(duì)應(yīng)著表現(xiàn)層，Struts2對(duì)應(yīng)控制層，Spring和Hibernate對(duì)應(yīng)模型層[12]。見圖4。

圖4 MVC架構(gòu)

2.2 百度地圖API

為實(shí)現(xiàn)查看導(dǎo)游帶團(tuán)的帶團(tuán)路徑分析，以及當(dāng)前導(dǎo)游在線地點(diǎn)以及導(dǎo)游攜帶人數(shù)做成路徑圖和熱力圖顯示在網(wǎng)頁中。在導(dǎo)游管理中需要實(shí)時(shí)了解當(dāng)前在線導(dǎo)游的實(shí)時(shí)位置以及帶團(tuán)人數(shù)，保證后臺(tái)可向傳達(dá)景區(qū)人口聚集地，方便對(duì)導(dǎo)游進(jìn)行帶團(tuán)路線的靈活更改。由于當(dāng)下可供開發(fā)者選擇的地圖API目前不多，并且自己制作地圖開發(fā)，需要大量的時(shí)間以及文檔的學(xué)習(xí)。分析所需實(shí)現(xiàn)的功能本系統(tǒng)采用百度地圖API接口來生成地圖信息[13-14]。

后臺(tái)需將由導(dǎo)游機(jī)傳遞來的經(jīng)緯度信息，以及帶隊(duì)人數(shù)，進(jìn)行坐標(biāo)變換后，利用JSP技術(shù)將后臺(tái)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)變成JSON格式傳至前端界面。通過調(diào)用百度地圖API接口中不同對(duì)應(yīng)功能的地圖模塊的方法來構(gòu)建相應(yīng)的功能地圖。

2.3 網(wǎng)頁語音錄制及上傳

傳統(tǒng)推送消息往往只是進(jìn)行文字的數(shù)據(jù)傳輸而在輸入方式上，人們總是在追尋一種更高效，門檻更低的方式，來降低用戶使用產(chǎn)品的學(xué)習(xí)成本。語音輸入也是一種嘗試較多的方式，有些直接使用語音(如微信語音聊天)，有些需要將語音轉(zhuǎn)化為文字(語音識(shí)別)。系統(tǒng)引用語音傳輸信息的思想來進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的消息通信傳遞。

在管理系統(tǒng)需要從后臺(tái)實(shí)時(shí)向?qū)в螜C(jī)端推送語音消息，這就需要在后臺(tái)瀏覽器界面錄音并且上傳。錄音的主要步驟就是使用navigator.getUserMedia來獲取用戶的輸入設(shè)備，成功之后使用webkitAudioContext來創(chuàng)建音頻實(shí)例。在錄音結(jié)束之后，將錄音的流導(dǎo)出為文件，上傳至服務(wù)器[15-16]。

// 資源交換文件標(biāo)識(shí)符

writeString('RIFF'); offset += 4;

// 下個(gè)地址開始到文件尾總字節(jié)數(shù)，即文件大小-8

data.setUint32(Offset, 36 + dataLength, true); offset +=4;

// WAV文件標(biāo)志

writeString('WAVE'); offset += 4;

// 波形格式標(biāo)志

writeString('fmt'); offset += 4;

// 過濾字節(jié)，一般為0×10=16

data.setUint32(offset, 16, true); offset += 4;

// 格式類別(PCM形式采樣數(shù)據(jù))

data.setUint16(offset, 1, true); offset += 2;

// 通道數(shù)

data.setUint16(offset, channelCount, true); offset += 2;

// 采樣率,每秒樣本數(shù),表示每個(gè)通道的播放速度

data.setUint32(offset, sampleRate, true); offset += 4;

// 波形數(shù)據(jù)傳輸率(每秒平均字節(jié)數(shù)) 單聲道×每秒數(shù)據(jù)位數(shù)×每樣本數(shù)據(jù)位/8

data.setUint32(offset, channelCount * sampleRate * (sampleBits / 8), true); offset += 4;

// 快數(shù)據(jù)調(diào)整數(shù) 采樣一次占用字節(jié)數(shù) 單聲道×每樣本的數(shù)據(jù)位數(shù)/8

data.setUint16(offset, channelCount * (sampleBits / 8), true); offset += 2;

// 每樣本數(shù)據(jù)位數(shù)

data.setUint16(offset, sampleBits, true); offset += 2;

// 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)符

writeString('data'); offset += 4;

// 采樣數(shù)據(jù)總數(shù),即數(shù)據(jù)總大小-44

data.setUint32(offset, dataLength, true); offset += 4;

2.4 實(shí)時(shí)語音監(jiān)聽

為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)聽導(dǎo)游機(jī)的功能，即通過前臺(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)聽后臺(tái)的語音數(shù)據(jù)，且后臺(tái)無法發(fā)覺。而當(dāng)前普遍的做法是在服務(wù)端與客戶端之間建立一個(gè)長連接，客戶端A將消息發(fā)送給服務(wù)端，服務(wù)端再將消息轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端B。而如何建立一個(gè)長連接實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)端的通信，以及保證連接的質(zhì)量與低耗電，低耗流量是一個(gè)難題。而使用運(yùn)營商公網(wǎng)又是不可進(jìn)行負(fù)擔(dān)的。本項(xiàng)目基于上述問題，使用了一種全新的算法來解決當(dāng)前問題：使用后臺(tái)dephi程序一直監(jiān)聽數(shù)據(jù)庫某一字段，當(dāng)后臺(tái)需要傳送命令時(shí)，dephi監(jiān)測到字段的變化，向手機(jī)端發(fā)送啟動(dòng)監(jiān)測信號(hào)，手機(jī)端接收到指令開始錄制語音并且向服務(wù)器通過HTTP上傳錄制的語音，為了使得播放流暢，將上傳的音頻文件分成5 s一個(gè)分批次的上傳，在服務(wù)端監(jiān)測到數(shù)據(jù)上傳時(shí)開始播放已經(jīng)上傳的語音文件。巧妙地通過上述方法達(dá)到了預(yù)期的效果。而監(jiān)聽效果只會(huì)損失4～5 s的第一次上傳時(shí)間的延遲。

3 系統(tǒng)測試

目前系統(tǒng)的開發(fā)工作已經(jīng)完成。系統(tǒng)利用導(dǎo)游設(shè)備和服務(wù)器、PC后臺(tái)相互信息的遠(yuǎn)程傳遞，體現(xiàn)出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。該系統(tǒng)已經(jīng)在秦始皇兵馬俑景區(qū)進(jìn)行了試運(yùn)行，后臺(tái)系統(tǒng)截圖如圖5所示。景區(qū)相關(guān)工作人員通過佩戴導(dǎo)游機(jī)設(shè)備，向佩戴游客機(jī)設(shè)備游客講述景區(qū)歷史文化信息。智能導(dǎo)游調(diào)度管理系統(tǒng)通過分析當(dāng)前游客在景區(qū)的在線分布位置，對(duì)擁擠的地域采用限流或者主動(dòng)轉(zhuǎn)移人群策略，減少了景區(qū)擁堵事件。在導(dǎo)游講解語音的監(jiān)控時(shí)，景區(qū)管理員可以選擇在任意時(shí)刻，對(duì)當(dāng)前在線導(dǎo)游，進(jìn)行語音監(jiān)聽，通過抽查導(dǎo)游講解情況，對(duì)導(dǎo)游進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)與懲罰;智能導(dǎo)游調(diào)度管理系統(tǒng)可以分析導(dǎo)游每次帶團(tuán)路徑以及帶團(tuán)時(shí)間的參數(shù)，對(duì)導(dǎo)游進(jìn)行每月自動(dòng)評(píng)分，該評(píng)分直接影響其獎(jiǎng)金的發(fā)放,并對(duì)景區(qū)的發(fā)展起到良好促進(jìn)作用。

圖5 導(dǎo)游路徑圖

4 結(jié) 語

為提升旅游產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營管理模式，加快旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升游客客戶體驗(yàn)，構(gòu)建了“互聯(lián)網(wǎng)+”和SSH框架的智能導(dǎo)游調(diào)度管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以兵馬俑景區(qū)作為試點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)行測試，智能化管理景區(qū)。通過細(xì)粒度的抽象對(duì)外提供的接口，使得系統(tǒng)更易升級(jí)和維護(hù)，最大限度保證了系統(tǒng)的功能。智能導(dǎo)游調(diào)度管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，提高了景區(qū)的運(yùn)作效率，得到了導(dǎo)游和游客的好評(píng)。鑒于在實(shí)際運(yùn)行中還可能出現(xiàn)不少問題，系統(tǒng)功能豐富性需進(jìn)一步分析研究。