基于ＲＦＩＤ的旅游環境現狀容量實時監控系統研究初探

[摘要] 旅游環境容量是旅游景區可持續發展的一個重要指標，而對景區的現狀容量的實時有效監控則成為保護景區生態和保證景區可持續發展的重要基礎。本文提出了以GIS作為地理信息支持平臺，以射頻識別技術（RFID）來實現游客位置信息采集，來實現對景區的環境現狀容量進行實時監測，并以此為基礎，對景區旅游人數進行有效的控制，以達到對景區進行有效保護和合理開發的可行方案。

[關鍵詞] 旅游環境容量GISRFID

旅游環境容量是指在某一旅游地環境的現在狀態和結構組合不發生對當代人及未來人有害變化的前提下， 在一定時期內旅游地所能承受的旅游者人數。其內容主要包括旅游生態容量（EEBC）、旅游資源容量（REBC）、設施環境容量（FEBC）和社會環境容量 (FEBC)。許多景區的旅游環境容量研究表明，一方面這些景區的游客量不足環境容量的50%，表明整個風景名勝區還有較大的旅游容量潛力。另一方面這些景區的時空分布卻又表現出嚴重的不均，景區內某些重點景點的游客量已達到飽和，而另一些景點尚有較大旅游發展空間，因此需要建立對旅游景區的現狀容量的實時監測機制，利用價格杠桿和管理手段，及時發布客流信息等調控措施來調節客流。本文正是提出通過基于RFID技術的電子門票系統作為基本平臺，結合RFID的定位功能，建立起基于RFID的景區旅游環境現狀容量實時監控系統。為景區適時適當控制或疏導局部景區景點游客量，保護景觀和旅游環境，實現景區旅游可持續發展提供科學依據和技術手段。

一、RFID技術在旅游業中的應用概述

無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID），又稱電子標簽（E-Tag），是一種利用射頻信號自動識別目標對象并獲取相關信息的技術。RFID 應用領域日益擴大，現已涉及到人們日常生活的各個方面，并將成為未來信息社會建設的一項基礎技術。在旅游業上RFID的應用還很少，多限于門禁管理。但在國外，已出現在大型公園中對兒童的定位成功應用。

對于游客的地理位置獲取，過去常采用GPS（全球定位系統）技術。但由于GPS對于普通旅客來說，相關設備較貴，攜帶不方便，使用較困難。所以一直影響和制約著GPS在旅游業方面的廣泛應用。而如果要實現景區的環境現狀容量的實時監控，則必須保證景區的所有游客都能在特定的地點實時的，自動的被獲取到地理位置信息。這就需要通過其他的定位技術來實現。而RFID技術憑借其成本低，攜帶方便，定位對用戶透明等特點，完全可以實現景區所有游客的特定位置的定位功能。再結合GIS強大的空間信息的管理和分析能力，將能很好的實現旅游環境容量的實時監控的功能。

二、風景區環境現狀容量實時監控RFID系統硬件構成

基本的RFID 系統由RFID 標簽（Tag）、RFID 閱讀器（Reader）及應用支撐軟件等幾部分組成。圖1所示是一個可應用于景區基于電子門票的RFID 系統。

RFID 標簽（Tag）由芯片與天線（Antenna）組成，每個標簽具有唯一的電子編碼。標簽附著在物體上以標識目標對象，如果被游客以電子門票的形式攜帶在身上，便可以在該游客游覽該景區時起到暫時標識他惟一身份的作用。在實現系統中，可采用主動式（Active）標簽來提高標簽被識讀的距離（可達100m）。

圖1基本RFID 系統構成

三、基于RFID的景區環境現狀容量實時監控系統設計方案

1.基于RFID的景區環境現狀容量實時監控系統構架

基于RFID的景區環境現狀容量實時監控系統由電子門票（RFID卡），RFID閱讀器，觸摸式電腦，服務器，工作站，計算機網格和應用軟件所組成。其中電子門票是攜帶的RFID的載體，也就是RFID標簽（TAG）在旅游業上的一種具體應用形式。閱讀器分為兩種，一種是安裝在景點入口的門禁系統，另一種是分布在游覽路張各主要信息采集點的普通閱讀器。觸摸式電腦為旅客提供位置和電子導游服務。服務器和工作站架設在景區的網絡或信息中心，服務器提供集中的數據庫服務、信息服務和應用服務，數據庫服務器包括非空間數據庫服務器和空間數據庫服務器。而工作站則為工作人員提供進行系統管理和數據查詢和統計的平臺。應用軟件和計算機網絡系統則為整個系統的運作提供支持。網絡系統根據不同景區的實際情況，可以是有線，無線或有線與無線相結合的方式。旅游景區RFID系統的結構圖如圖2所示。

圖2基于GIS的景區旅游環境容量實時監控系統框架圖

軟件系統包括操作系統，數據庫管理系統，GIS平臺，環境容量實時監控系統軟件及信息發布系統。系統采用B/S和C/S相結合的方式。B/S結構系統功能主要包括游客在觸摸屏等可訪問設備上實現對伙伴或導游及對象的當前相對位置查詢等。而C/S結構功能主要實現景區管理人員對景點、游道、水域等指定位置的環境容量的實時監控、分析及其他管理功能。其系統體系結構如圖形所示。

圖3系統體系結構

2.環境現狀容量參數獲取

(1)游覽線路上實時游客人數參數獲取.游覽線路上實時游客人數是指在某一時間點上，在一條游覽線路上游客的總人數。游覽線路可以是一條游覽路徑，也可以是一個景點。對于有入口和出口的游覽線路，可以在入口和出口處安裝閱讀器。當旅客經過這些地點時，閱讀器便會對帶有RFID的電子門票進行信息自動采集，并記錄采集的時間。在入口處采集的時間為該旅客進入游覽線路的時間，而出口處采集的時間為該旅客離開游覽線路的時間。這樣，便可以隨時統計在某一個時間點的游客總人數或某一時間段內游客的平均人數。

(2)游客在某一景區內的逗留時間參數獲取。同樣，由于旅客在進入和離開游覽線路時都被閱讀器記錄了信息采集的時間，所以我們便很容易通過計算機得到每個旅客在游覽線路上的逗留時間，也可以統計出所有旅客在這一游覽線路上的平均逗留時間。

3.軟件系統技術路線設計

系統軟件結構用Oracle數據庫來管理海量數據，基于SuperMap GIS軟件，用VC 語言進行二次開發，建立景區環境現狀容量實時監控系統平臺，軟件結構體系如圖4 所示。

圖4 軟件結構體系

其中數據服務層安裝Oracle 服務器。該層采用Oracle Spatial 空間數據庫管理圖件數據，包括空間數據和屬性數據。利用Oracle Spatial 建立以要素為單位與比例尺無關的集中統一的空間數據庫，實現海量數據存儲。邏輯層采用VC 編寫應用程序，安裝Oracle Client，通過Oracle NET 請求數據層服務實現對圖形數據的修改。將Oracle 下載的空間數據類型轉換為SuperMap對象，再傳給客戶端。邏輯層將數據層與客戶端隔開，負責識別用戶身份、傳輸數據的加密，保障數據安全、有效和便于控制。客戶端安裝景區環境現狀容量實時監控系統，實現圖形數據的顯示和瀏覽、圖形打印以及圖形的編輯處理?？蛻舳伺c上層采用TCP/IP 聯接，沒有安裝Oracle Client，減少系統的開銷。

4.軟件系統功能

在本系統中，我們采用了北京超圖公司開發的新一代組件式GIS軟件平臺——SuperMap Objects 2003。該平臺軟件在系統實施中發揮了重要作用，為游客的定位、環境容量的實時監控、旅客流量和流向監控和管理、游客導游、基于游客流量和游覽路線景點各指標分析等提供了強有力的工具。同時可用于管理、顯示景點地理空間數據以及受控目標信息，為管理人員和旅客提供直觀、形象的信息服務。系統在實現基本的如權限管理，數據管理等功能之外，主要實現以下業務功能。

(1)游客定位功能。在當前電子門票與游客身份證信息沒有建立關聯的情況下，只能實現基于電子門票代碼的位置查詢，并且按RFID閱讀器的分布情況，決定其定位的精度。但該系統還為游客的身份證信息預留了接口，如果第二代身份證被廣泛使用后，可以在游客購票時通過讀取其身份證中的身份證號，并與電子門票進行關聯，則可以實現指定游客的定位和瀏覽軌跡查詢業務功能。這項功能尤其可以幫助快速尋找家庭出游中的失散的老年人和小孩旅游者。

(2)景點游客流量及環境容量實時監控分析功能。對某一個時間點或時間段內景點的游客容量進行統計和分析，以實現指定景點的環境容量的監控和分析。同時，也可對整個景區的游客流量和環境容量按各種時間粒度進行時段分析。并通過計算機輔助決策功能實現對景區游客的管理，比如通過對環境容量過載的景點暫時限制售票等措施來進行游客分流。

(3)強大的地圖顯示與查詢功能。完全數字化的地圖，包含精確的景區地理信息和詳細的屬性信息。具有地圖的無級放大、縮小、恢復和拖動以及模糊查詢等功能，空間數據管理功能強大，操作極為方便。

(4)軌跡存儲、回放顯示及打印功能。對單個游客或旅游團體的瀏覽軌跡進行瀏覽、打印輸出。并通過對游客游覽軌跡的分析，判斷出游客對風景區內景點和相關旅游項目的選擇和偏好，從而調整游覽線路組織和項目安排，對風景區的開發和規劃提供決策支持。

(5)其他功能?？梢栽诖嘶A上，與其他技術相結合，進行基于游客和管理人員的其他相關功能服務。比如和短信相結合，提供有針對性的導游服務，提醒服務，景點信息發布服務等。也可以通過建立親友和團體關系，來實現親友之間及團體之間的位置查詢等服務。

四、結束語

隨著GIS技術和RFID技術的不斷發展，RFID標簽和閱讀器成本將不斷的降低。RFID定位功能的不斷增強，相信在會在越來越多的旅游景區內采用該系統或同類系統對景區環境容量進行實時監控，這將為旅游景區的可持續發展戰略決策上起到關鍵的支持作用。