智慧旅游系統的技術框架及其主要應用技術分析

葛曉濱，章義剛

（1.安徽財貿職業學院雪巖貿易學院，安徽 合肥230601；2.合肥學院科技處，安徽 合肥230001）

智慧旅游是在IBM提出的“智慧地球”［1］概念基礎上延伸產生的旅游信息化概念。其核心是以互聯網、移動互聯網、云計算、物聯網、數據挖掘、智能計算等技術實現在旅游體驗、旅游產業發展、旅游行政管理等方面的應用，主動感知旅游資源、旅游活動、旅游者等方面的信息，并通過便攜的終端上網等設備進行交互，使旅游資源能全方位服務于旅游者、旅游企業和政府相關部門等的全新旅游概念。智慧旅游不是一種旅游形態，而是將云計算、物聯網等技術嵌入旅游行業中，達到旅游信息基礎架構與高度整合的旅游基礎設施的完美融合［2］。智慧旅游的目的是讓旅游業的運轉更加智能化，并采用現代信息技術手段以更智慧的方法來改變旅游者、旅游目的地機構、旅行社等角色之間相互交互的方式，以全面的互聯互通、透徹的感知讓旅游高效便捷。

1 研究現狀分析

作為行業熱點，智慧旅游的研究正得到業內學者的廣泛關注，朱珠［3］等從感知體系和管理平臺2個方面對智慧旅游管理平臺進行研究，提出了借助云計算、物聯網等技術打造智慧旅游管理平臺的建設方案。謝堅［4］提出將旅游業和創新的信息技術手段進行融合，構建旅游基礎信息庫和信息資源交換中心的智慧旅游建設方案。馬士玲［5］總結了物聯網技術在智慧城市建設中的核心應用，闡述了智慧旅游建設中物聯網的應用。蔣麗芹［6］系統分析了智慧旅游的基本內涵及其智慧旅游產業形成和發展的動力源。宋磊［7］等以泰山景區為例提出一種智慧旅游信息集成平臺總體方案。楊立勛［8］等對人工智能在旅游預測中的應用進行了系統化研究，探索了人工智能方法在旅游預測中的應用技術。

綜上所述，國內許多專家學者對智慧旅游所涉及的智能化、物聯網，以及智慧旅游建設平臺進行了較為深入的研究。本文在這些研究基礎上，進一步探索智慧旅游的一般性體系架構及其關鍵技術，以提高游客旅游體驗為重點，構建智慧旅游系統。

2 智慧旅游系統構建內容分析

智慧旅游系統結合現代旅游業的實際需求，采用智能終端、無線通訊、GPS定位、云地圖等相關技術手段，以游客為中心，圍繞游客的實際需求組織信息，主要涉及的基礎信息有景點信息，包括目標景點介紹、景點實時視頻等；景區環境信息，包括氣象信息、周圍服務人員信息、景區設施分布信息、景點路線信息等；社交信息，涉及以景點為媒介的在線交流、互動信息等。通過對這些基礎信息的有效組織和整合，創建實現旅游景區智慧化服務的智慧旅游系統，滿足旅游者和管理者對智慧旅游服務的需求。

智慧旅游應用系統主要由若干子系統組成，如旅游景區信息管理系統、旅游信息發布系統、旅游目的地管理系統、游客智能導游系統、虛擬現實旅游系統、旅游智能規劃系統、旅游災難預警系統等。

典型的智慧旅游系統建設內容包括：

2.1 景區信息管理系統

該系統包含2個方面的內容：一方面，對涉及景區及各景點的相關文字、音視頻信息進行管理；另一方面，對景區內的數字視頻采集系統進行管理，并維護視頻信息與景點的關聯信息。

圖1 旅游景區信息管理系統

2.2 景區地圖管理系統

該系統包含地圖存儲子系統及地圖維護子系統等。地圖存儲系統負責景區地圖的存儲、地圖整合、地圖查詢等。地圖維護系統用于地圖的編輯、更新和上傳等，可由景區管理人員分工負責各區域的地圖維護，做到實時更新。通過云地圖維護終端，使景區工作人員能實時更新地圖信息。

2.3 景區設施物聯網系統

在景區內的車輛、急救設施、景區服務人員等位置上部署物聯網感知終端，并保持與智慧旅游系統的實時互聯。景區設施及服務人員的物聯網設備通過GPS定位設備實時獲取設施位置，并通過3G網絡向中心服務器匯總，實現對景區內旅游資源的信息感知。

2.4 旅游公共服務系統

以景區、景點為線索，組織旅游共享資源網絡，讓旅游者分享旅游心得、制定旅游計劃等。一方面，將游覽過同一景區、景點的游客組織起來，建立以景區、景點為中心的社交論壇，交流旅游心得。另一方面，旅游之前可以聯系對目標景區有旅游經驗的游客，了解景區信息，合理制定旅游計劃，提升旅游體驗。

3 技術架構

智慧旅游的技術架構劃分為7層：一是數據采集層。景區管理人員通過基礎數據終端對各景點信息進行維護，定期更新景點文字介紹及音視頻資料；通過地圖終端來維護地圖信息，并做到實時更新。景區在景點、道路等位置部署視頻采集終端，對視頻數據進行實時采集；在車輛、急救設施、服務人員等位置部署物聯網終端，保證與系統進行實時通信。游客手持終端（如平板電腦、手機等）上的GPS設備實時采集游客位置信息，便于系統進行準確定位；二是網絡層。通過互聯網、移動通信網等提供全網服務，實現旅游數據的有效傳輸；三是感知層。通過RFID、攝像頭、傳感器等物聯網設施和渠道實現信息感知，為智慧旅游的應用體系提供基礎數據；四是數據存儲層。由4類數據庫構成，分別存儲景區基礎數據、視頻數據、物聯網數據、地圖數據；五是處理層。該層主要涉及景區信息管理、地圖定位，以及旅游資源調度、旅游數據統計、旅客行為分析等功能；六是應用層。在處理層的基礎上，實現地圖查詢、旅游路線規劃、景點信息展示、應用搜索、旅游社交網絡以及景區管理等功能；七是管理層。在這個層次上，主要面向管理者，實現智慧化的旅游政務、旅游公共服務、旅游電子政務等行業管理。

一種典型的智慧旅游的技術架構如圖2所示。

圖2 智慧旅游的技術架構

4 關鍵應用技術分析

智慧旅游支撐的關鍵技術涉及數據感知技術、網絡傳輸技術、智能處理技術、電子信息技術、地理信息系統（GIS）技術、全球定位系統（GPS）技術、物聯網（IOT）技術、數據庫（DB）技術、數據挖掘（DM）技術、決策支持（DSS）技術、虛擬現實（VR）技術等。這些技術為整個系統提供技術支撐。這些技術體現于智能終端、無線通訊設施、視頻監控、用戶端界面、服務器服務等。尤其智能處理技術觸及云計算、物聯網、移動商務等目前計算機行業熱點技術。例如，智慧旅游的云計算技術是通過網絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統，并借助SaaS（軟件即服務）、PaaS（平臺即服務）等先進的商業模式把強大的計算能力分布到旅游的各項處理設施中。這些技術為整個系統提供技術支撐，使智慧的旅游成為可能。具體而言，智慧旅游的關鍵技術可以匯集為以下幾方面：

4.1 云地圖及其整合技術

結合對不同格式地圖數據的綜合分析，實現地圖校準、地圖匹配、地圖整合等技術，由局部地圖實時生成全局地圖。云地圖整合技術是通過云地圖的技術實現及實際應用，結合對不同格式地圖數據的綜合分析，研究地圖校準、地圖匹配、地圖整合等技術，實時為游客提供旅游線路規劃、景點及服務查詢等方面的服務。

4.2 數據感知與控制技術

數據感知技術是使旅游資源能被計算機及相關的控制系統所識別，并將所形成的信息資源作用于整個旅游數據網絡，為實現數據信息的即時交互打下基礎。數據感知技術包括RFID技術、視頻識別、中距離和近距離通訊技術、信息掃描技術、信息傳感技術等技術形態。通過數據感知實現景點視頻采集、設施物聯傳感等信息感知設備，傳感網絡、視頻傳輸等信息傳輸系統，以及景區安全指示標識、路障及門禁管理等控制結點。這項技術可以部署于整個景區，為智慧旅游系統提供信息來源與控制功能。信息采集效率、傳輸速度與控制精度是衡量該系統的主要指標。

4.3 旅游設施物聯網技術

采用物聯網技術將景區內的應急及服務設施進行實時互聯，并根據用戶需求提供個性化的旅游服務，著力提高用戶體驗。結合對景區車輛、應急設施、服務人員位置、狀態進行分析的需求，實現移動設施與固定設施的物聯網方案。通過物聯網技術在智慧旅游中的應用，基于GPS技術實現指定范圍內的設施分布描繪并按需定制顯示功能，為游客自助終端設備的智能化旅游應用提供技術支撐。

4.4 游客旅游行為分析技術

基于景區旅游數據，采用數據挖掘技術分析游客旅游行為，旅客行為分析主要覆蓋的分析點有旅游目的地區域、旅游業的食、住、行、游、購、娛6個重要組成部分的消費傾向、旅游消費滿意度、旅游空間行為（包括出游行為，旅游目的地的選擇行為、旅游線路的選擇行為及旅游景點的選擇行為等）。

這個行為研究的框架如圖3所示：

圖3 游客旅游行為分析技術框架

4.5 管理終端技術

包括景區管理終端和游客手持終端技術，景區管理終端，面向景區管理人員，為景區管理人員提供景區景點信息維護、地圖維護、景區資源調度、旅游數據統計，以及景區日常管理提供接口及應用工具。開發專用地圖編輯工具以及景區管理模塊。主要針對景區管理的需求，以提高管理效率與服務質量為目的，打造方便、高效的景區管理平臺；游客手持終端，包括GPS定位、信息展示與查詢操作等模塊。其中GPS定位模塊包括GPS定位設備與位置信息發送端口，便于系統在景區地圖中標注游客位置。信息展示模塊用于顯示景區地圖、景點及服務設施分布、景點文字及音視頻介紹、景點視頻監控等內容。查詢操作模塊為用戶自定義顯示內容提供友好的操作界面。反映系統性能的主要指標是用戶體驗的接口，界面美觀程度、操作簡易度、系統響應速度、游客及設施定位精度等。這項設計主要基于市場上現有的平板電腦、智能手機，通過部署專用軟件實現。

4.6 云服務器存儲技術

該系統包括地圖存儲、景區景點信息存儲、服務設施狀態存儲、景點視頻存儲，以及旅游數據分析、旅游社交網絡等服務器，涉及平臺架構、服務器選擇、通信鏈路設計、分布式數據庫系統、分布式控制方案、并行檢索機制等等。該系統是整個智慧旅游系統的核心，是反映系統功能與性能的關鍵。

4.7 虛擬現實技術

通過引入虛擬現實技術以實現復雜旅游虛擬場景的構建和漫游。并以此獲得較逼真的虛擬旅游效果，實現真實旅游目的地的虛擬化場景的構建，漫游和交互，通過構建虛擬旅游的技術方案，實現網上虛擬旅游的功能，從而彌補了現有旅游信息化系統的不足。讓旅游信息化產品能智慧地對旅游者提供網絡化、虛擬化的旅游景點及服務設施的全景展示。

4.8 系統應用接口技術

系統應用接口包括支付平臺接口、公共服務接口以及其他接口，便于系統擴展功能。支付平臺用于游客支付旅游及消費支出，公共服務接口提供景區以外的報警、查詢等公共服務接入，同時為其他服務預留應用接口，便于功能擴展。

5 結語

智慧旅游發展前景受到各界人士的廣泛關注，其核心價值主要體現在科技創新價值、產業支撐價值、經濟貢獻價值以及社會拉動價值等方面［9］。智慧旅游的科技創新價值主要通過旅游信息系統、地理信息系統、虛擬現實、高速無線通信技術、物聯網、云計算等支撐技術的應用，構建智慧旅游系統，從而發揮其科技創新的價值。

目前，對智慧旅游的研究還處于初級階段，比如其多數研究是解決公共管理的問題，主要是通過對導游的位置服務管理，加強景區對服務能力的監控。其次是解決對公眾服務能力的問題，例如通過智能移動設備終端為游客提供行前路線規劃、行程中線路導航、游覽中生活服務（酒店、購物、美食）指南等的相關研究。而對智慧旅游的深層次研究力度不夠，比如將虛擬現實技術融合帶入旅游體驗，提高游客的感知能力等。通過對智慧旅游的深層次研究有利于提升人們的旅游體驗，提升智慧旅游的管理能力和應用能力。毫無疑問地是在人們普遍注重旅游消費的今天，智慧旅游將有著廣闊的研究空間和應用前景。

［1］郭樹涵.智慧地球的商業邏輯——“智慧的地球”的前世今生［J］.中國新時代，2012（3）：20-22.

［2］羅成奎.智慧旅游及其應用研究［J］.黃山學院學報，2012（6）：24-27.

［3］朱珠，張欣.淺談智慧旅游感知體系和管理平臺的構建［J］.江蘇大學學報：社會科學版，2011，13（6）：97-100.

［4］謝堅.“智慧旅游”建設淺析［J］.信息系統工程，2012（6）：96-98.

［5］馬士玲.物聯網技術在智慧城市建設中的應用［J］.物聯網技術，2012，2（2）：71-72.

［6］蔣麗芹，包沁昕.基于物聯網技術的我國智慧旅游產業發展研究［J］.雞西大學學報：綜合版，2013（1）：60-62.

［7］宋磊，林洪波，王緒華.基于3D-GIS的智慧泰山景區信息集成平臺［J］.中國園林，2011（9）：30-32.

［8］楊立勛，殷書爐.人工智能方法在旅游預測中的應用及評析［J］.旅游學刊，2008，23（9）：17-22.

［9］馬勇，陳慧英.智慧旅游發展的四大核心價值［N］.中國旅游報，2012-04-06（11）.