基于傳感器技術的旅游景區監控管理系統研究

楊波

摘要：基于傳感器技術的旅游景區監控管理系統的安裝與建設，是實現旅游業現代化和信息化管理的必然趨勢，也是實現旅游資源配置的最優化和旅游業發展的需要，RFID技術和ZigBee技術時傳感器技術的重要組成部分。本文將主要分析基于RFID技術和ZigBee技術的旅游景區監控管理系統，通過這種硬件系統與監控管理系統有效融合的管理方式，對旅游景區中的游客流量、歷史文物保護和氣象環境進行實時的監控與管理，促進現代旅游業更好的發展。

關鍵詞：RFID技術；ZigBee技術；旅游景區；監控管理系統

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）17-0126-02

一、傳感器技術概述

RFID系統和傳感器系統共同組成了硬件系統，這一系統能夠實現對旅游景區中游客地理位置的監控、歷史文物保護和氣象環境數據信息的查詢。RFID系統能夠獲取游客個體位置信息，對景區的入口、出口及重點區域進行實時監控并實現文物的保護，當文物發生移動時發出警報，并可追蹤被盜物品的路徑；采用ZigBee技術將溫度、濕度、風速傳感器組成無線傳感器網絡，對氣象環境進行實時監測。

（一）RFID系統設計

RFID系統由電子標簽、應用支撐軟件和閱讀器等組成。RFID系統中的電子標簽又被稱為射頻識別標簽，通過其中的電子編碼將物品存儲為統一格式的電子數據，閱讀器能夠通過通信協議發出數據的收集命令，而電子標簽能夠進行解析命令，將已標識的數據傳給閱讀器。

1.電子標簽。RFID系統中的電子標簽能夠通過編碼的方式，對所要存儲的物品進行編碼信息的識別。電子標簽是在外部力量的推動下，將數據內部的信息通過磁場感應線圈和控制器等低點集成電路發射出去[1]。電子標簽也被分為主動式標簽和被動式標簽兩種，是依據供電方式的不同而進行劃分的，主動式標簽獲取供電的方式是通過內部所鑲嵌的電池來獲取電能的，而被動式標簽是通過外部的力量獲得電源的，比如，線圈和天線等。

2.閱讀器。RFID系統中的閱讀器不僅能夠將電子芯片中的數據讀取出來，還能夠進行特定附加數據的檢驗，這些數據信息能夠按照一定的序列和結構進行發送。

3.RFID系統的工作流程。RFID系統在實際操作的過程中主要包含三個過程：首先，是將旅游景區劃分為相互之間獨立的一些小區域，對這些小區域中的關鍵地方設置RFID讀卡器，比如，在熱門景點和文物景點等。其次，當游客通過利用RFID電子門票進入到這些關鍵地方時，該范圍內的RFID閱讀器就能夠準確地獲知游客電子門票的相關信息，并及時傳送到數據管理中心。最后，對旅游景區的歷史文物也進行設置RFID芯片，通過周圍的RFID閱讀器進行信息的獲取，一旦出現文物的非法移動，RFID閱讀器會立即將信息回饋到數據處理中心[2]。通過這一數據的查詢，就能很快得知文物移動的方向和地點，為文物的追蹤提供可靠信息。

（二）ZigBee系統設計

ZigBee系統采用的是分層結構，主要有由網絡層、安全層、數據鏈路層和物理層組成。基于ZigBee系統的自動氣象站，是通過對氣象的各個要素的數據進行統一的采集和處理，所采集的信息包括溫度、濕度、氣壓和降雨量等氣象要素。將網關節點和傳感器節點通過ZigBee協議使氣象數據之間實現通信，傳感器節點所收集的信息和數據通過網關節點進行聚集，借助GSM/GPRS將數據信息運輸到Internet當中去[3]。自動氣象站的系統設計需要各類傳感器和數據采集模塊的有效結合，通過傳感器將氣象信號輸出，形成模擬的處理電路和電源線路。ZigBee技術的主要特點有數據的傳輸率比較低，一般介于10kb-250kb之間，功率和成本也比較低，具有自身組織的網絡通信方式延時也比較短。

二、旅游景區監控管理系統的設計

基于傳感器技術的旅游景區監控管理系統，主要能夠實現對景區基本信息的管理、歷史文物的監控管、游客流量的控制管理和景區氣象環境的監測，通過分析景區環境容量，設定人員密集度以及引入算法建立適當的流量預測模型，對游客流量進行分析、預測，為重點區域、游客密集區域的人員分流提供科學依據；建立文物路徑追蹤、氣象災害預警與警報機制，保護景區環境以及財產安全。

（一）基本信息管理

基于傳感器技術的旅游景區監控管理系統的基本信息管理，主要包括對用戶信息的管理、芯片信息的管理、讀卡器信息的管理和傳感器信息的管理[4]。用戶信息管理主要是對用戶的類型、姓名和電話號碼等信息進行刪除、添加和修改的一個過程；芯片信息管理是對芯片的編號、類型和姓名等信息進行的刪除、添加和修改的一個過程；讀卡器信息管理是對該景區的位置、讀卡器的名稱和編號等信息進行刪除、添加和修改的一個過程；傳感器信息管理是通過對傳感器的門限值、名稱和編號進行刪除、添加和修改的一個過程。

（二）游客流量監控管理

對游客的流量進行實時監控，是為了實現游客流量地圖更加精準的顯示以及游客信息的管理和警報系統的管理。通過RFID系統能夠將景區內各景點的游客流量、游客密集程度預測分析，和當天該景區游客流量的趨勢，進行精準的預測與分析；游客在進入景點時所攜帶的RFID系統電子門票，能夠對游客的基本信息進行簡單的采集[5]。游客在獲取電子門票的過程中，將游客的信息與門票的編號進行信息整合后，系統自動將游客的基本信息傳輸到數據庫當中，游客通過景區的信息查詢系統輸入自己的門票編號和姓名，就能夠得到游客的歷史游覽記錄和當前所在位置，以防游客出現危險時展開及時的營救工作；分析景區環境容量，設定人員密集度以及引入算法建立適當的流量預測模型，對游客流量進行分析、預測，為重點區域、游客密集區域的人員分流提供科學依據；警報信息管理通過對各景區的最大客流量進行限制，使得當客流量達到該值時自動啟動該景點的報警系統。警報信息的主要因素包括警報的景點和游客的人數，主要功能有景區警報的產生、警報的解除和日常警報的查詢。警報信息管理會對設置區域內的各個景點的游客流量自動進行檢查與預警工作。

（三）歷史文物監控管理

旅游景區監控管理系統能夠精準地完成對景區內歷史文物的地圖顯示、歷史文物的基本信息管理和歷史文物警報信息的管理。RFID系統中的電子標簽，能夠準確地將各個景點歷史文物的電子地圖包括文物的名稱和編號以及景點的地理位置科學準確地顯示出來；歷史文物的信息管理主要包括對歷史文物的基本信息進行采集、對歷史文物的信息進行查詢和歷史文物遺失的路徑查詢。基本信息的采集能夠保證文物芯片編號和所在位置的有效性和準確性。歷史文物信息的查詢，主要是利用文物的信息采集結果進行查找的，當在該信息查詢系統中輸入文物芯片的基本編號和名稱時，就會得到該歷史文物的地理位置，同時一旦歷史文物丟失，將該歷史文物的基本信息錄入，就會查詢到該文物當前的地理位置和路徑；歷史文物中的警報信息管理系統，是在該歷史文物的地理位置發生改變或RFID系統閱讀器檢測不到該文物的芯片時進行的自動報警功能，只有景區的工作人員才能對該警報進行解除操作和報警歷史記錄的查詢操作。

（四）氣象環境監測管理

采用ZigBee技術將溫度、濕度、風速傳感器組成無線傳感器網絡，能夠對氣象環境進行實時監測。ZigBee技術能夠將各個景區的氣象信息數據以氣象信息曲線圖的方式顯示出來；對氣象信息進行管理是通過ZigBee技術和硬件系統相結合，將所收集到的氣象信息進行整合處理后，才能錄入到數據庫當中；警報信息管理通過對各景區的各類氣象信息設置門限值，自動對景區內各景點的氣象數據進行更新，并自動對各個旅游景點的當前氣象條件進行檢測，當該景區的氣象信息達到所設置的門限值時，就會在該景區范圍內進行警報提醒。

三、結束語

基于傳感器技術的旅游景區監控管理系統，能夠采用RFID系統對景區內的客流量和歷史文物進行科學有效的監控；ZigBee技術能夠將景區內的溫度、濕度和風速傳感器組成無線傳感器網絡，對景區內的自然環境進行實時的監控與檢測，將硬件系統和傳感器技術有效地結合起來，為景區的管理工作提供可視化的信息技術服務，為景區進行游客救援、文物追蹤和險情排除，提供了信息技術上的支持，能不斷地提升旅游景區的整體管理水平。

參考文獻：

[1]陳琦，韓冰，秦偉俊，等.基于Zigbee/GPRS物聯網網關系統的設計與實現[J].計算機研究與發展，2011，48（z2）：367-372.

[2]魚敏英.基于傳感器技術的應用研究[J].通訊世界，2015，（3）：174-175.

[3]孫偉.基于傳感器技術的物聯網系統設計與分析[J].電腦開發與應用，2014，（3）：14-16.

[4]趙志亮，劉斌勝.基于傳感器技術的探測報警裝置淺析[J].山西科技，2010，25（3）：71-72.

[5]張佳.基于RFID及多傳感器技術的旅游景區監控管理系統的開發[D].河北科技大學，2012.