Application of Navigation System Based on iBeacon Technology in Tourist Attractions

Lian Yibin

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Application of Navigation System Based on iBeacon Technology in Tourist Attractions

Lian Yibin

AbstractDiscusses the application solutions of navigation system based on iBeacon technology in tourist attractions.The navigation system offers to the tourists the tailor-made functiongs of maps location, route planning, self-service guiding and message pushing.in the meantime, other special functions are also available,including smart business / store information interaction, intelligent parking guidance, children lost alert etc.

KeywordsiBeacon， navigation system， tourist attractions， BLE， map location， children lost alert

0引言

如何在室內精確定位，并與周邊景點、商鋪互動，已經成為顧客期待的需求，眾所周知的GPS在民用市場的應用精度為3m左右，且GPS在室內無法滿足相關定位要求，而iBeacon可解決這些。

1概述

1.1系統概述

基于iBeacon技術的導覽系統運用物聯網技術、智能終端內置的藍牙技術與旅游景區廣泛布置的iBeacon基站實現信息交互。游客在旅游景區(如文博院館、寺廟觀堂、風景區、主題公園、游樂園、旅游度假區等)內可通過智能終端自動獲得景區提供的多媒體信息及商業服務。

1.2系統建設目標

為游客提供景區導覽、智能商業、停車引導、孩童走失預警、票務導購等舒適、便捷和個性化的服務。為景區宣傳提供新的媒介，突破傳統廣告投放的局限性，帶來更大經濟效益。

儲存游客消費信息、游覽次數、位置停留時間等，建立游客數據庫(如游客年齡段、游客需求、景點熱度、消費情況等)，為大數據分析提供依據。

2功能設計

導覽系統主要包含景區導覽、智能商業、停車引導、孩童走失預警、票務導購五個子系統模塊。

2.1景區導覽功能

景區介紹：通過iBeacon基站向用戶(智能終端)推送景區、商業街、酒店、展覽館、商鋪的信息等。

地圖定位：首先展示景區外景地圖，當游客進入景區內時，切換為內部地圖，并提供定位。

線路規劃：在景區地圖的基礎上，標識用戶當前所在位置，為用戶提供便捷路徑。

2.2智能商業功能

在線預訂：預定酒店、飯店、商品等。

線上購物：可以在線下訂單，購買商品和服務。

消息推送：推送整個商業街的信息及各個店家的特色消息。消息自動推送。

數據分析：統計游客人數、年齡段、消費、游覽次數、位置停留時間等信息，分析游客的喜好等。

2.3停車引導功能設計

停車場地圖：展示景區外部地圖及等信息，停車場出/入口的具體位置。

車位引導：當用戶進入停車場后，地圖切換為景區停車場地圖，通過iBeacon技術指引用戶到達空車位，記錄汽車當前位置，為后續的反向尋車做好技術準備。

反向尋車：當用戶離開時，APP軟件會為用戶和汽車之間規劃一條最便捷的路徑。

繳納停車費：用戶登錄客戶端后，按照其中“支付”功能的提示步驟即可完成停車費的在線繳納。

2.4孩童走失預警系統功能設計

可實時定位孩童的位置，避免孩童走失。游客需要租賃戴在孩童手上的智能手環，通過掃描智能手環的二維碼進行與手機的綁定。

孩童定位：只要孩童在景區內，游客手機就能實時顯示孩童(智能手環)的位置信息。

手機預警提示：當孩童到達危險點或達到距離紅線時，手機發出報警信號，提示大人注意:1)孩童處在危險區域(如出入口、河邊/高處等)。2)孩童所處位置距離家長較遠。

2.5票務導購功能

旅游景區都有建設票務系統，且設計與導覽系統進行通訊的通訊接口，其具備票務優惠信息的發布功能；購票可通過銀行、微信支付；購票后，生成唯一標識的電子票(二維碼)，通過掃描二維碼進出景區。

3系統建設

導覽系統主要設備包括：iBeacon基站、智能手環、接收器、智能終端、APP客戶端、后臺管理中心等。

3.1iBeacon基站的部署

iBeacon工作原理：iBeacon技術是蘋果公司基于藍牙4.0版本提出的基于2.4G信號的藍牙協議，通過BLE中定期發送的“通告幀”加載相關數據來實現信息傳輸。

iBeacon特點：iBeacon基站大小約30mm×30mm×15mm，具有小巧精致、功耗低、兼容性高、抗干擾力強、安裝方便等特點。

iBeacon數據通訊：iBeacon的數據通訊由UUID、Major、Minor、Measured Power組成，其中：1)UUID是通用唯一標識符，是ISO/IEC11578:1996標準的128位標識符。2)Major、Minor都是16位的標識符，可自定義設置，比如，景區內不同景點可以在Major中寫入區域資訊、可在Minor中寫入各景點不同位置的資訊。3)Measured Power通過接收信號的強度來計算基站與終端的距離。

iBeacon基站的部署：在iOS中只設貼近(Immediate)、近(Near)、遠(Far)三種距離。在景區實際應用中可以進行如下定義：

1)貼近：≤1m，室內部署，如：文物展覽館內，針對游客到達各文物展示柜時的信號觸發，并獲取相關咨詢。

2)近：1～3m，室外場景部署，如：景區門口、景點附近、建筑周圍等。

3)遠：3～30m，主要部署在室外廣場、客流集散中心等。距離>30m時iBeacon基站自身無法實現功能，需要增加功率放大器來放大信號。

iBeacon基站的供電：iBeacon基站采用2顆CR2477型號的紐扣電池。電池續航時間如表1所述。

表1　電池續航時間/天

3.2智能手環

智能手環內置低功耗藍牙4.0模塊。戴在孩童手上可實現對孩童位置信息的感知。

智能手環的選材：橡膠材質。

綁定方式：手機掃描智能手環的二維碼進行綁定。

智能手環擴展功能強大，包括：運動計步器，可測量各項數據；擴展心脈監測、睡眠監測、疲勞提醒等功能(可運用于以健康、養老為主題的養生休息景區)；可進行防水設計，方便潛海或游泳。

智能手環的供電：內置一顆紐扣電池，續航時間可達1年。若具備擴展功能，則續航時間將縮短，最低僅維持10天。

3.3接收器

接收器相當于一臺智能終端，用于對智能手環的信號采集。

接收器的最大接收距離：50m。

接收器的部署：景區出入口、交叉口、廣場等區域。

網絡建設：有無線Wi-Fi信號覆蓋，用于接收器與管理中心的通訊。

接收器的供電：5V直流電源供電。

3.4智能終端

智能終端主要包括手機、iPad等移動設備。兼容iBeacon技術的設備包括：

1)支持藍牙4.0的IOS設備(不低于iPhone4s，iPad三代，iPad mini一代，iPod Touch第五代)。

2)不低于安卓4.3的設備(如三星 Galaxy S3、S4、S4 Mini、Note 2/3；HTC One；小米2/2s/3/3s/4、紅米1/2、紅米note、小米平板)。

3.5APP客戶端

3.5.1APP客戶端的安裝

“搖一搖周邊”服務：通過微信“搖一搖周邊”服務實現景區的信息獲取、地圖展示和功能介紹，引導游客下載APP客戶端。

無線網絡認證瀏覽器跳轉：預先安裝APP客戶端才能通過免費使用無線Wi-Fi網絡的方式引導游客安裝APP客戶端。在無線Wi-Fi網絡認證瀏覽器的登錄界面上，跳轉到下載APP客戶端的鏈接。

3.5.2APP客戶端功能

基于iBeacon技術的客戶端能夠實現景區導覽、智能商業服務、智能停車服務、孩童走失預警服務、票務導購、藍牙開啟提示、支付鏈接、個人中心等功能。

3.5.3APP客戶端結構流程圖

APP客戶端結構流程見圖1。

圖1　APP客戶端結構流程圖(示意圖)

3.6后臺管理中心

后臺管理中心共分為景區管理、數據管理、商業管理和管理員管理四個板塊。

3.6.1景區管理

內容管理：支持后臺編輯、管理景區的介紹信息與景點詳細介紹，包括圖片、文字、音視頻等，并將信息同步至客戶端；支持所有iBeacon的增、刪、改、查功能；支持后臺編輯管理系統推送消息，使信息按需展示在用戶客戶端。

地圖管理：支持景區地圖管理、支持地圖修改、支持在地圖中創建及查尋iBeacon點。

停車場管理：支持停車場地圖的上傳與車位位置的修改；支持停車場內iBeacon設備的增、刪、改、查功能；支持停車場車輛停放情況的統計展示。

游客管理：支持后臺查看用戶注冊信息；支持預防孩童丟失系統；支持游客留言查看及反饋功能。

3.6.2數據管理

支持后臺查看用戶激活APP的數據；可查看用戶在景區內使用APP次數、游覽次數；展示用戶行動熱力圖、分析用戶停留時間；

分析用戶消費信息，查看用戶訪問商鋪、了解商品等數據的綜合統計；建立游客數據庫：包括游客年齡段、消費情況、游客需求分析等。

3.6.3商業管理

商業街管理：支持商業街介紹管理，包括商業街內圖片、文字、音視頻等功能的管理；支持商業街內商鋪創建管理。

商品管理：展示商鋪所有商品內容的管理(包括商品的增、刪、改、查)；管理商鋪內的推送消息并可同步至客戶端；可進行商鋪的增、刪、改，并關聯到iBeacon點；商鋪地圖上傳服務；管理用戶線上購物，通過查詢用戶消費行為、購物喜好等管理用戶購物記錄。

商戶后臺管理：每家商戶可登錄后臺管理頁面，實現商鋪介紹管理、商品信息管理等；商戶可對商鋪內地圖進行上傳展示；商戶可對客戶下的訂單或服務進行訂單處理；商戶后臺可看到以時間為維度的游客來訪情況數據。

3.6.4管理員管理

商戶管理：可實現后臺管理商戶的個人信息、賬戶密碼等功能。

3.6.5后臺管理中心結構流程

后臺管理中心結構流程見圖2。

圖2　后臺管理中心結構流程

4技術基礎

iBeacon是由蘋果公司提出并全公開的協議，無任何知識產權壁壘。iBeacon基站、智能手環等設備應通過蘋果、微信的認證。

5系統建設難點及接口問題

在iBeacon基站部署時，應注意避免iBeacon基站之間信號的相互干擾。應建立與銀聯、支付寶、微信等支付的接口。導覽系統應建立與景區票務系統的接口。

6結束語

通過基于iBeacon技術導覽系統的建設，為旅游景區宣傳提供新的媒介，突破傳統廣告投放的局限性，為游客提供景區導覽、智能商業服務、停車引導、孩童走失預警、票務導購等服務，讓游客感受物聯網和移動互聯網帶來的智慧景區體驗。通過導覽系統的建設，景區管理者可獲取游客基礎信息、消費信息、游覽次數、位置停留時間等資料，為景區的運營管理提供數據基礎。

基于iBeacon技術的導覽系統在旅游景區的運用

連毅斌

(廈門萬安智能有限公司，廈門 361001)

摘要論述了基于iBeacon技術的導覽系統在旅游景區的運用方案。導覽系統為游客提供地圖定位、線路規劃、自助導游、消息推送等個性化服務的同時，還具有智能商業/商鋪信息互動、智能停車引導、孩童走失預警等特殊服務功能。

關鍵詞必肯導覽系統旅游景區低功耗藍牙地圖定位孩童走失預警