基于RFID的電子導游系統設計分析

王亞蘭

(重慶電子工程職業學院,重慶 401331)

基于RFID的電子導游系統設計分析

王亞蘭

(重慶電子工程職業學院,重慶 401331)

旅游業電子導游系統的加入,極大地方便了景區管理人員的工作,也方便了游客們.電子導游系統是建立在廣大的互聯網基礎之上,并投入到實際的運用之中,給各方面都帶來了便利.文章對現在溶洞中景觀使用的超高音頻RFID的電子導游系統設計進行分析.

RFID;電子導游系統;旅游行業;溶洞景觀

有"桂林山水甲天下"之美譽的桂林,是世界上有名的旅游景點之一,在桂林山好水好風景好.桂林有2個5A級、十幾個4A級和20多個3A級風景區.桂林最出名的就數喀斯特地貌,喀斯特地貌里奇山怪石,數不勝數.桂林的溶洞有"洞奇""石美"之名的各種巖洞,巖洞里有鐘乳石、石筍等地貌,這些景觀鬼斧神工,千奇百態,是大自然創造的景物,當然還有不可缺少的地下河、天坑等特色景點.現在的景區都標配有導游為游客進行講解與景點相關的知識,以前出去旅游的人比較少,并且大家主要選擇的是報旅游團出去,因此旅游業對導游的需求量不大.但是,隨著現在中國各個地區旅游景點的開發,國際交往的頻繁,世界各國來中國旅游的人數也增多,自由旅行的人數也增多,因此對導游的需求量增加,并且要求導游掌握多個國家的語言.供不應求的導游需求量催生電子導游系統的產生,現在普遍的電子導游系統主要是用GPS來進行定位,或者是用GSM基站來給游客定位,并且還可以為游客們講解景點的相關知識,因此在比較寬闊的地方是十分方便的,但是,由于桂林的溶洞在山洞里,對信號有一定的屏蔽作業,因此有些功能無法實現.面對這些問題,就采用了射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術來解決,RFID技術就適合在溶洞里進行使用.

1 RFID的電子導游系統的結構和基本工作原理

在桂林的溶洞里觀景主要有以下特點:(1)溶洞區域范圍比較大;(2)大多在地下,因此無法接收GPS與GSM的信號;(3)在溶洞里的景觀是比較分散,而且溶洞里光線不好,有時是需要燈光的照射.但是使用RFID的讀卡器可以使它的工作范圍擴大3~10 m,它有很好的兼容性能,能防沖突機制,并且在整個范圍內可以支持多個RFID的運用.因為有這些問題的出現,就需要RFID技術來解決,幫助游客和相應景點進行配對.RFID技術和鑲嵌技術,能夠幫助游客在溶洞里觀景時進行定位,并且還可以對景點進行詳細的介紹,相配套的還有景點的圖片、語音和視頻展示,必要時還能控制燈光.

電子導游系統主要由讀卡器和RFID導游組成,讀卡器又是由微控制器、超高頻的讀與寫板塊、射頻的功效、天線、燈光的開關等部分組成.RFID導游是由微控制器、LCD顯示器、觸摸屏、音頻輸出、電源接口等部分組成[1].讀卡器的寫工作范圍只有3~5 m,并且讀卡器的讀與寫部分直接連接到控制器上,控制器由讀卡器發來的信息進行判斷,并進行控制燈光的開啟和關閉.

2 RFID的電子導游系統電路的設計

RFID導游是由微控制器、LCD顯示屏、觸摸屏、音頻輸出以及儲存、電源接口等電路組成的,它是以微控制器為核心,由韓國的三星公司生產的一款微控制器,是處于高端的設備裝置,它工作的主頻可以達到533 MHz,這款微控制器的片內是由兩種技術結合而成,這樣可以擴大微控制器的儲存容量,并且還可以進行一些連接互聯網等操作,本文中設計的RFID導游就是采用韓國三星公司設計的這款微控制器,用來儲存景區的景點解說音頻.RFID的定位標簽又用的是雙界面卡的形式,雙界面卡一面是接觸接口,另一面是非接觸接口,兩個接口融合在一張卡上,這樣就能使接觸連接和射頻連接兩種方式進行工作,射頻連接的方式是通過天線來與讀卡器進行交互信息和通信.RFID導游中的LCD顯示屏是用TFT的彩色液晶顯示屏,可以進行超音頻的數據解碼,從而對景點資料數據輸入和輸出[2].

讀卡器是由微控制器、超高頻的讀與寫板塊、射頻的功效、天線、燈光的開關等模塊組成的,它的微控制器選用的是一款低耗能、性能比較高的控制器,它有3個定時器,32位普通接口等性能.讀卡器的讀與寫板塊是使用的專用芯片,它工作的主要頻率達到了860~960 MHz,奧地利的一家公司生產的芯片能夠將射頻信號的接收、單元轉換的協議等融為一體.電路中含有編碼器、電路調制器、電壓頻率合成器等等發射功效和含有電路解調器、電路混頻器以及電路濾波器等接收功效.單元轉換協議是把微控制器的數據信息轉化成能夠傳播的幀,而且還能把收到的傳送幀轉化成能夠被讀取的數據信息.電路中的芯片能夠進行并行和串行連接,這樣極大地方便了以后進行連接并信息傳遞.

為了適用于桂林溶洞里長年潮濕、溫度較低等環境,RFID導游和讀卡器都必須裝在有防護裝置的地方,比如防護殼等設備,防護裝置不僅能夠進行防潮保護,還能進行防水、防塵等作用,這樣能保證RFID的電子導游系統在溶洞里的正常工作,不被其他的因素所影響.

3 RFID的電子導游系統軟件的設計

設計電子導游系統就是為了減少對人工的需要,減輕導游的工作任務,實現導游在前面帶路,游客在景點里打開電子導游系統,導游可以為游客們進行解說和引導觀看,還能使用燈光進行照射[3].讀卡器在開始工作時,馬上進入查詢和發射的工作狀態,并且搜索在工作區域內的RFID標簽,一旦發現后,就會發射信號、控制景區的燈光等,一旦發現信號消失,燈光立即關閉,實現了節能的功效.RFID導游開始工作時,一般情況下它是處于休眠的狀態中.有游客進到景觀后,同樣能夠接收到讀卡器發出的消息,并立馬激活RFID的定位標簽,并且為游客進行路導.在游客結束觀景或者一段路后,還可以選擇進行重新播放,并且可以自動進行保存,在沒有使用這個系統的時候,就會進入到低耗能階段,節約能源.

4 RFID的電子導游系統的測試階段

RFID的電子系統對每個客戶的服務都是相對獨立的,每個游客和系統都有相對應的ID,RFID導游和讀寫器之間能夠進行獨自辨別,并且完成相對應的操作指令.這個系統和地鐵收費系統是一個原理,讀卡器的工作范圍是不重合的,而且一個工作范圍內,讀卡器與不同導游ID都一一對應,因此不會出現錯誤或者混淆的現象[4].這個系統在設計之后,進行了多次的試驗,采用多個場景檢驗,比如以每個實驗室作為讀卡器的工作范圍,在實驗室的門口處安裝好系統,有工作人員走進實驗室,讀卡器就立即發送信號,然后RFID導游就進行解說和放映,當工作人員離開實驗室后,讀卡器立馬停止工作,燈光熄滅,進入低耗能階段.顯示此次試驗成功完成.

因為溶洞里的景觀是比較分散和獨立的,這就造成讀卡器需要工作的范圍比較大,而且通道往往只有一條,并且這條通道還比較窄,又由于讀卡器的工作范圍是有限的,因此讀卡器安裝的位置是至關重要的.一般都是安裝在游客們必經的通道入口處,而且,每隔幾米還會增加一個信號傳輸器,確切保證在通道內沒有盲區,使RFID的電子導游系統達到最大程度的使用.

5 結語

RFID的電子導游系統加入到旅游行業中,很大程度上促進了旅游行業的發展和我國經濟水平的提升.RFID的電子導游系統的設計是在對廣大游客們進行需求調查分析的基礎上進行的,很多功能都是為了滿足游客所設計的[5].在技術選擇和運用上,將超高音頻的RFID技術和鑲嵌式的技術完美結合,針對溶洞景觀的特殊環境和特殊問題逐一改善,最終設計出一個符合在溶洞景觀中使用的RFID的電子導游系統.它能夠給游客們帶來一場視覺盛宴,游客們在觀景時,不僅可以看到實物,還能夠在RFID的電子導游系統的幫助下,了解景點的歷史淵源、現代的發展,以及它產生的人文條件等一系列知識,并且針對不同時間洞內光線的程度來控制燈光,更好地幫助游客游玩.在類似于溶洞景觀這樣的旅游區,由于景區范圍比較大,各個景點之間又比較分散,有時游客自己走散,GPS無法進行定位時,使用RFID的定位標簽來幫助游客找到自己的位置,并且引導游客走出困擾區.

[1]鄧健志,程小輝.基于超高頻RFID的音視頻溶洞電子導游系統設計[J].電視技術,2012(19):89-91.

[2]施連敏,陳志峰,賈海天.基于PTR2000的電子導游系統的設計與實現[J].電子技術應用,2011(11):137-139.

[3]張曉明,殷雄.基于混沌序列的小波域語音信息隱藏方法[J].系統仿真學報,2007(9):2113-2117.

[4]王小明,顏斌,呂文紅.基于線性干擾抵消的擴頻語音信息隱藏算法[J].計算機應用,2010(7):1821-1824.

[5]李申友.用電語音信息系統的軟件開發[J].重慶電力高等專科學校學報,2006(4):25-29.

Design and analysis of electronic guide system based on RFID

Wang Yalan
(Chongqing College of Electronic Engineering, Chongqing 401331, China)

The tourism industry has the introduction of electronic tour guide system, which greatly facilitates the work of the management personnel of the scenic area, and also facilitates the tourists. The electronic tour guide system is built on the vast Internet foundation, and put into practical application, which brings convenience to all aspects. This paper analyzes the design of the electronic tour guide system for the use of the ultra high audio RFID in the present cave landscape.

radio frequency identification; electronic tour guide system; tourism industry; cave landscape

項目名稱:基于NFC和RFID技術的智能電子導游系統;項目編號:KJ1503010.

王亞蘭(1979- ),女,陜西漢中人,講師,學士;研究方向:通信工程.