基于RFID的电子导游系统设计分析

王亚兰

(重庆电子工程职业学院,重庆 401331)

基于RFID的电子导游系统设计分析

王亚兰

(重庆电子工程职业学院,重庆 401331)

旅游业电子导游系统的加入,极大地方便了景区管理人员的工作,也方便了游客们.电子导游系统是建立在广大的互联网基础之上,并投入到实际的运用之中,给各方面都带来了便利.文章对现在溶洞中景观使用的超高音频RFID的电子导游系统设计进行分析.

RFID;电子导游系统;旅游行业;溶洞景观

有"桂林山水甲天下"之美誉的桂林,是世界上有名的旅游景点之一,在桂林山好水好风景好.桂林有2个5A级、十几个4A级和20多个3A级风景区.桂林最出名的就数喀斯特地貌,喀斯特地貌里奇山怪石,数不胜数.桂林的溶洞有"洞奇""石美"之名的各种岩洞,岩洞里有钟乳石、石笋等地貌,这些景观鬼斧神工,千奇百态,是大自然创造的景物,当然还有不可缺少的地下河、天坑等特色景点.现在的景区都标配有导游为游客进行讲解与景点相关的知识,以前出去旅游的人比较少,并且大家主要选择的是报旅游团出去,因此旅游业对导游的需求量不大.但是,随着现在中国各个地区旅游景点的开发,国际交往的频繁,世界各国来中国旅游的人数也增多,自由旅行的人数也增多,因此对导游的需求量增加,并且要求导游掌握多个国家的语言.供不应求的导游需求量催生电子导游系统的产生,现在普遍的电子导游系统主要是用GPS来进行定位,或者是用GSM基站来给游客定位,并且还可以为游客们讲解景点的相关知识,因此在比较宽阔的地方是十分方便的,但是,由于桂林的溶洞在山洞里,对信号有一定的屏蔽作业,因此有些功能无法实现.面对这些问题,就采用了射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术来解决,RFID技术就适合在溶洞里进行使用.

1 RFID的电子导游系统的结构和基本工作原理

在桂林的溶洞里观景主要有以下特点:(1)溶洞区域范围比较大;(2)大多在地下,因此无法接收GPS与GSM的信号;(3)在溶洞里的景观是比较分散,而且溶洞里光线不好,有时是需要灯光的照射.但是使用RFID的读卡器可以使它的工作范围扩大3~10 m,它有很好的兼容性能,能防冲突机制,并且在整个范围内可以支持多个RFID的运用.因为有这些问题的出现,就需要RFID技术来解决,帮助游客和相应景点进行配对.RFID技术和镶嵌技术,能够帮助游客在溶洞里观景时进行定位,并且还可以对景点进行详细的介绍,相配套的还有景点的图片、语音和视频展示,必要时还能控制灯光.

电子导游系统主要由读卡器和RFID导游组成,读卡器又是由微控制器、超高频的读与写板块、射频的功效、天线、灯光的开关等部分组成.RFID导游是由微控制器、LCD显示器、触摸屏、音频输出、电源接口等部分组成[1].读卡器的写工作范围只有3~5 m,并且读卡器的读与写部分直接连接到控制器上,控制器由读卡器发来的信息进行判断,并进行控制灯光的开启和关闭.

2 RFID的电子导游系统电路的设计

RFID导游是由微控制器、LCD显示屏、触摸屏、音频输出以及储存、电源接口等电路组成的,它是以微控制器为核心,由韩国的三星公司生产的一款微控制器,是处于高端的设备装置,它工作的主频可以达到533 MHz,这款微控制器的片内是由两种技术结合而成,这样可以扩大微控制器的储存容量,并且还可以进行一些连接互联网等操作,本文中设计的RFID导游就是采用韩国三星公司设计的这款微控制器,用来储存景区的景点解说音频.RFID的定位标签又用的是双界面卡的形式,双界面卡一面是接触接口,另一面是非接触接口,两个接口融合在一张卡上,这样就能使接触连接和射频连接两种方式进行工作,射频连接的方式是通过天线来与读卡器进行交互信息和通信.RFID导游中的LCD显示屏是用TFT的彩色液晶显示屏,可以进行超音频的数据解码,从而对景点资料数据输入和输出[2].

读卡器是由微控制器、超高频的读与写板块、射频的功效、天线、灯光的开关等模块组成的,它的微控制器选用的是一款低耗能、性能比较高的控制器,它有3个定时器,32位普通接口等性能.读卡器的读与写板块是使用的专用芯片,它工作的主要频率达到了860~960 MHz,奥地利的一家公司生产的芯片能够将射频信号的接收、单元转换的协议等融为一体.电路中含有编码器、电路调制器、电压频率合成器等等发射功效和含有电路解调器、电路混频器以及电路滤波器等接收功效.单元转换协议是把微控制器的数据信息转化成能够传播的帧,而且还能把收到的传送帧转化成能够被读取的数据信息.电路中的芯片能够进行并行和串行连接,这样极大地方便了以后进行连接并信息传递.

为了适用于桂林溶洞里长年潮湿、温度较低等环境,RFID导游和读卡器都必须装在有防护装置的地方,比如防护壳等设备,防护装置不仅能够进行防潮保护,还能进行防水、防尘等作用,这样能保证RFID的电子导游系统在溶洞里的正常工作,不被其他的因素所影响.

3 RFID的电子导游系统软件的设计

设计电子导游系统就是为了减少对人工的需要,减轻导游的工作任务,实现导游在前面带路,游客在景点里打开电子导游系统,导游可以为游客们进行解说和引导观看,还能使用灯光进行照射[3].读卡器在开始工作时,马上进入查询和发射的工作状态,并且搜索在工作区域内的RFID标签,一旦发现后,就会发射信号、控制景区的灯光等,一旦发现信号消失,灯光立即关闭,实现了节能的功效.RFID导游开始工作时,一般情况下它是处于休眠的状态中.有游客进到景观后,同样能够接收到读卡器发出的消息,并立马激活RFID的定位标签,并且为游客进行路导.在游客结束观景或者一段路后,还可以选择进行重新播放,并且可以自动进行保存,在没有使用这个系统的时候,就会进入到低耗能阶段,节约能源.

4 RFID的电子导游系统的测试阶段

RFID的电子系统对每个客户的服务都是相对独立的,每个游客和系统都有相对应的ID,RFID导游和读写器之间能够进行独自辨别,并且完成相对应的操作指令.这个系统和地铁收费系统是一个原理,读卡器的工作范围是不重合的,而且一个工作范围内,读卡器与不同导游ID都一一对应,因此不会出现错误或者混淆的现象[4].这个系统在设计之后,进行了多次的试验,采用多个场景检验,比如以每个实验室作为读卡器的工作范围,在实验室的门口处安装好系统,有工作人员走进实验室,读卡器就立即发送信号,然后RFID导游就进行解说和放映,当工作人员离开实验室后,读卡器立马停止工作,灯光熄灭,进入低耗能阶段.显示此次试验成功完成.

因为溶洞里的景观是比较分散和独立的,这就造成读卡器需要工作的范围比较大,而且通道往往只有一条,并且这条通道还比较窄,又由于读卡器的工作范围是有限的,因此读卡器安装的位置是至关重要的.一般都是安装在游客们必经的通道入口处,而且,每隔几米还会增加一个信号传输器,确切保证在通道内没有盲区,使RFID的电子导游系统达到最大程度的使用.

5 结语

RFID的电子导游系统加入到旅游行业中,很大程度上促进了旅游行业的发展和我国经济水平的提升.RFID的电子导游系统的设计是在对广大游客们进行需求调查分析的基础上进行的,很多功能都是为了满足游客所设计的[5].在技术选择和运用上,将超高音频的RFID技术和镶嵌式的技术完美结合,针对溶洞景观的特殊环境和特殊问题逐一改善,最终设计出一个符合在溶洞景观中使用的RFID的电子导游系统.它能够给游客们带来一场视觉盛宴,游客们在观景时,不仅可以看到实物,还能够在RFID的电子导游系统的帮助下,了解景点的历史渊源、现代的发展,以及它产生的人文条件等一系列知识,并且针对不同时间洞内光线的程度来控制灯光,更好地帮助游客游玩.在类似于溶洞景观这样的旅游区,由于景区范围比较大,各个景点之间又比较分散,有时游客自己走散,GPS无法进行定位时,使用RFID的定位标签来帮助游客找到自己的位置,并且引导游客走出困扰区.

[1]邓健志,程小辉.基于超高频RFID的音视频溶洞电子导游系统设计[J].电视技术,2012(19):89-91.

[2]施连敏,陈志峰,贾海天.基于PTR2000的电子导游系统的设计与实现[J].电子技术应用,2011(11):137-139.

[3]张晓明,殷雄.基于混沌序列的小波域语音信息隐藏方法[J].系统仿真学报,2007(9):2113-2117.

[4]王小明,颜斌,吕文红.基于线性干扰抵消的扩频语音信息隐藏算法[J].计算机应用,2010(7):1821-1824.

[5]李申友.用电语音信息系统的软件开发[J].重庆电力高等专科学校学报,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

项目名称:基于NFC和RFID技术的智能电子导游系统;项目编号:KJ1503010.

王亚兰(1979- ),女,陕西汉中人,讲师,学士;研究方向:通信工程.