基于传感器技术的旅游景区监控管理系统研究

杨波

摘要：基于传感器技术的旅游景区监控管理系统的安装与建设，是实现旅游业现代化和信息化管理的必然趋势，也是实现旅游资源配置的最优化和旅游业发展的需要，RFID技术和ZigBee技术时传感器技术的重要组成部分。本文将主要分析基于RFID技术和ZigBee技术的旅游景区监控管理系统，通过这种硬件系统与监控管理系统有效融合的管理方式，對旅游景区中的游客流量、历史文物保护和气象环境进行实时的监控与管理，促进现代旅游业更好的发展。

关键词：RFID技术；ZigBee技术；旅游景区；监控管理系统

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）17-0126-02

一、传感器技术概述

RFID系统和传感器系统共同组成了硬件系统，这一系统能够实现对旅游景区中游客地理位置的监控、历史文物保护和气象环境数据信息的查询。RFID系统能够获取游客个体位置信息，对景区的入口、出口及重点区域进行实时监控并实现文物的保护，当文物发生移动时发出警报，并可追踪被盗物品的路径；采用ZigBee技术将温度、湿度、风速传感器组成无线传感器网络，对气象环境进行实时监测。

（一）RFID系统设计

RFID系统由电子标签、应用支撑软件和阅读器等组成。RFID系统中的电子标签又被称为射频识别标签，通过其中的电子编码将物品存储为统一格式的电子数据，阅读器能够通过通信协议发出数据的收集命令，而电子标签能够进行解析命令，将已标识的数据传给阅读器。

1.电子标签。RFID系统中的电子标签能够通过编码的方式，对所要存储的物品进行编码信息的识别。电子标签是在外部力量的推动下，将数据内部的信息通过磁场感应线圈和控制器等低点集成电路发射出去[1]。电子标签也被分为主动式标签和被动式标签两种，是依据供电方式的不同而进行划分的，主动式标签获取供电的方式是通过内部所镶嵌的电池来获取电能的，而被动式标签是通过外部的力量获得电源的，比如，线圈和天线等。

2.阅读器。RFID系统中的阅读器不仅能够将电子芯片中的数据读取出来，还能够进行特定附加数据的检验，这些数据信息能够按照一定的序列和结构进行发送。

3.RFID系统的工作流程。RFID系统在实际操作的过程中主要包含三个过程：首先，是将旅游景区划分为相互之间独立的一些小区域，对这些小区域中的关键地方设置RFID读卡器，比如，在热门景点和文物景点等。其次，当游客通过利用RFID电子门票进入到这些关键地方时，该范围内的RFID阅读器就能够准确地获知游客电子门票的相关信息，并及时传送到数据管理中心。最后，对旅游景区的历史文物也进行设置RFID芯片，通过周围的RFID阅读器进行信息的获取，一旦出现文物的非法移动，RFID阅读器会立即将信息回馈到数据处理中心[2]。通过这一数据的查询，就能很快得知文物移动的方向和地点，为文物的追踪提供可靠信息。

（二）ZigBee系统设计

ZigBee系统采用的是分层结构，主要有由网络层、安全层、数据链路层和物理层组成。基于ZigBee系统的自动气象站，是通过对气象的各个要素的数据进行统一的采集和处理，所采集的信息包括温度、湿度、气压和降雨量等气象要素。将网关节点和传感器节点通过ZigBee协议使气象数据之间实现通信，传感器节点所收集的信息和数据通过网关节点进行聚集，借助GSM/GPRS将数据信息运输到Internet当中去[3]。自动气象站的系统设计需要各类传感器和数据采集模块的有效结合，通过传感器将气象信号输出，形成模拟的处理电路和电源线路。ZigBee技术的主要特点有数据的传输率比较低，一般介于10kb-250kb之间，功率和成本也比较低，具有自身组织的网络通信方式延时也比较短。

二、旅游景区监控管理系统的设计

基于传感器技术的旅游景区监控管理系统，主要能够实现对景区基本信息的管理、历史文物的监控管、游客流量的控制管理和景区气象环境的监测，通过分析景区环境容量，设定人员密集度以及引入算法建立适当的流量预测模型，对游客流量进行分析、预测，为重点区域、游客密集区域的人员分流提供科学依据；建立文物路径追踪、气象灾害预警与警报机制，保护景区环境以及财产安全。

（一）基本信息管理

基于传感器技术的旅游景区监控管理系统的基本信息管理，主要包括对用户信息的管理、芯片信息的管理、读卡器信息的管理和传感器信息的管理[4]。用户信息管理主要是对用户的类型、姓名和电话号码等信息进行删除、添加和修改的一个过程；芯片信息管理是对芯片的编号、类型和姓名等信息进行的删除、添加和修改的一个过程；读卡器信息管理是对该景区的位置、读卡器的名称和编号等信息进行删除、添加和修改的一个过程；传感器信息管理是通过对传感器的门限值、名称和编号进行删除、添加和修改的一个过程。

（二）游客流量监控管理

对游客的流量进行实时监控，是为了实现游客流量地图更加精准的显示以及游客信息的管理和警报系统的管理。通过RFID系统能够将景区内各景点的游客流量、游客密集程度预测分析，和当天该景区游客流量的趋势，进行精准的预测与分析；游客在进入景点时所携带的RFID系统电子门票，能够对游客的基本信息进行简单的采集[5]。游客在获取电子门票的过程中，将游客的信息与门票的编号进行信息整合后，系统自动将游客的基本信息传输到数据库当中，游客通过景区的信息查询系统输入自己的门票编号和姓名，就能够得到游客的历史游览记录和当前所在位置，以防游客出现危险时展开及时的营救工作；分析景区环境容量，设定人员密集度以及引入算法建立适当的流量预测模型，对游客流量进行分析、预测，为重点区域、游客密集区域的人员分流提供科学依据；警报信息管理通过对各景区的最大客流量进行限制，使得当客流量达到该值时自动启动该景点的报警系统。警报信息的主要因素包括警报的景点和游客的人数，主要功能有景区警报的产生、警报的解除和日常警报的查询。警报信息管理会对设置区域内的各个景点的游客流量自动进行检查与预警工作。

（三）历史文物监控管理

旅游景区监控管理系统能够精准地完成对景区内历史文物的地图显示、历史文物的基本信息管理和历史文物警报信息的管理。RFID系统中的电子标签，能够准确地将各个景点历史文物的电子地图包括文物的名称和编号以及景点的地理位置科学准确地显示出来；历史文物的信息管理主要包括对历史文物的基本信息进行采集、对历史文物的信息进行查询和历史文物遗失的路径查询。基本信息的采集能够保证文物芯片编号和所在位置的有效性和准确性。历史文物信息的查询，主要是利用文物的信息采集结果进行查找的，当在该信息查询系统中输入文物芯片的基本编号和名称时，就会得到该历史文物的地理位置，同时一旦历史文物丢失，将该历史文物的基本信息录入，就会查询到该文物当前的地理位置和路径；历史文物中的警报信息管理系统，是在该历史文物的地理位置发生改变或RFID系统阅读器检测不到该文物的芯片时进行的自动报警功能，只有景区的工作人员才能对该警报进行解除操作和报警历史记录的查询操作。

（四）气象环境监测管理

采用ZigBee技术将温度、湿度、风速传感器组成无线传感器网络，能够对气象环境进行实时监测。ZigBee技术能够将各个景区的气象信息数據以气象信息曲线图的方式显示出来；对气象信息进行管理是通过ZigBee技术和硬件系统相结合，将所收集到的气象信息进行整合处理后，才能录入到数据库当中；警报信息管理通过对各景区的各类气象信息设置门限值，自动对景区内各景点的气象数据进行更新，并自动对各个旅游景点的当前气象条件进行检测，当该景区的气象信息达到所设置的门限值时，就会在该景区范围内进行警报提醒。

三、结束语

基于传感器技术的旅游景区监控管理系统，能够采用RFID系统对景区内的客流量和历史文物进行科学有效的监控；ZigBee技术能够将景区内的温度、湿度和风速传感器组成无线传感器网络，对景区内的自然环境进行实时的监控与检测，将硬件系统和传感器技术有效地结合起来，为景区的管理工作提供可视化的信息技术服务，为景区进行游客救援、文物追踪和险情排除，提供了信息技术上的支持，能不断地提升旅游景区的整体管理水平。

参考文献：

[1]陈琦，韩冰，秦伟俊，等.基于Zigbee/GPRS物联网网关系统的设计与实现[J].计算机研究与发展，2011，48（z2）：367-372.

[2]鱼敏英.基于传感器技术的应用研究[J].通讯世界，2015，（3）：174-175.

[3]孙伟.基于传感器技术的物联网系统设计与分析[J].电脑开发与应用，2014，（3）：14-16.

[4]赵志亮，刘斌胜.基于传感器技术的探测报警装置浅析[J].山西科技，2010，25（3）：71-72.

[5]张佳.基于RFID及多传感器技术的旅游景区监控管理系统的开发[D].河北科技大学，2012.