Application of Navigation System Based on iBeacon Technology in Tourist Attractions

Lian Yibin



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

如何在室内精确定位，并与周边景点、商铺互动，已经成为顾客期待的需求，众所周知的GPS在民用市场的应用精度为3m左右，且GPS在室内无法满足相关定位要求，而iBeacon可解决这些。

1概述

1.1系统概述

基于iBeacon技术的导览系统运用物联网技术、智能终端内置的蓝牙技术与旅游景区广泛布置的iBeacon基站实现信息交互。游客在旅游景区(如文博院馆、寺庙观堂、风景区、主题公园、游乐园、旅游度假区等)内可通过智能终端自动获得景区提供的多媒体信息及商业服务。

1.2系统建设目标

为游客提供景区导览、智能商业、停车引导、孩童走失预警、票务导购等舒适、便捷和个性化的服务。为景区宣传提供新的媒介，突破传统广告投放的局限性，带来更大经济效益。

储存游客消费信息、游览次数、位置停留时间等，建立游客数据库(如游客年龄段、游客需求、景点热度、消费情况等)，为大数据分析提供依据。

2功能设计

导览系统主要包含景区导览、智能商业、停车引导、孩童走失预警、票务导购五个子系统模块。

2.1景区导览功能

景区介绍：通过iBeacon基站向用户(智能终端)推送景区、商业街、酒店、展览馆、商铺的信息等。

地图定位：首先展示景区外景地图，当游客进入景区内时，切换为内部地图，并提供定位。

线路规划：在景区地图的基础上，标识用户当前所在位置，为用户提供便捷路径。

2.2智能商业功能

在线预订：预定酒店、饭店、商品等。

线上购物：可以在线下订单，购买商品和服务。

消息推送：推送整个商业街的信息及各个店家的特色消息。消息自动推送。

数据分析：统计游客人数、年龄段、消费、游览次数、位置停留时间等信息，分析游客的喜好等。

2.3停车引导功能设计

停车场地图：展示景区外部地图及等信息，停车场出/入口的具体位置。

车位引导：当用户进入停车场后，地图切换为景区停车场地图，通过iBeacon技术指引用户到达空车位，记录汽车当前位置，为后续的反向寻车做好技术准备。

反向寻车：当用户离开时，APP软件会为用户和汽车之间规划一条最便捷的路径。

缴纳停车费：用户登录客户端后，按照其中“支付”功能的提示步骤即可完成停车费的在线缴纳。

2.4孩童走失预警系统功能设计

可实时定位孩童的位置，避免孩童走失。游客需要租赁戴在孩童手上的智能手环，通过扫描智能手环的二维码进行与手机的绑定。

孩童定位：只要孩童在景区内，游客手机就能实时显示孩童(智能手环)的位置信息。

手机预警提示：当孩童到达危险点或达到距离红线时，手机发出报警信号，提示大人注意:1)孩童处在危险区域(如出入口、河边/高处等)。2)孩童所处位置距离家长较远。

2.5票务导购功能

旅游景区都有建设票务系统，且设计与导览系统进行通讯的通讯接口，其具备票务优惠信息的发布功能；购票可通过银行、微信支付；购票后，生成唯一标识的电子票(二维码)，通过扫描二维码进出景区。

3系统建设

导览系统主要设备包括：iBeacon基站、智能手环、接收器、智能终端、APP客户端、后台管理中心等。

3.1iBeacon基站的部署

iBeacon工作原理：iBeacon技术是苹果公司基于蓝牙4.0版本提出的基于2.4G信号的蓝牙协议，通过BLE中定期发送的“通告帧”加载相关数据来实现信息传输。

iBeacon特点：iBeacon基站大小约30mm×30mm×15mm，具有小巧精致、功耗低、兼容性高、抗干扰力强、安装方便等特点。

iBeacon数据通讯：iBeacon的数据通讯由UUID、Major、Minor、Measured Power组成，其中：1)UUID是通用唯一标识符，是ISO/IEC11578:1996标准的128位标识符。2)Major、Minor都是16位的标识符，可自定义设置，比如，景区内不同景点可以在Major中写入区域资讯、可在Minor中写入各景点不同位置的资讯。3)Measured Power通过接收信号的强度来计算基站与终端的距离。

iBeacon基站的部署：在iOS中只设贴近(Immediate)、近(Near)、远(Far)三种距离。在景区实际应用中可以进行如下定义：

1)贴近：≤1m，室内部署，如：文物展览馆内，针对游客到达各文物展示柜时的信号触发，并获取相关咨询。

2)近：1～3m，室外场景部署，如：景区门口、景点附近、建筑周围等。

3)远：3～30m，主要部署在室外广场、客流集散中心等。距离>30m时iBeacon基站自身无法实现功能，需要增加功率放大器来放大信号。

iBeacon基站的供电：iBeacon基站采用2颗CR2477型号的纽扣电池。电池续航时间如表1所述。

表1　电池续航时间/天

3.2智能手环

智能手环内置低功耗蓝牙4.0模块。戴在孩童手上可实现对孩童位置信息的感知。

智能手环的选材：橡胶材质。

绑定方式：手机扫描智能手环的二维码进行绑定。

智能手环扩展功能强大，包括：运动计步器，可测量各项数据；扩展心脉监测、睡眠监测、疲劳提醒等功能(可运用于以健康、养老为主题的养生休息景区)；可进行防水设计，方便潜海或游泳。

智能手环的供电：内置一颗纽扣电池，续航时间可达1年。若具备扩展功能，则续航时间将缩短，最低仅维持10天。

3.3接收器

接收器相当于一台智能终端，用于对智能手环的信号采集。

接收器的最大接收距离：50m。

接收器的部署：景区出入口、交叉口、广场等区域。

网络建设：有无线Wi-Fi信号覆盖，用于接收器与管理中心的通讯。

接收器的供电：5V直流电源供电。

3.4智能终端

智能终端主要包括手机、iPad等移动设备。兼容iBeacon技术的设备包括：

1)支持蓝牙4.0的IOS设备(不低于iPhone4s，iPad三代，iPad mini一代，iPod Touch第五代)。

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

3.5APP客户端

3.5.1APP客户端的安装

“摇一摇周边”服务：通过微信“摇一摇周边”服务实现景区的信息获取、地图展示和功能介绍，引导游客下载APP客户端。

无线网络认证浏览器跳转：预先安装APP客户端才能通过免费使用无线Wi-Fi网络的方式引导游客安装APP客户端。在无线Wi-Fi网络认证浏览器的登录界面上，跳转到下载APP客户端的链接。

3.5.2APP客户端功能

基于iBeacon技术的客户端能够实现景区导览、智能商业服务、智能停车服务、孩童走失预警服务、票务导购、蓝牙开启提示、支付链接、个人中心等功能。

3.5.3APP客户端结构流程图

APP客户端结构流程见图1。

图1　APP客户端结构流程图(示意图)

3.6后台管理中心

后台管理中心共分为景区管理、数据管理、商业管理和管理员管理四个板块。

3.6.1景区管理

内容管理：支持后台编辑、管理景区的介绍信息与景点详细介绍，包括图片、文字、音视频等，并将信息同步至客户端；支持所有iBeacon的增、删、改、查功能；支持后台编辑管理系统推送消息，使信息按需展示在用户客户端。

地图管理：支持景区地图管理、支持地图修改、支持在地图中创建及查寻iBeacon点。

停车场管理：支持停车场地图的上传与车位位置的修改；支持停车场内iBeacon设备的增、删、改、查功能；支持停车场车辆停放情况的统计展示。

游客管理：支持后台查看用户注册信息；支持预防孩童丢失系统；支持游客留言查看及反馈功能。

3.6.2数据管理

支持后台查看用户激活APP的数据；可查看用户在景区内使用APP次数、游览次数；展示用户行动热力图、分析用户停留时间；

分析用户消费信息，查看用户访问商铺、了解商品等数据的综合统计；建立游客数据库：包括游客年龄段、消费情况、游客需求分析等。

3.6.3商业管理

商业街管理：支持商业街介绍管理，包括商业街内图片、文字、音视频等功能的管理；支持商业街内商铺创建管理。

商品管理：展示商铺所有商品内容的管理(包括商品的增、删、改、查)；管理商铺内的推送消息并可同步至客户端；可进行商铺的增、删、改，并关联到iBeacon点；商铺地图上传服务；管理用户线上购物，通过查询用户消费行为、购物喜好等管理用户购物记录。

商户后台管理：每家商户可登录后台管理页面，实现商铺介绍管理、商品信息管理等；商户可对商铺内地图进行上传展示；商户可对客户下的订单或服务进行订单处理；商户后台可看到以时间为维度的游客来访情况数据。

3.6.4管理员管理

商户管理：可实现后台管理商户的个人信息、账户密码等功能。

3.6.5后台管理中心结构流程

后台管理中心结构流程见图2。

图2　后台管理中心结构流程

4技术基础

iBeacon是由苹果公司提出并全公开的协议，无任何知识产权壁垒。iBeacon基站、智能手环等设备应通过苹果、微信的认证。

5系统建设难点及接口问题

在iBeacon基站部署时，应注意避免iBeacon基站之间信号的相互干扰。应建立与银联、支付宝、微信等支付的接口。导览系统应建立与景区票务系统的接口。

6结束语

通过基于iBeacon技术导览系统的建设，为旅游景区宣传提供新的媒介，突破传统广告投放的局限性，为游客提供景区导览、智能商业服务、停车引导、孩童走失预警、票务导购等服务，让游客感受物联网和移动互联网带来的智慧景区体验。通过导览系统的建设，景区管理者可获取游客基础信息、消费信息、游览次数、位置停留时间等资料，为景区的运营管理提供数据基础。

基于iBeacon技术的导览系统在旅游景区的运用

连毅斌

(厦门万安智能有限公司，厦门 361001)

摘要论述了基于iBeacon技术的导览系统在旅游景区的运用方案。导览系统为游客提供地图定位、线路规划、自助导游、消息推送等个性化服务的同时，还具有智能商业/商铺信息互动、智能停车引导、孩童走失预警等特殊服务功能。

关键词必肯导览系统旅游景区低功耗蓝牙地图定位孩童走失预警