智慧展厅音视频管理系统设计与实现

杨与富，梁培灵，黄剑波，蔡冬毅，黄伟娥，刘持标,2,3

(1.三明学院信息工程学院，福建三明365004；2.福建省农业物联网应用重点实验室，福建三明365004；3.物联网应用福建省高校工程研究中心，福建三明365004)

智慧展厅音视频管理系统设计与实现

杨与富1，梁培灵1，黄剑波1，蔡冬毅1，黄伟娥1，刘持标1,2,3

(1.三明学院信息工程学院，福建三明365004；2.福建省农业物联网应用重点实验室，福建三明365004；3.物联网应用福建省高校工程研究中心，福建三明365004)

针对传统展厅中投影仪播放视频内容不能伴随参观人员变化而变化的难题，本论文利用超高频RFID射频识别技术、网络通信技术和C++/C#/Java编程技术，开发了一个智慧展厅管理系统。使用所开发的系统，当参观者靠近被参观对象时，其身份可以被自动识别并确定具有最大优先权的参观者，附近的大型投影仪将选择与最大优先权的参观者相关联的音视频内容进行播放。同时，利用该系统，管理者可以方便地添加参观者的类别和与各类别相关的音视频内容。该系统的推广将能够最大限度地发挥展厅的知识普及宣传作用，具有较好的社会效益和经济效益。

智慧展厅；音视频；超高频；RFID；编程技术

为了实现更大规模和更持久的展示、宣传及教育目的，我国各级政府及企事业单位，花费大量的金钱建立各种类型的展厅[1-5]。但由于目前展厅中的大型投影仪不能自动区分老人、中青年、少年、儿童，也不能够自动区分专家学者和一般的民众，无论什么人站在展厅前，所播放的音视频内容都是一样的;由于不同人群的兴趣和爱好不同，所展示的内容被参观者的接受的程度也不同，致使不能达到良好的宣传和教育效果。本论文所研发的智慧展厅音视频管理系统，可以针对不同类型和不同级别的观众，播放不同的音视频，有利于实现更好的教育和宣传目标。

物联网技术已经应用于生活的各个方面[6-8]，本论文利用物联网RFID射频识别技术[9]、网络通信技术和C++/C#/Java编程技术，根据参观者不同，展厅内自主识别参观者身份，自动播放相关音视频内容，使展厅的展示内容随参观者的不同而动态地变化。访客进入展厅时，由专人发放身份卡并登记信息，访客只要随身携带身份卡，就能轻松享受智慧展厅提供的智能观光服务。当访客进入展区时，网关及RFID读写器将会自动识别访客的身份信息，通过数据库搜索并播放访客可能感兴趣的音视频资料。

1智慧展厅系统设计分析

图1为大型智慧展厅系统网络拓扑图。在这个大型展厅中，有多台联网网关控制多台RFID读写器和多台投影仪。这些联网网关可以通过同服务器通信，来实现视频内容的管理及更新，参访人员分类的管理及更新。具体的工作流程为读写器不断发射无线射频信号，当RFID标签进入信号范围时，读写器将会获取RFID标签信息，然后根据标签的不分类来播放不同的音视频内容。

图2为基于RFID技术的智慧展厅管理系统功能模块框架图，它主要包括客户端和服务端两部分。客户端功能包括扫描参访者RFID标签进行身份识别、同步服务器端管理数据及控制音视频播放；服务端的一个功能是监听客户端和服务器端的通信连接，并根据客户端的请求分发文件和存储文件；服务器端的其它功能还包括展区管理、身份管理、音视频文件管理及用户管理。

图1智慧展厅管理系统网络拓扑图

图2智慧展厅系统功能模块框架图

2智慧展厅系统客户端设计与实现

客户端的功能是由网关来实现的。进入展厅时，每个或每批参访者被发放特定类型的RFID卡，其记录着访客相关的身份信息。只要访客携带身份卡，进入展区的RFID感应范围内，网关就能自动扫描识别用户的身份，自动调取并播放相关音视频内容。如图3所示，当RFID读写器扫描到卡号为00 07 33 B2 DD D9 01 00 00 00 00的参访人员时，这是一个级别为1的RFID卡，客户端播放级别1相应视频。当周围没有参访人员出现时，它可以播放一些默认的音视频内容。同时，客户端网关还每隔一段时间自动与服务器进行数据同步，以保证数据的准确性和实时性。另外，网关在运行过程中，如发生网络故障，或者服务器故障，将自动进入离线模式，以保证网关的健壮性，并且每隔一段时间尝试与服务器重新连接。

3智慧展厅Web服务器端设计与实现

Web服务器端的功能包括对网关-服务器通信的管理，对管理员、展区、身份、用户、视频文件的增删改查，对参访记录的查看。网关-服务器通信管理功能监听客户端和服务器端的通信连接，服务器端对收到请求进行处理，最后将结果返回给请求方；同时，管理员通过Web实现音视频的远程管理，如随时随地添加或删除数据，文件操作等功能。智慧展厅系统的服务器端Web的登录界面如图4所示，输入用户名和密码，点击登陆后可进入管理系统。

图3展厅视频播放客户端播放特定类型RFID标签相应的视频

图4 Web服务器端的登录成功界面

在系统管理界面，点击左侧的管理员管理,出现管理员的详细列表和查询栏；点击详细列表右上方的添加按钮，可转到管理员的添加页面，输入相应信息，点击确定，就可成功添加管理员；点击详细列表中管理员信息后面的编辑栏的图标，可进入修改页面；点击左侧的展区管理,出现展区的详细列表和查询栏。点击详细列表右上方的添加按钮，可转到展区的添加页面，输入相应信息，点击确定，可成功添加展区。点击详细列表中展区信息后面的编辑栏的图标，可进入修改页面。在系统管理界面，点击左侧的身份管理,出现身份的详细列表和查询栏。点击详细列表右上方的添加按钮，可转到身份的添加页面，输入相应信息，点击确定，就可以成功添加身份。点击详细列表中身份信息后面的编辑栏的图标，可进入修改页面。在系统管理界面，如图5所示，点击左侧的文件管理,可出现音视频的详细列表和查询栏。点击详细列表右上方的添加按钮，转到视频的添加页面，输入相应信息，点击确定，可成功添加视频。点击详细列表中视频信息后面的编辑栏的图标，可进入修改页面。

在系统管理界面，点击左侧的用户管理,出现用户的详细列表和查询栏。点击详细列表右上方的添加按钮，可转到用户的添加页面，输入相应信息，点击确定，成功添加用户。点击详细列表中用户信息后面的编辑栏的图标，进入修改页面。如图6所示，点击左侧的参访记录管理,出现参访记录的详细列表和查询栏，点击详细列表中参访记录后面的查看栏的图标，进入查看页面。

图5 Web服务器端的视频列表和查询界面

图6 Web服务器端的参访记录界面

4结论

本论文研究解决了当前展厅内容单一枯燥和展示及教育效果不佳的难题。利用RFID等物联网技术，所研发的智慧展厅音视频管理系统，可以针对不同类型和不同级别的观众，播放不同的音视频，可到达更好的学习和宣传效果。通过所研发的系统，管理者可方便地对所播放的音视频内容进行远程管理，管理员只要在有网络的地方，就能通过Web服务器端随时随地进行管理，而无需驻守在展厅中，极大的方便了管理流程。同时，通过该系统，可对参观者的参观兴趣进行跟踪，记录参访者每次所观看某一具体音视频所持续的时间，这可为调整所播放的音视频内容提供科学依据。进一步地，该系统可以广泛用于数字售楼中心、企业展厅、特色展厅及科博展馆等。

［1］陈皓月．浅谈网络技术在展厅中的应用［J］．工程技术（引文版），2016，7（1）：58－58．

［2］简雨轩，海剑，姜跃青，等．厅内乾坤——典型警示教育基地展厅创建运作改版深度观察［J］．检察风云：预防职务犯罪专刊，2015（4）：20－21．

［3］郑钰．“科技馆活动进校园”项目案例展厅互动式解说项目“赛先生来了”［J］．中国科技教育，2015（3）：52－53．

［4］高雄．品质的享受—卡罗维亚展厅［J］．中国建筑装饰装修，2015（11）：82－87．

［5］老海．迪拜水族馆世界最大的鱼类展厅［J］．水族世界，2015（4）：94－97．

［6］刘持标．基于机顶盒的智能家庭物联网网关开发［J］．三明学院学报，2015，32（6）：20－25．

［7］刘持标，陈泉成，李栋，等．大型养猪场健康养殖智能化监控系统设计与实现［J］．物联网技术，2015，5（8）：57－63，66．

［8］陈群，蔡桂煜，王吉生，等．基于Android的智能家庭健康监控设备开发［J］．三明学院学报，2015，32（4）：16－22．

［9］李如年．基于RFID技术的物联网研究［J］．中国电子科学研究院学报，2009（6）：594－597．

（责任编辑：朱联九）

Design and Implementation of the Audio Video Management SysteMfor the SMart Exhibition Hall

YANG Yu-fu1,LIANG Pei-ling1,HUANG Jian-bo1,CAIDong-yi1,HUANGWei-e1,LIU Chi-biao1,2,3

(1.School of Information Engineering,Sanming University,Sanming 365004,China；2.IOT Application Engineering Research Center of Fujian Province Colleges and Universities，Sanming 365004,China；3.Fujian Key Lab of Agriculture IOT Application，Sanming 365004,China)

In order to solve the probleMthat traditional exhibition projector cannot dynaMically play contents based on the types of visiting personnel,the audio/videomanagement systeMfor the smart exhibition hall is developed by using UHF RFID,network coM Munication and C++/C#/Java prograM Ming.With the developed system,when visitors approach the projector,their identities are automatically recognized and related audio/video contents are selected for playing.At the same time,with the use of the system,managers can easily add the category of visitors and related audio/video contents.The promotion of thismanagement systeMw ill be able tomaximize the know ledge popularization of the exhibition hall and have a good socialand econoMic benefits.

smartexhibition hall;audio video;UHF;RFID;prograM Ming

TN 948.6

A

1673-4343（2016）06-0028-04

10．14098／j．cn35－1288／z．2016．06．005

2016-09-18

国家级大学生创新创业训练计划项目（201511311001）；福建省科技计划项目（2013N 0031）；福建省教育厅省属高校科研专项计划项目(JK2012051)

杨与富，男，福建福州人，大学生。通讯作者：刘持标，男，山东单县人，博士。主要研究方向：物联网应用、物联网安全、网络工程。