CN105654400A - 一种景区无线定位管理系统及使用方法 - Google Patents

一种景区无线定位管理系统及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种景区无线定位管理系统及使用方法，所述定位管理系统包括客户端、服务终端、管理系统、数据交互基站；所述客户端通过无线网络通讯系统、数据线和服务终端连接，所述管理系统将景区信息上传到服务终端；所述客户端包括人机交互软件、离线读取模块、无线定位模块；所述离线读取模块内设置有RFID电子标签；所述RFID电子标签内存储有游客身份识别码；所述无线定位模块采用集成定位系统。本发明的优点是：客户端通过人机交互软件输入景区地点，日期，时间，人数；实现远程电子购票，使游客提前预知景区当天的游客流量大小，可避开旅游高峰，保证旅游质量，当人流量超出景区负荷时，景区可提前做好相关措施防止突发事件。

Description

一种景区无线定位管理系统及使用方法
技术领域
本发明涉及一种无线管理系统方法，更具体的说，是涉及一种景区无线定位管理系统及使用方法。
背景技术
随着中国经济的不断发展，旅游业正在成为世界上最大和增长最快的产业之一，我国地大物博，旅游资源相当丰富，不但拥有风光旖旎的自然景观，五千年悠久历史沉淀下来的历史文化遗产同样让人流连忘返。随着我国经济水平的发展，越来越多的人选择外出游玩作为一种生活方式，为了使我国旅游产业有突飞猛进的发展，我们必须提高我国的旅游服务质量，更加有效的开发旅游资源，满足人们日益增长的对旅游设施和服务的要求。
首先在我国众多的旅游景点，一直以来，游客在景区游览时，一般都是自行的对景观进行观看，但是对景观的历史文化并不了解，没法更好的获得游览感受，目前处于层次比较低的观感旅游阶段。
对于自主旅游的游客来说，来到一个陌生的环境旅游，对环境的不了解很有可能导致游客无法享受到景区所特有的魅力，这时候游客非常需要一个能够为自己提供帮助的贴身导游，然而现实是不可能在每一名游客身边安排一名导游的。并且由于导游本身水平参差不齐，加之外届客观因素的干扰，往往造成旅游质量不高。如果没有导游，游客在整个游程中往往走马观花，不能了解景区的特色与内涵，无法对景区留下深刻的印象。
另外旅游景区无法确定游客的数量，导致某些景区人满超负荷，甚至导致旅游过程中出现游客流量激增导致踩踏等突发事件，游客流量无法预知，现有方法都是通过人工经验调节，景区和游客无法提前获取判断游客数量，影响游客旅游质量。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，而提供一种可提前预知游客数量，在景区提供无线定位导航功能的一种景区无线定位管理系统及使用方法。
本发明的一种景区无线定位管理系统，所述定位管理系统包括客户端、服务终端、管理系统、数据交互基站；所述客户端通过无线网络通讯系统、数据线和服务终端连接，所述管理系统将景区信息上传到服务终端；
所述客户端包括人机交互软件、离线读取模块、无线定位模块；所述离线读取模块内设置有RFID电子标签；所述RFID电子标签内存储有游客身份识别码；所述无线定位模块采用集成定位系统；所述集成定位系统包括GPS定位模块、WiFi定位模块、UWB定位模块；
所述数据交互基站设置有RFID电子标签读取系统、数据下载系统、数据上传系统、数据读取显示系统；所述数据下载系统包括数据线接口下载和无线数据下载；所述数据上传系统包括无线数据上传系统和数据接口上传系统；所述数据读取显示系统包括影像播放、语音播放及人机交互界面；
所述服务终端包括云储存模块、个人储存模块、旅游路线规划模块及个人照片合成模块；
所述管理系统包括信息推送模块、数据处理模块、数据更新查询模块；
所述客户端包括信号管理模块、定位信号放大加速模块、智能触发系统；
所述信号管理模块设置有信号监控模块；所述信号监控模块采用4个可编程门限比较器，每个所述的门限比较器设置有干扰滤波器，每个所述干扰滤波器分别通过芯片进行信号采样输出；
所述定位信号放大加速模块集成有三轴传感器和信号调节电路，所述三轴传感器测量静态加速度和动态加速度，所述信号调节电路设置有信号处理电路和微电传感器以实现开环加速度测量；
所述智能触发系统包括定位触发模式、动态触发模式和休眠模式、紧急模式；
所述定位触发模式为客户端到达设置触发地点可通过RFID电子标签读取数据交互基站的相关信息数据，所述数据交互基站将客户端的数据上传到管理系统的数据处理模块；
所述动态触发模式为客户端采用信号管理模块确定定位方式，通过无线定位模块进行定位，定位后客户端可通过无线网络通讯系统读取数据交互基站的数据信息；
所述休眠模式为客户端在一段时间内不使用后进入低能耗模式；
所述紧急模式通过客户端设置独立的频率信号和管理系统进行无线连接，管理系统将紧急模式的定位信息推送到指定服务端。
一种景区无线定位管理系统的使用方法，包括以下步骤：
S1、客户端通过人机交互软件输入景区地点，日期，时间，人数；人机交互软件将相关数据传输到管理系统，所述数据处理模块将相关数据进行处理后统计到数据更新查询模块；所述客户端通过数据更新查询模块查询景区当天的人流量；
S2、客户端进入景区检票口领取RFID电子标签，客户端进入景区点后通过RFID电子标签到数据交互基站识别后，客户端通过无线或数据线读取数据交互基站内的相关景点数据；所述客户端通过数据交互基站读取RFID电子标签后，在服务终端的云储存模块生成一个对应的个人储存模块；
S3、客户端通过信号管理模块确定GPS、WiFi、UWB的定位方式，客户端在景区外面通过GPS进行定位获取景点相关数据，景区室内通过WiFi或UWB进行定位获取室内景点的相关数据；
S4、客户端通过人机交互软件和数据更新查询模块生成旅游路线规划模块，通过旅游路线规划模块生成旅游景点路线图，在对应的景点客户端拍摄照片或视频通过数据交互基站的数据接口或无线通讯系统，将照片或视频上传到个人储存模块，所述个人储存模块通过个人照片合成模块将景点的介绍及路线图存储到对应的个人储存模块内；
S5、管理系统通过智能触发系统收集每个景点的客户端的分布和数量，通过数据处理模块对超过景点额定数量的客户端进行人流量预警信息和建议路线推送；客户端通过数据更新查询模块查询每个景点的人流量；
S6、客户端通过数据更新查询模块可查询其他客户端的所在位置。
S7、客户端通过人机交互软件进入到智能触发系统的紧急模式，通过独立的频率信号管理系统将紧急模式的定位信息推送到对应指定服务端。
所述S5中的管理系统采用定位树的定位方法；首先建立无线信号分布图，在分布图上建立定位树模型，在定位树模型上实现客户端在线和离线扫描定位；将分布图进行分格成数个方格，n是方格的数目，m是可以探测到的客户端AP数目，每一个AP(APi，1≤i≤m)被视为一个特征，每一个方格(Gj，1≤j≤n)被m个特征所描述，对于一个特定的方格G*,来自于客户端AP的样本数据被数据交互基站离线收集，客户端AP的平均信号强度APi作为G*的第i个特征，采用定位树的定位计算方法为：
InfoGain(APi)=H(G)-H(G/APi)
式中：是APi值未知时方格的熵，Pr(Gj)是方格Gj的概率，如客户端是均匀的分布在每个方格中，则视为均匀分布；
H ( G | AP i ) = - Σ v Σ j = 1 n P r ( G j , AP i = v ) logP r ( G j | AP i = v ) 计算平均信号强度APi值已知时方格的条件熵，v是来自APi的一个可能信号值，对APi的每一个可能值求和。
所述S4中人机交互软件的旅游景点路线图包括自由导航路线图、推荐路线图；所述自由导航路线图通过景点数据交互基站激活智能触发系统为客户端提供景点的影像及语音播放；所述推荐路线图通过信号管理模块对客户端进行定位与管理系统通过无线通讯系统建立连接，客户端通过人机交互软件读取景点的影像及语音播放。
所述推荐路线图与客户端实际路线发生偏离时，人机交互软件通过信号管理模块对进行定位，在客户端偏离距离达到设定值时，提醒客户端已偏离推荐路线图，当偏离距离达到设定最大值时，人机交互软件给客户端提供选择重新规划路线图或终止路线规划。
所述S4中客户端通过信号管理模块确定GPS、WiFi、UWB的定位方式，所述信号管理模块通过确定客户端在景区室内或室外景点距离大小的趋势特征，判断确定采用何种定位方法，并通过人机交互软件给客户端提供选择，客户端在设定时间没有进行选择，则通过智能触发系统自动优选。
所述S4中人机交互软件可实现个人储存模块远程共享，其他客户端可通过账户和密码实现远程登录。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)客户端通过人机交互软件输入景区地点，日期，时间，人数；实现远程电子购票，使游客提前预知景区当天的游客流量大小，可避开旅游高峰，保证旅游质量，当人流量超出景区负荷时，景区可提前做好相关措施防止突发事件。
(2)景区内数据交互基站通过RFID电子标签读取相关景点的介绍和影像资料，通过RFID电子标签在服务终端的云储存模块生成一个对应的个人储存模块，个人储存模块实现照片和景区景点介绍相结合，满足游客对景区游玩的照片和景区景点介绍及旅游线路相结合，可实现其他游客经验共享互动。
(3)客户端通过信号管理模块确定GPS、WiFi、UWB的定位方式通过人机交互软件读取景点的影像及语音播放，使旅游过程中了解景区的特色与内涵。
(4)客户端通过人机交互软件进入到智能触发系统的紧急模式，通过独立的频率信号管理系统将紧急模式的定位信息推送到对应指定服务端，使景区对突发事件进行快速定位和处理。
(5)通过信号管理模块使客户端在景区室内或室外景点无线定位系统进行智能判断快速切换，满足游客高效定位需求同时，选择低能耗定位方式，延长客户端使用时长。
(6)与传统的定位选取方法相比，本发明具有客户端的定位选择基于其对不同方格的区分度能力的优点，选取能提信息量最大的客户端进行定位，计算简单，减少了定位终端的功耗。
附图说明
图1为本发明的框架图意图；
图2为本发明的定位选择示意图；
图3为本发明的定位选择流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明的一种景区无线定位管理系统及使用方法。
所述定位管理系统包括客户端、服务终端、管理系统、数据交互基站；所述客户端通过无线网络通讯系统、数据线和服务终端连接，所述管理系统将景区信息上传到服务终端；
所述客户端包括人机交互软件、离线读取模块、无线定位模块；所述离线读取模块内设置有RFID电子标签；所述RFID电子标签内存储有游客身份识别码；所述无线定位模块采用集成定位系统；所述集成定位系统包括GPS定位模块、WiFi定位模块、UWB定位模块；
所述数据交互基站设置有RFID电子标签读取系统、数据下载系统、数据上传系统、数据读取显示系统；所述数据下载系统包括数据线接口下载和无线数据下载；所述数据上传系统包括无线数据上传系统和数据接口上传系统；所述数据读取显示系统包括影像播放、语音播放及人机交互界面；
所述服务终端包括云储存模块、个人储存模块、旅游路线规划模块及个人照片合成模块；
所述管理系统包括信息推送模块、数据处理模块、数据更新查询模块；
所述客户端包括信号管理模块、定位信号放大加速模块、智能触发系统；
所述信号管理模块设置有信号监控模块；所述信号监控模块采用4个可编程门限比较器，每个所述的门限比较器设置有干扰滤波器，每个所述干扰滤波器分别通过芯片进行信号采样输出；
所述定位信号放大加速模块集成有三轴传感器和信号调节电路，所述三轴传感器测量静态加速度和动态加速度，所述信号调节电路设置有信号处理电路和微电传感器以实现开环加速度测量；
所述智能触发系统包括定位触发模式、动态触发模式和休眠模式、紧急模式；
所述定位触发模式为客户端到达设置触发地点可通过RFID电子标签读取数据交互基站的相关信息数据，所述数据交互基站将客户端的数据上传到管理系统的数据处理模块；
所述动态触发模式为客户端采用信号管理模块确定定位方式，通过无线定位模块进行定位，定位后客户端可通过无线网络通讯系统读取数据交互基站的数据信息；
所述休眠模式为客户端在一段时间内不使用后进入低能耗模式；
所述紧急模式通过客户端设置独立的频率信号和管理系统进行无线连接，管理系统将紧急模式的定位信息推送到指定服务端。
一种景区无线定位管理系统的使用方法，包括以下步骤：
S1、客户端通过人机交互软件输入景区地点，日期，时间，人数；人机交互软件将相关数据传输到管理系统，所述数据处理模块将相关数据进行处理后统计到数据更新查询模块；所述客户端通过数据更新查询模块查询景区当天的人流量；
S2、客户端进入景区检票口领取RFID电子标签，客户端进入景区点后通过RFID电子标签到数据交互基站识别后，客户端通过无线或数据线读取数据交互基站内的相关景点数据；所述客户端通过数据交互基站读取RFID电子标签后，在服务终端的云储存模块生成一个对应的个人储存模块；
S3、客户端通过信号管理模块确定GPS、WiFi、UWB的定位方式，客户端在景区外面通过GPS进行定位获取景点相关数据，景区室内通过WiFi或UWB进行定位获取室内景点的相关数据；
S4、客户端通过人机交互软件和数据更新查询模块生成旅游路线规划模块，通过旅游路线规划模块生成旅游景点路线图，在对应的景点客户端拍摄照片或视频通过数据交互基站的数据接口或无线通讯系统，将照片或视频上传到个人储存模块，所述个人储存模块通过个人照片合成模块将景点的介绍及路线图存储到对应的个人储存模块内；
S5、管理系统通过智能触发系统收集每个景点的客户端的分布和数量，通过数据处理模块对超过景点额定数量的客户端进行人流量预警信息和建议路线推送；客户端通过数据更新查询模块查询每个景点的人流量；
S6、客户端通过数据更新查询模块可查询其他客户端的所在位置。
S7、客户端通过人机交互软件进入到智能触发系统的紧急模式，通过独立的频率信号管理系统将紧急模式的定位信息推送到对应指定服务端。
所述S5中的管理系统采用定位树的定位方法；首先建立无线信号分布图，在分布图上建立定位树模型，在定位树模型上实现客户端在线和离线扫描定位；将分布图进行分格成数个方格，n是方格的数目，m是可以探测到的客户端AP数目，每一个AP(APi，1≤i≤m)被视为一个特征，每一个方格(Gj，1≤j≤n)被m个特征所描述，对于一个特定的方格G*,来自于客户端AP的样本数据被数据交互基站离线收集，客户端AP的平均信号强度APi作为G*的第i个特征，采用定位树的定位计算方法为：
InfoGain(APi)＝H(G)-H(G/APi)
式中：是APi值未知时方格的熵，Pr(Gj)是方格Gj的概率，如客户端是均匀的分布在每个方格中，则视为均匀分布；
H ( G | AP i ) = - Σ v Σ j = 1 n P r ( G j , AP i = v ) logP r ( G j | AP i = v ) 计算平均信号强度APi值已知时方格的条件熵，v是来自APi的一个可能信号值，对APi的每一个可能值求和。与传统的定位选取方法相比，本发明具有客户端的定位选择基于其对不同方格的区分度能力的优点，选取能提信息量最大的客户端进行定位，计算简单，减少了定位终端的功耗。
所述S4中人机交互软件的旅游景点路线图包括自由导航路线图、推荐路线图；所述自由导航路线图通过景点数据交互基站激活智能触发系统为客户端提供景点的影像及语音播放；所述推荐路线图通过信号管理模块对客户端进行定位与管理系统通过无线通讯系统建立连接，客户端通过人机交互软件读取景点的影像及语音播放。
所述推荐路线图与客户端实际路线发生偏离时，人机交互软件通过信号管理模块对进行定位，在客户端偏离距离达到设定值时，提醒客户端已偏离推荐路线图，当偏离距离达到设定最大值时，人机交互软件给客户端提供选择重新规划路线图或终止路线规划。
如图2所示，所述S4中客户端通过信号管理模块确定GPS、WiFi、UWB的定位方式，所述信号管理模块通过确定客户端在景区室内或室外景点距离大小的趋势特征，判断确定采用何种定位方法，并通过人机交互软件给客户端提供选择，客户端在设定时间没有进行选择，则通过智能触发系统自动优选。
设定客户端的GPS坐标设定为Pgi，景区室内入口门底部中点的坐标位置标记入口点Pe，景区室内入口门底部所在线段的缓冲区设定为At，Pgi到Pe的直线距离设定为Di，同时将D0设定为从室外到室内切换时的距离判断阀值，作为判定客户端是否正打算进入到景区室内的标志；
如图3所示，获取客户端的GPS当前位置坐标为Pgi，计算Pgi到Pe的直线距离Di，比较直线距离Di与距离判断阀值D0的大小，若Di＞D0，此时客户端离门口位置较远，系统重新返回，否则进入下一步，重新获取GPS当前位置坐标Pgi+1，并计算Pgi+1与Pe的距离Di+1；连续比较3次Di+1和Di的大小，如Di+1≤Di≤D0(i＝1，2，3)不成立，则返回初始阶段，否则认为客户端在以Pe为圆心，D0为半径的区域内逐步走进室内，系统进行下一步；判断当前的客户端位置是否已经进去切换区域，若不在则重新获取客户端位置，否则进入下一步，判断客户端已经进入景区室内，系统自动切换到WiFi、UWB的定位方式，同时关闭GPS的节省客户端能耗，延长使用时间。
所述S4中人机交互软件可实现个人储存模块远程共享，其他客户端可通过账户和密码实现远程登录。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种景区无线定位管理系统，其特征在于，所述定位管理系统包括客户端、服务终端、管理系统、数据交互基站；所述客户端通过无线网络通讯系统、数据线和服务终端连接，所述管理系统将景区信息上传到服务终端；
所述客户端包括人机交互软件、离线读取模块、无线定位模块；所述离线读取模块内设置有RFID电子标签；所述RFID电子标签内存储有游客身份识别码；所述无线定位模块采用集成定位系统；所述集成定位系统包括GPS定位模块、WiFi定位模块、UWB定位模块；
所述数据交互基站设置有RFID电子标签读取系统、数据下载系统、数据上传系统、数据读取显示系统；所述数据下载系统包括数据线接口下载和无线数据下载；所述数据上传系统包括无线数据上传系统和数据接口上传系统；所述数据读取显示系统包括影像播放、语音播放及人机交互界面；
所述服务终端包括云储存模块、个人储存模块、旅游路线规划模块及个人照片合成模块；
所述管理系统包括信息推送模块、数据处理模块、数据更新查询模块。
2.根据权利要求1所述的一种景区无线定位管理系统，其特征是，所述客户端包括信号管理模块、定位信号放大加速模块、智能触发系统；
所述信号管理模块设置有信号监控模块；所述信号监控模块采用4个可编程门限比较器，每个所述的门限比较器设置有干扰滤波器，每个所述干扰滤波器分别通过芯片进行信号采样输出；
所述定位信号放大加速模块集成有三轴传感器和信号调节电路，所述三轴传感器测量静态加速度和动态加速度，所述信号调节电路设置有信号处理电路和微电传感器以实现开环加速度测量；
所述智能触发系统包括定位触发模式、动态触发模式和休眠模式、紧急模式；
所述定位触发模式为客户端到达设置触发地点可通过RFID电子标签读取数据交互基站的相关信息数据，所述数据交互基站将客户端的数据上传到管理系统的数据处理模块；
所述动态触发模式为客户端采用信号管理模块确定定位方式，通过无线定位模块进行定位，定位后客户端可通过无线网络通讯系统读取数据交互基站的数据信息；
所述休眠模式为客户端在一段时间内不使用后进入低能耗模式；
所述紧急模式通过客户端设置独立的频率信号和管理系统进行无线连接，管理系统将紧急模式的定位信息推送到指定服务端。
3.一种景区无线定位管理系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、客户端通过人机交互软件输入景区地点，日期，时间，人数；人机交互软件将相关数据传输到管理系统，所述数据处理模块将相关数据进行处理后统计到数据更新查询模块；所述客户端通过数据更新查询模块查询景区当天的人流量；
S2、客户端进入景区检票口领取RFID电子标签，客户端进入景区点后通过RFID电子标签到数据交互基站识别后，客户端通过无线或数据线读取数据交互基站内的相关景点数据；所述客户端通过数据交互基站读取RFID电子标签后，在服务终端的云储存模块生成一个对应的个人储存模块；
S3、客户端通过信号管理模块确定GPS、WiFi、UWB的定位方式，客户端在景区外面通过GPS进行定位获取景点相关数据，景区室内通过WiFi或UWB进行定位获取室内景点的相关数据；
S4、客户端通过人机交互软件和数据更新查询模块生成旅游路线规划模块，通过旅游路线规划模块生成旅游景点路线图，在对应的景点客户端拍摄照片或视频通过数据交互基站的数据接口或无线通讯系统，将照片或视频上传到个人储存模块，所述个人储存模块通过个人照片合成模块将景点的介绍及路线图存储到对应的个人储存模块内；
S5、管理系统通过智能触发系统收集每个景点的客户端的分布和数量，通过数据处理模块对超过景点额定数量的客户端进行人流量预警信息和建议路线推送；客户端通过数据更新查询模块查询每个景点的人流量；
S6、客户端通过数据更新查询模块可查询其他客户端的所在位置。
S7、客户端通过人机交互软件进入到智能触发系统的紧急模式，通过独立的频率信号管理系统将紧急模式的定位信息推送到对应指定服务端。
4.根据权利要求3所述的一种景区智能定位管理系统的使用方法，其特征是，所述S5中的管理系统采用定位树的定位方法；首先建立无线信号分布图，在分布图上建立定位树模型，在定位树模型上实现客户端在线和离线扫描定位；将分布图进行分格成数个方格，n是方格的数目，m是可以探测到的客户端AP数目，每一个AP(APi，1≤i≤m)被视为一个特征，每一个方格(Gj，1≤j≤n)被m个特征所描述，对于一个特定的方格G*,来自于客户端AP的样本数据被数据交互基站离线收集，客户端AP的平均信号强度APi作为G*的第i个特征，采用定位树的定位计算方法为：
InfoGain(APi)＝H(G)-H(G/APi)
式中：是APi值未知时方格的熵，P(G)是方格G的概率，如客户端是均匀的分布在每个方格中，则视为均匀分布；
计算平均信号强度APi值已知时方格的条件熵，v是来自APi的一个可能信号值，对APi的每一个可能值求和。
5.根据权利要求3所述的一种景区智能定位管理系统的使用方法，其特征是，所述S4中人机交互软件的旅游景点路线图包括自由导航路线图、推荐路线图；所述自由导航路线图通过景点数据交互基站激活智能触发系统为客户端提供景点的影像及语音播放；所述推荐路线图通过信号管理模块对客户端进行定位与管理系统通过无线通讯系统建立连接，客户端通过人机交互软件读取景点的影像及语音播放。
6.根据权利要求5所述的一种景区智能定位管理系统的使用方法，其特征是，所述推荐路线图与客户端实际路线发生偏离时，人机交互软件通过信号管理模块对进行定位，在客户端偏离距离达到设定值时，提醒客户端已偏离推荐路线图，当偏离距离达到设定最大值时，人机交互软件给客户端提供选择重新规划路线图或终止路线规划。
7.根据权利要求3所述的一种景区智能定位管理系统的使用方法，其特征是，所述S4中客户端通过信号管理模块确定GPS、WiFi、UWB的定位方式，所述信号管理模块通过确定客户端在景区室内或室外景点距离大小的趋势特征，判断确定采用何种定位方法，并通过人机交互软件给客户端提供选择，客户端在设定时间没有进行选择，则通过智能触发系统自动优选。
8.根据权利要求3所述的一种景区智能定位管理系统的使用方法，其特征是，所述S4中人机交互软件可实现个人储存模块远程共享，其他客户端可通过账户和密码实现远程登录和在线互动。
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