随着我国经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高，传统的随团旅游方式由于游览景点、路线及时间的固定性等弊端给游客带来了极大的限制与不便。为了实现个性和自由的自助导游，设计并实现了基于RFID技术的旅游景区自助导游系统。 系统将先进的舳技术用于旅游景区游客的定位中，同时结合汉语语音合成，路线规划等相关研究，实现了旅游景区游客实时定位、基于位置的智能化、多样化的景点信息讲解、路线及信息查询，地图显示等功能。根据系统的功能和各个部分运行载体的不同，将系统分为PC机上景区信息管理和手持机上自助导游两个子系统。为了能够使系统具有通用性，即任何一个景区都可以使用此系统；首先需要旅游景区管理员对己所在景区的信息进行管理，因此设计开发了旅游景区信息管理子系统。景区管理人员在PC机上通过信息管理子系统完成用户管理，景区各个景点介绍信息的管理，ILFID卡片布置的管理，手持机个数以及手持机借还管理，电子地图的管理及显示等功能。这是系统使用的基础，只有在完成了这些信息的管理以后，系统才可以针对某一个特定景区进行使用。游客在进入景区时从景区管理人员那里租借手持机，进行自助导游。手持机是自助导游子系统的运行载体，采用木兰公司装有Wind嗍CE操作系统的PDA(Pc塔oml Di西tal A豁iStant，个人数字助理)设备，并内置R珊D读卡器，用来读取预先布置在景点的R用D卡片实现游客对景点的定位，并结合汉语语音合成技术实现游客对景点的实时定位，自动讲解功能。通过信息管理子系统与自助导游子系统的数据信息共享实现手持机上地图显示的功能。采用迪杰斯特拉算法实现景区景点之间最短路径规划的功能。最后，以河北科技大学新校园作为游览景区对系统进行测试，测试结果表明该系统能够较好的实现定位显示、景点信息播报、最短路径规划等基本导游功能，给游客带来了便利。系统将先进的物联网思想以及姗技术应用于自助导游系统游客的定位中，其成功应用将为游客提供全新的旅游感受。对于旅游景区的管理人员来说更加完善了旅游服务管理，降低了劳动成本，促进了旅游业的更大发展。
第1章 绪论
本章简要介绍了基于RFID技术的旅游景区导游系统的研究背景及意义，国内外研究现状，并阐述了论文的主要内容和创新点，同时简要说明论文的结构安排。
1．1研究背景及意义
随着全球化进程的加速和我国产业结构的逐步升级，我国的旅游业得到了前所未有的发展，假期旅游已经成为人们休息度假的一种生活方式。但是，传统的组团旅游方式存在着一系列的弊端，比如说游览景点、路线以及时间的固定性，给游客带来了极大的不便。所以，追求个性和自由的自助导游越来越受到推崇，然而由于自助导游的过程中不熟悉景区景点，此时又没有导游的指引，游客非常容易出现迷失方向、遗漏景点等问题。近几年，随着计算机网络技术的迅速发展，游客在出发旅游钱可以通过从网上获取很多旅游信息来规划自己的行程。但是，游客发现，无论事先游客进行了多么完善的旅游规划，只要一旦踏上旅游的道路，脱离开电脑上的Intemct信息，旅游景点的信息就很难得到。尽管现在市场上也有一些各种各样的导游产品，如GPs导航系统、按键式、存储式导航产品等，但这些产品有的成本太高，有的产品往往不够智能化，已不能够满足人们多样化的需求。 。真正智能化的自助导游系统应该能够提供实时定位，并结合游客所在地理位置进行自动化、多样化的信息讲解，路线以及各种信息的查询，地图显示等功能．随着Rl；1D(Radio Frcquency五dent砸cati∞，射频识别)技术的发展，由于它强大的定位功能，人们已经能把I心m读卡器移植到嵌入式系统中，这样，游客可以在旅途中携带移动硬件设各就可以实现自助导游的功能。PDA设备在硬件方面具有全彩的液晶屏幕，再结合嵌入式win C操作系统，就可以实现非常强大的数据处理等功能，它的这些特性都为其实现自助导游系统的一系列功能提供了良好的现有软硬件支持，而后台的数据管理信息则在PC机上运行。因此以手持移动终端PDA作为终端的硬件载体，并结合嵌入式l①D定位技术和语音合成技术，实现实时定位，自动讲解，地图显示等功能，设计了景区导游系统，此导游系统的应用将会给景区管理员和游客提供便捷、实用的服务。对景区管理员来说，景区管理者对景区实现了更加方便的管理，提供了更加完善的旅游服务体系，降低了人力劳动的成本，拓展了旅游服务模式；对于游客来说，减少了迷路的烦恼，增添了游客在旅游过程中的乐趣，给游客提供全新的旅游感受；而对于旅游业来说，丰富了旅游内容，促进了旅游业的更大发展。同时，本文对基于RFID的景区自助导游系统的研究为在PDA移动设备上进行其他定位系统的开发和应用提供了一定的借鉴作用。
1．2国内外研究现状
在国外，尤其是在一些发达国家，旅游景区自助导游系统应用比较普遍。在各种开放的旅游景区和博物馆等室内展馆中，人工导游讲解形式基本上已经被取消。尤其是几乎看不到噪音比较大而且又影响他人游览参观的高音喇叭。游客进入景区或者展馆时，从景区或者展馆管理人员那里租借或者免费使用信息讲解器，在旅游参观的过程中，自己带上耳机听讲解器的讲解，昕完后又会自觉地将其放回原处，供其他游客继续使用。这样就会使得旅游景区或者展馆内非常安静，没有各种各样人为的杂音。在美国，一种便携式、多功能的电子导游器被马萨诸寒州一家公司发明。该电子导游器将美国大陆主要高速公路以及旅游景点等的35000多项详细数据资料存储起来j游客在旅游的过程中只要指出目的地，电子导游器就会为游客提供目的地的方向和里程，帮助游客制定旅游计划。一旦踏入旅途，如果游客想知道附近的旅馆、酒店、加油站、旅游景点等信息，只需要在这个多功能的电子导游器中输入自己所在的州名、方向、高速公路或者著名建筑物等信息，电子导游器就会帮助游客进行查询。这种电子导游器的作用非常强大，它有电子地图和为游客指引路线的作用。游客在旅游的过程中，只要带上这种设备，基本上就不会迷路网。在波士顿，一种外形像无绳电话听筒样子的电子导游器在“自由之路”的各个景点上被出租。这种电子导游器上带有电子导游图，图上标明了各个景点的号码，当游客到达景点后，把景点的号码输入到导游器中就可以听到与该景点对应的景点信息介绍。加拿大西部的几个旅游城市也为游客提供了比较先进而且智能的旅游景区自助电子导游系统。当游客到达温哥华、卡尔加里和班夫等这些旅游城市，或者开车经过一些景点时，自助电子导游系统会自动播放一段该景点的语音介绍信息，告诉游客这一景点的相关历史和故事，此外，还可以为游客导航，告诉游客如何行车到达目的地，前方有什么景点等信息。在英国和法国的一些旅游城市也有电子导游器在出租，这些电子导游器的外形像我们平常使用的掌上电脑。它存储了一些景点和路线信息帮助游客导游，比如它在游客经过某一景点时，自动播放该景点的介绍信息。同时告诉游客附近有什么旅游景点、餐厅、宾馆等信息。 ‘在国内，自助电子导游系统的应用还很少见，发展才刚刚起步。景区自助电子导游系统先后在广西桂林漓江和北京等地方出现，游客在进行参观游览的过程中，每到一个景点就可以听到与之相对应的景点信息介绍和一些相关的历史典故传说等信息。这些景点介绍和典故传说等信息是通过无线传输的方式传播到游客手中的电子导游设备上的。总体来说，这些电子导游系统还没有达到足够的自动化、智能化，它们都还停留在无线信息通信结合按键式播放机或者触屏信息讲解的系统上。相对来说，真正的智能电子导游系统不应该只是一个声音视频等信息的播放器或者是一个信息搜索的平台，它应该具备以下两个基本特点。一是有自动智能引导功能，比如智能的自动定位功能，首先应该将游客所在位置进行定位，然后才能结合游客所在位置进行自动讲解；二是自动讲解功能，比如根据游客当前所在的具体位置，为游客准确得介绍景点信息。目前在北京的故宫、颐和园、北海公园等几个著名旅游景区出现了一些智能电子导游系统Il¨。需要进行按键或者触摸方式才能达到语音讲解的自助导游系统需要人为地进行许多手工操作才能达到自助导游的目的，没有真正地达到自动化和智能化。而基于GPS定位的自助导游系统的成本又相列比较高，所以，RFm定位技术就显现了一定的优势，它既能够实现实时的定位技术，又不需要GpS卫星以及手机网络的配合，成本低廉，具有很高的实用价值。因此使用RFm定位导游的竞争优势不可忽略。该技术导游解说方式特点是：操作简便，游客在游览的过程中几乎只需要开关机等
一些基本的操作就可以达到自动定位，智能信息讲解的目的。游客到达任何一个景点，他们手中的导游器可自动接收到该景点的地址号，进而播放相应的解说内容，智能性和实用性强，成本低廉，为游客提供了很大的便利性。
1．3研究的主要内容以及创新点
在充分了解了课题研究背景的前提下，发现开发一套通用于所有景区的旅游景区自助导游系统具有非常重要的意义，通过分析得出论文研究的主要内容和创新点。
1．3．1论文研究的主要内容
本文根据旅游景区自助导游系统的应用现状和具体实际情况，设计并开发基于RFID技术的旅游景区导游系统。系统主要分为两个大的部分，对于景区管理人员而言实现对景区景点信息的管理，对I啦m卡片的管理，对手持机的管理等功能；而对于景区的游客而言实现游客对景区各个景点的准确定位，自动化讲解，信息查询等功能。通过对这两大部分功能的分析，得出论文研究的主要内容体现在以下几个方面。
’(1)景区信息管理部分景区管理人员在PC．机上通过信息管理部分完成用户管理，景区各个景点介绍信息的管理，l唧D卡片布置的管理，手持机个数以及手持机借还管理，电子地图的管理及显示等功能。这是系统使用的基础，只有在完成了这些信息的管理以后，系统才可以针对某一个特定景区进行使用。
(2)自助导游部分游客在进入景区时从景区管理人员那里租借手持机，进行自助导游。自助导游部分包括游客对景点的准确定位，结合游客位置进行智能化、自动化的信息讲解，路线规划等功能。
1．3．2论文创新点
本文实现对旅游景区景点的信息管理功能，手持机的自助导游功能。论文设计突出的创新点主要表现在以下几个方面：
1)将先进的RFID技术应用于景区导游系统中，实现游客对景区景点的准确定位。
2)针对系统对不同景区的应用，实现景区信息管理功能，使系统具有通用性。旅游景区管理人员可以通过信息管理系统完成针对自己景区的信息管理，包括用户管理，RFID卡片管理，景点介绍信息管理，手持机管理，电子地图管理等功能。这样，景区管理者就可以上传指定景区的平面分布图并在其上管理景点信息，使系统适合自己景区的使用。
3)为了便于景区的管理，景点介绍信息只需要以文本形式进行录入。系统运用汉语语音合成技术将录入的文字以语音的方式读出。
4)为了防止游客在参观景点的过程中迷失方向，系统运用经典的最短路径算法：迪杰斯特拉算法，来完成为景区游客指路的功能，实现了手持机上路线规划的功能。
1．4论文的章节安排
本文主要研究了砒D技术在旅游景区自助导游系统中的应用，论文的内容结构如下：第1章为绪论。简述了本文的选题背景及意义以及国内外研究现状，结合前人的研究成果，提出了本文的主要研究内容以及创新点，并在本章最后给出了全文的结构安排。第2章为相关知识介绍。本章主要介绍了与论文相关的基础知识，包括RFID技术简介，嵌入式汉语语音合成技术，最短路径算法介绍。在深入分析这些知识的国内外研究现状的情况下，对姗D，嵌入式语音合成等技术在旅游景区导游系统中的应用进行了理论研究，并得出了砒∞技术在旅游景区自助导游领域的可行性。第3章为基于咖技术的旅游景区导游系统的需求分析和功能设计。本章主要简单介绍了一下整个系统的需求和框架以及开发原则，详细介绍了系统的需求分析，总体设计目标等，并概要说明系统的框架结构以及功能架构。第4章为基于Rm技术的旅游景区导游系统的详细设计部分。这部分主要简单介绍了系统硬件设备的选型以及软件功能模块分析以及具体实现的过程。
2．1 RFID技术
RFID技术即无线射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术。它的工作原理就是利用射频信号和空间耦合的传输特性，其中空间耦合包括电感耦合、电磁耦合等，来实现对被识别物体的自动识别。近几十年来自动识别技术在我国甚至全球范围内都得到了迅猛发展，已经初步形成了一个包括条形码技术、智能卡技术、声音识别及视觉识别技术、磁条磁卡技术、光学字符识别技术、射频识别技术等在内的，并集光磁学、机电学、计算机学、物理学、通信技术等学科为一体的高新技术学科。以下就RFID技术的基本组成及工作原理、分类及应用现状分别进行介绍。
2．1．1RFID技术的基本组成及工作原理
RFID系统的基本组成及工作原理，RFID系统的基本模型由RFID卡片和与之相对应的读卡器两部分组成，RFID读卡器与卡片之间通过耦合元件也就
是图中所示的天线实现射频信号的空间藕合。在耦合通道内，根据时序关系实现能量的传递和数据的交换。
