基于北斗導(dǎo)航的智能導(dǎo)游服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

摘要：隨著旅游業(yè)的迅速發(fā)展以及電子導(dǎo)游系統(tǒng)的興起，對(duì)智能導(dǎo)游服務(wù)平臺(tái)的需求與日俱增。在此背景下深入對(duì)電子導(dǎo)游系統(tǒng)的研究，基于Mini210s平臺(tái)以及北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，提出了景區(qū)智能導(dǎo)游服務(wù)平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)方案，研究了智能導(dǎo)游終端并設(shè)計(jì)了硬件平臺(tái)。同時(shí)還對(duì)智能導(dǎo)游服務(wù)平臺(tái)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：智能導(dǎo)游服務(wù)平臺(tái)；北斗導(dǎo)航；智能終端；Mini210s；SNS

    隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，人們使用的手機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)越來(lái)越強(qiáng)大，通過(guò)智能移動(dòng)終端提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確、靈活便捷、個(gè)性化、可交互的導(dǎo)游服務(wù)的條件已經(jīng)成熟。綜合各種因素考慮，導(dǎo)游服務(wù)將通過(guò)后臺(tái)服務(wù)器和帶有BD導(dǎo)航的Android智能終端設(shè)備提供給游客，使游客在旅途中，可以實(shí)時(shí)掌握景點(diǎn)的相關(guān)游覽信息。包括景點(diǎn)管理方上傳的景點(diǎn)介紹、景點(diǎn)地圖以及BD導(dǎo)航系統(tǒng)獲取的游客當(dāng)前方位等，從而為游客提供游覽路線(xiàn)規(guī)劃、實(shí)時(shí)交互的導(dǎo)游服務(wù)和其他相關(guān)信息的查詢(xún)，方便游客自定制自己的游覽計(jì)劃；游覽信息還提供其他游客上傳的各類(lèi)資料以及心得，游客可以按照自己的愛(ài)好閱讀，從而加深對(duì)景點(diǎn)的理解和感觸。

1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其原理
    北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“BD”)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS)，是繼美國(guó)的全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅斯的GLONASS之后第3個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶(hù)端3部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類(lèi)用戶(hù)提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并兼具短報(bào)文通信能力。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)是建成獨(dú)立自主、開(kāi)放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠覆蓋全球的導(dǎo)航系統(tǒng)。
    北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作過(guò)程是：首先由中心控制系統(tǒng)向衛(wèi)星I和衛(wèi)星II同時(shí)發(fā)送詢(xún)問(wèn)信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶(hù)廣播。用戶(hù)響應(yīng)其中一顆衛(wèi)星的詢(xún)問(wèn)信號(hào)，并同時(shí)向兩顆衛(wèi)星發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)。中心控制系統(tǒng)接收并解調(diào)用戶(hù)發(fā)來(lái)的信號(hào)，然后根據(jù)用戶(hù)的申請(qǐng)服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。對(duì)定位申請(qǐng)，中心控制系統(tǒng)測(cè)出兩個(gè)時(shí)間延遲：即從中心控制系統(tǒng)發(fā)出詢(xún)問(wèn)信號(hào)，經(jīng)某一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)用戶(hù)，用戶(hù)發(fā)出定位響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)同一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲；和從中心控制發(fā)出詢(xún)問(wèn)信號(hào)，經(jīng)上述同一衛(wèi)星到達(dá)用戶(hù)，用戶(hù)發(fā)出響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)另一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲。由于中心控制系統(tǒng)和兩顆衛(wèi)星的位置均是已知的，因此由上面兩個(gè)延遲量可以算出用戶(hù)到第一顆衛(wèi)星的距離，以及用戶(hù)到兩顆衛(wèi)星距離之和，從而知道用戶(hù)處于一個(gè)以第一顆衛(wèi)星為球心的一個(gè)球面，和以?xún)深w衛(wèi)星為焦點(diǎn)的橢球面之間的交線(xiàn)上。另外中心控制系統(tǒng)從存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶(hù)高程值，又可知道用戶(hù)處于某一與地球基準(zhǔn)橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統(tǒng)可最終計(jì)算出用戶(hù)所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)，這個(gè)坐標(biāo)經(jīng)加密由出站信號(hào)發(fā)送給用戶(hù)。

2 導(dǎo)游系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    該導(dǎo)游系統(tǒng)結(jié)合了智能終端，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，BD網(wǎng)絡(luò)等。整個(gè)系統(tǒng)模型由4部分組成：終端(包括PC客戶(hù)端，智能移動(dòng)終端)、定位網(wǎng)絡(luò)(BD網(wǎng)絡(luò)，3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò))、通信網(wǎng)絡(luò)(包括服務(wù)器)、后臺(tái)維護(hù)與開(kāi)發(fā)。BD定位網(wǎng)與BD模塊通信，負(fù)責(zé)提供實(shí)時(shí)的位置坐標(biāo)等信息；無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)與數(shù)據(jù)通信模塊(GPRS、Wifi等)通信，負(fù)責(zé)系統(tǒng)和web服務(wù)器的交互通信；移動(dòng)終端作為物理實(shí)體，與游客直接交互，它負(fù)責(zé)各方數(shù)據(jù)的整合和處理，為游客提供導(dǎo)游服務(wù)；后臺(tái)維護(hù)與開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)導(dǎo)游電子地圖的制作和導(dǎo)游內(nèi)容制作，為移動(dòng)端的導(dǎo)游系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，不需要游客的參與。
    智能移動(dòng)終端直接提供給用戶(hù)，要接受定位信號(hào)以及用戶(hù)之間的定位。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)電子地圖以及導(dǎo)游信息，用戶(hù)可以通過(guò)智能終端下載視頻，圖片等數(shù)據(jù)完成交互。通信網(wǎng)絡(luò)是智能導(dǎo)游系統(tǒng)中不可缺少的一部分，它負(fù)責(zé)地圖的更新以及最新導(dǎo)游信息的查詢(xún)。智能終端則為用戶(hù)提供一個(gè)便捷的操作界面，用戶(hù)可以通過(guò)終端完成定位，查詢(xún)，以及交互等操作。文中重點(diǎn)介紹智能移動(dòng)終端子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

2．1 智能移動(dòng)終端子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    該系統(tǒng)硬件平臺(tái)選用ARM平臺(tái)Mini210s。Mini210s是一款高性能的Cortex A8開(kāi)發(fā)板，它由廣州友善之臂設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和發(fā)行銷(xiāo)售。它采用三星S5PV210作為主處理器，運(yùn)行主頻可高達(dá)1GHz。S5PV210內(nèi)部集成了PowerVR SGX540高性能圖形引擎，支持3D圖形流暢運(yùn)行，并可流暢播放1080P大尺寸視頻。
    Mini210s接口齊全，結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理。系統(tǒng)移植的Android內(nèi)核版本為Android2．3。應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為Java具備良好的可擴(kuò)展性，便于軟件升級(jí)和維護(hù)，加之系統(tǒng)本身提供了非常豐富的UI組件，故可以設(shè)計(jì)出交互性好的系統(tǒng)應(yīng)用。此外，Google公司提供了Google API來(lái)支持Android系統(tǒng)運(yùn)行如Google maps等應(yīng)用，極大地方便了應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。智能導(dǎo)游終端子系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖2所示。

    WIFI模塊通過(guò)RS232接口與Mini210s連接使用，通過(guò)這一模塊可以使導(dǎo)游終端與Internet的無(wú)線(xiàn)連接，同時(shí)通過(guò)Internet連接旅游數(shù)據(jù)庫(kù)可以方便查詢(xún)用戶(hù)想了解的相關(guān)信息。還可以通過(guò)Google maps提供的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)電子地圖的功能。
    BD模塊是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，其功能是為軍事、民用、商用提供全球范圍內(nèi)不問(wèn)斷的定位、導(dǎo)航、測(cè)速、授時(shí)等數(shù)據(jù)服務(wù)。通過(guò)這一模塊，自助電子導(dǎo)游系統(tǒng)可以在全球任意地點(diǎn)獲得高精度、全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)的三維定位、三維測(cè)速和時(shí)間基準(zhǔn)。
    人機(jī)交互可以搭配使用4．3寸高清LCD液晶觸摸顯示屏，分辨率為480×272，完全滿(mǎn)足導(dǎo)游系統(tǒng)要求。
2．2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
    數(shù)據(jù)庫(kù)是各類(lèi)旅游信息系統(tǒng)的心臟，電子導(dǎo)游系統(tǒng)也不例外，電子導(dǎo)游系統(tǒng)主要利用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)和處理旅游信息。其中信息數(shù)據(jù)庫(kù)包括海量的圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)與多媒體數(shù)據(jù)。需要根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)量的大小采用不同的數(shù)據(jù)組織方式。如景區(qū)景點(diǎn)電子導(dǎo)游系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)庫(kù)一般僅存儲(chǔ)景區(qū)景點(diǎn)的相關(guān)講解信息，信息量相對(duì)較少，數(shù)據(jù)組織也較為簡(jiǎn)單；而旅游目的地電子導(dǎo)游系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)庫(kù)不僅要存儲(chǔ)景區(qū)景點(diǎn)的相關(guān)講解信息，而且還涉及旅游企業(yè)信息、旅游交通信息及其他旅游目的地信息等，信息量較大，信息之間的邏輯結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。旅游信息數(shù)據(jù)庫(kù)為導(dǎo)游系統(tǒng)的應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)保障。
2．3 多媒體應(yīng)用
    信息的媒體(Media)是指承載傳遞信息的文本、圖形、聲音、圖像等，兩個(gè)或多于兩個(gè)的信息媒體組合稱(chēng)之為多媒體。不同種類(lèi)的信息在不同的載體上進(jìn)行傳播交流，體現(xiàn)了多種信息媒體的特征。我們的電子導(dǎo)游系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)單一媒體一聲音或文本，采用聲音、圖像、文字一體化的多媒體方式向游客傳遞旅游信息。多媒體應(yīng)用模塊主要完成3個(gè)功能：景點(diǎn)音頻解說(shuō)、景點(diǎn)圖片預(yù)覽、景點(diǎn)視頻播放。利用解說(shuō)音頻的播放可以有效降低導(dǎo)游的工作強(qiáng)度，而且通過(guò)景點(diǎn)圖片和視頻的預(yù)覽，可以補(bǔ)充展現(xiàn)景點(diǎn)珍貴的歷史圖片和特定時(shí)間段的景色，從而更加展現(xiàn)出景點(diǎn)的魅力。
2．4 BD導(dǎo)航系統(tǒng)
    BD信號(hào)接收模塊接收到衛(wèi)星信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)解析等一系列數(shù)據(jù)處理，就可以實(shí)現(xiàn)游客的實(shí)時(shí)定位。另外，豐富的BD信號(hào)不僅包含了位置信息，經(jīng)過(guò)解析處理，還能得到游客的行進(jìn)速度和行進(jìn)方向等信息。這些信息的獲取都要經(jīng)過(guò)BD數(shù)據(jù)處理模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 服務(wù)整體框架及模塊介紹
    整個(gè)系統(tǒng)為3類(lèi)用戶(hù)提供信息服務(wù)，如圖4所示。

    1)為景點(diǎn)管理員提供信息平臺(tái)的服務(wù)模塊
    景區(qū)管理員可以實(shí)時(shí)的發(fā)布旅游信息，包括實(shí)時(shí)旅游信息提示的發(fā)布，電子導(dǎo)游信息的發(fā)布，同時(shí)還包括景點(diǎn)廣告信息的發(fā)布。景區(qū)管理員還可以通過(guò)平臺(tái)制作語(yǔ)音，視頻，圖片等類(lèi)型的電子導(dǎo)游，方便游客詳細(xì)了解景區(qū)的各個(gè)景點(diǎn)。景區(qū)管理員可以借助PC終端查看當(dāng)前游客人數(shù)的分布，游客的反饋信息，查看網(wǎng)站上景點(diǎn)的關(guān)注度，以及對(duì)游客反饋信息的回復(fù)。通過(guò)該信息平臺(tái)可以方便管理員對(duì)整個(gè)景區(qū)的管理，同時(shí)可以很好地為游客解決困難及疑惑。
    2)為移動(dòng)終端用戶(hù)提供各類(lèi)信息的服務(wù)模塊
    游客可以通過(guò)智能移動(dòng)終端的BD服務(wù)對(duì)景點(diǎn)的信息如：BD導(dǎo)航信息，游客分享的旅游信息，景點(diǎn)的官方信息等進(jìn)行查詢(xún)；移動(dòng)終端可以記錄游客的旅游路徑，同時(shí)還可以存儲(chǔ)游客的照片等數(shù)據(jù)。該終端還可以下載景點(diǎn)音視頻等數(shù)據(jù)，另外還可以導(dǎo)出本終端的相關(guān)數(shù)據(jù)；游客可以通過(guò)智能移動(dòng)終端訪(fǎng)問(wèn)我們的網(wǎng)站SNS，上傳游覽途中所照的美景，同時(shí)還可以發(fā)表自己的個(gè)性簽名以及感想。
    3)為不在旅行中的用戶(hù)提供各類(lèi)信息的服務(wù)模塊
    網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)可以通過(guò)PC終端查詢(xún)旅游信息，如景點(diǎn)列表、游客的信息分享、景點(diǎn)的官方信息等可以增加景點(diǎn)的知名度，吸引更多的游客前往旅游；沒(méi)有游覽過(guò)景點(diǎn)的游客可以訪(fǎng)問(wèn)旅游網(wǎng)站SNS，然后下載景點(diǎn)的相關(guān)視頻，圖片等信息，增加對(duì)景點(diǎn)的了解。已經(jīng)游覽過(guò)景點(diǎn)的游客可以上傳此次游覽途中所拍的美景，可以與更多人分享自己切身的感受；用戶(hù)可以通過(guò)PC終端建立自己的空間，用戶(hù)可以通過(guò)空間發(fā)表自己的旅游見(jiàn)聞，奇聞異事。然后可以分享自己的空間以及查看別人的空間，用戶(hù)還可以添加好友，方便游客們?cè)诰€(xiàn)交流，從而使SNS網(wǎng)站成為一個(gè)服務(wù)全面的社交平臺(tái)。

4 結(jié)束語(yǔ)
    景區(qū)智能導(dǎo)游服務(wù)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，通過(guò)和移動(dòng)公司或者景點(diǎn)合作，可提供高質(zhì)量的旅游信息，最終整合國(guó)內(nèi)的旅游資源，打造權(quán)威、開(kāi)放的旅游信息發(fā)布平臺(tái)和旅游方面的SNS平臺(tái)，并為游客提供更加優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)、便捷的信息服務(wù)平臺(tái)，成為旅行愛(ài)好者不可缺少的移動(dòng)終端應(yīng)用。同時(shí)還可開(kāi)發(fā)相應(yīng)的終端產(chǎn)品，為旅行愛(ài)好者提供更為便捷的產(chǎn)品。逐步形成內(nèi)容廣泛、服務(wù)靈活的數(shù)字旅游信息平臺(tái)。