基于RFID的張家口地區(qū)滑雪智能設(shè)備設(shè)計(jì)研究

丁曉杰　肖瑞雪　吳宏宇　陳凡海

摘 要：隨著京津冀協(xié)同發(fā)展的推進(jìn)和冬奧效應(yīng)的釋放，張家口的多個(gè)滑雪場(chǎng)逐步走入國(guó)際視野，但離“智慧旅游景區(qū)”的目標(biāo)仍有較大差距。目前RFID技術(shù)已經(jīng)成熟并在實(shí)踐中廣泛應(yīng)用，本文通過(guò)RFID技術(shù)與嵌入技術(shù)、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行整合，并應(yīng)用到滑雪設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)滑雪設(shè)備手環(huán)RFID電子門(mén)票、卡務(wù)消費(fèi)、游客安全定位、雪具自動(dòng)化管理等功能，既提高滑雪場(chǎng)的管理效率，同時(shí)改善游客的旅游體驗(yàn)，促進(jìn)滑雪景區(qū)服務(wù)的智能化、精準(zhǔn)化、高效化。

關(guān)鍵詞：RFID；滑雪；智能設(shè)備

一、研究背景

2015年9月，國(guó)家旅游局制定的《“旅游+互聯(lián)網(wǎng)”行動(dòng)計(jì)劃》清晰地表示：至2020年，努力把國(guó)內(nèi)4A級(jí)以上景區(qū)打造成真正的"智慧旅游景區(qū)"。隨著京津冀協(xié)同發(fā)展的推進(jìn)和冬奧效應(yīng)的釋放，張家口的多個(gè)滑雪場(chǎng)逐步走入國(guó)際視野，成為人們冬季休閑度假的圣地。雖然這些滑雪場(chǎng)占據(jù)得天獨(dú)厚的地理優(yōu)勢(shì)，但由于起步較晚，存在著服務(wù)體系不完善、智能化程度較低等問(wèn)題。借助于冬奧會(huì)的契機(jī)，如何將資金投入轉(zhuǎn)換為可持續(xù)發(fā)展的科技生產(chǎn)力成為這些滑雪場(chǎng)面臨的主要機(jī)遇與挑戰(zhàn)。RFID作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，由于其可結(jié)合無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等技術(shù)，能夠?qū)κ澜绶秶鷥?nèi)的商品進(jìn)行追蹤與信息共享，因而在身份識(shí)別、交通管理、軍事與安全、資產(chǎn)管理等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著RFID技術(shù)的進(jìn)一步成熟和成本的進(jìn)一步降低，預(yù)計(jì)在2018年將在國(guó)內(nèi)取得621億元的行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模。將RFID技術(shù)應(yīng)用于“智能滑雪設(shè)備”的建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)手環(huán)RFID電子門(mén)票、卡務(wù)消費(fèi)、游客安全定位、雪具自動(dòng)化管理等功能，既提高滑雪場(chǎng)的管理效率，同時(shí)改善游客的旅游體驗(yàn)，促進(jìn)滑雪景區(qū)服務(wù)的智能化、精準(zhǔn)化、高效化。

二、技術(shù)原理及設(shè)計(jì)流程

RFID（Radio Frequency Identification），也就是無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)，一個(gè)完整的RFID系統(tǒng)最基本上包括電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、天線(xiàn)和應(yīng)用系統(tǒng)幾個(gè)方面，可通過(guò)無(wú)線(xiàn)電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。

RFID技術(shù)開(kāi)發(fā)遵循EPC Global標(biāo)準(zhǔn)，電子標(biāo)簽位長(zhǎng)設(shè)為96位，選取EPC編碼，對(duì)象名解析服務(wù)器是NOS，中間件為EPC中間件，網(wǎng)絡(luò)信息共享是EPCIS服務(wù)器，并采用基于互聯(lián)網(wǎng)的安全認(rèn)證方式。RFID終端閱讀器采用分布式布置，產(chǎn)生的身份數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)等流量信息都使用多線(xiàn)程技術(shù)和非阻塞I/O機(jī)制實(shí)現(xiàn)。多個(gè)系統(tǒng)之間的安全整合采用EAI解決方案，實(shí)現(xiàn)邊緣層和集成層的無(wú)縫連接；結(jié)合載波通信和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，設(shè)計(jì)人員位置跟蹤系統(tǒng)。系統(tǒng)RFID電子標(biāo)簽為信息承載平臺(tái)，利用電力載波模塊把獲得的標(biāo)簽信息傳遞到上位機(jī)，上位機(jī)查詢(xún)讀寫(xiě)器和雪場(chǎng)位置信息的映射定位人員當(dāng)前地點(diǎn)，并進(jìn)行圖形化顯示，同時(shí)儲(chǔ)存讀取記錄至數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)具體由RFID電子標(biāo)簽Tag、閱讀器、通信網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、應(yīng)用軟件組成，數(shù)據(jù)庫(kù)基于SQL Server 2008構(gòu)建，采用C/S結(jié)構(gòu)，基于MFC軟件框架以MDI多文檔的用戶(hù)界面形式實(shí)現(xiàn)。[1]

運(yùn)用無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)的電子標(biāo)簽的電子信息儲(chǔ)存的功能[2]，將游客的個(gè)人信息錄入系統(tǒng)，給游客一個(gè)特定的“標(biāo)簽”以實(shí)現(xiàn)游客信息的讀取、雪具信息匹配、租賃信息獲取的功能，運(yùn)用其能在雪、霧、冰等惡劣條件下工作的特性，在游客遇到危險(xiǎn)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)游客的定位，數(shù)據(jù)獲取和無(wú)線(xiàn)尋呼，通過(guò)體感傳感器對(duì)游客的身體狀況進(jìn)行分析歸納上傳，是管理部門(mén)實(shí)時(shí)對(duì)游客的身體狀況進(jìn)行掌控，有利于避免突發(fā)問(wèn)題的產(chǎn)生。

三、設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)效果

通過(guò)RFID技術(shù)與嵌入技術(shù)、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)整合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的整合。同時(shí)，創(chuàng)造性地將基于RFID的技術(shù)整合方案應(yīng)用滑雪設(shè)備，拓展了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域，可解決滑雪場(chǎng)存在的票務(wù)程序復(fù)雜、容易出錯(cuò)，雪具管理混亂，服務(wù)人員管理不規(guī)范，游客消費(fèi)不便，雪場(chǎng)資金管理模式不完善，游客安全保障不到位等問(wèn)題。通過(guò)RFID技術(shù)的研究，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)用于滑雪的智能手環(huán)和智能雪具，擬實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)功能如下：

（1）實(shí)現(xiàn)雪場(chǎng)的電子門(mén)票系統(tǒng)。游客進(jìn)入的時(shí)候，可憑借在網(wǎng)絡(luò)客戶(hù)端或支付憑證或現(xiàn)場(chǎng)支付獲得一個(gè)攜帶個(gè)人身份信息的智能RFID手環(huán)，該手環(huán)可以作為入住酒店、休息室、滑雪場(chǎng)、乘坐纜車(chē)的票務(wù)憑證，在入口處通過(guò)讀卡器智能識(shí)別。

（2）實(shí)現(xiàn)雪場(chǎng)的智能支付系統(tǒng)。游客可在購(gòu)買(mǎi)RFID手環(huán)處人工充值，或在雪場(chǎng)的終端機(jī)處自助充值。RFID手環(huán)可以在雪場(chǎng)內(nèi)的任何消費(fèi)地點(diǎn)刷卡消費(fèi)，這就減少了游客雪上活動(dòng)時(shí)攜帶現(xiàn)金帶來(lái)的不便，也便于雪場(chǎng)整體的資金賬務(wù)管理。

（3）實(shí)現(xiàn)游客和工作人員的定位追蹤系統(tǒng)。以電子標(biāo)簽為游客和工作人員的信息載體，通過(guò)標(biāo)簽與景區(qū)位置的定位關(guān)系確定人員位置分布。一方面可以實(shí)現(xiàn)更科學(xué)的服務(wù)人員調(diào)度，另一方面能實(shí)現(xiàn)游客分流。一旦有突發(fā)狀況發(fā)生，還能為游客提供更有效的安全保障。

（4）實(shí)現(xiàn)雪具租賃管理維護(hù)系統(tǒng)。借鑒于RFID技術(shù)在物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域的成熟應(yīng)用，可以為雪具匹配唯一的ID，在雪場(chǎng)的不同位置設(shè)置雪具的自助借取和歸還系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存雪具的位置和出借狀態(tài)。出借時(shí)通過(guò)刷RFID手環(huán)獲取游客個(gè)人信息并扣取押金，歸還時(shí)依據(jù)借取時(shí)間扣取費(fèi)用并返還押金。

四、結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)RFID技術(shù)進(jìn)行深入研究，將RFID技術(shù)與嵌入技術(shù)、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行整合，并創(chuàng)造性地將基于RFID的技術(shù)整合方案應(yīng)用到滑雪設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)滑雪設(shè)備手環(huán)RFID電子門(mén)票、卡務(wù)消費(fèi)、游客安全定位、雪具自動(dòng)化管理等功能，推進(jìn)張家口地區(qū)滑雪場(chǎng)向“智慧旅游景區(qū)”的邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王棟，華澤璽.基于RFID的景區(qū)游客定位追蹤系統(tǒng)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2014（8）：75.80.

[2]肖瑞雪，呂國(guó)，樊峰偉.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的滑雪場(chǎng)安全管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2017，13（05）：46.48.

作者簡(jiǎn)介：丁曉杰（1990.），男，漢族，河北張家口人，本科在讀，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。