智慧旅游系統(tǒng)的技術(shù)框架及其主要應(yīng)用技術(shù)分析

葛曉濱，章義剛

（1.安徽財貿(mào)職業(yè)學(xué)院雪巖貿(mào)易學(xué)院，安徽 合肥230601；2.合肥學(xué)院科技處，安徽 合肥230001）

智慧旅游是在IBM提出的“智慧地球”［1］概念基礎(chǔ)上延伸產(chǎn)生的旅游信息化概念。其核心是以互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘、智能計算等技術(shù)實現(xiàn)在旅游體驗、旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展、旅游行政管理等方面的應(yīng)用，主動感知旅游資源、旅游活動、旅游者等方面的信息，并通過便攜的終端上網(wǎng)等設(shè)備進(jìn)行交互，使旅游資源能全方位服務(wù)于旅游者、旅游企業(yè)和政府相關(guān)部門等的全新旅游概念。智慧旅游不是一種旅游形態(tài)，而是將云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)嵌入旅游行業(yè)中，達(dá)到旅游信息基礎(chǔ)架構(gòu)與高度整合的旅游基礎(chǔ)設(shè)施的完美融合［2］。智慧旅游的目的是讓旅游業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)更加智能化，并采用現(xiàn)代信息技術(shù)手段以更智慧的方法來改變旅游者、旅游目的地機(jī)構(gòu)、旅行社等角色之間相互交互的方式，以全面的互聯(lián)互通、透徹的感知讓旅游高效便捷。

1 研究現(xiàn)狀分析

作為行業(yè)熱點，智慧旅游的研究正得到業(yè)內(nèi)學(xué)者的廣泛關(guān)注，朱珠［3］等從感知體系和管理平臺2個方面對智慧旅游管理平臺進(jìn)行研究，提出了借助云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)打造智慧旅游管理平臺的建設(shè)方案。謝堅［4］提出將旅游業(yè)和創(chuàng)新的信息技術(shù)手段進(jìn)行融合，構(gòu)建旅游基礎(chǔ)信息庫和信息資源交換中心的智慧旅游建設(shè)方案。馬士玲［5］總結(jié)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的核心應(yīng)用，闡述了智慧旅游建設(shè)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。蔣麗芹［6］系統(tǒng)分析了智慧旅游的基本內(nèi)涵及其智慧旅游產(chǎn)業(yè)形成和發(fā)展的動力源。宋磊［7］等以泰山景區(qū)為例提出一種智慧旅游信息集成平臺總體方案。楊立勛［8］等對人工智能在旅游預(yù)測中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)化研究，探索了人工智能方法在旅游預(yù)測中的應(yīng)用技術(shù)。

綜上所述，國內(nèi)許多專家學(xué)者對智慧旅游所涉及的智能化、物聯(lián)網(wǎng)，以及智慧旅游建設(shè)平臺進(jìn)行了較為深入的研究。本文在這些研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索智慧旅游的一般性體系架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)，以提高游客旅游體驗為重點，構(gòu)建智慧旅游系統(tǒng)。

2 智慧旅游系統(tǒng)構(gòu)建內(nèi)容分析

智慧旅游系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)代旅游業(yè)的實際需求，采用智能終端、無線通訊、GPS定位、云地圖等相關(guān)技術(shù)手段，以游客為中心，圍繞游客的實際需求組織信息，主要涉及的基礎(chǔ)信息有景點信息，包括目標(biāo)景點介紹、景點實時視頻等；景區(qū)環(huán)境信息，包括氣象信息、周圍服務(wù)人員信息、景區(qū)設(shè)施分布信息、景點路線信息等；社交信息，涉及以景點為媒介的在線交流、互動信息等。通過對這些基礎(chǔ)信息的有效組織和整合，創(chuàng)建實現(xiàn)旅游景區(qū)智慧化服務(wù)的智慧旅游系統(tǒng)，滿足旅游者和管理者對智慧旅游服務(wù)的需求。

智慧旅游應(yīng)用系統(tǒng)主要由若干子系統(tǒng)組成，如旅游景區(qū)信息管理系統(tǒng)、旅游信息發(fā)布系統(tǒng)、旅游目的地管理系統(tǒng)、游客智能導(dǎo)游系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實旅游系統(tǒng)、旅游智能規(guī)劃系統(tǒng)、旅游災(zāi)難預(yù)警系統(tǒng)等。

典型的智慧旅游系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容包括：

2.1 景區(qū)信息管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)包含2個方面的內(nèi)容：一方面，對涉及景區(qū)及各景點的相關(guān)文字、音視頻信息進(jìn)行管理；另一方面，對景區(qū)內(nèi)的數(shù)字視頻采集系統(tǒng)進(jìn)行管理，并維護(hù)視頻信息與景點的關(guān)聯(lián)信息。

圖1 旅游景區(qū)信息管理系統(tǒng)

2.2 景區(qū)地圖管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)包含地圖存儲子系統(tǒng)及地圖維護(hù)子系統(tǒng)等。地圖存儲系統(tǒng)負(fù)責(zé)景區(qū)地圖的存儲、地圖整合、地圖查詢等。地圖維護(hù)系統(tǒng)用于地圖的編輯、更新和上傳等，可由景區(qū)管理人員分工負(fù)責(zé)各區(qū)域的地圖維護(hù)，做到實時更新。通過云地圖維護(hù)終端，使景區(qū)工作人員能實時更新地圖信息。

2.3 景區(qū)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

在景區(qū)內(nèi)的車輛、急救設(shè)施、景區(qū)服務(wù)人員等位置上部署物聯(lián)網(wǎng)感知終端，并保持與智慧旅游系統(tǒng)的實時互聯(lián)。景區(qū)設(shè)施及服務(wù)人員的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過GPS定位設(shè)備實時獲取設(shè)施位置，并通過3G網(wǎng)絡(luò)向中心服務(wù)器匯總，實現(xiàn)對景區(qū)內(nèi)旅游資源的信息感知。

2.4 旅游公共服務(wù)系統(tǒng)

以景區(qū)、景點為線索，組織旅游共享資源網(wǎng)絡(luò)，讓旅游者分享旅游心得、制定旅游計劃等。一方面，將游覽過同一景區(qū)、景點的游客組織起來，建立以景區(qū)、景點為中心的社交論壇，交流旅游心得。另一方面，旅游之前可以聯(lián)系對目標(biāo)景區(qū)有旅游經(jīng)驗的游客，了解景區(qū)信息，合理制定旅游計劃，提升旅游體驗。

3 技術(shù)架構(gòu)

智慧旅游的技術(shù)架構(gòu)劃分為7層：一是數(shù)據(jù)采集層。景區(qū)管理人員通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)終端對各景點信息進(jìn)行維護(hù)，定期更新景點文字介紹及音視頻資料；通過地圖終端來維護(hù)地圖信息，并做到實時更新。景區(qū)在景點、道路等位置部署視頻采集終端，對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集；在車輛、急救設(shè)施、服務(wù)人員等位置部署物聯(lián)網(wǎng)終端，保證與系統(tǒng)進(jìn)行實時通信。游客手持終端（如平板電腦、手機(jī)等）上的GPS設(shè)備實時采集游客位置信息，便于系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確定位；二是網(wǎng)絡(luò)層。通過互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等提供全網(wǎng)服務(wù)，實現(xiàn)旅游數(shù)據(jù)的有效傳輸；三是感知層。通過RFID、攝像頭、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施和渠道實現(xiàn)信息感知，為智慧旅游的應(yīng)用體系提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；四是數(shù)據(jù)存儲層。由4類數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，分別存儲景區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)；五是處理層。該層主要涉及景區(qū)信息管理、地圖定位，以及旅游資源調(diào)度、旅游數(shù)據(jù)統(tǒng)計、旅客行為分析等功能；六是應(yīng)用層。在處理層的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)地圖查詢、旅游路線規(guī)劃、景點信息展示、應(yīng)用搜索、旅游社交網(wǎng)絡(luò)以及景區(qū)管理等功能；七是管理層。在這個層次上，主要面向管理者，實現(xiàn)智慧化的旅游政務(wù)、旅游公共服務(wù)、旅游電子政務(wù)等行業(yè)管理。

一種典型的智慧旅游的技術(shù)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 智慧旅游的技術(shù)架構(gòu)

4 關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)分析

智慧旅游支撐的關(guān)鍵技術(shù)涉及數(shù)據(jù)感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、智能處理技術(shù)、電子信息技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)（IOT）技術(shù)、數(shù)據(jù)庫（DB）技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘（DM）技術(shù)、決策支持（DSS）技術(shù)、虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)等。這些技術(shù)為整個系統(tǒng)提供技術(shù)支撐。這些技術(shù)體現(xiàn)于智能終端、無線通訊設(shè)施、視頻監(jiān)控、用戶端界面、服務(wù)器服務(wù)等。尤其智能處理技術(shù)觸及云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動商務(wù)等目前計算機(jī)行業(yè)熱點技術(shù)。例如，智慧旅游的云計算技術(shù)是通過網(wǎng)絡(luò)把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強(qiáng)大計算能力的完美系統(tǒng)，并借助SaaS（軟件即服務(wù)）、PaaS（平臺即服務(wù)）等先進(jìn)的商業(yè)模式把強(qiáng)大的計算能力分布到旅游的各項處理設(shè)施中。這些技術(shù)為整個系統(tǒng)提供技術(shù)支撐，使智慧的旅游成為可能。具體而言，智慧旅游的關(guān)鍵技術(shù)可以匯集為以下幾方面：

4.1 云地圖及其整合技術(shù)

結(jié)合對不同格式地圖數(shù)據(jù)的綜合分析，實現(xiàn)地圖校準(zhǔn)、地圖匹配、地圖整合等技術(shù)，由局部地圖實時生成全局地圖。云地圖整合技術(shù)是通過云地圖的技術(shù)實現(xiàn)及實際應(yīng)用，結(jié)合對不同格式地圖數(shù)據(jù)的綜合分析，研究地圖校準(zhǔn)、地圖匹配、地圖整合等技術(shù)，實時為游客提供旅游線路規(guī)劃、景點及服務(wù)查詢等方面的服務(wù)。

4.2 數(shù)據(jù)感知與控制技術(shù)

數(shù)據(jù)感知技術(shù)是使旅游資源能被計算機(jī)及相關(guān)的控制系統(tǒng)所識別，并將所形成的信息資源作用于整個旅游數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，為實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的即時交互打下基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)感知技術(shù)包括RFID技術(shù)、視頻識別、中距離和近距離通訊技術(shù)、信息掃描技術(shù)、信息傳感技術(shù)等技術(shù)形態(tài)。通過數(shù)據(jù)感知實現(xiàn)景點視頻采集、設(shè)施物聯(lián)傳感等信息感知設(shè)備，傳感網(wǎng)絡(luò)、視頻傳輸?shù)刃畔鬏斚到y(tǒng)，以及景區(qū)安全指示標(biāo)識、路障及門禁管理等控制結(jié)點。這項技術(shù)可以部署于整個景區(qū)，為智慧旅游系統(tǒng)提供信息來源與控制功能。信息采集效率、傳輸速度與控制精度是衡量該系統(tǒng)的主要指標(biāo)。

4.3 旅游設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將景區(qū)內(nèi)的應(yīng)急及服務(wù)設(shè)施進(jìn)行實時互聯(lián)，并根據(jù)用戶需求提供個性化的旅游服務(wù)，著力提高用戶體驗。結(jié)合對景區(qū)車輛、應(yīng)急設(shè)施、服務(wù)人員位置、狀態(tài)進(jìn)行分析的需求，實現(xiàn)移動設(shè)施與固定設(shè)施的物聯(lián)網(wǎng)方案。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧旅游中的應(yīng)用，基于GPS技術(shù)實現(xiàn)指定范圍內(nèi)的設(shè)施分布描繪并按需定制顯示功能，為游客自助終端設(shè)備的智能化旅游應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

4.4 游客旅游行為分析技術(shù)

基于景區(qū)旅游數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析游客旅游行為，旅客行為分析主要覆蓋的分析點有旅游目的地區(qū)域、旅游業(yè)的食、住、行、游、購、娛6個重要組成部分的消費傾向、旅游消費滿意度、旅游空間行為（包括出游行為，旅游目的地的選擇行為、旅游線路的選擇行為及旅游景點的選擇行為等）。

這個行為研究的框架如圖3所示：

圖3 游客旅游行為分析技術(shù)框架

4.5 管理終端技術(shù)

包括景區(qū)管理終端和游客手持終端技術(shù)，景區(qū)管理終端，面向景區(qū)管理人員，為景區(qū)管理人員提供景區(qū)景點信息維護(hù)、地圖維護(hù)、景區(qū)資源調(diào)度、旅游數(shù)據(jù)統(tǒng)計，以及景區(qū)日常管理提供接口及應(yīng)用工具。開發(fā)專用地圖編輯工具以及景區(qū)管理模塊。主要針對景區(qū)管理的需求，以提高管理效率與服務(wù)質(zhì)量為目的，打造方便、高效的景區(qū)管理平臺；游客手持終端，包括GPS定位、信息展示與查詢操作等模塊。其中GPS定位模塊包括GPS定位設(shè)備與位置信息發(fā)送端口，便于系統(tǒng)在景區(qū)地圖中標(biāo)注游客位置。信息展示模塊用于顯示景區(qū)地圖、景點及服務(wù)設(shè)施分布、景點文字及音視頻介紹、景點視頻監(jiān)控等內(nèi)容。查詢操作模塊為用戶自定義顯示內(nèi)容提供友好的操作界面。反映系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)是用戶體驗的接口，界面美觀程度、操作簡易度、系統(tǒng)響應(yīng)速度、游客及設(shè)施定位精度等。這項設(shè)計主要基于市場上現(xiàn)有的平板電腦、智能手機(jī)，通過部署專用軟件實現(xiàn)。

4.6 云服務(wù)器存儲技術(shù)

該系統(tǒng)包括地圖存儲、景區(qū)景點信息存儲、服務(wù)設(shè)施狀態(tài)存儲、景點視頻存儲，以及旅游數(shù)據(jù)分析、旅游社交網(wǎng)絡(luò)等服務(wù)器，涉及平臺架構(gòu)、服務(wù)器選擇、通信鏈路設(shè)計、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、分布式控制方案、并行檢索機(jī)制等等。該系統(tǒng)是整個智慧旅游系統(tǒng)的核心，是反映系統(tǒng)功能與性能的關(guān)鍵。

4.7 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

通過引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)以實現(xiàn)復(fù)雜旅游虛擬場景的構(gòu)建和漫游。并以此獲得較逼真的虛擬旅游效果，實現(xiàn)真實旅游目的地的虛擬化場景的構(gòu)建，漫游和交互，通過構(gòu)建虛擬旅游的技術(shù)方案，實現(xiàn)網(wǎng)上虛擬旅游的功能，從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有旅游信息化系統(tǒng)的不足。讓旅游信息化產(chǎn)品能智慧地對旅游者提供網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化的旅游景點及服務(wù)設(shè)施的全景展示。

4.8 系統(tǒng)應(yīng)用接口技術(shù)

系統(tǒng)應(yīng)用接口包括支付平臺接口、公共服務(wù)接口以及其他接口，便于系統(tǒng)擴(kuò)展功能。支付平臺用于游客支付旅游及消費支出，公共服務(wù)接口提供景區(qū)以外的報警、查詢等公共服務(wù)接入，同時為其他服務(wù)預(yù)留應(yīng)用接口，便于功能擴(kuò)展。

5 結(jié)語

智慧旅游發(fā)展前景受到各界人士的廣泛關(guān)注，其核心價值主要體現(xiàn)在科技創(chuàng)新價值、產(chǎn)業(yè)支撐價值、經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)價值以及社會拉動價值等方面［9］。智慧旅游的科技創(chuàng)新價值主要通過旅游信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實、高速無線通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等支撐技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建智慧旅游系統(tǒng)，從而發(fā)揮其科技創(chuàng)新的價值。

目前，對智慧旅游的研究還處于初級階段，比如其多數(shù)研究是解決公共管理的問題，主要是通過對導(dǎo)游的位置服務(wù)管理，加強(qiáng)景區(qū)對服務(wù)能力的監(jiān)控。其次是解決對公眾服務(wù)能力的問題，例如通過智能移動設(shè)備終端為游客提供行前路線規(guī)劃、行程中線路導(dǎo)航、游覽中生活服務(wù)（酒店、購物、美食）指南等的相關(guān)研究。而對智慧旅游的深層次研究力度不夠，比如將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融合帶入旅游體驗，提高游客的感知能力等。通過對智慧旅游的深層次研究有利于提升人們的旅游體驗，提升智慧旅游的管理能力和應(yīng)用能力。毫無疑問地是在人們普遍注重旅游消費的今天，智慧旅游將有著廣闊的研究空間和應(yīng)用前景。

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