专利名称：一种网络化智能导览系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子导览系统，尤其是一种博物馆、科技馆等室内展馆进行网络化智能导览的电子导览系统。
背景技术：
博物馆、科技馆等室内展馆的传统导览形式是由讲解员带领参观者逐个展台依次进行参观讲解。在使用语言不同、对讲解内容有不同细化要求的时候，展馆只能增派讲解员以适应不同参观者的需求。为了降低人工成本和讲解员的工作强度，电子导览系统被开发了出来。自开发伊始，电子导览系统始终存在选择识别和导览信息数据容量方面的问题。基于电子导览系统开发的初衷，便携式电子导览设备为了降低设备成本规避存储容量问题大多采用比较单一的展示方式，而采用多媒体展示方式的导览系统因数据容量问题则多为固定式。
随着便携式智能终端设备、WLAN (Wireless Local Area Networks,无线局域网络)、RFID (Radio Frequency Identification,射频识别)、NFC (Near FieldCommunication，近场通信)等技术设备的发展和广泛应用，电子导览系统面临的两大问题都能在一定程度上被有效解决。申请号为200610116068的中国专利“一种多功能电子导游系统”即上海世博会所使用的导览系统，为参观者提供导游解说和景区内自身定位、指路导航，为管理者提供客流统计和参观者方位追踪；该系统通过配对使用导游机和景点收发装置进行智能化信息播放控制，通过景点收发装置向服务器提供统计数据完成导游机使用情况统计，通过防盗报警装置与导游机配对使用完成设备防盗，通过接口电路向单个导游机输入并存储需要播放的信息；该系统导览信息展示方式较单一，无法快速实现导览内容信息数据更换，不能实现参观者与展品之间的互动控制，不能为参观者提供相互之间的多媒体信息传递平台，在技术革新时容易被整体淘汰，不利于进行多系统集成改造。怎样更加有效的针对每个参观者的个性化信息需求进行智能化多媒体导览信息服务，怎样为参观者之间提供更好的多媒体信息传递平台，怎样对导览内容数据进行快速替换并确保其可移植性，怎样将其他系统与导览系统集成，怎样最大程度沿用已部署的设备，怎样将参观者的便携式设备做为展示设备使用，怎样避免因技术革新导致导览系统设备被整体淘汰，成为了电子导览系统开发的目标。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能化程度高、导览数据移植及同步能力强、规模及功能扩展性能好、可使用参观者自有便携式设备、不易因技术革新被整体淘汰、利于多系统集成的网络化智能导览系统。为实现上述目标，本实用新型的网络化智能导览系统包括—个服务端模块，包括一台独立服务的服务器或多台以分布式系统形式提供服务的服务器组；[0008]一个数据传输模块，用于为服务端模块和展示模块提供数据链路；至少一个展示模块，包括至少一个无线网卡、至少一个NFC设备和至少一台展示设备，所述无线网卡和NFC设备通过内置或通用串行总线与展示设备相连；至少一个识别互动模块，包括至少一个RFID数字标签或NFC设备以及与NFC设备配套使用的内设微处理器的互动控制设备，所述NFC设备通过内置或通用串行总线与互动控制设备相连；所述服务端模块与数据传输模块有线连接；所述的数据传输模块与展示模块无线连接；所述的展示模块与识别互动模块无线连接。进一步的，所述的展示设备为便携式智能终端设备。 进一步的，所述便携式智能终端设备包括智能手机、平板电脑、MID、PDA、UMPC或笔记本电脑。进一步的，所述展示模块中还设有有线或无线耳机。进一步的，所述数据传输模块为无线路由器。进一步的，所述数据传输模块由一台交换机及多个无线路由器构成。进一步的，所述数据传输模块包括一个中心交换机、交换机及配套使用的无线控制器和无线接入点，所述交换机、无线控制器分别通过数据线连接至中心交换机，无线接入点与交换机相连。进一步的，所述中心交换机与交换机之间的数据布线长度大于设定值时配置中继器。进一步的，所述的服务端模块与数据传输模块之间的有线通讯符合IEEE 802. 3协议族内标准；所述的数据传输模块与展示模块之间的无线通讯，符合IEEE 802. 11协议族内标准；所述的展示模块与识别互动模块之间近距无线通讯所用设备符合IS0/IEC14443标准族内标准。本实用新型的网络化智能导览系统能产生以下有益效果1，使用模块化设计理念将系统硬件设备分为由多个设备分别构成的四种具有不同功能的模块。整个系统可以按照需求进行部署，最大程度降低系统建设成本；在技术革新时仅需替换相应模块即可完成系统硬件升级工作，降低技术革新对系统设备整体沿用性的影响；可将参观者自有的移动智能终端设备作为展示设备进行利用，降低系统整体使用成本。2，使用NFC技术设备作为识别和互动控制手段。在使用中的NFC设备的有效识别范围适合室内展馆，在应用于电子地图指路等定位式服务时能够提供较高的精度；在无源情况下也与二代身份证识别系统、部分射频门禁系统兼容，便于现有系统沿用、集成；与部分场馆已经部署的RFID数字标签兼容，减少重复部署降低成本；可以实现对可互动展品的互动控制，替代目前室内展馆使用的红外感应式、声控式等感应开关，利于展馆内系统集成；近距离点对点传输数据功能，让该系统可以实现参观者之间的多媒体数据分享及交互，使展示设备可以通过软件手段替代与展品相关的负责程控设备。3，使用网络化的客户端/服务端软件构架配合硬件设备进行服务。客户端/服务端软件构架让展示设备不再具有存储容量限制，在保证其便携性的基础上具备了高标准的多媒体展示能力；客户端程序将不包含导览数据内容，简单的下载安装过程后参观者手中的便携式智能终端设备就可以作为展示设备进行使用；使本系统所使用的导览内容数据具备可快速替换及全局实时更新的优点；还使导览内容数据具备高度可移植性，经过简单修改即可应用在广域网络环境；在功能方面具备可扩展性，在与其他系统集成后容易实现更多的新功能。
图I是本实用新型实施例的系统结构示意框图；图2是服务端模块在小规模实施时的结构示意框图；图3是服务端模块在大规模实施时的结构示意框图；图4是数据传输模块在超小规模实施时的结构示意框图；图5是数据传输模块在小规模实施时的结构示意框图； 图6是数据传输模块在大规模实施时的结构示意框图；图7是展示模块的结构示意框图；图8是识别互动模块非互动应用时的结构示意框图；图9是识别互动模块互动应用时的结构示意框图；图10是本实用新型实施例的运作流程图。图中各序号分别表示为I-服务端模块2-数据传输模块3-展示模块4-识别互动模块5-服务器6-中心交换机7-无线控制器8-交换机9-中继器10-无线路由器11-无线接入点12-无线网卡13-展不设备14-耳机15-NFC设备16-RFID数字标签17-NFC设备18-互动控制设备。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步的描述。本网络化智能导览系统包括一个服务端模块1，一个数据传输模块2，至少一个展示模块3，至少一个识别互动模块4。参照图1，服务端模块I与数据传输模块2有线连接，其间的有线通讯符合IEEE802. 3协议族内标准；数据传输模块2与展示模块3无线连接，其间的无线通讯符合IEEE802. 11协议族内标准；展示模块3与识别互动模块4近距无线连接，其间的近距无线通讯所用设备符合IS0/IEC 14443标准族内标准。该系统软件层面使用C/S软件结构，运行前服务端模块I预先安装导览服务所需的服务端软件并存储导览过程中所需的导览信息数据，展示模块3预先安装导览服务所需的客户端软件，在展品附近布设识别互动模块4 ;运行时，由展示模块3和识别互动模块4共同完成识别过程，确定所需的导览数据，将数据请求经由数据传输模块2提供的数据链路发至服务端模块1，服务端模块I接到数据请求将接收到的数据请求进行处理和存储做为统计数据记录并将存储的相关导览数据经由数据传输模块2发至展示模块3进行播放及其他操作。[0045]参照图2、图3。服务端模块I在小规模应用时仅使用一台服务器5独立服务即可完成既定任务；在大规模应用时，可以选择多台服务器5以分布式系统形式进行服务，以解决数据传输及数据处理方面的瓶颈问题。参照图4、图5、图6。数据传输模块2为服务端模块I和展示模块3提供数据链路。在这个数据链路中，数据传输模块2将接收、转发由服务端模块I通过数据线传递的有线网络信号及由展示模块3通过射频形式传递的无线网络信号，为满足这个使用需求则必须将展馆内所有需要使用此数据链路的区域进行无线网络信号覆盖，要达成此目标会涉及到覆盖区域大小、无线信号衰减、无线信号干扰、无缝网络漫游、数据传输负载平衡方面的问题。参照图4，数据传输模块2在使用区域仅一个无线路由器10发射的信号即可覆盖，信号衰减情况尚可接受，同时使用此系统的参观者所需的最大数据传输量不超过一个无线路由器10传输上限的情况下可以使用超小规模应用方案，使用一台无线路由器10完成使用区域无线网络信号覆盖及数据转发任务。在此方案中，服务端模块I使用数据线直接连接至无线路由器。 参照图5，数据传输模块2在为覆盖使用区域所使用的多个无线路由器10之间信号干扰情况并不严重，同时使用此系统的参观者仍然可以获得足够数据传输带宽的情况下可以使用小规模应用方案，使用一台交换机8及多个无线路由器10完成使用区域无线网络信号覆盖及数据转发任务。在此方案中，每台无线路由器10都需要进行单独配置以确定使用范围并尽量减少同一个区域内射频信号的相互干扰。在此方案中服务端模块I及多个无线路由器10分别使用数据线连接至交换机8。参照图6，数据传输模块2在需覆盖的使用区域较大结构较复杂，同时使用此系统的参观者较多的时候，使用无线路由器10将带来极大的管理难度，这种情况下推荐使用大规模应用方案。使用一台中心交换机6和多个交换机8将使用区域划分成若干个小区域以降低有线网络布线难度；当中心交换机7和交换机8之间的数据线布线超过90米时还应使用中继器9应对有线网络信号传输过程中的信号衰减；配套使用一台无线控制器7及多个无线接入点11，对所有无线接入点11的覆盖范围、信道使用等进行统一配置管理，降低各无线接入点11之间的干扰；使用降低单个无线接入点11的覆盖范围，增加无线接入点11的方法确保每个参观者都可以获得足够的传输带宽。在此方案中，服务端模块I、多个交换机8、一个无线控制器7分别使用数据线连接至中心交换机6，在交换机8与中心交换机6之间的数据线布线长度超过90米时增设中继器9进行信号转发，多个无线接入点11分别使用数据线连接至最近的交换机8。参照图7，展示模块3由无线网卡12、展示设备13、耳机14、NFC设备15组成。其中无线网卡12负责与数据传输模块2进行无线通讯共同为展示设备13提供通向服务端模块I的数据链路；展示设备13上运行参观者使用的客户端软件，为参观者提供视频输出和操作控制方式，方便参观者进行人机互动；耳机14负责为参观者提供音频输出；NFC设备15负责对识别互动模块进行近距无线通讯以完成对标定的展品或设备的识别或近距无线数据传输。参照图8、图9，识别互动模块4主要作用为两种，即单纯识别与识别和互动两种。参照图7、图8，识别互动模块4仅进行单纯识别任务时可使用RFID数字标签16。RFID数字标签16置于需要标识的展品、路口附近，当展示模块3中的NFC设备15靠近RFID数字标签16时，RFID数字标签16中的耦合元件通过与展示模块3中的NFC设备15发射的射频信号进行感应耦合获取运作所需的电流，并向外发射包含自身内部存储的数字标识数据的射频信号。展示模块3中的NFC设备15接收有RFID数字标签16发射的数字标识数据后发送给展示设备13完成标识任务。参照图7、图9，识别互动模块4在进行识别和互动控制任务时需要使用NFC设备17和互动控制设备18。NFC设备17使用与RFID数字标签16相同的工作方式与展示模块3中的NFC设备15共同完成识别任务。当需要完成互动控制任务时，展示模块3中的NFC设备15和识别互动模块4中的NFC设备17将使用点对点数据传输模式为展示设备13和互动控制设备18建立一个临时数据链路，展示设备13通过此数据链路发送控制指令数据，互动控制设备18接收到指令后执行并返回执行情况相关数据给展示设备13，互动控制设备18通过程控方式对可互动展品进行开关电源等操作。当两个参观者需要对他们正在使用的导览数据进行共享时，也可以将两个展示模块3的设备进行配对使用，其中的被动方将被暂时视为识别互动模块4，按照操作所需的数据通过直接使用近距无线通讯传输数据或者先使用近距无线通讯传输通讯密匙后再通过数据传输模块2从服务端模块I或主控方 展示模块3中的展示设备13中获取数据的方式完成互动控制操作。以下结合图I、图7、图8、图9、图10对本实用新型实施例进行使用流程的描述步骤101)展示模块3中的NFC设备15向外辐射检测信号；步骤102)展示模块3中的NFC设备15判断是否识别到由RFID数字标签16或识别互动模块4中的NFC设备17返回的数字标识，若是则进行步骤103)，若否则返回步骤101)；步骤103)展示模块3中的NFC设备15判断识别时间是否在接收信息过程中，是否完整的接收到数字标识数据，若是则将数字标识数据发送给展示设备13进行步骤104)，否则返回步骤101)；步骤104)展示设备13通过由无线网卡12、数据传输模块2组成的数据链路，发送数字标识数据至服务端模块1，服务端模块I对数字标识信息进行数据比对，判断收到的数字标识数据是否属于展览中所用RFID数字标签16或识别互动模块4中NFC设备17的数字标识数据后，通过数据传输模块2、无线网卡12组成的数据链路返回结果给展示设备13，若是则进行步骤105)，若否则返回步骤101)；步骤105)展示设备13自动判断当前是否正在播放导览数据，若是则进行步骤106)，否则进行步骤107)；步骤106)展示设备13提示参观者选择是否停止播放当前正在播放的导览数据，若是则进行步骤107)，否则进行步骤108)；步骤107)展示设备13通过无线网卡12、数据传输模块2向服务端模块I发起数据请求，服务端模块I根据请求内容通过数据传输模块2、无线网卡12向展示设备13发送相应的导览数据和与此导览数据相关的信息列表；步骤108)展示设备13播放当前导览数据，视频部分由展示设备自带的显示屏输出给参观者，音频部分经由耳机14输出给参观者；步骤109)NFC设备15继续向外发射检测信号，监测是否接收到其他数字标识数据，若是则返回步骤103)，否则进行步骤110)；[0064]步骤110)展示设备13判断参观者是否进行了暂停播放的操作，若是则进行步骤201)，否则返回步骤108)；步骤201)展示设备13根据步骤104从服务端模块I获得的结果判断当前配对的识别互动模块4是否属于可互动类型，若是则进行步骤202)，否则进行步骤301)；步骤202)展示设备13等待参观者对是否要进行互动进行选择，并对选择结果进行判断，若为是则进行步骤203)，否则进行步骤301)；步骤203)展示设备13提示参观者将展示模块3的NFC设备15靠近识别互动模块4的NFC设备17 ；步骤204)展示设备13根据展示模块3的NFC设备15的返回值判断是否成功与识别互动模块4的NFC设备17建立了点对点连接，若是则进行步骤205)，否则返回步骤 203)；步骤205)展示设备13通过展示模块3中的NFC设备15和识别互动模块4中的NFC设备17建立的临时数据链路向互动控制设备18发送控制指令；步骤206)互动控制设备18收到控制指令后开始按照指令完成互动控制任务，并通过识别互动模块4中的NFC设备17和展示模块3中的NFC设备15所建立的临时数据链路，向展示设备返回表示已接收到指令的数据，展示设备13若在时间阀值内接收到该返回数据则判断为是执行步骤207)，否则返回步骤203)；步骤207)展示设备13提示参观者选择是否结束互动控制操作，若是则进行步骤301，否则返回步骤203)；步骤301)展示设备13等待参观者对是否需要显示与当前导览数据有关联的导览数据，若参观者选择是则返回步骤107)，否则进行步骤302)；步骤302)展示设备13等待参观者选择是否需要继续播放当前导览数据，若参观者选择是则返回步骤108)，否则进行步骤303)；步骤303)展示设备13等待参观者选择是否结束当前导览数据播放，若参观者选择是则进行步骤304)，否则返回步骤110)；步骤304)展示设备13清除当前使用的导览数据及相关信息数据列表的暂存数据文件后返回步骤101)。
权利要求1.一种网络化智能导览系统，其特征在于，该系统包括 一个服务端模块，包括一台独立服务的服务器或多台以分布式系统形式提供服务的服务器组； 一个数据传输模块，用于为服务端模块和展示模块提供数据链路； 至少一个展示模块，包括至少一个无线网卡、至少一个NFC设备和至少一台展示设备，所述无线网卡和NFC设备通过内置或通用串行总线与展示设备相连； 至少一个识别互动模块，包括至少一个RFID数字标签或NFC设备以及与NFC设备配套使用的内设微处理器的互动控制设备，所述NFC设备通过内置或通用串行总线与互动控制设备相连； 所述服务端模块与数据传输模块有线连接；所述的数据传输模块与展示模块无线连接；所述的展示模块与识别互动模块无线连接。
2.根据权利要求I所述的一种网络化智能导览系统，其特征在于所述的展示设备为便携式智能终端设备。
3.根据权利要求2所述的一种网络化智能导览系统，其特征在于，所述便携式智能终端设备包括智能手机、平板电脑、MID、PDA、UMPC或笔记本电脑。
4.根据权利要求I所述的一种网络化智能导览系统，其特征在于，所述展示模块中还设有有线或无线耳机。
5.根据权利要求I所述的一种网络化智能导览系统，其特征在于所述数据传输模块为无线路由器。
6.根据权利要求I所述的一种网络化智能导览系统，其特征在于所述数据传输模块由一台交换机及多个无线路由器构成。
7.根据权利要求I所述的一种网络化智能导览系统，其特征在于所述数据传输模块包括一个中心交换机、交换机及配套使用的无线控制器和无线接入点，所述交换机、无线控制器分别通过数据线连接至中心交换机，无线接入点与交换机相连。
8.根据权利要求7所述的一种网络化智能导览系统，其特征在于所述中心交换机与交换机之间的数据布线长度大于设定值时配置中继器。
专利摘要本实用新型涉及一种网络化智能导览系统，该系统由多个设备按照既定方式连接构成的四个模块组成，包括负责发送、存储、处理导览数据，统计服务数据信息的服务端模块；负责识别数字标识、播放导览数据、提供互动操作平台的展示模块；负责为服务端模块和展示模块提供数据链路的数据传输模块；负责为展示模块提供数字标识目标、提供互动控制平台的识别互动模块。所述的服务端模块与数据传输模块有线连接；所述的数据传输模块与展示模块无线连接；所述的展示模块与识别互动模块无线连接。与现有技术相比，本实用新型智能化程度高、导览数据移植及同步能力强、规模及功能扩展性能好、可使用参观者自有设备、不易因技术革新被整体淘汰。
文档编号H04L29/06GK202634473SQ20122009521
公开日2012年12月26日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者陈秋廷 申请人:陈秋廷