北斗全域智慧旅游綜合位置服務系統設計

李 博 ，袁永衛

（1.中國電子科技集團公司第五十四研究所，石家莊 050081；2.衛星導航系統與裝備技術國家重點實驗室，石家莊 050081）

1 引言

文中提出了利用北斗衛星導航、云計算、大數據、互聯網等先進的信息技術手段，構建適應當前旅游業發展需求的現代化智慧旅游服務體系架構，該架構對解決旅游產業發展過程中存在的問題以及推動全域旅游建設具有重要意義。

2 系統體系架構

北斗全域智慧旅游綜合位置服務系統設計，遵循先進性、開放性、安全性、可靠性設計原則，自下而上設計為感知層、傳輸層、支撐層、服務層和應用層[4]。系統設計從多源數據獲取，到天地一體化的信息傳輸網絡，從數據存儲與分析，再到服務信息發布與應用，采用了基于北斗的廣域連續通信無縫集成技術、多源數據融合技術、大數據分析技術、基于Web API的數據服務技術、基于Java Script與WebGIS的前端可視化技術等多項關鍵技術。系統體系架構如圖1所示。

圖1 系統體系架構圖

感知層是系統的數據獲取層，通過多源數據感知終端、數據服務接口，獲取與全域智慧旅游相關的數據，包括視頻數據、位置數據、遙感影像數據、氣象數據、票務系統數據、停車場系統數據等；多源數據通過傳輸層，包括光纖網絡、Wi-Fi網絡、4G網絡、北斗RDSS通信網絡等多種傳輸方式，匯聚于系統支撐層；支撐層是整個系統的基礎設施中心，系統存儲資源、計算資源、網絡資源、資源的虛擬化、基礎軟件平臺、安全防護平臺、運行維護管理等都位于該層，支撐層是服務層的物理基礎，為服務層提供基礎支撐服務；服務層是連接基礎數據與業務應用的橋梁，通過對數據進行分析和封裝，基于既定數據接口規范和標準，對外提供地圖服務、旅游數據服務、分析服務、規劃服務等，為業務應用層提供支撐；應用層位于系統的最頂層，包含了全域智慧旅游的業務應用，包括個性化旅游應用、環境保護、營銷管理、應急響應、規劃管理、游客服務、虛擬體驗等方面。各層之間的數據傳輸遵循標準的數據傳輸協議，以保證系統設計的規范性；敏感數據進行加密傳輸，并采取必要的安全防護措施，以保障信息傳輸安全。

系統體系設計涉及多項關鍵技術，主要有：

（1）基于北斗的廣域連續通信無縫集成技術。該技術是將3G/4G移動通信業務與北斗RDSS業務相結合實現廣域連續通信無縫集成。移動通信具有設備簡單、費用便宜等優點，然而在一些沙漠、森林、航海等特殊區域，由于人類活動較少或者通信基站架設問題，沒有移動通信信號覆蓋，人類進入這些區域將無法實現與外界的通信；北斗RDSS業務通過北斗衛星發播廣域通信信號，具有廣域全天候的特點，能夠覆蓋包括沙漠、森林、海洋等任何特殊區域，但是北斗RDSS業務通信只限于短報文通信，并且受通信頻度和通信容量的限制，因此，主要用于應急狀態下的通信保障。結合3G/4G移動通信業務與北斗RDSS業務的優點，完成移動通信與北斗RDSS通信之間的連續通信無縫集成，實現手機與北斗應用終端之間短消息互發，從而實現廣域范圍內的通信無縫集成[5]。

（2）多源數據融合技術。系統獲取的旅游相關大數據來源不同，格式多樣，包括結構化數據、非結構化數據、半結構化數據，給數據的分析和應用帶來困難，直接影響數據的使用效果，因此，需要對數據進行預處理，將各種不同的數據進行綜合、提取、格式轉換等操作，提取出有用的信息，并按照統一的標準進行加工處理和存儲，形成統一的、規范的、可利用的信息。多源數據融合是系統運行的基礎，其為系統運行提供基礎數據源，經過數據融合，可以得到比單一數據更豐富、更有價值的信息[6]。

（3）大數據分析技術。系統將全域智慧旅游相關的交通數據、酒店數據、氣象數據、票務數據、停車場數據、Wi-Fi數據、視頻數據、網絡輿情數據等數據進行全面搜集、分類、整合、存儲處理，并對各類數據進行實時數據流分析、歷史相關數據分析，研究各類相關數據其與游客流量、游客行為模式、旅游事故發生率等要素的關系，發現并不斷優化旅游大數據分析模型，以便預測區域全域旅游發展趨勢，預防全域旅游管理運行發展過程中將要出現的問題，以便提前進行預防和處理，從而更好地為景區精細化管理、游客更好的旅游體驗和景區生態環境保護服務[7][8]。

（4）基于Web API的數據服務技術。系統架構設計具備開放性特征，系統采用基于Web API的數據服務模式。Web API是一個理想的構建REST-ful 服務的技術，它可以使用HTTP的全部特點，比如request/response頭、緩存機制、各種內容格式等；它具備MVC的特質，比如模型綁定、act ion、單元測試等，使得程序更加健壯；對于限制寬帶的設備，比如智能手機、北斗多模終端等，都有非常好的支持，適合構建包括移動端在內的各種客戶端應用服務[9]。

3 系統組成及工作原理

3.1 系統組成

北斗全域智慧旅游綜合位置服務系統，充分利用地區旅游信息資源以及各景區現有軟硬件資源，建設現代化的數據中心及各服務系統和應用平臺，服務于全域景區精細化管理、游客人性化和個性化服務體驗、全域生態環境保護和經濟發展。系統組成圖如圖2所示。

社會資源數據，是與全域旅游相關的系統外部數據，是全域旅游大數據的重要組成部分，直接或間接的影響人們旅游活動并為游客提供旅游服務；景區資源數據是最直接的全域旅游數據，它直接反映了游客、管理者的旅游行為活動。兩類數據構成了系統的數據基礎。北斗全域旅游綜合位置服務平臺是整個系統的核心，通過對旅游大數據進行管理和分析，為全域旅游各應用平臺提供數據服務；針對全域旅游服務對象的不同，將全域旅游應用平臺劃分全域旅游大數據分析服務平臺、全域旅游景區綜合管理平臺、全域旅游公共資源管理平臺、全域旅游營銷平臺、全域旅游微信公眾平臺和全域旅游體驗平臺等。

圖2 系統組成圖

3.2 系統工作原理

系統工作原理，如圖3所示。

圖3 系統工作原理圖

系統數據來源于外部信息系統和各類感知終端。北斗全域旅游綜合位置服務平臺遵循標準的數據服務協議，通過向外部系統發送數據請求，獲取外部信息系統數據，主要包括交通數據、氣象數據、公安數據、遙感數據、酒店數據、票務數據、視頻數據、電信數據等公共資源數據[10]；各類感知終端，包括北斗車載型終端、北斗手持型終端、北斗指揮型終端、定位終端、視頻攝像頭、環境監測設備等，將感知的數據信息和設備狀態、信息上報到北斗全域旅游綜合位置服務平臺；同時，服務平臺能夠向各感知終端發送或轉發控制指令，控制終端工作模式與狀態。北斗全域旅游綜合位置服務平臺將獲取到的旅游大數據存儲于數據中心的云數據存儲設備中。

各應用平臺運行所需的業務數據由北斗全域旅游綜合位置服務平臺提供，各應用平臺根據業務需要向北斗全域旅游綜合位置服務平臺發送數據查詢、統計請求，北斗全域旅游綜合位置服務平臺根據查詢、統計條件，向各應用平臺返回查詢、統計結果；全域旅游大數據分析服務平臺主要是利用景區大數據，結合特定的分析模型，進行相應的數據統計、分析、預測，得出對游客、旅游管理者、商家具有指導性的潛在信息；全域旅游景區綜合管理平臺主要服務于景區的精細化管理，包括景區內車船位置信息、視頻信息、游客量信息等；全域旅游公共資源管理平臺主要服務于系統的外部系統接入管理，包括外部系統的接口方式、數據傳輸監視、數據傳輸控制、數據統計等；全域旅游營銷平臺主要服務于全域范圍內的營銷業務，包括特產推薦、特色旅游項目推介、旅游宣傳等；全域旅游微信公眾平臺主要服務于游客體驗，游客旅游所需的衣、食、住、行、游、購、娛服務都可以在該平臺獲取[11]；全域旅游游客體驗平臺主要服務于全域旅游建設成果的室內體驗，通過對旅游項目進行微縮化、虛擬化，使得游客能夠在室內感受特色旅游項目體驗。

4 系統應用

結合寧夏中衛市全域旅游發展的建設要求，基于北斗全域智慧旅游綜合位置服務系統架構設計，展開全域智慧旅游信息化建設應用示范。系統充分利用中衛市智慧旅游建設已有軟硬件基礎，開發了北斗全域旅游綜合位置服務平臺，部署于中衛市云數據中心，平臺采用Web API模式對外提供JSON格式數據服務，如圖4所示。

圖4 北斗全域旅游綜合位置服務平臺

全域旅游景區綜合管理平臺配有多種類型北斗應用終端，包括北斗指揮型用戶機、北斗手持型用戶機和北斗車載型用戶機，極大的提升了景區的精細化管理能力，平臺界面如圖5所示。

圖5 全域旅游景區綜合管理平臺

全域旅游微信公眾平臺能夠提供景點介紹、旅游攻略、門票預定、酒店預定、導游預定、特產選購、特色旅游項目體驗等功能，為游客提供了豐富的全域旅游服務，如圖6所示。

圖6 全域旅游微信公眾平臺

另外，系統還研發了全域旅游大數據綜合管理平臺、全域旅游公共資源管理平臺、全域旅游游客體驗平臺等，為中衛市全域旅游發展起到重要推動作用，同時也為中衛市全域旅游信息化建設提供了重要支撐。

5 結束語

北斗全域智慧旅游綜合位置服務系統，是充分考慮全域旅游發展過程中對景區精細化管理、游客全域位置服務、旅游應急保障、營銷管理、環境保護等方面的需求，設計的一種服務體系架構，系統架構具備開放性和可擴展性特征，具備新系統的接入或功能模塊擴展能力，能夠全面支持全域旅游未來不斷發展的需要。通過在寧夏中衛市開展應用示范，驗證了系統在全域范圍內旅游業發展應用中的設計優勢，體現了系統設計的先進性和可行性，對全國范圍內全域旅游的建設和發展具有借鑒意義。