基于RFID的張家口地區滑雪智能設備設計研究

丁曉杰　肖瑞雪　吳宏宇　陳凡海

摘 要：隨著京津冀協同發展的推進和冬奧效應的釋放，張家口的多個滑雪場逐步走入國際視野，但離“智慧旅游景區”的目標仍有較大差距。目前RFID技術已經成熟并在實踐中廣泛應用，本文通過RFID技術與嵌入技術、無線傳感網技術、數據庫技術等多項技術進行整合，并應用到滑雪設備中，實現滑雪設備手環RFID電子門票、卡務消費、游客安全定位、雪具自動化管理等功能，既提高滑雪場的管理效率，同時改善游客的旅游體驗，促進滑雪景區服務的智能化、精準化、高效化。

關鍵詞：RFID；滑雪；智能設備

一、研究背景

2015年9月，國家旅游局制定的《“旅游+互聯網”行動計劃》清晰地表示：至2020年，努力把國內4A級以上景區打造成真正的"智慧旅游景區"。隨著京津冀協同發展的推進和冬奧效應的釋放，張家口的多個滑雪場逐步走入國際視野，成為人們冬季休閑度假的圣地。雖然這些滑雪場占據得天獨厚的地理優勢，但由于起步較晚，存在著服務體系不完善、智能化程度較低等問題。借助于冬奧會的契機，如何將資金投入轉換為可持續發展的科技生產力成為這些滑雪場面臨的主要機遇與挑戰。RFID作為物聯網領域的一項重要技術，由于其可結合無線傳感網技術、數據庫技術等技術，能夠對世界范圍內的商品進行追蹤與信息共享，因而在身份識別、交通管理、軍事與安全、資產管理等多個領域得到廣泛應用。隨著RFID技術的進一步成熟和成本的進一步降低，預計在2018年將在國內取得621億元的行業市場規模。將RFID技術應用于“智能滑雪設備”的建設，可以實現手環RFID電子門票、卡務消費、游客安全定位、雪具自動化管理等功能，既提高滑雪場的管理效率，同時改善游客的旅游體驗，促進滑雪景區服務的智能化、精準化、高效化。

二、技術原理及設計流程

RFID（Radio Frequency Identification），也就是無線射頻識別技術，一個完整的RFID系統最基本上包括電子標簽、讀寫器、天線和應用系統幾個方面，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。

RFID技術開發遵循EPC Global標準，電子標簽位長設為96位，選取EPC編碼，對象名解析服務器是NOS，中間件為EPC中間件，網絡信息共享是EPCIS服務器，并采用基于互聯網的安全認證方式。RFID終端閱讀器采用分布式布置，產生的身份數據、交易數據、位置數據等流量信息都使用多線程技術和非阻塞I/O機制實現。多個系統之間的安全整合采用EAI解決方案，實現邊緣層和集成層的無縫連接；結合載波通信和數據庫技術，設計人員位置跟蹤系統。系統RFID電子標簽為信息承載平臺，利用電力載波模塊把獲得的標簽信息傳遞到上位機，上位機查詢讀寫器和雪場位置信息的映射定位人員當前地點，并進行圖形化顯示，同時儲存讀取記錄至數據庫。系統具體由RFID電子標簽Tag、閱讀器、通信網絡、服務器、應用軟件組成，數據庫基于SQL Server 2008構建，采用C/S結構，基于MFC軟件框架以MDI多文檔的用戶界面形式實現。[1]

運用無線射頻技術的電子標簽的電子信息儲存的功能[2]，將游客的個人信息錄入系統，給游客一個特定的“標簽”以實現游客信息的讀取、雪具信息匹配、租賃信息獲取的功能，運用其能在雪、霧、冰等惡劣條件下工作的特性，在游客遇到危險時可以實現對游客的定位，數據獲取和無線尋呼，通過體感傳感器對游客的身體狀況進行分析歸納上傳，是管理部門實時對游客的身體狀況進行掌控，有利于避免突發問題的產生。

三、設備設計實現效果

通過RFID技術與嵌入技術、無線傳感網技術、數據庫技術等多項技術整合應用，實現技術的整合。同時，創造性地將基于RFID的技術整合方案應用滑雪設備，拓展了物聯網的應用領域，可解決滑雪場存在的票務程序復雜、容易出錯，雪具管理混亂，服務人員管理不規范，游客消費不便，雪場資金管理模式不完善，游客安全保障不到位等問題。通過RFID技術的研究，設計開發用于滑雪的智能手環和智能雪具，擬實現的目標功能如下：

（1）實現雪場的電子門票系統。游客進入的時候，可憑借在網絡客戶端或支付憑證或現場支付獲得一個攜帶個人身份信息的智能RFID手環，該手環可以作為入住酒店、休息室、滑雪場、乘坐纜車的票務憑證，在入口處通過讀卡器智能識別。

（2）實現雪場的智能支付系統。游客可在購買RFID手環處人工充值，或在雪場的終端機處自助充值。RFID手環可以在雪場內的任何消費地點刷卡消費，這就減少了游客雪上活動時攜帶現金帶來的不便，也便于雪場整體的資金賬務管理。

（3）實現游客和工作人員的定位追蹤系統。以電子標簽為游客和工作人員的信息載體，通過標簽與景區位置的定位關系確定人員位置分布。一方面可以實現更科學的服務人員調度，另一方面能實現游客分流。一旦有突發狀況發生，還能為游客提供更有效的安全保障。

（4）實現雪具租賃管理維護系統。借鑒于RFID技術在物流供應鏈領域的成熟應用，可以為雪具匹配唯一的ID，在雪場的不同位置設置雪具的自助借取和歸還系統，通過數據庫儲存雪具的位置和出借狀態。出借時通過刷RFID手環獲取游客個人信息并扣取押金，歸還時依據借取時間扣取費用并返還押金。

四、結論

本文通過對RFID技術進行深入研究，將RFID技術與嵌入技術、無線傳感網技術、數據庫技術等多項技術進行整合，并創造性地將基于RFID的技術整合方案應用到滑雪設備中，實現滑雪設備手環RFID電子門票、卡務消費、游客安全定位、雪具自動化管理等功能，推進張家口地區滑雪場向“智慧旅游景區”的邁進。

參考文獻：

[1]王棟，華澤璽.基于RFID的景區游客定位追蹤系統[J].現代計算機，2014（8）：75.80.

[2]肖瑞雪，呂國，樊峰偉.基于物聯網技術的滑雪場安全管理系統設計[J].電腦知識與技術，2017，13（05）：46.48.

作者簡介：丁曉杰（1990.），男，漢族，河北張家口人，本科在讀，研究方向為機械設計制造及其自動化。