【正文】 術的飛速發(fā)展，帶動了各個行業(yè)的信息化的同時催生了許多新事物、新概念，人們對信息產(chǎn)品的需求與依賴也不斷提高。 “電子導游系統(tǒng)”就是在這一背景下提出的一種新的概念。它集計算機技術、移動通信網(wǎng)絡技術、位置服務（Location Based Services,LBS）和電子智能控制技術于一體，打破了常規(guī)的由一名導游帶領一隊游客按預定游覽路線進行游覽的傳統(tǒng)觀念，提出了自主旅游、輕松旅游的概念，使游客不必死板地跟隨著導游進行游覽，而是自由地享受自助游覽的樂趣。表 電子導游與人工導游比較形式 人工導游 電子導游景點介紹 人工介紹，噪雜、相互干擾 視頻音頻并茂，清晰明了服務質(zhì)量 受導游水平影響 優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定服務游覽自由度 順序游覽 自由游覽組團人數(shù) 限制 無限制語種 單語種 多語種選擇費用 高（50 元/人） 低（10 元/人）環(huán)保 噪音污染 無污染人力資源問題 復雜（離職、罷工、工資、培訓） 無3 / 47維護 需不斷培訓 操作簡單，維護容易經(jīng)濟利潤 導游費用支付導游 由景點賺取相關利潤游客可根據(jù)隨身攜帶的導游機上的電子地圖自由地選擇自己喜歡的游覽線路；電子地圖上標明了景區(qū)內(nèi)每一個景點和各種服務設施的準確位置并為游客提供方便的查詢功能；游客每到達一個景點，導游機就會自動播放相應景點的語音或視頻介紹，省去了人工導游帶來的不便，詳細的景點介紹使游客對景點有更生動、更深入的認識，提高了游覽的質(zhì)量。主機中強大的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)管理功能還可為景區(qū)管理者提供輔助決策和管理，如進行游客管理，旅游資源評價，旅游景區(qū)規(guī)劃，旅游銷售預測等。游客在展館入口處領取一臺講解器和一份說明書，游覽結束后自覺放回原處以便下一位游客繼續(xù)使用。隨著信息技術的進步，電子導游此后得到逐步發(fā)展。游人只要只需輸入所在州名、高速公路、方向及最近的里程碑，便可獲得餐館、加油站、醫(yī)院、旅游景點等信息。現(xiàn)在，在美國、英國、法國、加拿大等國的一些旅游城市都有出租最先進的電子導游，這種電子導游看上去和普通掌上電腦差不多，當游客經(jīng)4 / 47過相關景點時，這款電子導游就會播放一段該景點的語音介紹，告訴游客相關的歷史和故事。這種電子導游最受外國游客和自駕游的朋友歡迎。但這些電子導游技術相對落后，主要還停留在數(shù)碼按鍵播放機和觸摸式視頻講解系統(tǒng)上。而觸摸式視頻講解系統(tǒng)是一臺臺固定的導游點，游客通過觸摸屏上的按鈕，得到景區(qū)景點、售貨店鋪、餐館、旅館、交通出行等各方面的咨詢服務?；镜闹悄芄δ苤辽僖ㄖ悄芤龑Чδ芎妥詣又v解功能，智能引導功能可由提供路徑查詢的電子地圖來實現(xiàn)，電子地圖上標有景區(qū)內(nèi)各個景點和服務設施的位置；自動講解功能可通過 GPS 定位實現(xiàn)，游客每到一個景點，定位模塊就可檢測到游客位置和景點位置距離小于某一范圍，從而準確的為游客介紹。只有北京的故宮、頤和園、北海公園等著名景區(qū)為游客提供智能導游機，智能電子導游的開發(fā)和應用在國內(nèi)還處于起步階段。5 / 472 開發(fā)電子導游系統(tǒng)的技術支持 位置服務 位置服務定義位置服務的英文全稱是：Location Based Service，簡稱 LBS。關于位置服務的定義，許多通訊運營商、內(nèi)容提供商、專業(yè)公司以及學術研究人員都分別從不同角度進行描述，例如：（1）位置服務跟據(jù)用戶的即時需求和位置發(fā)布應用（Autodesk，2022） 。（3）移動位置服務又稱定位服務，是通過 GSM 網(wǎng)絡獲取移動終端用戶的位置信息（經(jīng)緯度坐標） ，在電子地圖平臺的支持下，為用戶提供相應服務的一種增值業(yè)務（GO2MAP，2022） 。（5）位置服務是通過移動通信網(wǎng)獲取移動用戶的位置信息（經(jīng)緯度） ，然后提供相應服務的一種增值業(yè)務（中國移動通信有限公司，2022） 。因此，位置服務是一種移動通信服務，它采用定位技術確定移動用戶的當前地理位置，利用地理信息分析和移動互聯(lián)網(wǎng)技術向用戶提供與其位置相關的信息服務。對移動終端的定位過程大致分為兩步：一是測量；二是計算。 GPS 簡介基于移動終端的定位最常用的是 GPS 定位，這種定位方案的技術基礎是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS） 。GPS 由空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶接收機三個部分構成。GPS 接收機接到衛(wèi)星發(fā)來的定位信號，經(jīng)解擴、解調(diào)和譯碼，得到衛(wèi)星星歷，根據(jù)星歷算出衛(wèi)星發(fā)射信號時刻在空間的位置 X1（XYZ1） ，接收機還以自己的時鐘（用戶鐘）為基準，測量信號到達的時間 T1。假設原點位于地球球心，Z 軸指向北極，X 軸指向格林威治子午線，Y 軸垂直于 XOZ 面。 輔助 GPS（Assisted GPS，AGPS）定位方式現(xiàn)在對定位技術的精度要求越來越高，因此真正實用的定位技術是輔助 GPS（Assisted GPS， AGPS）定位方式。這種解決方案是將傳統(tǒng) GPS 接收器的大部分功能轉移到網(wǎng)絡服務器上實現(xiàn)。網(wǎng)絡向終端發(fā)送一串極短的輔助信息，包括時間、可視衛(wèi)星清單、衛(wèi)星信號多普勒參數(shù)和碼相位搜索窗口。輔助數(shù)據(jù)來自經(jīng)終端GPS 模塊處理后產(chǎn)生的偽距離數(shù)據(jù)，且可持續(xù)數(shù)分鐘。網(wǎng)路增加必要的修正后可提高定位精度。 地理信息系統(tǒng)（GIS） 地理信息系統(tǒng) GIS 簡介地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是當前快速發(fā)展的新興邊緣學科，GIS 是地理科學、計算機科學、遙感科學、空間科學、信息科學、系統(tǒng)科學與管理科學等交叉一體的學科平臺。在計算機技術的支持下，可構建現(xiàn)實空間信息模型，可從視覺、計量和邏輯上對現(xiàn)實空間從功能上進行模擬，對各類信息變化進行仿真。 GIS 技術簡介地理信息系統(tǒng)是用于采集、存儲、處理、分析和顯示地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。2)將多源的空間數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分級分類、規(guī)范化和標準化，并進行標準化編碼，使其適應計算機輸入輸出的要求，便于進行社會經(jīng)濟和自然資源、環(huán)境要素之間的對比和相關分析。4)向用戶提供空間數(shù)據(jù)多因素空間分析、復合評價、預測預報和模擬優(yōu)化等技術手段。在一個 GIS 里的所有信息都與空間位置有關。6)GIS 與其他的信息系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其存儲處理的信息是經(jīng)過地理編碼的，地理位置和該位置有關的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。計算機硬件系統(tǒng)包括執(zhí)行程序的中央處理器(CPU)、保存數(shù)據(jù)和程序的存儲設備、數(shù)據(jù)輸入、顯示和輸出的外圍設備(如顯示器、打印機等)。數(shù)據(jù)是系統(tǒng)分析和處理的對象，也是構成系統(tǒng)應用的基礎。 GIS 的數(shù)據(jù)GIS 中的數(shù)據(jù)可分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)也稱屬性信息，是定義空間數(shù)據(jù)或特征所表示的內(nèi)容，描述該空間現(xiàn)象的其他特征，如地形地貌、溫濕度、降雨量、土地利用、居住人口、動植物種類及其密度等。 GIS 的功能作為自動信息處理和分析系統(tǒng)，GIS 具有以下幾大功能：（1）數(shù)據(jù)采集：主要用于獲取數(shù)據(jù)，包括現(xiàn)成的數(shù)字化數(shù)據(jù)、人工編碼、數(shù)字化地圖等，并保證數(shù)據(jù)在內(nèi)容上、空間上的完整性和一致性；（2）數(shù)據(jù)整理：包括數(shù)據(jù)核查、糾錯、格式化和轉換等；（3）數(shù)據(jù)存儲：將不同來源、不同屬性的數(shù)據(jù)以恰當?shù)男问酱鎯τ跀?shù)據(jù)庫中，以方便查詢和分析；（4）數(shù)據(jù)查詢：以特定的請求來再現(xiàn)數(shù)據(jù)信息；（5）空間分析：進行數(shù)據(jù)的地理操作和轉換及統(tǒng)計分析，如緩沖區(qū)分析、空間插值分析、疊置分析；領域分析、網(wǎng)絡分析等；（6）結果展示：通過屏幕、打印、拷貝等形式來展示 GIS 所產(chǎn)生地圖、圖像、表格等多種形式的結果。所謂組件式 GIS，是指基于組件對象平臺，以一組具有某種標準通信接口的、允許跨語言應用的組件提供的 GIS，這種組件稱為 GIS 組件。組件式 GIS 具有二次開發(fā)方便、易于集成、無限擴展等特點。組件式 GIS 的基本思想是把GIS 的各大功能模塊劃分為幾個控件，每個控件完成不同的功能。把 GIS 的功能適當10 / 47抽象，以組件形式供開發(fā)者使用，將會帶來許多傳統(tǒng) GIS 工具無法比擬的優(yōu)點。組件化的 GIS 平臺集中提供空間數(shù)據(jù)管理能力，并且能以靈活的方式與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)連接。這樣，用戶便能以較好的性能價格比獲得或開發(fā) GIS 應用系統(tǒng)。組件式 GIS 建立在嚴格的標準之上，不需要額外的 GIS 二次開發(fā)語言，只需實現(xiàn) GIS 的基本功能函數(shù)，按照 Microsoft 的 ActiveX 控件標準開放接口。（3）強大的 GIS 功能。小小的 GIS 組件完全能提供拼接、裁剪、疊合、緩沖區(qū)等空間處理能力和豐富的空間查詢與分析能力。由于 GIS 組件可以直接嵌入 MIS 開發(fā)工具中，對于廣大開發(fā)人員來講，就可以自由選擇他們熟悉的開發(fā)工具。在 GIS 或 GMIS 的開發(fā)過程中，開發(fā)人員可的素質(zhì)與熟練程度是十分重要的因素，這將使大量的 MIS 開發(fā)人員能夠較快地過渡到 GIS 或 GMIS 的開發(fā)工作中，從而大大加速 GIS 的發(fā)展。組件式技術已經(jīng)成為了業(yè)界標準，用戶可以像使用其他 ActiveX 控件一樣使用 GIS 軟件，使非專業(yè)的普通用戶也能夠開發(fā)和集成 GIS 應用系統(tǒng)，推動了 GIS 的大眾化進程。 通用分組無線業(yè)務 GPRS GPRS 系統(tǒng)簡介GPRS是通用無線分組業(yè)務（General Packet Radio System）的縮寫，是介于第二代和第三代之間的一種技術， 。因此，在GSM系統(tǒng)的基礎上構建 GPRS系統(tǒng)時，GSM系統(tǒng)中的絕大部分部件都不需要作硬件改動，只需作軟件升級。此外， GPRS是以營運商傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量而不是連接時間為基準來計費，從而令每個用戶的服務成本更低，在不過多增加通訊費用的基礎上達到數(shù)據(jù)的實時傳輸。 GPRS 網(wǎng)絡基本工作原理　　GPRS 是在原有的基于電路交換（CSD）方式的 GSM 網(wǎng)絡上引入兩個新的網(wǎng)絡節(jié)點：GPRS 服務支持節(jié)點(SGSN)和網(wǎng)關支持節(jié)點（GGSN） 。GGSN 支持與外部分組交換網(wǎng)的互通，并經(jīng)由基于 IP 的 GPRS 骨干網(wǎng)和 SGSN 連通。GPRS 終端通過接口從客戶系統(tǒng)取得數(shù)據(jù)，處理后的 GPRS 分組數(shù)據(jù)發(fā)送到 GSM 基站。GGSN 對分組數(shù)據(jù)進行相應的處理，再發(fā)送到目的網(wǎng)絡，如 Inter 或 網(wǎng)絡。 GPRS 協(xié)議模型GPRS 網(wǎng)絡層的協(xié)議目前主要采用 Phase1 階段提供的 TCP/IP 和 協(xié)議。12 / 47網(wǎng)絡協(xié)議 網(wǎng)絡協(xié)議MSSNDCLLCMAC物理鏈路RF 接口SNDCLLCLAPD物理鏈路LLRMAC LAPD物理鏈路RF 接口物理鏈路Um RSS Gb SGSN圖 GPRS 的協(xié)議模型 Um 接口的物理層為射頻接口部分，而物理鏈路層負責提供空中接口的各種邏輯信道。LLC 層為邏輯鏈路控制層。LLC 層基于高速數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程，生成完整的 LLC 幀。它的主要作用是確定 TCP/IP 地址和加密方式，以及完成傳送數(shù)據(jù)的分組、打包等任務。按電路交換模式來說，在整個連接期中，用戶無論是否傳送數(shù)據(jù)都將獨自占用信道。GPRS 用戶的計費以通信的數(shù)據(jù)量為主要依據(jù)，體現(xiàn)了“得到多少，支付多少”的原則。13 / 47傳輸速率高：GPRS 可提供高達 115Kbps 的傳輸速率（最高值為，不包括 FEC前向糾錯控制） ，這意味著通過便攜式計算機，GPRS 用戶能與 ISDN 用戶一樣快速地上網(wǎng)瀏覽，同時使一些對傳輸速率敏感的移動多媒體應用成為可能。支持協(xié)議：GPRS 支持因特網(wǎng)應用最為廣泛的 IP 和 協(xié)議。3 系統(tǒng)總體設計 設計的指導思想 注重系統(tǒng)的開放性開放式系統(tǒng)為開發(fā)者提供了一種可以讓開發(fā)者按照開放式系統(tǒng)的標準和技術進行設計和開發(fā)的思想。 以數(shù)據(jù)為核心在電子導游應用過程中，最重要的就是游客的位置信息，游客流量信息及游客狀態(tài)信息，這些信息不但在自動導游中極為重要，而且是景點部門進行進一步商業(yè)分析的基礎。 遵循科學的設計原則 規(guī)范化原則系統(tǒng)內(nèi)容、數(shù)據(jù)分類與編碼、精度、標準等都完全參照已有的國家標準。 可移植性和可擴充性原則系統(tǒng)在設計上充分考慮系統(tǒng)功能、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和業(yè)務的擴展性；以滿足日益增長的業(yè)務需求。 安全保密性原則系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)，如數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)建庫及文件管理等應以安全性保密性為首要原則。本系統(tǒng)包括若干游客手持的 GPS 電子導游機和景點監(jiān)控中心的主機，游客端主要功能模塊為 GPS 接收模塊（接收和處理 GPS 衛(wèi)星發(fā)來的位置數(shù)據(jù)）以及 GPRS 通信模塊（負責游客端與主機端的數(shù)據(jù)傳輸，期間需要租用中國移動公司的 GPRS 業(yè)務，經(jīng)移動運營的通信服務器通過Inter 與主機連接） 。15 / 47GPS 衛(wèi)星信息數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)有待以后統(tǒng)計分析游客手持導游機請求位置信息 GPS 數(shù)據(jù)通信服務器GPRS顯示游客機信息和發(fā)送指令通過電子地圖顯示當前位置并且執(zhí)行服務器發(fā)送的指令以 GPRS 技術傳輸數(shù)據(jù)移動通信運營商服務器基站與導游系統(tǒng)主機通過Inter 進行連接GIS 地理信息服務器圖 電子導游系統(tǒng)的總體框圖 游客端模塊組成與功能 游客端模塊組成游客端由一臺 PDA 集成各個功能（如圖 中的導航 PDA） ，或通過開發(fā)板開發(fā)。GPS 接收模塊由 GPS 芯片組和 GPS 接收天線組成，負責獲取游客當前的位置信息數(shù)據(jù)（具體參考 RFC(Request For Comments) 0183 文檔和NEMA 協(xié)議。GPRS 通信模塊負責通過內(nèi)置的無線Modem 與通信服務器進行