基于RFID的张家口地区滑雪智能设备设计研究

丁晓杰　肖瑞雪　吴宏宇　陈凡海

摘 要：随着京津冀协同发展的推进和冬奥效应的释放，张家口的多个滑雪场逐步走入国际视野，但离“智慧旅游景区”的目标仍有较大差距。目前RFID技术已经成熟并在实践中广泛应用，本文通过RFID技术与嵌入技术、无线传感网技术、数据库技术等多项技术进行整合，并应用到滑雪设备中，实现滑雪设备手环RFID电子门票、卡务消费、游客安全定位、雪具自动化管理等功能，既提高滑雪场的管理效率，同时改善游客的旅游体验，促进滑雪景区服务的智能化、精准化、高效化。

关键词：RFID；滑雪；智能设备

一、研究背景

2015年9月，国家旅游局制定的《“旅游+互联网”行动计划》清晰地表示：至2020年，努力把国内4A级以上景区打造成真正的"智慧旅游景区"。随着京津冀协同发展的推进和冬奥效应的释放，张家口的多个滑雪场逐步走入国际视野，成为人们冬季休闲度假的圣地。虽然这些滑雪场占据得天独厚的地理优势，但由于起步较晚，存在着服务体系不完善、智能化程度较低等问题。借助于冬奥会的契机，如何将资金投入转换为可持续发展的科技生产力成为这些滑雪场面临的主要机遇与挑战。RFID作为物联网领域的一项重要技术，由于其可结合无线传感网技术、数据库技术等技术，能够对世界范围内的商品进行追踪与信息共享，因而在身份识别、交通管理、军事与安全、资产管理等多个领域得到广泛应用。随着RFID技术的进一步成熟和成本的进一步降低，预计在2018年将在国内取得621亿元的行业市场规模。将RFID技术应用于“智能滑雪设备”的建设，可以实现手环RFID电子门票、卡务消费、游客安全定位、雪具自动化管理等功能，既提高滑雪场的管理效率，同时改善游客的旅游体验，促进滑雪景区服务的智能化、精准化、高效化。

二、技术原理及设计流程

RFID（Radio Frequency Identification），也就是无线射频识别技术，一个完整的RFID系统最基本上包括电子标签、读写器、天线和应用系统几个方面，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

RFID技术开发遵循EPC Global标准，电子标签位长设为96位，选取EPC编码，對象名解析服务器是NOS，中间件为EPC中间件，网络信息共享是EPCIS服务器，并采用基于互联网的安全认证方式。RFID终端阅读器采用分布式布置，产生的身份数据、交易数据、位置数据等流量信息都使用多线程技术和非阻塞I/O机制实现。多个系统之间的安全整合采用EAI解决方案，实现边缘层和集成层的无缝连接；结合载波通信和数据库技术，设计人员位置跟踪系统。系统RFID电子标签为信息承载平台，利用电力载波模块把获得的标签信息传递到上位机，上位机查询读写器和雪场位置信息的映射定位人员当前地点，并进行图形化显示，同时储存读取记录至数据库。系统具体由RFID电子标签Tag、阅读器、通信网络、服务器、应用软件组成，数据库基于SQL Server 2008构建，采用C/S结构，基于MFC软件框架以MDI多文档的用户界面形式实现。[1]

运用无线射频技术的电子标签的电子信息储存的功能[2]，将游客的个人信息录入系统，给游客一个特定的“标签”以实现游客信息的读取、雪具信息匹配、租赁信息获取的功能，运用其能在雪、雾、冰等恶劣条件下工作的特性，在游客遇到危险时可以实现对游客的定位，数据获取和无线寻呼，通过体感传感器对游客的身体状况进行分析归纳上传，是管理部门实时对游客的身体状况进行掌控，有利于避免突发问题的产生。

三、设备设计实现效果

通过RFID技术与嵌入技术、无线传感网技术、数据库技术等多项技术整合应用，实现技术的整合。同时，创造性地将基于RFID的技术整合方案应用滑雪设备，拓展了物联网的应用领域，可解决滑雪场存在的票务程序复杂、容易出错，雪具管理混乱，服务人员管理不规范，游客消费不便，雪场资金管理模式不完善，游客安全保障不到位等问题。通过RFID技术的研究，设计开发用于滑雪的智能手环和智能雪具，拟实现的目标功能如下：

（1）实现雪场的电子门票系统。游客进入的时候，可凭借在网络客户端或支付凭证或现场支付获得一个携带个人身份信息的智能RFID手环，该手环可以作为入住酒店、休息室、滑雪场、乘坐缆车的票务凭证，在入口处通过读卡器智能识别。

（2）实现雪场的智能支付系统。游客可在购买RFID手环处人工充值，或在雪场的终端机处自助充值。RFID手环可以在雪场内的任何消费地点刷卡消费，这就减少了游客雪上活动时携带现金带来的不便，也便于雪场整体的资金账务管理。

（3）实现游客和工作人员的定位追踪系统。以电子标签为游客和工作人员的信息载体，通过标签与景区位置的定位关系确定人员位置分布。一方面可以实现更科学的服务人员调度，另一方面能实现游客分流。一旦有突发状况发生，还能为游客提供更有效的安全保障。

（4）实现雪具租赁管理维护系统。借鉴于RFID技术在物流供应链领域的成熟应用，可以为雪具匹配唯一的ID，在雪场的不同位置设置雪具的自助借取和归还系统，通过数据库储存雪具的位置和出借状态。出借时通过刷RFID手环获取游客个人信息并扣取押金，归还时依据借取时间扣取费用并返还押金。

四、结论

本文通过对RFID技术进行深入研究，将RFID技术与嵌入技术、无线传感网技术、数据库技术等多项技术进行整合，并创造性地将基于RFID的技术整合方案应用到滑雪设备中，实现滑雪设备手环RFID电子门票、卡务消费、游客安全定位、雪具自动化管理等功能，推进张家口地区滑雪场向“智慧旅游景区”的迈进。

参考文献：

[1]王栋，华泽玺.基于RFID的景区游客定位追踪系统[J].现代计算机，2014（8）：75.80.

[2]肖瑞雪，吕国，樊峰伟.基于物联网技术的滑雪场安全管理系统设计[J].电脑知识与技术，2017，13（05）：46.48.

作者简介：丁晓杰（1990.），男，汉族，河北张家口人，本科在读，研究方向为机械设计制造及其自动化。