基于RFID技术的游客游迹跟踪与追溯系统

摘要：针对游客游览过程中游客游迹跟踪和追溯的需求，分析了无线射频识别系统数据产生和应用系统需求信息之间的不匹配，给出了游客游迹可追溯单元的语义描述，提出了使用事件处理机制处理游客身份标签数据并完成相应信息的转换，建立了基于射频识别语义事件的游客游迹跟踪模型和追溯方法，通过并发射频识别事件优先级处理策略机制，设计了游客游迹跟踪与追溯系统的功能架构、网络结构和查询。
关键词：无线射频识别；游客游迹；跟踪与追溯；事件处理机制

随着国内经济的高速发展和个人生活水平的提高，旅游已经成为居民消费的一个主要方面，同时，旅游者的消费需求越来越个性化、多样化，更期待一站式综合化旅游产品，例如：提高旅游服务质量、防止旅游行程缩水和无止境增加自费和购物、快速救援遇险或失踪的游客。因此，建立快速、全面、精确的游客游迹跟踪与追溯系统为解决上述问题提供了可能。
1987年的NF ENIS08402中“可追溯性”定义为：通过记录的标识追溯某个实体的历史、用途或位置的能力，这里的实体可以是一项活动或过程、一项产品、一个机构或一个人。可追溯单元由标识信息和记录信息两部分组成。标识信息的主要功能是确保跟踪与追溯过程的连续性；记录信息的主要功能是实现企业内部追溯。在游客游迹跟踪和追溯系统中，追溯的主体是游客，游迹跟踪和追溯的内容主要是游客游览的路线和行为，完成了两方面就可以实现追溯整个旅游活动。
目前，RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术在旅游行业应用主要停留在门票、门禁等一般应用范围，在跟踪与追溯方面仅见于食品质量安全和物品追溯，例如：牛肉安全生产加工全过程质量跟踪和追溯系统研发、基于射频识别中间件的粮食质量安全追溯系统、徐焕良等提出了基于产品生命周期管理的肉品车间生产跟踪及追溯体系、李敏波等射频识别在物品跟踪与追溯系统中的应用等。跟踪和追溯技术在旅游行业中的应用，目前，未见相关的研究和应用。
笔者针对游客游览过程中游客游迹跟踪和追溯的需求，分析了无线射频识别系统数据产生和应用系统需求信息之间的不匹配，给出了游客游迹可追溯单元的语义描述，提出了使用事件处理机制处理游客身份标签数据并完成相应信息的转换，建立了基于射频识别语义事件的游客游迹跟踪模型和追溯方法，通过并发射频识别事件优先级处理策略机制，设计了游客游迹跟踪与追溯系统的功能架构、网络结构和查询，实现了基于RFID技术的游客游迹跟踪与追溯系统。

1 基于RFID技术的游客游迹跟踪与追溯模型
在游客游迹跟踪与追溯系统中，为了建立游客游览事件与游客实体的一一对应关系，实现游客游迹跟踪与追溯技术，必须解决游客物理实体标识与旅游管理系统中相应数据的映射问题。游客在游览过程中，RFID阅读器获取到游客身份识别卡(RFID电子标签)数据元如果直接发送给应用系统，将底层原始数据流转变成了一种可管理格式的RFID数据流，但是这样简单的变换会导致大量的重复数据，并且由于标签识别中的干扰，RFID应用系统可能将不完整甚至错误的数据元组发送给应用系统。
因此，为了解决无线射频识别系统数据产生和应用系统信息之间的不匹配，本文将游客游览事件单元对象为游客、道路、景点、时间、行为等，主要包括记录信息和标识信息两个部分，其中，标识信息的主要功能是确保游客游览过程中游览状态的连续性；记录信息的主要功能是实现游客和外部游览景区／景点交流信息。通过游客游览事件单元的设计与构建，我们将对物理实体(即，携带电子标签参与游览活动的游客)的跟踪与追溯，转化为对游客游览活动中的不同的记录信息的跟踪与追溯，实现由游客物理实体向游览信息的转变。
将游客游览事件单元定义为对象集合：S={S1，S2，S3，…，Sn}，S可以是单独的一位游客，也可以是众多游客{S1，S2，S3，…，Sn}所组成的旅行团。因此，该对象游客游览事件单元S集合在时间t时刻，经过某个游览点，其游览状态可以用以下7个参数来描述：
Pt(S)={Id(S)，Attr(S)，t，Loct(S)，Dict(S)，Relat(S)，Ord(S)}
其中：
电子标签Id(S)：旅游景区所发售的电子门票，具有RFID电子标签唯一编码值，作为游客“人卡合一”的标识；
属性Attr(S)：游客类型，例如：儿童卡、老人卡、成人卡、学生卡等卡的类型：
时间t：游客S游览过程中游览变化的时间，通过RFID读写器读取游客随身携带的作为门票标识的RFID标签自动生成；
位置Lcc(S)：游客S游览过程中游览变化的景点位置，通过读取RFID读写器的编号可以获取Loc(S)的位置；
方向Doct(S)：游客S与管理的景点的关系，是进入还是离开景点；
关联Relat(S)：与其他游客的关联关系；
旅游行程单Ord(S)：游客所处于旅行行程单的号码。
游客游览事件单元游客S的追溯信息为：inf(S)={Id(S)，Inf(Proc(S))，Inf(Ord)}，Inf(Proc(S))为游客的所有的游览信息(时间、位置、出入方向属性)，Inf(Ord)为游客行程单的详细信息。

2 游客游览RFID事件定义与处理机制
2．1 游客游览RFID事件定义描述
EPCIS(电子产品码信息服务)是由标准组织EPCglobal提出的关于RFID(无线射频识别)数据跨企业集成和共享的标准，它提供了一整套标准的EPC(电子产品码)数据接口，可以使得由RFID读写器得到的EPC数据在企业之间进行共享。本文围绕EPCIS标准的核心部分-RFID数据集成和共享，解决了RFID数据的集成和共享问题，使得EPC抽象数据和人类可读数据进行关联映射，并为上层应用提供统一的数据交换接口，方便不同应用系统的接入。
游客S在时间t时刻，经过某个游览点，阅读器独到的标签信息，必须生成加入了语意解释的数据事件，根据游客在景区中游览过程中位置的变化状态，我们将游客游览RFID事件定义如下4种类型：1)对象事件：表示读到标签的EPC事件；2)数量事件：表示同一旅游团标签的数量；3)交易事件，表示游客与游览业务相关联的事件，该事件可以与具体记录信息进行绑定；4)查询事件，表示游客游览事件查询次数的事件。
游客游览RFID业务事件包含的主要XML元素为：
{eventTime，Id(s)，readerPoint，bizLoaction，tourStatus，bitStep，epcList)
用于标识游客游览实时状态的参数{时间，电子标签，阅读器位置，景点，游览状态，游客类型，关联标签}。根据游客游迹跟踪和追溯的需要，确定RFID业务事件包括门票购买、检票与激活、进入景区、离开景区、进入景点、离开景点等等。为了获取游客的游览状态，通过XML文件实现对游客游览RFID事件实时收集、保存并上传至数据库；通过系统接口的映射，实现系统的查询服务。
2．2 游客游览RFGID事件处理机制
游客游览RFID事件处理机制如图1所示。游客游览RFID事件处理机制的过程描述为：游客游迹跟踪与追溯的RFID游客身份卡数据采集首先用于配置和监控RFID阅读设备；其次，在获取RFID游客身份卡数据的基础上对RFID游客身份卡数据进行过滤与整合；最后，将RFID游客身份卡数据封装定义为具有语义含义的游客游览RFID事件。