孫杰，楊蓮紅

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基于Android的景區(qū)自助導(dǎo)游系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

孫杰，楊蓮紅1

（昌吉學(xué)院物理系，新疆昌吉 831100）

為給大眾的自助游和自由行提供幫助，利用Android SDK、Baidu Map API和JAVA工具開發(fā)了景區(qū)自助導(dǎo)游系統(tǒng)．系統(tǒng)分為面向游客的自助導(dǎo)游程序和面向景區(qū)管理人員的維護程序，分別采用C/S架構(gòu)和MVC開發(fā)模式．系統(tǒng)實現(xiàn)了景區(qū)線路自動規(guī)劃、景點自助講解、展品二維碼掃描、景點搜索定位、公共設(shè)施搜索定位和景區(qū)信息推送等功能．

Android；景區(qū)；自助導(dǎo)游；自助講解

當(dāng)前，旅游已經(jīng)成為普通民眾一種重要的休閑娛樂方式．同時，隨著移動通訊技術(shù)的發(fā)展，智能手機已經(jīng)融入現(xiàn)代生活的方方面面，成為百姓日常工作學(xué)習(xí)生活的必需品．在此背景下，傳統(tǒng)的旅游服務(wù)已經(jīng)不能滿足游客的需求，人們對旅游信息化提出更多更高的要求，即利用手機實時了解景區(qū)景點客流量，減少排隊等待情況；通過手機導(dǎo)航自助游覽景區(qū)，適時適地對景點進行解說，實現(xiàn)電子自助導(dǎo)游[1]；通過電子地圖確定自己所在的位置，便于規(guī)劃旅游線路、防止迷路或走失等．

近年來，以谷歌的Google Map、雅虎的Yahoo！Local MAP、微軟的Virtual Earth為代表的地圖導(dǎo)航定位系統(tǒng)的成功應(yīng)用，極大地帶動了各種各樣的基于地理位置的服務(wù)（LBS，Location-Based Services）．特別是Android開源移動開發(fā)平臺和Baidu Map API的推出，國內(nèi)很多研究者針對特定區(qū)域開發(fā)了不同的地理位置服務(wù)系統(tǒng)，如校園導(dǎo)航系統(tǒng)[2]、景區(qū)移動終端服務(wù)平臺[3]、海南自助游導(dǎo)航系統(tǒng)[4]和基于云平臺的手機導(dǎo)游系統(tǒng)等．這些研究一方面有效促進了旅游景區(qū)信息化的水平，另一方面對開發(fā)各種面向景區(qū)自助導(dǎo)游系統(tǒng)提供了寶貴經(jīng)驗和技術(shù)借鑒．但是從滿足用戶個性化需求、方便景區(qū)管理者需要、完善自助導(dǎo)游的功能及提高系統(tǒng)性能等方面仍有很大的提升空間．

1 開發(fā)架構(gòu)及模式

本系統(tǒng)以新疆農(nóng)業(yè)博覽園旅游景區(qū)為開發(fā)對象，整個系統(tǒng)由面向游客的農(nóng)博園景區(qū)自助導(dǎo)游APP、農(nóng)博園景區(qū)信息發(fā)布和更新的后臺維護程序組成．自助導(dǎo)游子系統(tǒng)基于Android平臺和Baidu Map API接口，采用CS架構(gòu)開發(fā)；景區(qū)資源管理維護子系統(tǒng)基于Web平臺，采用MVC模式開發(fā)．

圖1 自助導(dǎo)游子系統(tǒng)C/S架構(gòu)

1.1 自助導(dǎo)游子系統(tǒng)架構(gòu)

基于Android的自助導(dǎo)游子系統(tǒng)使用的是C/S 架構(gòu)（Client/Server），即客戶機和服務(wù)器結(jié)構(gòu)．自助導(dǎo)游子系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)的目的是充分利用智能手機的移動計算能力以及服務(wù)器強大數(shù)據(jù)并行處理能力，發(fā)揮兩端的硬件優(yōu)勢，合理地將任務(wù)分配到客戶端和服務(wù)端[5]，使整個系統(tǒng)高效協(xié)同運轉(zhuǎn)．在本系統(tǒng)中，手機作為客戶端顯示用戶界面，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的輸入、傳輸和處理結(jié)果的顯示，大量的數(shù)據(jù)處理任務(wù)由服務(wù)器擔(dān)當(dāng)，通常在網(wǎng)絡(luò)順暢情況下，普通智能手機都會流暢運行本系統(tǒng)．用戶在使用自助導(dǎo)游系統(tǒng)時，需要安裝景區(qū)自助導(dǎo)航APP．客戶端APP通過Socket與服務(wù)器端進行通信．自助導(dǎo)游子系統(tǒng)架構(gòu)見圖1．

1.2 管理維護子系統(tǒng)設(shè)計模式

基于Web的管理維護子系統(tǒng)采用了J2EE開發(fā)中廣泛使用且成熟的MVC設(shè)計模式[5]，即模型——視圖——控制器（Model-View-Controller，MVC）．MVC模式的特點是低耦合、高重用，將項目開發(fā)依據(jù)功能明確分為視圖層、控制層和模式層．View負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的展現(xiàn)，主要是UI元素的設(shè)計，本系統(tǒng)采用JSP技術(shù)實現(xiàn)；Controller負(fù)責(zé)邏輯處理，主要是負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)請求，對請求進行處理，本系統(tǒng)采用Servlet技術(shù)實現(xiàn)；Model負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯，主要是數(shù)據(jù)的處理和持久化，本系統(tǒng)采用JavaBean實現(xiàn)．

2 系統(tǒng)功能設(shè)計

需求分析是系統(tǒng)功能設(shè)計的前提，主要是通過多種方式理解用戶需求，使得最終設(shè)計完成的軟件在功能上滿足用戶的使用需要．本系統(tǒng)的功能分為景區(qū)概覽、自助導(dǎo)游、電子地圖、信息推送和景區(qū)資源維護5個部分，具體功能見圖2．

圖2 自助導(dǎo)游子系統(tǒng)功能圖

2.1 景區(qū)概覽

新疆農(nóng)業(yè)博覽園分為A，B，C３個展區(qū)，分別建設(shè)有17個大型展館，種植和培育千余種珍稀的熱帶植物及近百萬株各類鮮花．景區(qū)概覽通過圖、文、視頻等方式對農(nóng)業(yè)博覽園的概況進行介紹，列出農(nóng)博園的主要分區(qū)和各區(qū)的展覽館，向游客展示園區(qū)鳥瞰圖，一方面使游客對景區(qū)有一個總體了解，另一方面也可用作園區(qū)對外宣傳的窗口．

2.2 自助導(dǎo)游

自助導(dǎo)游是系統(tǒng)的核心功能．當(dāng)游客選定起始位置和準(zhǔn)備參觀的展館，它可以幫助游客規(guī)劃合理的路徑（即到達(dá)展區(qū)的最短路徑）；當(dāng)游客進入某一展區(qū)或展館鄰域，系統(tǒng)自動開啟對展區(qū)或展館介紹功能，默認(rèn)播放語音解說詞；當(dāng)展館內(nèi)相鄰物種之間的距離較近時，利用手機獲得的經(jīng)緯度信息，很難對不同物種進行精確定位，不能對物種進行準(zhǔn)確區(qū)分，系統(tǒng)提供掃描二維碼掃描功能，通過掃描園區(qū)物種的二維碼，系統(tǒng)自動通過網(wǎng)絡(luò)檢索服務(wù)器的數(shù)據(jù)，進而得到物種的詳細(xì)信息，并以多媒體的方式展示給游客．為保障景區(qū)物種的完整性和游客的安全，提醒游客保護植物、文明參觀是非常重要的．

2.3 電子地圖

由于自助游和自由行的游客行動自由且沒有導(dǎo)游帶領(lǐng)，游客定位功能幫助游客獲知自己在景區(qū)的方位，可防止迷路或走失情況的發(fā)生．景點搜索提供景點在地圖上的位置，游客可以隨機改變參觀線路．公共設(shè)施搜索功能有助于解決游客在景區(qū)或景區(qū)周邊的吃喝住等問題．

2.4 信息推送

系統(tǒng)適時、間歇地推送某一展區(qū)或展館的人數(shù)，能有效地防止游客蜂擁到某一展區(qū)或展館，造成長時間排隊或引發(fā)擁擠踩踏等不良事件的發(fā)生．推送景點天氣[6]，有助于游客根據(jù)天氣安排參觀計劃、增減衣服．

2.5 景區(qū)資源維護

景區(qū)資源維護是面向園區(qū)資源管理子系統(tǒng)的功能，管理員通過IE瀏覽器登錄后，可對園區(qū)地圖、多媒體信息及二維碼進行更新．

3 自助導(dǎo)游系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 屏幕切換技術(shù)

基于Android自助導(dǎo)游系統(tǒng)是由多個頁面組成，從APP構(gòu)成的角度來看頁面主要分為聚合頁面、列表頁面和內(nèi)容頁面．聚合頁面通常是一個系統(tǒng)的主界面，包含了主要的功能；列表頁面也通常是主界面中某一個功能所包含的子功能；內(nèi)容頁面是最終展示給用戶的信息頁面．頁面也即通常所說的屏幕，應(yīng)用系統(tǒng)通常采用多個屏幕顯示所有功能，因此常會在主界面和各個子界面之間轉(zhuǎn)換，即屏幕切換．在Android開發(fā)中，每一個單獨的屏幕對應(yīng)一個Activity類，應(yīng)用系統(tǒng)通常由多個Activities組成，它們之間是松耦合關(guān)系．在應(yīng)用程序中主界面或第一次啟動系統(tǒng)時呈現(xiàn)給用戶的屏幕通常被指定為“main activity”，不同Activity相互啟動完成不同的動作．已經(jīng)啟動的Activity被存儲于“Back Stack”棧中，新啟動的Activity被置于棧頂，獲得用戶焦點，舊的Activity停止，但只有當(dāng)用戶點擊back按鈕，當(dāng)前的Activity才被彈出堆棧并被銷毀．默認(rèn)情況下，Android將會保留從主屏幕到每一個應(yīng)用的運行屏幕．

Activity之間的跳轉(zhuǎn)及平面之間的切換，有2種方法：一種是無返回值的簡單跳轉(zhuǎn)，通過調(diào)用startActivity函數(shù)實現(xiàn)；另一種是需要返回結(jié)果的跳轉(zhuǎn)，通過調(diào)用startActivityForResult函數(shù)實現(xiàn)，requestCode是用戶自定義的值，用于標(biāo)識目標(biāo)Activity，Intent是Android中的“意圖”類，負(fù)責(zé)對系統(tǒng)中一次操作的動作、數(shù)據(jù)和附加數(shù)據(jù)進行描述，Android根據(jù)描述找到對應(yīng)的組件．

3.2 地圖加載實現(xiàn)

解析AndroidManifest.xml文件可知，一個Android項目就是一個application對象．本系統(tǒng)重寫了application類，使用了設(shè)計模式中的單例設(shè)計，通過單例模式可以保證系統(tǒng)中一個類只有一個實例而且該實例易于外界訪問，從而方便對實例個數(shù)的控制并節(jié)約系統(tǒng)資源．本系統(tǒng)凡是用到地圖加載的界面中，都需要驗證地圖功能是否授權(quán)，即匹配Baidu API key是否正確，而這個對象只需要實例化一個即可，因此采用了單例設(shè)計模式，要求該application類的對象只存在一個．具體實現(xiàn)步驟：

（1）首先定義一個靜態(tài)的類對象：private static MyApplication mInstance = null；

（2）再通過定義一個靜態(tài)的類方法來返回一個自身實例化對象：

public static MyApplication getInstance（） { return mInstance；}

（3）通過以上單例設(shè)計模式的創(chuàng)建，在每個界面只需要如下代碼即可進行百度開發(fā)身份授權(quán)的驗證以及加載：

MyApplication app =（MyApplication）this.getApplication（）；

if （app.mBMapManager == null） {

app.mBMapManager = new BMapManager（this）；

app.mBMapManager.init（app.strKey，

new MyApplication.MyGeneralListener（））；}

3.3 電子地圖實現(xiàn)

電子地圖的實現(xiàn)主要依賴于Baidu Map API接口提供的類．百度地圖開發(fā)提供了com.baidu.mapapi.map地圖包，這個包里有很多重要的類，借助這些類可以實現(xiàn)景區(qū)地圖的加載與更新、游客自身定位、景點與公共設(shè)施搜索和路徑規(guī)劃．本系統(tǒng)路徑規(guī)劃實現(xiàn)方法是在百度路徑規(guī)劃的基礎(chǔ)上，采用FLOYD算法對實際路徑規(guī)劃進行了適當(dāng)?shù)男薷?，以便更加符合景區(qū)范圍內(nèi)的路徑搜索．電子地圖的各種功能實現(xiàn)與所使用的Baidu Map API具體類的對應(yīng)關(guān)系見圖3．

圖3 自助導(dǎo)游子系統(tǒng)功能圖

3.4 推送服務(wù)

本系統(tǒng)的推送服務(wù)主要是將景區(qū)各景點的參觀人數(shù)、景點天氣狀況及時地通過服務(wù)端發(fā)送到游客的自助導(dǎo)游系統(tǒng)．推送服務(wù)就是不定時獲取服務(wù)器上更新的消息，一般有２種方法實現(xiàn)：一是客戶端使用Pull（拉）的方式，用間隔一定時間的方式到服務(wù)器上去獲取一下信息，看是否有更新的信息出現(xiàn)[7]；二是服務(wù)器使用Push（推送）的方式，當(dāng)服務(wù)器端有新信息了，則把最新的信息推送到客戶端上．本系統(tǒng)采用持久連接（Push）方式，利用XMPP協(xié)議實現(xiàn)Android推送功能．

3.5 景點多媒體信息播放

系統(tǒng)采用了２種方式觸發(fā)景點多媒體信息的播放的方式：一種是以該景點的經(jīng)緯度為圓心形成一個最小覆蓋園[8]，將圓心和半徑數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)游客進入該景點的覆蓋圓范圍內(nèi)，導(dǎo)游系統(tǒng)開啟景點自動講解模式；另一種是當(dāng)景區(qū)范圍太小時（如在廟宇廳堂內(nèi)），不足以準(zhǔn)確定位，講解進程的觸發(fā)通過用戶掃描展品（景點）的二維碼實現(xiàn)．二維碼掃描觸發(fā)自動講解的方式經(jīng)常用于博物館、展覽館等旅游景點的自助導(dǎo)游系統(tǒng)．

4 系統(tǒng)實現(xiàn)及Web管理維護子系統(tǒng)

4.1 運行效果

基于Android的自助導(dǎo)游子系統(tǒng)運行效果見圖4．系統(tǒng)主界面見圖4a，分別設(shè)計實現(xiàn)了景區(qū)概況、線路規(guī)劃、景區(qū)地圖、自身定位、設(shè)施查詢、信息服務(wù)（信息推送）、展品掃描和景點查詢功能．景區(qū)地圖見圖4b，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的二維碼掃描自動語音、圖片和文字介紹見圖4c．

圖 4 系統(tǒng)運行效果

4.2 Web管理維護子系統(tǒng)

博物館管理人員要對系統(tǒng)進行管理和維護，必須要擁有合法的權(quán)限，通過IE瀏覽器登陸維護系統(tǒng)．系統(tǒng)維護主要包含系統(tǒng)管理員管理、景區(qū)概況管理、景區(qū)地圖管理、農(nóng)產(chǎn)品和花卉的二維碼更新、推送信息管理、景點和展品等的多媒體文件管理．

5 結(jié)束語

本文開發(fā)了基于Android的景區(qū)自助導(dǎo)游系統(tǒng)，本系統(tǒng)針對新疆農(nóng)業(yè)科技博覽園景區(qū)開發(fā)，在開發(fā)前對園區(qū)進行了實地調(diào)研，分析了游客和景區(qū)管委會的需求．在開發(fā)中使用Eclipse集成開發(fā)環(huán)境編程實現(xiàn)了基于Android的自助導(dǎo)游子系統(tǒng)，使用Myeclipse集成開發(fā)環(huán)境設(shè)計實現(xiàn)了Web端的維護管理子系統(tǒng)，MySQL數(shù)據(jù)庫存取數(shù)據(jù)．總之，該系統(tǒng)基本實現(xiàn)景區(qū)自助導(dǎo)游系統(tǒng)的基本功能，一些功能還需進一步研究完善．

[1] 杜延磊，韓雨航．基于Andriod平臺的導(dǎo)游軟件開發(fā)[J]．電子制作，2013（7）：75-76

[2] 趙振峰，董日壯．基于安卓的手機校園導(dǎo)航應(yīng)用系統(tǒng)[J]．電腦知識與技術(shù)，2014（30）：7050-7052

[3] 吳濤，徐軼群．基于Android平臺的景區(qū)導(dǎo)覽軟件設(shè)計與實現(xiàn)[J]．計算機時代，2014（12）：35-37，41

[4] 郝波．基于Android的海南自助旅游系統(tǒng)開發(fā)[J]．中國新通信，2015（24）：74-75

[5] 薛峰，梁鋒，徐書勛，等．基于Spring MVC框架的Web研究與應(yīng)用[J]．合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012（3）：337-340

[6] 郭華龍，林昌旻．基于Android平臺的旅游信息發(fā)布系統(tǒng)的開發(fā)與研究[J]．赤峰學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2014（2）：31-33

[7] 朱奎，王未央．基于Android系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)推送平臺研究[J]．現(xiàn)代計算機：專業(yè)版，2014（4）：62-65，70

[8] 宋永生．基于Android的導(dǎo)游系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]．信息技術(shù)，2012（4）：107-112

The design and implementation of tourism area self-guide system based on Android

SUN Jie，YANG Lian-hong

（Department of Physics，Changji University，Changji 831100，China）

To offer help for people's independent travel and free walker，developed tourism area self-guide system using tools of Android SDK，Baidu Map API and JAVA．The system is separated into two parts，oriented visitor's self-guide sub-system developed by C/S framework and oriented administrator's maintenance sub-system developed by MVC schema. The system implemented automatic planning route，introducing scenic spots，scanning QR code，searching and locating spot and public facilities etc.

Android；scenic spots；self-help guide；self-help exhibition

1007-9831（2016）09-0038-05

TP399

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.09.011

2016-07-08

孫杰（1976-），男，新疆昌吉人，講師，碩士，從事計算機應(yīng)用技術(shù)和信息技術(shù)研究．E-mail：sunnyjiejie@126.com