楊與富，梁培靈，黃劍波，蔡冬毅，黃偉娥，劉持標(biāo),2,3

(1.三明學(xué)院信息工程學(xué)院，福建三明365004；2.福建省農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建三明365004；3.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用福建省高校工程研究中心，福建三明365004)

智慧展廳音視頻管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

楊與富1，梁培靈1，黃劍波1，蔡冬毅1，黃偉娥1，劉持標(biāo)1,2,3

(1.三明學(xué)院信息工程學(xué)院，福建三明365004；2.福建省農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建三明365004；3.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用福建省高校工程研究中心，福建三明365004)

針對(duì)傳統(tǒng)展廳中投影儀播放視頻內(nèi)容不能伴隨參觀人員變化而變化的難題，本論文利用超高頻RFID射頻識(shí)別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和C++/C#/Java編程技術(shù)，開(kāi)發(fā)了一個(gè)智慧展廳管理系統(tǒng)。使用所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，當(dāng)參觀者靠近被參觀對(duì)象時(shí)，其身份可以被自動(dòng)識(shí)別并確定具有最大優(yōu)先權(quán)的參觀者，附近的大型投影儀將選擇與最大優(yōu)先權(quán)的參觀者相關(guān)聯(lián)的音視頻內(nèi)容進(jìn)行播放。同時(shí)，利用該系統(tǒng)，管理者可以方便地添加參觀者的類別和與各類別相關(guān)的音視頻內(nèi)容。該系統(tǒng)的推廣將能夠最大限度地發(fā)揮展廳的知識(shí)普及宣傳作用，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

智慧展廳；音視頻；超高頻；RFID；編程技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模和更持久的展示、宣傳及教育目的，我國(guó)各級(jí)政府及企事業(yè)單位，花費(fèi)大量的金錢建立各種類型的展廳[1-5]。但由于目前展廳中的大型投影儀不能自動(dòng)區(qū)分老人、中青年、少年、兒童，也不能夠自動(dòng)區(qū)分專家學(xué)者和一般的民眾，無(wú)論什么人站在展廳前，所播放的音視頻內(nèi)容都是一樣的;由于不同人群的興趣和愛(ài)好不同，所展示的內(nèi)容被參觀者的接受的程度也不同，致使不能達(dá)到良好的宣傳和教育效果。本論文所研發(fā)的智慧展廳音視頻管理系統(tǒng)，可以針對(duì)不同類型和不同級(jí)別的觀眾，播放不同的音視頻，有利于實(shí)現(xiàn)更好的教育和宣傳目標(biāo)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于生活的各個(gè)方面[6-8]，本論文利用物聯(lián)網(wǎng)RFID射頻識(shí)別技術(shù)[9]、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和C++/C#/Java編程技術(shù)，根據(jù)參觀者不同，展廳內(nèi)自主識(shí)別參觀者身份，自動(dòng)播放相關(guān)音視頻內(nèi)容，使展廳的展示內(nèi)容隨參觀者的不同而動(dòng)態(tài)地變化。訪客進(jìn)入展廳時(shí)，由專人發(fā)放身份卡并登記信息，訪客只要隨身攜帶身份卡，就能輕松享受智慧展廳提供的智能觀光服務(wù)。當(dāng)訪客進(jìn)入展區(qū)時(shí)，網(wǎng)關(guān)及RFID讀寫(xiě)器將會(huì)自動(dòng)識(shí)別訪客的身份信息，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)搜索并播放訪客可能感興趣的音視頻資料。

1智慧展廳系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

圖1為大型智慧展廳系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。在這個(gè)大型展廳中，有多臺(tái)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)控制多臺(tái)RFID讀寫(xiě)器和多臺(tái)投影儀。這些聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以通過(guò)同服務(wù)器通信，來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻內(nèi)容的管理及更新，參訪人員分類的管理及更新。具體的工作流程為讀寫(xiě)器不斷發(fā)射無(wú)線射頻信號(hào)，當(dāng)RFID標(biāo)簽進(jìn)入信號(hào)范圍時(shí)，讀寫(xiě)器將會(huì)獲取RFID標(biāo)簽信息，然后根據(jù)標(biāo)簽的不分類來(lái)播放不同的音視頻內(nèi)容。

圖2為基于RFID技術(shù)的智慧展廳管理系統(tǒng)功能模塊框架圖，它主要包括客戶端和服務(wù)端兩部分。客戶端功能包括掃描參訪者RFID標(biāo)簽進(jìn)行身份識(shí)別、同步服務(wù)器端管理數(shù)據(jù)及控制音視頻播放；服務(wù)端的一個(gè)功能是監(jiān)聽(tīng)客戶端和服務(wù)器端的通信連接，并根據(jù)客戶端的請(qǐng)求分發(fā)文件和存儲(chǔ)文件；服務(wù)器端的其它功能還包括展區(qū)管理、身份管理、音視頻文件管理及用戶管理。

圖1智慧展廳管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

圖2智慧展廳系統(tǒng)功能模塊框架圖

2智慧展廳系統(tǒng)客戶端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

客戶端的功能是由網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)入展廳時(shí)，每個(gè)或每批參訪者被發(fā)放特定類型的RFID卡，其記錄著訪客相關(guān)的身份信息。只要訪客攜帶身份卡，進(jìn)入展區(qū)的RFID感應(yīng)范圍內(nèi)，網(wǎng)關(guān)就能自動(dòng)掃描識(shí)別用戶的身份，自動(dòng)調(diào)取并播放相關(guān)音視頻內(nèi)容。如圖3所示，當(dāng)RFID讀寫(xiě)器掃描到卡號(hào)為00 07 33 B2 DD D9 01 00 00 00 00的參訪人員時(shí)，這是一個(gè)級(jí)別為1的RFID卡，客戶端播放級(jí)別1相應(yīng)視頻。當(dāng)周圍沒(méi)有參訪人員出現(xiàn)時(shí)，它可以播放一些默認(rèn)的音視頻內(nèi)容。同時(shí)，客戶端網(wǎng)關(guān)還每隔一段時(shí)間自動(dòng)與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。另外，網(wǎng)關(guān)在運(yùn)行過(guò)程中，如發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障，或者服務(wù)器故障，將自動(dòng)進(jìn)入離線模式，以保證網(wǎng)關(guān)的健壯性，并且每隔一段時(shí)間嘗試與服務(wù)器重新連接。

3智慧展廳Web服務(wù)器端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

Web服務(wù)器端的功能包括對(duì)網(wǎng)關(guān)-服務(wù)器通信的管理，對(duì)管理員、展區(qū)、身份、用戶、視頻文件的增刪改查，對(duì)參訪記錄的查看。網(wǎng)關(guān)-服務(wù)器通信管理功能監(jiān)聽(tīng)客戶端和服務(wù)器端的通信連接，服務(wù)器端對(duì)收到請(qǐng)求進(jìn)行處理，最后將結(jié)果返回給請(qǐng)求方；同時(shí)，管理員通過(guò)Web實(shí)現(xiàn)音視頻的遠(yuǎn)程管理，如隨時(shí)隨地添加或刪除數(shù)據(jù)，文件操作等功能。智慧展廳系統(tǒng)的服務(wù)器端Web的登錄界面如圖4所示，輸入用戶名和密碼，點(diǎn)擊登陸后可進(jìn)入管理系統(tǒng)。

圖3展廳視頻播放客戶端播放特定類型RFID標(biāo)簽相應(yīng)的視頻

圖4 Web服務(wù)器端的登錄成功界面

在系統(tǒng)管理界面，點(diǎn)擊左側(cè)的管理員管理,出現(xiàn)管理員的詳細(xì)列表和查詢欄；點(diǎn)擊詳細(xì)列表右上方的添加按鈕，可轉(zhuǎn)到管理員的添加頁(yè)面，輸入相應(yīng)信息，點(diǎn)擊確定，就可成功添加管理員；點(diǎn)擊詳細(xì)列表中管理員信息后面的編輯欄的圖標(biāo)，可進(jìn)入修改頁(yè)面；點(diǎn)擊左側(cè)的展區(qū)管理,出現(xiàn)展區(qū)的詳細(xì)列表和查詢欄。點(diǎn)擊詳細(xì)列表右上方的添加按鈕，可轉(zhuǎn)到展區(qū)的添加頁(yè)面，輸入相應(yīng)信息，點(diǎn)擊確定，可成功添加展區(qū)。點(diǎn)擊詳細(xì)列表中展區(qū)信息后面的編輯欄的圖標(biāo)，可進(jìn)入修改頁(yè)面。在系統(tǒng)管理界面，點(diǎn)擊左側(cè)的身份管理,出現(xiàn)身份的詳細(xì)列表和查詢欄。點(diǎn)擊詳細(xì)列表右上方的添加按鈕，可轉(zhuǎn)到身份的添加頁(yè)面，輸入相應(yīng)信息，點(diǎn)擊確定，就可以成功添加身份。點(diǎn)擊詳細(xì)列表中身份信息后面的編輯欄的圖標(biāo)，可進(jìn)入修改頁(yè)面。在系統(tǒng)管理界面，如圖5所示，點(diǎn)擊左側(cè)的文件管理,可出現(xiàn)音視頻的詳細(xì)列表和查詢欄。點(diǎn)擊詳細(xì)列表右上方的添加按鈕，轉(zhuǎn)到視頻的添加頁(yè)面，輸入相應(yīng)信息，點(diǎn)擊確定，可成功添加視頻。點(diǎn)擊詳細(xì)列表中視頻信息后面的編輯欄的圖標(biāo)，可進(jìn)入修改頁(yè)面。

在系統(tǒng)管理界面，點(diǎn)擊左側(cè)的用戶管理,出現(xiàn)用戶的詳細(xì)列表和查詢欄。點(diǎn)擊詳細(xì)列表右上方的添加按鈕，可轉(zhuǎn)到用戶的添加頁(yè)面，輸入相應(yīng)信息，點(diǎn)擊確定，成功添加用戶。點(diǎn)擊詳細(xì)列表中用戶信息后面的編輯欄的圖標(biāo)，進(jìn)入修改頁(yè)面。如圖6所示，點(diǎn)擊左側(cè)的參訪記錄管理,出現(xiàn)參訪記錄的詳細(xì)列表和查詢欄，點(diǎn)擊詳細(xì)列表中參訪記錄后面的查看欄的圖標(biāo)，進(jìn)入查看頁(yè)面。

圖5 Web服務(wù)器端的視頻列表和查詢界面

圖6 Web服務(wù)器端的參訪記錄界面

4結(jié)論

本論文研究解決了當(dāng)前展廳內(nèi)容單一枯燥和展示及教育效果不佳的難題。利用RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，所研發(fā)的智慧展廳音視頻管理系統(tǒng)，可以針對(duì)不同類型和不同級(jí)別的觀眾，播放不同的音視頻，可到達(dá)更好的學(xué)習(xí)和宣傳效果。通過(guò)所研發(fā)的系統(tǒng)，管理者可方便地對(duì)所播放的音視頻內(nèi)容進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，管理員只要在有網(wǎng)絡(luò)的地方，就能通過(guò)Web服務(wù)器端隨時(shí)隨地進(jìn)行管理，而無(wú)需駐守在展廳中，極大的方便了管理流程。同時(shí)，通過(guò)該系統(tǒng)，可對(duì)參觀者的參觀興趣進(jìn)行跟蹤，記錄參訪者每次所觀看某一具體音視頻所持續(xù)的時(shí)間，這可為調(diào)整所播放的音視頻內(nèi)容提供科學(xué)依據(jù)。進(jìn)一步地，該系統(tǒng)可以廣泛用于數(shù)字售樓中心、企業(yè)展廳、特色展廳及科博展館等。

［1］陳皓月．淺談網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在展廳中的應(yīng)用［J］．工程技術(shù)（引文版），2016，7（1）：58－58．

［2］簡(jiǎn)雨軒，海劍，姜躍青，等．廳內(nèi)乾坤——典型警示教育基地展廳創(chuàng)建運(yùn)作改版深度觀察［J］．檢察風(fēng)云：預(yù)防職務(wù)犯罪?？?，2015（4）：20－21．

［3］鄭鈺．“科技館活動(dòng)進(jìn)校園”項(xiàng)目案例展廳互動(dòng)式解說(shuō)項(xiàng)目“賽先生來(lái)了”［J］．中國(guó)科技教育，2015（3）：52－53．

［4］高雄．品質(zhì)的享受—卡羅維亞展廳［J］．中國(guó)建筑裝飾裝修，2015（11）：82－87．

［5］老海．迪拜水族館世界最大的魚(yú)類展廳［J］．水族世界，2015（4）：94－97．

［6］劉持標(biāo)．基于機(jī)頂盒的智能家庭物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)開(kāi)發(fā)［J］．三明學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，32（6）：20－25．

［7］劉持標(biāo)，陳泉成，李棟，等．大型養(yǎng)豬場(chǎng)健康養(yǎng)殖智能化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］．物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2015，5（8）：57－63，66．

［8］陳群，蔡桂煜，王吉生，等．基于Android的智能家庭健康監(jiān)控設(shè)備開(kāi)發(fā)［J］．三明學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，32（4）：16－22．

［9］李如年．基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)研究［J］．中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2009（6）：594－597．

（責(zé)任編輯：朱聯(lián)九）

Design and Implementation of the Audio Video Management SysteMfor the SMart Exhibition Hall

YANG Yu-fu1,LIANG Pei-ling1,HUANG Jian-bo1,CAIDong-yi1,HUANGWei-e1,LIU Chi-biao1,2,3

(1.School of Information Engineering,Sanming University,Sanming 365004,China；2.IOT Application Engineering Research Center of Fujian Province Colleges and Universities，Sanming 365004,China；3.Fujian Key Lab of Agriculture IOT Application，Sanming 365004,China)

In order to solve the probleMthat traditional exhibition projector cannot dynaMically play contents based on the types of visiting personnel,the audio/videomanagement systeMfor the smart exhibition hall is developed by using UHF RFID,network coM Munication and C++/C#/Java prograM Ming.With the developed system,when visitors approach the projector,their identities are automatically recognized and related audio/video contents are selected for playing.At the same time,with the use of the system,managers can easily add the category of visitors and related audio/video contents.The promotion of thismanagement systeMw ill be able tomaximize the know ledge popularization of the exhibition hall and have a good socialand econoMic benefits.

smartexhibition hall;audio video;UHF;RFID;prograM Ming

TN 948.6

A

1673-4343（2016）06-0028-04

10．14098／j．cn35－1288／z．2016．06．005

2016-09-18

國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201511311001）；福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2013N 0031）；福建省教育廳省屬高?？蒲袑ｍ?xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目(JK2012051)

楊與富，男，福建福州人，大學(xué)生。通訊作者：劉持標(biāo)，男，山東單縣人，博士。主要研究方向：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)安全、網(wǎng)絡(luò)工程。