鮑文成，汪雙兔

(中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)安徽有限公司黃山分公司，安徽 黃山 245000)

0 引言

發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)顯示屏由點(diǎn)陣及面板組成，通過(guò)紅綠藍(lán)三原色的LED燈管亮、滅來(lái)顯示文字、圖片、視頻等各種信息。LED顯示屏具有亮度高、畫(huà)面絢麗清晰、可視角度大、顯示靈活的優(yōu)勢(shì)，工作溫度范圍大，可適應(yīng)各類(lèi)極端的戶外氣候條件[1-2]。中國(guó)產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)在2015年發(fā)布的《中國(guó)LED顯示屏行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析與發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告(2016～2020)》中指出LED行業(yè)是朝陽(yáng)行業(yè)、綠色產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)鼓勵(lì)的高新技術(shù)行業(yè)，因此LED控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于大型公共場(chǎng)所發(fā)布和傳播信息[3]。

本文主要闡述了“LED智能旅游信息發(fā)布系統(tǒng)”。項(xiàng)目初衷是為疏解旅游旺季在索道口排隊(duì)等候刷票進(jìn)山的游客，避免游客產(chǎn)生不滿情緒而提供景區(qū)內(nèi)的實(shí)時(shí)客流信息。該項(xiàng)目由旅游信息發(fā)布平臺(tái)、PTN數(shù)據(jù)專(zhuān)網(wǎng)、前端LED電子屏三部分組成，主要面向黃山風(fēng)景區(qū)新國(guó)線停車(chē)場(chǎng)、玉屏索道下站、云谷索道下站、太平索道下站、北大門(mén)停車(chē)場(chǎng)駐留游客發(fā)布黃山風(fēng)景區(qū)當(dāng)日實(shí)時(shí)售票人數(shù)、進(jìn)山人數(shù)、天氣預(yù)報(bào)等數(shù)據(jù)。本文還從通信運(yùn)營(yíng)商ICT項(xiàng)目經(jīng)理視角展示了運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)在地域性、綜合性景區(qū)信息發(fā)布系統(tǒng)中扮演的重要角色，同時(shí)也為L(zhǎng)ED控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信提供了一種新的解決方案和思路。

1 系統(tǒng)框架

本系統(tǒng)控制中心軟件平臺(tái)基于B/S軟件架構(gòu)，前臺(tái)腳本語(yǔ)言為HTML+CSS+JavaScript，后臺(tái)腳本語(yǔ)言為Java，數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL，Web服務(wù)器采用嵌入式Tomcat。底層協(xié)議為L(zhǎng)ED內(nèi)碼文字、圖片發(fā)送、時(shí)間校準(zhǔn)、亮度調(diào)節(jié)、軟開(kāi)關(guān)屏等協(xié)議[4]。黃山風(fēng)景區(qū)智能化信息發(fā)布系統(tǒng)的拓?fù)鋱D如圖1所示。

圖1 LED智能旅游信息發(fā)布系統(tǒng)拓?fù)鋱D

該軟件系統(tǒng)通過(guò)核心交換機(jī)向互聯(lián)網(wǎng)及內(nèi)網(wǎng)定時(shí)請(qǐng)求天氣、票務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過(guò)黃山移動(dòng)PTN數(shù)據(jù)網(wǎng)向新國(guó)線停車(chē)場(chǎng)、玉屏索道下站、云谷索道下站、太平索道下站、北大門(mén)停車(chē)場(chǎng)五個(gè)地點(diǎn)的前端LED控制卡發(fā)送指令，進(jìn)而使LED屏顯示相關(guān)信息，最終達(dá)到旅游信息智能化發(fā)布的目的。

2 LED控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 硬件部分

眾所周知，LED顯示屏是由多個(gè)LED點(diǎn)陣模塊組成的，采用行控制及列輸出的動(dòng)態(tài)掃描方式進(jìn)行循環(huán)顯示各式各樣的點(diǎn)陣內(nèi)容[5]。本文所描述的黃山風(fēng)景區(qū)LED智能控制系統(tǒng)采用專(zhuān)業(yè)的LED點(diǎn)陣控制芯片74HC138負(fù)責(zé)行顯示驅(qū)動(dòng)、74HC595負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)移位列顯示驅(qū)動(dòng)。MCU主控制器選用飛利浦公司生產(chǎn)的微控制器LPC2148芯片，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收/發(fā)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存取等[6]。LED主控制器核心電路如圖2所示。

圖2 主控制器核心電路

MCU主控制器采用晶振提供基本時(shí)鐘信號(hào)，由鎖相環(huán)電路倍頻作為工作時(shí)鐘。電源為3.3 V。本系統(tǒng)采用EN25F32芯片作為Flash擴(kuò)展內(nèi)存，容量為2 MB，寬度為16位。系統(tǒng)還支持外接溫度傳感器和光強(qiáng)傳感器，這里采用達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的典型數(shù)字溫感DS18B20，控制系統(tǒng)可通過(guò)溫感獲得環(huán)境溫度值，并顯示在LED屏上[7-8]。同時(shí)本系統(tǒng)還對(duì)接互聯(lián)網(wǎng)天氣服務(wù)網(wǎng)站，獲取景區(qū)整體天氣情況并滾動(dòng)顯示。LPC2148芯片原理圖如圖3所示。

2.2 軟件部分

本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，主要為了實(shí)現(xiàn)5塊LED屏上各自顯示“購(gòu)票人數(shù)”、“檢票進(jìn)山人數(shù)”、“天氣情況”、“旅游信息公告欄”等信息。具體要求為：

?系統(tǒng)通過(guò)IP的通信方式與各個(gè)LED屏進(jìn)行通信；

?具備手動(dòng)或者自動(dòng)定時(shí)遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)各區(qū)域的LED顯示屏的功能；

?支持手動(dòng)設(shè)置、追加、刪除各區(qū)域LED顯示屏參數(shù)信息配置；

?支持通過(guò)指定的通信模式，發(fā)送相應(yīng)信息、命令到顯示屏給與信息展示；

?支持追加、刪除LED顯示屏文字顯示信息(例如公告信息添加、刪除)；

?支持追加、刪除LED顯示屏圖形顯示信息(例如天氣標(biāo)識(shí))；

?支持追加、刪除LED顯示屏區(qū)域顯示信息；

?支持LED顯示屏的亮度調(diào)整，可設(shè)置手工調(diào)亮和定時(shí)調(diào)亮兩種模式；

?支持查詢當(dāng)前正在運(yùn)作的LED顯示屏狀態(tài)信息；

?支持與黃山管委會(huì)門(mén)禁系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步對(duì)接，實(shí)時(shí)刷新數(shù)據(jù)，LED顯示屏展示數(shù)據(jù)。

獲取天氣數(shù)據(jù)源碼部分如下：

public void save() {

WebApplicationContext wac = ContextLoader.getCurrentWebApplicationContext();

ServletContext sc = wac.getServletContext();

StringuploadDir = sc.getRealPath("/");

Stringurl = "http://huangshan.tianqi.com/huangshanfengjingqu/";

Document doc =Jsoup.parse(String.valueOf(HttpUtils.getContentGet(url,"UTF-8").toString()));

String temp =doc.select(".cDRed").text();

//獲取公告內(nèi)容

String temp2 =doc.select(".pngtqico").attr("src");

//獲取天氣圖片

String temp3 =doc.select("#t_temp").text();

//獲取溫度

String temp4 =doc.select("#today ul li[style]").text();

//獲取風(fēng)力

……

for (Area area：areas) {

if (area.getTextType() == 3) {

……

}}}

獲取檢票人數(shù)數(shù)據(jù)源碼部分如下：

public void saveu() {

String url = "http://172.16.21.53:10080/?module={id:usercount_mp}";

try {ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

JSONObject json = readJsonFromUrl(url);

Guardvar guardvar = mapper.readValue(json.toString(),Guardvar.class);

if (guardvar != null) {

Guardguard = new Guard();

……

for (Area area：areas) {

area.setRemark(String.valueOf(guard.getCount()));

area.setFontColor(colour);

area = areaManager.save(area);

if (area.getEnabled() == 1 && area.getShow().getState() == 1) {

areaManager.dynArea(area,1);

//獲取購(gòu)票人數(shù)

}}}

圖3 LPC2148芯片原理圖

本系統(tǒng)前端LED屏所顯示主要內(nèi)容分為三大塊，分別是：實(shí)時(shí)天氣數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)門(mén)禁數(shù)據(jù)、公告欄實(shí)時(shí)更新信息。軟件系統(tǒng)流程圖如圖4所示。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果

本系統(tǒng)建成后，黃山風(fēng)景區(qū)管委會(huì)可通過(guò)Web端登錄“黃山風(fēng)景區(qū)智能化信息發(fā)布平臺(tái)”對(duì)系統(tǒng)以及前端LED屏進(jìn)行管理，系統(tǒng)管理員可以在該節(jié)目進(jìn)行公告信息發(fā)布、顯示內(nèi)容調(diào)整、開(kāi)關(guān)LED顯示屏、調(diào)整顯示亮度、配置顯示屏顯示字體字號(hào)顏色、查看LED顯示屏通信狀態(tài)等操作。

系統(tǒng)每隔5 min訪問(wèn)門(mén)禁系統(tǒng)提供的接口，獲取到包含相關(guān)客流信息(已進(jìn)景區(qū)客流、已購(gòu)門(mén)票人數(shù))的數(shù)據(jù)，然后解析成可讀數(shù)據(jù)再顯示到顯示屏上，當(dāng)人數(shù)正常時(shí)顯示為綠色數(shù)字，達(dá)到預(yù)警數(shù)量時(shí)顯示為黃色數(shù)字，飽和時(shí)可顯示為紅色數(shù)字。

圖4 軟件系統(tǒng)流程圖

4 結(jié)論

本系統(tǒng)綜合了ARM硬件開(kāi)發(fā)、Java軟件開(kāi)發(fā)、通信網(wǎng)絡(luò)融合等工作環(huán)節(jié)，為黃山風(fēng)景區(qū)管委打造了一套“LED智能旅游信息發(fā)布系統(tǒng)”。黃山風(fēng)景區(qū)管委會(huì)已計(jì)劃在黃山市高鐵站、飛機(jī)場(chǎng)等游客集散點(diǎn)補(bǔ)充建設(shè)，平臺(tái)擴(kuò)容后將能更好地為黃山旅游產(chǎn)業(yè)服務(wù)。此外，由于本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)特別是筆者能力有限，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法可能并不完美，但項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)仍在持續(xù)關(guān)注系統(tǒng)運(yùn)行情況，不斷對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。

因LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的畫(huà)面絢麗、可視角度大等優(yōu)勢(shì)，并隨著新產(chǎn)品的研發(fā)，功耗趨低，市場(chǎng)對(duì)LED智能控制個(gè)性化需求越來(lái)越大，商機(jī)巨大。筆者作此文亦是為了能通過(guò)粗淺的描述，將LED智能控制在旅游信息發(fā)布領(lǐng)域的應(yīng)用作簡(jiǎn)單的探索，以期拋磚引玉，相信它能為今后的LED智能控制開(kāi)發(fā)和研究提供些許參考。