一种基于物联网技术的导游装置的制作方法

本发明属于导游技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的导游装置。

背景技术：

随着人们生活质量日益提高，对普通家庭来说，旅游不再是奢侈消费。为了能使旅游体验更佳，旅游过程更便捷，人们更倾向于跟团旅游。在陌生的景点，游客初来乍到，而假期又是旅游景区的人流高峰期，很容易造成游客跟不上导游而与团队失联，这不仅对失联游客的生命财产带来威胁，而且还会影响整个团队的行程，浪费其他游客的宝贵假期。

目前，导游行业中主要以人工管理为主，市面上虽然出现了一些以导游装置冠名的手机软件装置，但其主要以人员管理、行程管理、记账分房、吃住资源等功能为主，而这些内容恰恰都是导游的业务强项，难以触动导游行业的痛点，所以并未得到推广应用。纯粹的人工带团，导游劳动强度大、扩音器在旅游景点相互干扰，十分嘈杂，而且距离稍远根本就无法听清，游客体验差；更重要的是目前的导游带队模式存在较多的安全隐患，游客走丢现象时有发生，等待归队会造成较大时间浪费以及带来大家心情上的不愉快；而现有的导游装置仅仅体现出业务管理功能，也无法有效检出游客走丢现象，更无法实现嘈杂环境下高清晰导游讲解效果。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种基于物联网技术的导游装置，基于物联网技术，以解决现有技术中导游带队难度较大，无法有效防止游客走丢的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明提供了一种基于物联网技术的导游装置，包括导游机、导游终端和若干个游客终端，导游机分别与导游终端和游客终端建立通信连接；导游机用于向每一个游客终端发送查询信息，并在设定时间内接受游客终端发送反馈信息；游客终端用于接收来自导游机的查询信息，并在预设时间内向导游机发送反馈信息；导游终端用于管理游客终端地址及游客信息。

进一步的，导游机与导游终端之间采用蓝牙通信建立连接，导游机与游客终端之间采用射频通信建立连接。

进一步的，导游机包括导游机控制器及与导游机控制器连接的导游端蓝牙通信模块、导游端射频通信模块及第一电源模块；导游机控制器采用arduinomega2560处理器，导游端蓝牙通信模块通过uart接口与arduinomega2560处理器的串口1连接；导游端射频通信模块通过uart接口与arduinomega2560处理器的串口2连接；第一电源模块分别与导游机控制器及射频发射模块连接。

进一步的，导游机还包括导游端状态显示模块，状态显示模块与arduinomega2560处理器的i/o端口，导游端状态显示模块采用若干指示灯。

进一步的，导游机还包括调频发射模块，调频发射模块通过uart接口与arduinomega2560处理器的串口3连接；调频发射模块设置有驻极体mic或通过外接线路与麦克风连接。

进一步的，导游机还包括导游端失联报警模块，导游端失联报警模块与arduinomega2560处理器的i/o端口连接；失联报警模块包括信号灯和蜂鸣器。

进一步的，游客终端包括游客终端控制器及与游客终端控制器连接的游客端射频通信模块、地址设置模块及第二电源模块；游客终端控制器采用arduinomega2560处理器，游客端射频通信模块通过uart接口与arduinomega2560处理器的串口1连接，地址设置模块与arduinomega2560处理器的i/o端口连接，地址设置模块用于键入游客当前地址；第二电源模块与游客终端控制器连接。

进一步的，游客终端还包括游客端失联报警模块，游客端失联报警模块与arduinomega2560处理器的i/o端口连接；游客端失联报警模块包括蜂鸣器和微型震动电机。

进一步的，游客终端还包括游客端状态显示模块，游客端状态显示模块与arduinomega2560处理器的i/o端口连接；游客端状态显示模块包括数码管和指示灯。

进一步的，导游终端采用智能移动终端，包括手机或平板电脑。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种基于物联网技术的导游装置，利用物联网技术，通过将导游机分别与游客终端和导游终端之间建立通信连接，采用导游机向每一个游客终端发送查询信息，并接受游客终端发送反馈信息；游客终端用于接收来自导游机的查询信息，并在预设时间内向导游机发送反馈信息，有效能够帮助导游进行游客管理、联系、避免游客走丢，提高游客的旅游体验。

进一步的，采用在导游机上设置调频发射模块，游客可以借助游客终端的收音机功能接收导游的讲解词，享受最清晰的讲解服务，大幅度降低导游的劳动强度，提高工作效率。

进一步的，采用在导游机上设置报警模块，实现了当游客与团队失联时，导游机立即启动报警模块，便于提示导游注意团队中游客的跟团情况。

进一步的，采用在游客终端上设置报警模块，实现了及时提醒游客注意跟团，防止游客走失。

进一步的，导游终端采用移动智能终端，实现了在导游终端上显示失联游客的信息，为导游及时联系和寻找失联游客提供便捷。

附图说明

图1为本发明所述的一种基于物联网技术的导游装置的结构框图；

图2为本发明所述的一种基于物联网技术中的导游机结构框图；

图3为本发明所述导游装置中的导游机工作原理流程示意图；

图4为本发明所述导游装置中的游客终端的结构框图；

图5为本发明所述导游装置中的游客终端工作原理流程示意图；

图6为本发明所述导游装置中的导游终端的功能框图；

图7为本发明中的查询数据帧或反馈信息数据帧格式示意图。

其中，1导游机，2导游终端，3游客终端；11导游机控制器，12导游端蓝牙通信模块，13导游端射频通信模块，14第一电源模块，15导游端状态显示模块，16调频发射模块，17导游端失联报警模块；31游客终端控制器，32游客端射频通信模块，33地址设置模块，34第二电源模块，35游客端失联报警模块，36游客端状态显示模块。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步描述：

如附图1-7所示，本发明提供了一种基于物联网技术的导游装置，包括导游机1、导游终端2和若干游客终端3，导游机1分别与导游终端2和游客终端3建立通信连接；导游机1与导游终端2之间采用蓝牙通信建立连接，导游机1与游客终端3之间采用射频通信建立连接。

导游机1包括导游机控制器11、导游端蓝牙通信模块12、导游端射频通信模块13、第一电源模块14、导游端状态显示模块15、调频发射模块16及导游端失联报警模块17；导游端蓝牙通信模块12、导游端射频通信模块13、第一电源模块14、导游端状态显示模块15、调频发射模块16及导游端失联报警模块17均与导游机控制器11建立连接。

导游机控制器11采用arduinomega2560处理器，arduinomega2560处理器的核心采用atmega2560；导游端蓝牙通信模块12设置有uart接口，导游端蓝牙通信模块12的uart接口与arduinomega2560处理器的串口1连接；导游端射频通信模块13设置有uart接口，导游端射频通信模块13的uart接口与arduinomega2560处理器的串口2连接；导游端失联报警模块15与arduinomega2560处理器的i/o端口连接；导游端状态显示模块15与arduinomega2560处理器的i/o端口连接；导游端调频发射模块16设置有uart接口，导游端调频发射模块16的uart接口与arduinomega2560处理器的串口3连接，第一电源模块14还与调频发射模块16连接；导游端失联报警模块17与arduinomega2560处理器的i/o端口连接；失联报警模块17包括信号灯和蜂鸣器。

导游机控制器11用于设置导游机1的当前设备地址及轮询时间间隔，对游客终端3地址类别进行分割，并逐项保存每一个游客终端3的地址数据，将调频发射频率设置指令写入导游端调频发射模块16。

导游端蓝牙通信模块12用于接收导游终端设置导游机工作地址的指令、接收导游终端发送的设置调频发射频率数据及接收导游终端发送的所有组团游客终端的地址信息数据；蓝牙通信模块12并将接收到的设置导游机工作地址的指令、设置调频发射频率数据及所有组团游客终端的地址信息数据发送至导游机控制器11；导游机控制器11通过导游端蓝牙通信模块12向导游终端2发送游客终端3的地址及游客信息。

导游端射频通信模块13与游客端射频通信模块32相匹配，导游机1通过导游端射频通信模块13轮询向每一个游客终端3发送查询信息，并在设定时间通过导游端射频通信模块13接收游客终端发送的反馈信息，查询信息采用数据帧格式，反馈信息采用数据帧格式；导游机1若在设定时间内接收到反馈信息，说明游客跟团在线；若在设定时间内未接收到反馈信息，默认游客与团队失联，导游端失联报警模块17发出失联报警信息，供导游便捷联系和寻找失联游客。

导游端失联报警模块17用于在导游机控制器判断游客失联时发出失联报警信号，导游端失联报警模块17包括信号灯和蜂鸣器，信号灯采用led灯。导游机1向每一个游客终端3发送查询数据完成一个轮询结束后，导游机控制器11对所有游客终端3的地址信息进行汇总，若有游客失联时，导游端失联报警模块17以信号灯闪烁和蜂鸣器振动的形式进行报警。

导游端状态显示模块16用于显示导游机当前工作状态，导游端状态显示模块15包括若干指示灯，指示灯包括红色led灯、绿色led灯及蓝色led灯，导游机控制器11判断导游机的工作状态：当导游机断电或关机时，导游端状态显示模块15的指示灯灭；导游机开机时，红色led点亮，导游端射频通信模块13工作时，绿色led点亮；导游端蓝牙通信模块12工作时，蓝色led点亮。

调频发射模块16用于将导游的解说词发送至游客终端，调频发射模块设置有驻极体mic或通过外接线路连接麦克风，用于提供语音输入。

第一电源模块14分别与导游机控制器11及调频发射模块16连接，用于向导游机控制器11及调频发射模块16提供电源；第一电源模块14采用5v电源模块，包括9v电池和降压模块。

导游机的工作流程为：

导游机配制状态：首先导游机控制器通过导游端蓝牙通信模块接收由游客终端传输的数据，导游机控制器判断数据类型；当导游机控制器接收的数据类型为设置导游机设备参数的信息时，导游机控制器设置导游机当前设备地址、轮询时间间隔；并将设置结果的反馈信息通过导游端蓝牙通信模块发送至导游终端；当导游机控制器接收的数据类型为设置游客终端地址列表信息时，导游机控制器分割游客终端地址列表，逐项保存每一个游客终端地址数据，并将设置结果的反馈信息通过导游端蓝牙通信模块发送至导游终端；当导游机控制器接收的数据类型为设置调频发射频率指令的数据信息时，导游机控制器通过arduinomega2560处理器的串口3在调频发射模块上写入调频发射频率，并将设置频率设置完成的反馈信息通过导游端蓝牙通信模块发送至导游终端。

导游机工作状态：导游机控制器读取保存的每一个游客终端地址数据，设置游客终端的在线状态，检测游客终端地址数据的空组数；然后，导游机控制器通过导游端射频通信模块按照预设的轮询时间间隔向游客终端地址发送查询信息，并等待接收游客终端发送反馈信息；如果导游机在设定时间内接收到游客终端的反馈信息时，导游机将相应的游客终端标志为在线状态；如果导游机在设定时间内未接收到游客终端的反馈信息时，导游机汇总失联游客终端的地址及游客信息，形成发送导游终端的数据信号，并通过蓝牙通信模块向导游终端发送失联游客终端的地址及游客信息。

游客终端3包括游客终端控制器31及与游客终端控制器连接的游客端射频通信模块32、地址设置模块33、第二电源模块34、游客端失联报警模块35及游客端状态显示模块36；游客终端控制器31采用arduinomega2560处理器，其处理器的核心为atmega2560；游客端射频通信模块32设置有uart接口，游客端射频通信模块32的uart接口与arduinomega2560处理器的串口1连接；地址设置模块33与arduinomega2560处理器的i/o端口连接；游客端失联报警模块35与arduinomega2560处理器的i/o端口连接；游客端状态显示模块36与arduinomega2560处理器的i/o端口连接；第二电源模块34用于为游客终端控制器31提供电源。

游客终端3用于接收来自导游机1的查询信息，并在规定时间内向导游机1发送反馈信息；当游客终端3在预设时间内未接收到导游机1发送的查询信息时，游客终端3发出报警信息，提醒游客注意跟团，防止走失。

游客终端控制器31用于在规定时间内向导游机1发送反馈信息；游客端射频通信模块32将接收到的导游机1发送的查询数据帧发送至游客终端控制器31，若游客端射频通信模块32在设定时间内未收到导游机1发送的查询信息，则表明游客终端3不在导游机1的通信覆盖范围之内，疑似失联，游客终端控制器31根据判断决定是否启动游客端失联报警模块35，提醒游客尽快归队，游客端失联报警模块35包括蜂鸣器和微型震动电机。

游客终端3的地址设置模块33用于设置游客终端的本地通信地址，地址设置模块33采用键盘输入模块，键盘输入模块上设置有标识“+”、“－”的两个按键，通过键盘输入模块标识“+”、“－”的两个按键设置游客终端的通信地址，按下“+”，游客终端的地址值+1，按下“－”，游客终端的地址值-1。

游客端状态显示模块36用于显示游客终端的工作状态，游客端状态显示模块36包括数码管和信号灯，数码管用于显示00～99的地址信息；信号灯包括开机指示灯、射频通信在线指示灯，开机信号指示灯采用红色led灯，射频通信在线指示灯绿色led灯，游客终端控制器31判断游客终端的工作状态，游客终端3断电或关机时红色led灯灭，游客终端3开机时红色led灯亮；游客端射频通信模块32与导游机1正常通信时绿色led灯亮，游客端射频通信模块32与导游机1无法正常通信时绿色led灯灭。

游客终端3的第二电源模块34用于向游客终端3提供电源，第二电源模块34采用5v电源模块，5v电源模块包括9v电池和降压模块。

游客终端的工作流程为：

首先对游客终端进行初始化，通过地址设置模块设置游客终端地址；初始化及游客终端地址设置完成后，游客端状态显示模块的数码管显示游客终端的地址，开机指示灯亮，游客端射频通信在线信号灯灭；然后，游客终端控制器通过游客端射频通信模块等待接收导游机轮询发送的查询信息，如果游客终端控制器接收到导游机发送的查询数据帧时，游客终端控制器提取查询信息中导游机的地址，并通过游客端射频通信模块向导游机发送反馈信息，游客端射频通信在线指示灯亮，游客端失联报警模块不启动；如果游客终端控制器未接收到导游机发送的查询信息时，游客端射频通信在线指示灯灭，游客端报警装置启动，游客手动关闭或通信联通自动关闭报警。

导游终端2为智能移动终端，例如手机或平板电脑，手机或平板电脑自带的蓝牙设备与导游机的蓝牙模块相匹配，实现导游机1与导游终端2之间数据的接收和发送；手机或平板电脑上还安装有终端app，终端app用于游客终端的地址和游客信息管理、导游机调频发射频率设置指令的发送、失联人员信息显示及震动蜂鸣报警、失联游客电话拨打及当前位置短信发送以及使用帮助和装置操作维护指南。

导游机向游客终端发送的查询数据帧包括帧头、导游机地址、数据帧类型、数据长度、数据内容、检验码及帧尾；其中，

帧头：ff；

导游机地址：为1个字节，采用16进制表示；

数据帧类型：01表示导游机向游客终端发送的查询数据帧；

数据长度：地址数据使用1个字节表示；

数据内容：帧类型01时，数据内容为1个字节的游客机地址数据；

校验码：采取累加和校验；

帧尾：fe。

游客终端向导游机发送的反馈信息数据帧包括帧头、导游机地址、数据帧类型、数据长度、数据内容、检验码及帧尾；其中，

帧头：ff；

导游机地址：为1个字节，采用16进制表示；

数据帧类型：02表示游客终端向导游机发送的反馈信息数据帧；

数据长度：为1个字节表示；

数据内容：数据内容为1个字节的游客机地址数据；

校验码：采取累加和校验；

帧尾：fe。

导游机发送至手机或平板电脑上的数据帧为字符编码，具体格式如下所示：

$ddd，ddd，…，ddd，*hh<cr><lf>

其中：

$：帧命令起始位；

ddd…ddd：失联游客机地址数据，每一个地址用“，”间隔；

*：校验和前缀；

hh：校验和checksum，$与*之间所有字符ascii码的校验和各字节做异或运算，得到校验和后，再转换16进制格式的ascii字符；

<cr><lf>：cr(carriagereturn)+lf(linefeed)帧结束，回车和换行。

导游终端通过蓝牙通信模块传送至导游机的所有游客机地址的数据格式如下所示：

#add1，add2，…，addn，#<cr><lf>

其中：

#：帧命令起始位；

add…add：所有游客机地址数据，每一个地址用“，”间隔；

#：帧命令结束位；

<cr><lf>：cr(carriagereturn)+lf(linefeed)帧结束，回车和换行。

导游终端通过蓝牙通信模块传送至导游机的调频发射频率设置指令的数据格式如下所示：

％fm发射模块工作模式设置at指令％<cr><lf>

其中：

％：帧命令起始位；

fm发射模块工作模式设置at指令：为at指令，例如：at+fre＝875，含义为设置接收频率为87.5mhz，为了数据的精简，频率的输入输出均忽略小数点；

％：帧命令结束位；

<cr><lf>：cr(carriagereturn)+lf(linefeed)帧结束，回车和换行。

本发明中导游机和游客终端形成典型的主从式通信架构，游客终端能够设置各自的地址信息数据、设置导游机联系信息数据，设置通信信道。导游机和游客终端之间借助射频通信技术建立通信连接，导游机向游客机逐一发出查询数据帧，并接受反馈信息数据帧，若接收到反馈信息数据帧，则说明游客跟团在线。否则，认为游客和团队失联，导游机立刻启动声、光、震动报警，导游终端显示失联游客的信息，供导游便捷联系和寻找丢失游客。当游客终端在设定的时间内接收不到来自导游机的查询数据帧时，游客终端自动启动报警模块，提醒游客注意跟团，防止失联。同时，导游机具有导游语音采集和调频发射功能，游客可以借装置机收音机功能接收导游的讲解词，享受最清晰的讲解服务。

本装置不但能够有效帮助导游防止游客走丢，而且还可以借助调频广播技术，大幅度降低导游的劳动强度，提高工作效率，实现讲解内容调频发射、走失游客多种联系方式和定位信息提醒的功能，而且成本较低、结构简单、操作方便、可以反复使用，具有良好的市场前景。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。