博物館人機互動(dòng)定位系統方案

近幾年，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)RFID(Radio FrequencyIdenTIficatiON)的快速發(fā)展，RFID技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應用在物流追蹤、倉庫管理、圖書(shū)館管理、智能考勤等各個(gè)方面?，F代博物館是集參觀(guān)流覽、智能互動(dòng)于一體的多媒體信息系統?，F代的科學(xué)博物館將RFID技術(shù)應用于真人互動(dòng)游戲中，支持游客在真實(shí)環(huán)境下與真實(shí)物體實(shí)現互動(dòng)，突破了傳統游戲場(chǎng)景的限制，為游客提供更加自由和人性化的互動(dòng)服務(wù)。

　　本文基于博物館的實(shí)際應用環(huán)境，結合RFID定位技術(shù)設計了一種人機互動(dòng)的定位系統，主要包括人機互動(dòng)的游戲部分和輔助人機互動(dòng)的區域定位部分。同時(shí)提出了一種結合RFID定位技術(shù)的人機互動(dòng)游戲應用方案，并將該方案成功應用到博物館中。

　　1 系統原理和功能

　　1.1 系統原理

　　RFID是一種利用射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)信息的技術(shù)。RFID技術(shù)可以分為有源系列和無(wú)源系列。有源和無(wú)源RFID的性能對比如表1所示。

　　表1 有源和無(wú)源RFID對比

　　由表1可知，有源RFID具有更長(cháng)的識別距離和更強的移動(dòng)追蹤能力。本文需要對博物館中人員進(jìn)行室內定位追蹤，故采用有源RFID設備。

　　系統主要包括三個(gè)部分：標簽、讀寫(xiě)器和信息處理系統。標簽和讀卡器構成RFID網(wǎng)絡(luò )，感知游客的各種情景信息，并遠程傳輸給信息處理系統集中處理。

　　博物館的場(chǎng)館簡(jiǎn)易平面分布圖如圖1所示。

　　RFID的博物館人機互動(dòng)定位系統主要包含人機互動(dòng)的游戲部分和人員區域定位部分。人機互動(dòng)的游戲部分主要利用圖1中互動(dòng)游戲場(chǎng)館內編號為a 、b 、c的讀寫(xiě)器實(shí)現室內精確的二維定位，便于與游戲地圖進(jìn)行比較，從而完成移動(dòng)人員的定位與追蹤。人員區域定位部分主要利用圖1中場(chǎng)館通道間的讀寫(xiě)器(編號為0 、1 、2、3、4 、5 、6)實(shí)現，游客在通過(guò)場(chǎng)館通道時(shí)，讀寫(xiě)器會(huì )自動(dòng)讀取游客門(mén)票中的標簽信息，完成區域定位的功能。

　　標簽的ID號是唯一的，用于游客身份的識別。讀寫(xiě)器接收到的數據包含有標簽ID號信息、數據發(fā)送時(shí)刻信息等，PC上位機接收到的數據包含有源標簽ID號信息、數據發(fā)送時(shí)刻信息和轉發(fā)數據包的讀寫(xiě)器編號信息等，PC上位機集中處理這些由讀卡器轉發(fā)而來(lái)的數據包。系統原理框圖如圖2所示。