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          智慧校園背景下校園智能導覽系統設計

          2023-05-10 13:58:44

          0 引言

           

          隨著高等教育的普及和高校的擴招,校園面積越來越大,學生越來越多,需要處理的事務日益劇增。目前,高校的導覽模式主要存在以下問題:校內師生大多通過標語、指示牌等傳統導覽模式來獲取位置信息,較為單一;傳統的視覺導視無法滿足日益變化的校園空間環境與師生的需求,缺少事務處理流程的查詢和咨詢服務。因此,為方便校內師生快速熟悉校園環境,提升校園形象,本文利用信息技術開發了集查詢信息、定位導航、校園服務為一體的校園智能導覽系統。

           

          1 校園導覽輔助媒介的研究與應用現狀

           

          目前,國內智能導覽行業的發展程度同國外相比仍有一定差距,很多傳統導覽主要依靠人工完成,只有少數地區配備了導覽設備。用戶體驗效果不理想、導覽設備落后等現狀無法滿足實際需求。具體表現在以下幾個方面。

           

          1.1 靜態展示為主

           

          國內大部分高校校園導覽媒介仍以靜態標識為主,缺少數據更新的智能導覽功能,靜態標識無法生動形象地展現高校校園景觀最新動態。部分校園即使已經采用智能導覽輔助系統,如語音導覽機,也只能提供視聽服務,缺乏智能互動,并且存在設備損耗等問題。

           

          1.2 路徑規劃為主

           

          國內大部分高校校園導覽媒介只提供路徑規劃功能,校內隨處可見的指示牌僅介紹校園建筑或景點的名字與基本信息,功能單一。然而,校園內工作、學習或生活的人群還有很多事務需求,如學費繳納方式、補辦校園卡的地點、報考四六級時間等一系列問題需要咨詢或解決。項目分析整合校園各方信息資源,將需要處理或解決的日常問題和解決方案內置于導覽系統的事務模塊,從而更好地幫助用戶解決校園生活中可能遇到的大多數問題。

           

          2 系統總體設計

           

          2.1 系統框架設計

           

          目前,大部分導覽系統都是基于移動終端開發,此種現實媒介降低了設備損耗,極大地豐富了導覽信息。本文以九江學院為研究對象,對其進行用戶調研和數據信息的收集,并基于此開發了一套校園智能導覽系統。

           

          2.2 數據庫設計

           

          2.2.1 E-R 模型設計

           

          校園智能導覽系統數據庫實體 - 聯系(Entity Relationship,E-R)模型設計如圖 1 所示。“用戶”實體為“新生”“老生”“教職工”以及“外來人員”實體的組合,因為使用“校園導覽系統”實體的用戶群體按社會屬性來分,種類復雜,考慮到本系統E-R 圖設計得簡潔明了,系統數據庫中“用戶”實體代表通過“使用”關系與“校園導覽系統”實體進行聯系。

           

          智能導覽

          1 系統 E-R 模型圖

           

           

          2.2.2 數據庫建立

           

          SQLite 是一款輕型、跨平臺、嵌入式的關系型數據庫,占用資源低,廣泛地用于嵌入式終端以及移動終端設備?;谏鲜鰞瀯?,項目開發選擇 SQLite 數據庫來存儲數據信息。系統建立了兩個數據庫:一個用來存儲搜索事務信息數據庫,命名為 search_db;另一個用來存儲搜索歷史記錄數據庫,命名為 records_db。系統在正式運行時,將兩個邏輯數據類放在同一的數據包中,數據庫的存儲空間都設置為 2 GB,數據表的安排嚴格按照數據庫設計文檔要求建立。

           

          2.3 系統實現

           

          系統開發初期,首先完成校園景點的圖像采集和事務求助信息的收集,制作圖像庫和事務表,并對資源進行分類和管理,為系統開發提供數據源支持。在系統的實現階段,將收集的數據信息進行整合處理,導入 SQLite 數據庫,并在系統后端對其進行邏輯事務處理。系統提供 4 個功能模塊供用戶使用,進行前后端頁面交互設計。根據校園智能導覽系統框架,依據實地調研和數據采集情況,研究并開發了校園智能導覽系統移動端應用,此應用使用操作簡單,便于用戶使用。

           

          3 系統功能模塊分析

           

          校園智能導覽系統可以使用戶快速了解校園文化和校園環境,系統提供校園地圖、事務處理流程等服務。當用戶需要了解校園的某處景點時,系統會顯示校園建筑的文化底蘊或歷史由來的相關簡介;當用戶需要處理事務時,系統提供事務處理流程、處理部門及其地理信息;當用戶需要前往目的地時,系統可以自動規劃最佳路線。

           

          3.1 路線規劃與定位導航功能

           

          校園面積大,建筑物多包括教學樓、宿舍、圖書館、辦公機構等。系統內置校園地圖,可以精確定位校園每個角落。用戶搜索目的地時,系統可以根據用戶選擇的導航方式規劃出最優路線,引導用戶到達目的地。

           

          3.2 校園景點介紹功能

           

          系統收錄校園內各處景點和建筑物的信息,用戶可以在移動端上查看校園景點介紹并且可以點擊界面右部位置小圖標一鍵導航到該景點。該功能可以幫助用戶更好地了解校園風景、校園優秀的文化底蘊和校園豐富的歷史故事。用戶可以對校園有一個更全面的了解,新生、新入職的工作人員等也能快速熟悉陌生校園。

           

          3.3 事務引導與求助功能

           

          事務引導與求助功能是校園智能導覽系統的特色核心部分,系統對校園陌生的用戶(新生、新招工作者、外來訪客等)提供校園事務處理流程、執行部門及其地理信息服務。系統可以根據用戶搜索內容自動推送事務處理地址信息以及事務處理流程,該功能也可以給用戶提供學校介紹、招生簡介、專業介紹等信息。

           

          智能導覽

          2 校園智能導覽系統界面

           

          4 系統特色

           

          基于移動互聯網環境的智能校園導覽系統,系統模塊設計從實際需求和用戶體驗度出發,在設計中與校園整體相協調,體現校園文化。將數據功能與校園建設合理融合,滿足校園多場景需求。

           

          4.1 AR 全景導航與最佳路線規劃

           

          根據用戶輸入的目的地導航請求,系統規劃出到達終點的最佳路線,系統支持 3D 全景圖瀏覽,全面展示了雙 360°球型范圍內的所有景致,支持屏幕滑動,觀看場景的各個方向;三維全景大多是通過增強現實(Augmented Reality,AR)拼接技術將照片拼合得到的圖像,最大限度地保留了場景的真實性。

           

          4.2 事務求助

           

          當用戶進入事務求助模塊,進行事務搜索,系統采用數據庫模糊匹配算法,點擊搜索后顯示事務處理地址信息以及事務處理流程的結果。事務求助模塊采用 Java 數據庫連接(Java Data Base Connectivity,JDBC) 架構,系統穩定性與流暢性大大提高,在用戶搜索事務同時,后臺實時獲取事務數據,同時保存用戶使用數據,提供更加便捷的用戶體驗。

           

          5 結語

           

          本文介紹的校園智能導覽系統以 VR 全景瀏覽、事務導覽為核心模塊,實現了路線規劃、定位導航、景點介紹等功能。VR 全景校園拓寬了虛擬現實和移動位置服務的應用領域,豐富了空間信息可視化的研究框架,同時為智慧校園的發展提供了新的研究方向,有著非常重要的理論意義和實際應用價值。

           

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