智慧校园背景下校园智能导览系统设计

0　引言

 

随着高等教育的普及和高校的扩招，校园面积越来越大，学生越来越多，需要处理的事务日益剧增。目前，高校的导览模式主要存在以下问题：校内师生大多通过标语、指示牌等传统导览模式来获取位置信息，较为单一；传统的视觉导视无法满足日益变化的校园空间环境与师生的需求，缺少事务处理流程的查询和咨询服务。因此，为方便校内师生快速熟悉校园环境，提升校园形象，本文利用信息技术开发了集查询信息、定位导航、校园服务为一体的校园智能导览系统。

 

1　校园导览辅助媒介的研究与应用现状

 

目前，国内智能导览行业的发展程度同国外相比仍有一定差距，很多传统导览主要依靠人工完成，只有少数地区配备了导览设备。用户体验效果不理想、导览设备落后等现状无法满足实际需求。具体表现在以下几个方面。

 

1.1　静态展示为主

 

国内大部分高校校园导览媒介仍以静态标识为主，缺少数据更新的智能导览功能，静态标识无法生动形象地展现高校校园景观最新动态。部分校园即使已经采用智能导览辅助系统，如语音导览机，也只能提供视听服务，缺乏智能互动，并且存在设备损耗等问题。

 

1.2　路径规划为主

 

国内大部分高校校园导览媒介只提供路径规划功能，校内随处可见的指示牌仅介绍校园建筑或景点的名字与基本信息，功能单一。然而，校园内工作、学习或生活的人群还有很多事务需求，如学费缴纳方式、补办校园卡的地点、报考四六级时间等一系列问题需要咨询或解决。项目分析整合校园各方信息资源，将需要处理或解决的日常问题和解决方案内置于导览系统的事务模块，从而更好地帮助用户解决校园生活中可能遇到的大多数问题。

 

2　系统总体设计

 

2.1　系统框架设计

 

目前，大部分导览系统都是基于移动终端开发，此种现实媒介降低了设备损耗，极大地丰富了导览信息。本文以九江学院为研究对象，对其进行用户调研和数据信息的收集，并基于此开发了一套校园智能导览系统。

 

2.2　数据库设计

 

2.2.1 E-R 模型设计

 

校园智能导览系统数据库实体 - 联系（Entity Relationship，E-R）模型设计如图 1 所示。“用户”实体为“新生”“老生”“教职工”以及“外来人员”实体的组合，因为使用“校园导览系统”实体的用户群体按社会属性来分，种类复杂，考虑到本系统E-R 图设计得简洁明了，系统数据库中“用户”实体代表通过“使用”关系与“校园导览系统”实体进行联系。

 

图1 系统 E-R 模型图

 

 

2.2.2　数据库建立

 

SQLite 是一款轻型、跨平台、嵌入式的关系型数据库，占用资源低，广泛地用于嵌入式终端以及移动终端设备。基于上述优势，项目开发选择 SQLite 数据库来存储数据信息。系统建立了两个数据库：一个用来存储搜索事务信息数据库，命名为 search_db；另一个用来存储搜索历史记录数据库，命名为 records_db。系统在正式运行时，将两个逻辑数据类放在同一的数据包中，数据库的存储空间都设置为 2 GB，数据表的安排严格按照数据库设计文档要求建立。

 

2.3　系统实现

 

系统开发初期，首先完成校园景点的图像采集和事务求助信息的收集，制作图像库和事务表，并对资源进行分类和管理，为系统开发提供数据源支持。在系统的实现阶段，将收集的数据信息进行整合处理，导入 SQLite 数据库，并在系统后端对其进行逻辑事务处理。系统提供 4 个功能模块供用户使用，进行前后端页面交互设计。根据校园智能导览系统框架，依据实地调研和数据采集情况，研究并开发了校园智能导览系统移动端应用，此应用使用操作简单，便于用户使用。

 

3　系统功能模块分析

 

校园智能导览系统可以使用户快速了解校园文化和校园环境，系统提供校园地图、事务处理流程等服务。当用户需要了解校园的某处景点时，系统会显示校园建筑的文化底蕴或历史由来的相关简介；当用户需要处理事务时，系统提供事务处理流程、处理部门及其地理信息；当用户需要前往目的地时，系统可以自动规划最佳路线。

 

3.1　路线规划与定位导航功能

 

校园面积大，建筑物多包括教学楼、宿舍、图书馆、办公机构等。系统内置校园地图，可以精确定位校园每个角落。用户搜索目的地时，系统可以根据用户选择的导航方式规划出最优路线，引导用户到达目的地。

 

3.2　校园景点介绍功能

 

系统收录校园内各处景点和建筑物的信息，用户可以在移动端上查看校园景点介绍并且可以点击界面右部位置小图标一键导航到该景点。该功能可以帮助用户更好地了解校园风景、校园优秀的文化底蕴和校园丰富的历史故事。用户可以对校园有一个更全面的了解，新生、新入职的工作人员等也能快速熟悉陌生校园。

 

3.3　事务引导与求助功能

 

事务引导与求助功能是校园智能导览系统的特色核心部分，系统对校园陌生的用户（新生、新招工作者、外来访客等）提供校园事务处理流程、执行部门及其地理信息服务。系统可以根据用户搜索内容自动推送事务处理地址信息以及事务处理流程，该功能也可以给用户提供学校介绍、招生简介、专业介绍等信息。

 

图2 校园智能导览系统界面

 

4　系统特色

 

基于移动互联网环境的智能校园导览系统，系统模块设计从实际需求和用户体验度出发，在设计中与校园整体相协调，体现校园文化。将数据功能与校园建设合理融合，满足校园多场景需求。

 

4.1 AR 全景导航与最佳路线规划

 

根据用户输入的目的地导航请求，系统规划出到达终点的最佳路线，系统支持 3D 全景图浏览，全面展示了双 360°球型范围内的所有景致，支持屏幕滑动，观看场景的各个方向；三维全景大多是通过增强现实（Augmented Reality，AR）拼接技术将照片拼合得到的图像，最大限度地保留了场景的真实性。

 

4.2　事务求助

 

当用户进入事务求助模块，进行事务搜索，系统采用数据库模糊匹配算法，点击搜索后显示事务处理地址信息以及事务处理流程的结果。事务求助模块采用 Java 数据库连接（Java Data Base Connectivity，JDBC) 架构，系统稳定性与流畅性大大提高，在用户搜索事务同时，后台实时获取事务数据，同时保存用户使用数据，提供更加便捷的用户体验。

 

5　结语

 

本文介绍的校园智能导览系统以 VR 全景浏览、事务导览为核心模块，实现了路线规划、定位导航、景点介绍等功能。VR 全景校园拓宽了虚拟现实和移动位置服务的应用领域，丰富了空间信息可视化的研究框架，同时为智慧校园的发展提供了新的研究方向，有着非常重要的理论意义和实际应用价值。

 

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