无线传感网络视角下酒店管理体系探究

1绪论

1.1课题背景

自改革开放以來，国家大力倡导发展第三产业，而旅游业已经成为第三产业中最有发展潜力的新兴产业，旅游业在国民经济中的比重不断巩固和攀升。2003年，国内共接待入境旅游者9166.21万人次，创汇174.06亿美元，同比上升了 6.4%和14.6%;国内旅游人数8.70亿人次，收入3442.27亿元人民币，同比上升了 0.9%和11.2%;我国公民出境旅游人数达到2022.19万人次，同比增长21.8%;旅游业总收入4882亿元人民币，同比上升了 12.3%;旅游业收入占当年全国GDP的4.18%,同比上升了 1.26%。酒店业作为旅游业的主要基础设施，其数量和服务质量在一定程度上标志着某地旅游业发展水平，酒店行业已成为旅游业重要的组成部分。随着时代的进步与发展，以及人民生活水平的显著提高和国际交往日益扩大，旅游观光的人数与円俱增，中国酒店业也借此东风迅猛发展。酒店业作为当今社会的新兴产业在国民经济中的地位日益突出，并已经成为我国旅游业极其重要的组成部分。改革开放三十多年来，全国酒店数量极具增长，据2009年中国星级酒店统计公报，截止2009年底，全国共有星级酒店约19000家，2021年底约20000家，据此类推2021年底全国约有22000家

1.1.2信息科技旳发展

在酒店业中旳应用随着计算机技术和信息技术的发展，智能化，集成化的信息系统正在慢慢走进酒店，这种趋势促进了酒店管理系统进入了快速发展的新时期。然而，对于国内许多星级酒店来说，信息系统的建设与应用还面临刚刚起步阶段，即便对于高端酒店业来说，信息化管理的进程与客户对酒店的需求也有着相当大的差距。国内酒店业低下的信息化，智能化程度已经严重阻碍了酒店在网络时代的服务质量与营销拓展，从而大大降低了酒店企业的效益与竞争能力。可以说，国内大部分酒店管理水平距离完善的信息化管理还有很大差距。因此，网络信息化系统在国内酒店业中的应用必须引起国内从业者的高度重视。

酒店信息化管理可以更好地提高管理效率从而增强酒店的核心竞争力。对于酒店而言，盈利是根本，若要提升效益必先提高酒店的服务和管理质量，在今后的酒店业竞争将主要体现在在智能化、信息化、科技化等服务和管理方面，而质量竞争和价格竞争将不再是重点。本次研究课题的目标是建立一个基于信息技术的酒店管理系统已不再是难事。通过该系统，住户在订房、退房、要求服务方面将获得极大的方便，并且也将获得极大的科技舒适感受。

1.1.3无线传感网络在酒店业中的应用及前景

近年来，随着电子技术，无线通信技术的进步以及第三产业的大力发展，酒店管理系统的智能化逐步兴起并快速发展。智能酒店管理系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化、个性化的与众不同魅力，对于提高酒店円常管理质量，减少酒店人力成本，给客人提供舒适、安全、便利的住宿空间有着十分重要的意义，并具有十分广阔的市场前景。可以预言，智能酒店管理系统的发展将会带动整个服务行业进行一场智能化、高效化革命，必将大力推动第三产业发展，促进国民经济结构的调整和完善。有线网络技术以其幵放性、低成本、开发迅速的特点在一些系统自动化方面得到了广泛的应用，但是它同时也具有有线网络的布线复杂、灵活性和可扩展性不好等缺点。无线传感网络技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据传输率、低成本的双向无线通信技术，符合IEEE802. 15. 4标准，是IEEE工作组专门为短距离通信制订的新标准。

在目前的酒店管理系统中，对于门锁、电梯等设备的自动化管理已经存在，但其仅仅是单一的管理体系，没有连接在一起形成网络化的整体管理体系。智能化的酒店管理系统中，将无线传感网络技术应用于酒店管理网络已成为势不可挡的趋势。这不仅仅是因为无线网络可以提供更大的灵活性、流动性，省去本需要花在综合布线上的大量费用和精力，而且更因为它符合室内网络的通讯特点。随着无线传感网络技术的进一步发展，必将大大促进酒店管理网络智能化的进程。

2酒店管理系统的整体架构

本酒店管理系统在硬件设计和网络设计上均采用的两级结构：硬件上，分为总控制站（Administration Port，AP)和门锁控制板；网络上，采用两级网络通信机制，即高层的GSM网络与以太网和低层的射频网络。在円常的工作中，使用者可以通过GSM网络或者以太网对AP控制站发送开门命令，然后AP控制站通过射频网络向门锁控制板发送相应指令，令其工作。当然，也可以进行反向通信。由于门锁控制板上外接了4个按键，分别对应需要维修、需要打扫、需要服务、退房四个功能，客户可以通过按下按键与门锁控制板进行交流，门锁控制板再通过射频网络把命令发送给AP控制站，AP控制站通过GSM网络或者以太网通知管理员，以待处理。

2.1酒店管理系统硬件架构

如前所述，整个酒店管理系统分为两大部分：AP控制站和门锁控制板。二者是控制与被控制的关系。其中前者主要负责收集和发送命令，起到中转站的作用，而后者主要负责接收命令与实际工作。

2.1.1 AP控制站硬件架构

AP控制站结构图如图3所示，其核心控制芯片采用的是ATMEGA128L，采用两种通信模式：第一，经全双工的以太网控制器RTL8019AS通过网线连接到以太网上，最终与PC机进行通信，其功能是实现接入互联网以便充分利用网络资源；第二，经西门子公司的TC35I短消息模块接入GSM网络，最终与用户手持终端进行通信。在AP控制板上还接有射频模块NRF905，其作用是加入射频网络，与门锁控制板上的射频模块进行通信。另外，在AP控制板上还接有串口电路和液晶屏幕。其中，串口经RS232数据线与上位机相连，以供程序的烧写之用。而液晶屏则有两大作用，其一是上电后显示TC35I模块的初始化情况，其二是显示AP板自身和它所控制的门锁控制板的地址，便于设置。AP控制站上接有tag接口电路，可以通过连接tag烧录器对板子进行烧写和调试程序。按键电路上接有4个按键，用来设置板子的地址，号码和射频发射频段。最后，板子上安装了低电压检测电路，用于对系统的电池现实进行实时监测。图4为AP控制板实物图。

3 酒店管理系统硬件电路设计....................... 31-46

3.1 AP控制站功能介绍 .......................31-42

3.2 门锁控制板功能介绍....................... 42-45

3.2.1 射频识别模块电路....................... 43

3.2.2 电机驱动电路....................... 43-45

3.3 本章小结....................... 45-46

4 酒店管理系统软件设计....................... 46-61

4.1 系统软件分析....................... 46-47

4.1.1 AP控制站软件分析 .......................46

4.1.2 门锁控制板软件分析 .......................46-47

4.2 射频通信协议设计及射频网络配置....................... 47-50

4.2.1 射频通信协议设计 .......................47-50

4.2.2 射频网络设置....................... 50

4.3 系统子模块软件设计....................... 50-56

4.4 本章小结....................... 56-61

5 系统调试及运行 .......................61-71

5.1 系统软件调试....................... 61-63

5.1.1 创建项目工程....................... 61-62

5.1.2 程序的编译 .......................62-63

5.2 系统联机调试....................... 63-64

5.3 系统上电后运行状况....................... 64-70

5.4 本章小结 .......................70-71

结论

本设计突破了传统酒店管理系统中单一网络结构和无网络接入仅基于射频识别系统的感应式门禁结构，将生活中普及应用的GSM网络、以太网、射频网络和RFID系统糅合进本设计体系，形成两级网络结构和三种渠道的开门方式，大大提高了酒店管理系统的管理效率，并解决了单一结构的不可靠性问题。本文主要完成了以下几个方面：

(1)介绍了酒店管理系统的整体硬件架构和软件结构。硬件上，酒店管理系统分为AP控制站和门锁控制板两块，二者关系是管理中心与控制节点的关系。本文分别对二者的功能和结构进行了分析介绍，并且简介了一下整个系统所采用的核心技术：射频通信技术和射频识别技术的原理。在系统的网络层面上，分为两级结构：高层的GSM网络和以太网以及低层的射频网络。本文详细介绍了这两级网络之间的结构关系，并对引进这种结构带来的好处进行了讨论。

(2)整个系统中重要的模块电路包括：微处理器模块、GSM模块、以太网控制器模块、射频通信模块、射频识别模块、电源模块和电量检测模块。本文用了一章的篇幅详尽叙述了上述各模块电路的设计与功能，使得系统在硬件层次上清晰和具体起来。

(3)整个系统的软件设计在结构上包含两个层次：首先是网络层面的通信协议以及一些工作机制，比如ARQ机制；其次是上述模块的低层硬件驱动开发。由于GSM网络和以太网通信协议己经内嵌到相应的模块之中，所以本文主要对射频网络通信协议以及网络配置进行了介绍。在硬件驱动开发设计中，结合了硬件电路对各个模块的软件配置和在实际应用中处理各种任务的工作流程加以详细介绍。本文最后简略介绍了程序的编译与联机调试情况，并详细介绍了两块控制板上电之后的运行和设置状况。

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