基于RFID的嵌入式奥运信息平台

    北京奥运信息平台由“主控中心计算机系统”和“嵌入式服务终端”两部分组成，各个“嵌入式服务终端”通过局域网与“主控中心”相连接。 

    “嵌入式服务终端”以三星ARM9 S3C2410嵌入式平台为载体，采用8寸大屏幕触摸屏作为人机交互平台。安全方面，运用RFID（无线射频识别）技术进行奥运村人员识别并分类管理；信息查询方面，使用迪杰斯特拉算法根据道路繁忙情况给出最短路径；环境管理方面，工作人员可以通过下挂的单片机系统对外围环境硬件进行控制。 

    “主控中心计算机系统”为整个系统的服务核心。人员管理方面，采用分级数据库进行管理，采用HSV（色彩空间变换）及边缘检测算法对远程“嵌入式终端”的登陆人员进行人脸识别，并采用DirectX 8.0进行硬件驱动实现了摄像头采集影像的实时处理；安全方面，“主控中心”可实时管理所有嵌入式终端并且提供详细的日志记录。 

    绪论 

    1.1、奥运信息平台 

    从1948年伦敦奥运会到2004年雅典奥运会，参赛的运动员及国家和地区由4062人、58个国家和地区增加到11099人、202个国家和地区（Wikipedia统计）。 

    但目前运动员、代表团、记者及游客要了解赛事安排及进展，主要依靠组委会新闻中心发布后各种媒介的传播，以致信息不能随时随地获得。 

    要参观景点则主要依靠人工询问、导游及地图。由于他们来自不同的国家（包括大量小语种国家），语言不同，交流困难；加上普通印刷地图的语言标识受版面限制，不超过两种语言，不便于他们浏览阅读，从而导致他们对奥运信息的了解颇为欠缺。 

    针对此类问题，我们可以在奥运村及主要路口建设信息亭提供触摸屏上网信息查询。目前北京市内已经有一些“数字北京信息亭”，该数字信息亭仅仅提供普通的信息查询，地图查询功能，不能对不同的用户群提供个性化的查询服务。因此，针对这个问题我们提出了我们的“嵌入式奥运服务终端”。 

    在某个固定区域的设置一台“主控中心计算机”，该计算机上使用分级数据库存储所有用户的资料，并且可以对该区域内所有“嵌入式奥运服务终端”进行控制。“嵌入式奥运服务终端”通过局域网与“主控中心计算机”连接，根据用户需求发送不同的查询请求并将查询结果反馈显示给用户。对于不同的用户，“嵌入式终端”会以不同的界面显示，比如：观众、志愿者、管理员；对于不同国家的用户，“嵌入式终端”也能提供不同的语言支持。 

    由于采用了ARM9 S3C2410处理器的嵌入式处理器，该套系统比起传统的基于PC机的查询终端成本大大降低，更加适合大范围推广。另外，专一任务的嵌入式系统比起PC系统更加稳定，功耗更小。 

    1.2、RFID（无线射频识别）人员识别 

    奥运会是一个作为四年一届的体育盛会，将会有大量人员参与其中，本届奥运会预计游客将超过百万人。如何对这些人员进行有效管理，将是北京奥运安全管理的一个重要问题。 

    这几年RFID技术逐渐发展成熟，开始向各个行业大举进军，在了解了奥运会人员管理的现状后，基于这种动态、高效和数字化的管理手段将极大方便整个奥运会的安全管理。 

    在每个“嵌入式终端”上，将附加一个RFID读卡器，这使得“嵌入式终端”能够实时监控周围一定范围内的所有人员，并且能够将这些人员信息发送“主控中心计算机”及时分析处理，主控中心能够实时监视所有嵌入式终端周围的人员动态，据此可以分析实现一套行之有效的安全管理方案。 

    1.3、基于DirectX的人脸识别 

    “科技奥运”提供给人们的是人性化的服务，在我们这套系统中，加入了人脸识别系统，这不仅在人员登陆方面提供了一定的智能化的便捷，更重要的是在安全方面给管理人员提供了极大的参考资料。 

    在每个“嵌入式终端”上都安装有一个摄像头，每当用户持RFID卡靠近终端并选择要登陆的用户名时，系统会自动调出该人员数据库中的登记照片，并对摄像头拍摄到的图片进行分析处理，将人脸分离、对比，如果相似度达到某个值，则系统自动为之登陆，如果长时间系统无法识别该人信息，该人员则只能通过自己设定的密码登陆系统进行查询。 

    DirectX技术的使用使得快速处理海量的图像信息成为可能，这样用户只需要在摄像头前一晃而过，系统就能够完成所有的识别计算并且将其间最大的相似度作为最终的对比结果。 

    1.4、地图查询 

    北京的交通一直以来是人们出行的大问题。2008年奥运会在北京举行时，世界各国的人们都聚集到了首都，特别是在各个比赛场馆附近，人员的高度集中使得交通问题更加突出。而在我们设在奥运村和各个路口的“嵌入式奥运服务终端”下挂的RFID系统则可以承担流动人员的信息采集，最终“嵌入式终端”将所有信息汇总到“主控中心计算机”由主控中心综合分析处理。 

    传统的地图查询仅仅根据预先设定的查询算法进行单一的地图查询，由于“嵌入式终端”与“主控中心计算机”有着密切的联系，主控中心可以随时根据“嵌入式终端”反馈回来的路况信息设定道路的繁忙程度，并且采用迪杰斯特拉算法根据道路繁忙情况给出最优路径，这样有效避免车辆人员拥堵，实现道路的优化使用。