基于智能云路由的智慧酒店系统设计
0 引言
随着现代互联网技术的日趋进步，从国内外酒店行业的创新便可以看到现代互联网先进技术的踪迹，酒店行业的信息化、智能化，以及改变传统酒店业竞争方式和经营管理模式，成为新的趋势[1,2]。在过去的10年，因为酒店数量持续增加，导致中国酒店的竞争愈加白热化。从互联网时代步入移动互联网时代，机器人开始应用于中国酒店的服务中，以一种全新的方式实现了酒店自助入住。智慧酒店在减少人员成本、节省能源、降低酒店成本等方面大显身手。可以看到，智慧酒店系统有非常广阔的市场前景。
当前，酒店业的规范化、规模化正向智慧化阶段转变，酒店行业的成功越来越离不开互联网、物联网[3]。作为如今不断发展的主要自媒体平台，在酒店行业互联网化的过程中无疑会发挥其移动互联网化、社交化和数据化的能力。酒店客房内的各种硬件设备通过互联网反馈信息，从而实现人、物、网络三者的连接，构成了便于控制、识别和管理的物联网，变革了酒店传统的经营模式，提高了经济效益，为用户创造了
基于智能云路由的智慧酒店系统设计
梁 锋，陈俊彦，黄 龙，程锡瑞，玉富友
（桂林电子科技大学计算机与信息安全学院，广西 桂林 541004）
【摘要】酒店行业的信息化、智能化，以及改变传统酒店业竞争方式和经营管理模式，成为新的趋势。本系统利用智能云路由技术、ZigBee技术等物联网相关技术将客房的电器设备与移动端深度融合并连接到一起，采用OpenWRT为内核的嵌入式系统作为中心控制与数据网关平台，接收和处理外围ZigBee协调器传输过来的信息。用户可通过移动端安装的、Android和iOS客户端软件与系统进行交互，具有视频监控、传感器监控、远程信息传输与智能报警功能。智慧酒店可以最大限度地满足用户需求，在促进传统酒店经营模式的变革、提高经济效益、节约酒店经营成本上具有巨大的潜力。
【关键词】智慧酒店；智能云路由；ZigBee；OpenWRT
【中图分类号】TP391.7  【文献标识码】A  【文章编号】2095-5065（2018）04-0077-06
收稿日期：2018-3-22
作者简介：梁锋（1996—），男，广西北流人，本科在读，
研究方向为软件工程理论与方法；
陈俊彦（1985—），男，广西梧州人，硕士，助理研究员，
研究方向为物联网应用技术、海量数据存储；
黄龙（1995—），男，广西玉林人，本科在读，研究方向为
物联网应用技术；
程锡瑞（1995—），男，广西玉林人，本科在读，研究方向
为物联网应用技术；
玉富友（1997—），男，广西南宁人，本科在读，研究方向
为物联网应用技术。
基金项目：2017年广西大学生创新创业训练计划项
目“基于R F I D的智慧酒店管理系统”（项目编号：
201710595080）；2017年桂林电子科技大学教育教学改革项
目“创新创业教育体系下物联网方向人才培养研究与实践”
（项目编号：JGB201707）。
良好的居住环境，节约了酒店经营管理成本[4]。
1 系统设计方案
本系统利用智能云路由、ZigBee 技术等物联网相关技术将房间的电器设备与移动端深度融合并连接到一起，实现了通过移动端预置输入密码，实现移动端开门的智能操作。同时移动端加入酒店房间查询、订/退房等一系列订单管理功能，酒店房间配置智能家居系统，房客入住后通过移动端智能操控房间内空调、电灯等客房设施，无须手工频繁操作，使房客全程享受智能化、人性化、便捷化的舒适服务。酒店管理方可以根据房间用电及用水情况、一次性用品使用情况等数据统计，设置房间阶梯价，如用房间折扣、优惠券等形式引导节能住店。有效降低酒店的各类成本投入，改进酒店安防，增强酒店核心竞争力，打造低碳环保的智慧化酒店，在酒店行业具有广泛的应用前景[5]。
本系统为酒店提供三大平台（、Android 和iOS 平台）客户端的定制开发，提供全方位的信息交互功能。使用该系统，酒店可以采取移动化
手段优化酒店管理，包括结算、入住情况查询、一键退房等，并利用智能化控制技术结合节能管理措施，设计节能规划，引导节能住店等，达到开源节流的目的。
在、Android 或iOS 平台支付订单后设置房间密码，输入房间密码就可以实现在移动端开门的智能操作。
系统结构图如图1所示。
（1）房客使用移动客户端（/Android/iOS ）进行酒店房间预订，预订成功后，设置酒店房间的密码，系统通过三层安全加密防止密码被黑客获取，分别是通信网络有加密，传输的密码数据有加密，开门进行密码验证。
（2）房客进入房间后，连上房间Wi-Fi ，第一次操作房间设备时需要输入密码。之后每次打开门都需要输入密码，以保证房客财产安全，操作其他设备则不再需要输入，免除操作的麻烦。
云服务器
平台Android 平台ZigBee 协调器
温/湿度传感器
烟雾传感器
光敏传感器雨滴传感器
人体红外热释传感器
灯
门窗电视空调
传感器模块
智能路由器
iOS 平台
用户
智能云路由
图1 系统结构图
房客使用移动端进行操作，把加密后的指令发送到云服务器，云服务器进行响应，通过智能路由器传输指令控制ZigBee协调器操控房间内的门、窗、空调、电视、灯等。
（3）当房间出现烟雾时，烟雾传感器会报警。温/湿度传感器实时获取房间的温/湿度、自动调节空调的温度，把数据和指令发送给ZigBee协调器，通过云路由上传到服务器进行存储或者实现相应的操作。温/
湿度传感器实时对室外湿度进行检测，加上光敏传感器和雨滴传感器的作用，检测到窗外下雨，会自动关闭窗户。当光敏传感器和人体红外热释传感器检测到有人时，灯会自动亮起，且可以自动调节灯的亮度。
（4）房客在移动端进行一键退房，一定时间过后，房客将不能再控制房间设备，设备自动关闭，节省用电成本，免前台退房步骤，省去麻烦。在移动端配以低碳模块，与房间的智能电/水表结合，显示用户的用电/水数，与酒店低碳活动结合，引导房客节能住店，响应国家节能减排的号召。
（5）移动端在、Android、iOS这三大平台上进行开发，最大化限度地获取各个用户体，三大平台均使用Bmob作为云后台，节省开发时间和成本。
（6）在移动端可收集房客的年龄阶段、性别、生日、家庭成员、出发地、旅行目的地、入住房型、天数、就餐类型、就餐习惯、购买商品、娱乐种类、用车情况等大量有用数据。对这些数据进行统计分析，利用Spark进行快速处理，能够在房客提交订单后，迅速给出服务方案。比如在房客入住之前，提前在电视机里准备好房客喜欢的歌曲类型、电影等，也可以根据不同消费程度推荐不同的服务类型，给予房客宾至如归的独特体验。
2 智能云路由系统设计
本系统所研究的基于云路由的智慧酒店系统，充分利用酒店中不可缺少的路由器，采用OpenWRT为内核的嵌入式系统作为中心控制与数据网关平台，接收和处理外围ZigBee协调器传输过来的信息。房客可通过移动端安装的、Android和iOS客户端软件与系统进行交互，具有视频监控、传感器监控、远程信息传输与智能报警功能。
智能云路由的主要功能是通过协调器实现与下级传感器的信息收发，衔接传感器与云服务器，实现网关功能。在智能云路由器中，利用串口读取下级协调器发送的温/湿度、烟雾等信息，同时在后台连接云服务器搭建云平台，将收到的温/湿度等数据上传至云平台，并将其显示在页面上。同样在云平台上智能处理烟雾报警等信息，达到自动开窗排气等安防效果。在云平台上同样实现自主控制室内家居的效果，如提前让空调控温，在房客入住前自动打开房间必要设备等。
网络中的通信节点要实现相互通信，必须分配一个唯一的IP地址给每个节点。在WAN和LAN子网中，本系统设计的路由器至少有两个网络端口连接到这两个子网，每个端口与IP地址之间一一对应，而且要与所连接IP子网的网络号一致。一个端口有一个网络号，对应不同的IP子网，使每个子网主机可以通过自己的子网IP地址，请求发送IP数据到路由器中。IP数据报发送到路由器中后，路由器接收并进行相应的判断处理。路由器判断出报文是正确的，就将数据报转发，不正确则丢弃。如果路由器与这个目的IP地址在同一个子网上相连，路由器就会把报文转发到目的子网上去；否则把它转发给下一跳路由器。进行以上操作的前提条件是，每台路由器需有一个路由表，并且可以生成并更新路由表。网络的拓扑结构可
以反映在路由表上，路由表的一条表项包含下一跳路由器的地址和相应的网络接口、数据报的目的IP地址等，路由表随着网络拓扑的变化有相应的改变。
向哪个地址转发数据是通过查询路由表来决定的。首先路由器搜寻是否有相符合的主机地
址，如果没有，再搜寻相符合的网络地址，默认路由才是最后要搜索的。根据搜索到的相符合的表项，路由器把数据从相应的接口发送出去[6]。
以上述各要素作为基础，智能云路由器就可以顺利地完成数据转发。
3 系统实现
3.1 智能控制模块实现
用于系统测试的智能云路由器采用Ralink RT5350F 芯片为主控芯片，并搭载CC2530核心板作为ZigBee 节点协调器，实物图如图2所示。
传感器模块以CC2530为主的核心板为中心，配以合适的外围电路形成硬件模块。ZigBee 节点上采用的外围设备有光敏、雨滴、温/湿度、人体红外热释、烟雾等传感器，还有各种继电器、电机、蜂鸣器、灯等。终端分为门模块、卧室模块、卫生间模块、窗模块。用于测试的系统硬件模型实物如图3所示。
3.2 客户端实现
南宁电子科技广场在客户端界面设计中，主要分为登录模块、酒店预订模块、智能控制模块和用户信息管理 模块。
主页界面为酒店预订模块，如图4所示，可选择酒店的地点、预订酒店的时间、酒店的品牌。
Ralink  RT5350F
CC2530
图
2
智能云路由器与协调器模块
图3 硬件模型实物图
根据这些条件，即可查询酒店的相关信息从而进行预订。点击“立即预订”，出现酒店信息，可以按照一些条件对酒店进行筛选，选择酒店后，对酒店信息进行核对，填写房客信息，进行支付。支付成功后，设置房间密码，即可对酒店房间进行操作。
智能控制模块主要实现房间设备的控制及传感器数据的显示，如图5所示。进入智能控制模块需要输入房间的密码，以保证房间设备的安全，房客可以通过App对房间的灯、空调、电视机等进行操控。
3.3 系统测试结果
在系统实际测试中，房间设备和传感器能够按预期要求进行实时控制及状态反馈，连续开启3天无异常，表现出良好的稳定性和可靠性。表1所示为系统测试模块及结果。4 结语
本文所述的基于云路由的智慧酒店系统设计，为酒店提供移动端的定制开发，与完善的线上线下互动营销方式，利用ZigBee技术、智能路由等物联网相关技术将客房的各种设备与深度融合并连接到一起，提供全方位的信息交互功能。与传统酒店相比，它能为酒店提供新的商业模式，再造酒店管理流程，提高酒店经济效益，促进酒店设施资源的合理开采和循环使用，
降低酒店的消耗成本。智慧酒店在用户个性化和
定制化服务方面应用传感器、RFID、大数据等技
术，可以最大限度地满足房客需求，在促进传统
酒店经营模式的变革、提高经济效益、节约酒店
经营成本上具有巨大的潜力。
图4 酒店预订模块界面

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