基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的室內(nèi)定位導(dǎo)航

魏必成+++陸正球+++嚴(yán)旭斌+++丁一+++曹學(xué)忠

摘 要：當(dāng)前傳統(tǒng)行業(yè)正面臨著眾多挑戰(zhàn)，如何在信息化的今天拔得頭籌，很大程度上要依托科技的進(jìn)步。文章采用低功耗藍(lán)牙技術(shù)，為廣大用戶提供大型商場(chǎng)室內(nèi)停車場(chǎng)定位導(dǎo)航、反向?qū)ぼ嚒⑾⑼扑偷确?wù)，從而加快停車場(chǎng)的車輛周轉(zhuǎn)，提高消費(fèi)者的商場(chǎng)購(gòu)物滿意度，提升當(dāng)下的停車管理服務(wù)。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)定位導(dǎo)航；低功耗藍(lán)牙；室內(nèi)停車場(chǎng)

引言

當(dāng)前傳統(tǒng)行業(yè)正面臨著眾多挑戰(zhàn)，如何在信息化的今天拔得頭籌，很大程度上要依托科技的進(jìn)步。目前定位導(dǎo)航技術(shù)最成熟的當(dāng)屬GPS定位，技術(shù)層面上來(lái)說(shuō)，GPS可以很好地滿足室外的平面導(dǎo)航要求，但同樣也存在很多場(chǎng)景，是GPS技術(shù)所無(wú)法滿足的。例如室內(nèi)定位情況，由于GPS本身技術(shù)的特性，微弱的衛(wèi)星信號(hào)很難穿透建筑物，因此GPS無(wú)法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的定位；室外多層（如高架環(huán)島）的情況，GPS無(wú)法定位出層數(shù)；精度問(wèn)題，民用GPS一般誤差在10米以上，對(duì)于精度要求高的微定位，根本無(wú)法滿足，而基于低功耗藍(lán)牙的I beacon室內(nèi)導(dǎo)航則很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。

1 需求分析

我們將系統(tǒng)分為云端和手機(jī)客戶端兩個(gè)模塊。云端確定為這幾個(gè)模塊：對(duì)顧客的維護(hù)、硬件iBeacon的維護(hù)、部署圖的維護(hù)、登錄。客戶端確定這幾個(gè)模塊：快速導(dǎo)航、時(shí)間收費(fèi)體系、精確定位、樓層地圖查詢。

手機(jī)端提供如下設(shè)計(jì)：（1）精確定位：用戶打開(kāi)App的商場(chǎng)地

圖，I beacon就會(huì)接受到用戶請(qǐng)求定位指令，I beacon計(jì)算出用戶的具體位置坐標(biāo)傳送到服務(wù)器端，服務(wù)器端經(jīng)過(guò)處理傳回手機(jī)端。（2）快速導(dǎo)航：用戶選擇導(dǎo)航目的地后，android端會(huì)根據(jù)用戶所在位置，為用戶規(guī)劃出最優(yōu)路線。（3）消息推送：用戶某個(gè)綁定了推送消息的區(qū)域，就有可能接受到該推送消息，該消息的推送情況由用戶的瀏覽習(xí)慣而決定。（4）停車管理：用戶到達(dá)地下停車場(chǎng)時(shí)，選擇停車位置，保存上傳至服務(wù)器，用戶需要返程回到自己的停止車位時(shí)，點(diǎn)擊停車管理中的反向?qū)ぼ嚢粹o。

云端提供如下的設(shè)計(jì)

（1）維護(hù)：實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的管理包括查看基本信息。（2）硬件管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件I beacon的維護(hù)。（3）部署維護(hù)：維護(hù)日常的部署問(wèn)題。（4）登錄：用戶的登錄信息一級(jí)登錄安全。

該模塊主要功能對(duì)顧客信息的管理、對(duì)iBeacon信息的管理、對(duì)部署圖信息的管理、登錄后臺(tái)系統(tǒng)的管理。在云端主要為客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù)，包括用戶信息、硬件iBeacon的信息、部署圖。

2 基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的室內(nèi)定位導(dǎo)航的架構(gòu)模型設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，在開(kāi)發(fā)環(huán)境下，以免費(fèi)開(kāi)源的Eclipse為開(kāi)發(fā)工具，以主流的Java為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)安卓客戶端，以Android SDK為開(kāi)發(fā)環(huán)境，用xml+html5的方式來(lái)布局，云端的開(kāi)發(fā)，以J2EE開(kāi)發(fā)技術(shù)開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。

根據(jù)系統(tǒng)的功能分析，明確了系統(tǒng)需求，劃分了服務(wù)端和手機(jī)客戶端兩個(gè)模塊，確定了系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)。根據(jù)系統(tǒng)的特性，文章將系統(tǒng)分為四個(gè)層次，分別為表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯規(guī)劃層、服務(wù)器層、數(shù)據(jù)層。

3 基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的室內(nèi)定位導(dǎo)航的頁(yè)面設(shè)計(jì)

3.1 手機(jī)客戶端軟件進(jìn)入主頁(yè)

顧客開(kāi)啟手機(jī)客戶端，出現(xiàn)功能簡(jiǎn)介示意圖對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要的圖片展示說(shuō)明，并進(jìn)入客戶端首頁(yè)，如圖1所示。

3.2 停車界面

在停車界面中，可以迅速看到“一鍵停車”按鍵。“一鍵停車”按鍵的上方可以設(shè)置鬧鐘停車提車時(shí)間，已達(dá)到不會(huì)因超過(guò)幾分鐘而多付一小時(shí)的停車費(fèi)目的。點(diǎn)擊“一鍵停車”之后會(huì)在地圖上顯示停車的位置，并記錄。具體操作如圖2所示：

3.3 尋車界面

在尋車界面中，顧客可以看到預(yù)計(jì)的停車費(fèi)用和“一鍵停車”按鍵，點(diǎn)擊“一鍵尋車”，可以進(jìn)行反向?qū)Ш剑业阶约旱能囕v。成功找到后，自動(dòng)回到“一鍵尋車”界面，之后點(diǎn)擊“我已找到我的車”，該次尋車、取出便完成了。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于低功耗藍(lán)牙的I beacon的出現(xiàn)可以說(shuō)是真正能實(shí)現(xiàn)最后1公里定位的最佳方案，BLE精確的定位精度、低廉的部署成本、高度靈活性，將會(huì)催生出全新的商業(yè)模式。可預(yù)見(jiàn)，基于微定位導(dǎo)航的移動(dòng)互聯(lián)系統(tǒng)，不僅能解決導(dǎo)航最后一公里難點(diǎn)，更能結(jié)合商業(yè)應(yīng)用，使傳統(tǒng)行業(yè)（如大型商超、游樂(lè)場(chǎng)、博物館、景點(diǎn)等）煥發(fā)新彩。

參考文獻(xiàn)

[1]徐曉靜，孫濤，杜夢(mèng)嘉，等.基于Wi-Fi的大型室內(nèi)定位導(dǎo)航平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2015，9.

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作者簡(jiǎn)介：魏必成（1996-），男，浙江嵊州人，在校本科生，研究方向：軟件工程。

陸正球（1982-），男，浙江余姚人，碩士研究生，講師，研究方向：軟件開(kāi)發(fā)。

嚴(yán)旭斌（1995-），男，浙江湖州人，在校本科生，研究方向：軟件開(kāi)發(fā)。

丁一（1994-），女，浙江紹興人，在校本科生，研究方向：軟件開(kāi)發(fā)。

曹學(xué)忠（1995-），男，浙江湖州人，在校本科生，研究方向：軟件工程。