基于低功耗藍牙技術的室內定位導航

魏必成+++陸正球+++嚴旭斌+++丁一+++曹學忠

摘 要：當前傳統行業正面臨著眾多挑戰，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步。文章采用低功耗藍牙技術，為廣大用戶提供大型商場室內停車場定位導航、反向尋車、消息推送等服務，從而加快停車場的車輛周轉，提高消費者的商場購物滿意度，提升當下的停車管理服務。

關鍵詞：室內定位導航；低功耗藍牙；室內停車場

引言

當前傳統行業正面臨著眾多挑戰，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步。目前定位導航技術最成熟的當屬GPS定位，技術層面上來說，GPS可以很好地滿足室外的平面導航要求，但同樣也存在很多場景，是GPS技術所無法滿足的。例如室內定位情況，由于GPS本身技術的特性，微弱的衛星信號很難穿透建筑物，因此GPS無法實現室內的定位；室外多層（如高架環島）的情況，GPS無法定位出層數；精度問題，民用GPS一般誤差在10米以上，對于精度要求高的微定位，根本無法滿足，而基于低功耗藍牙的I beacon室內導航則很好的解決了這個問題。

1 需求分析

我們將系統分為云端和手機客戶端兩個模塊。云端確定為這幾個模塊：對顧客的維護、硬件iBeacon的維護、部署圖的維護、登錄。客戶端確定這幾個模塊：快速導航、時間收費體系、精確定位、樓層地圖查詢。

手機端提供如下設計：（1）精確定位：用戶打開App的商場地

圖，I beacon就會接受到用戶請求定位指令，I beacon計算出用戶的具體位置坐標傳送到服務器端，服務器端經過處理傳回手機端。（2）快速導航：用戶選擇導航目的地后，android端會根據用戶所在位置，為用戶規劃出最優路線。（3）消息推送：用戶某個綁定了推送消息的區域，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慣而決定。（4）停車管理：用戶到達地下停車場時，選擇停車位置，保存上傳至服務器，用戶需要返程回到自己的停止車位時，點擊停車管理中的反向尋車按鈕。

云端提供如下的設計

（1）維護：實現對用戶的管理包括查看基本信息。（2）硬件管理：實現對硬件I beacon的維護。（3）部署維護：維護日常的部署問題。（4）登錄：用戶的登錄信息一級登錄安全。

該模塊主要功能對顧客信息的管理、對iBeacon信息的管理、對部署圖信息的管理、登錄后臺系統的管理。在云端主要為客戶端進行數據的維護，包括用戶信息、硬件iBeacon的信息、部署圖。

2 基于低功耗藍牙技術的室內定位導航的架構模型設計

本系統采用C/S架構，在開發環境下，以免費開源的Eclipse為開發工具，以主流的Java為開發語言，開發安卓客戶端，以Android SDK為開發環境，用xml+html5的方式來布局，云端的開發，以J2EE開發技術開發。數據庫采用MySQL數據庫。

根據系統的功能分析，明確了系統需求，劃分了服務端和手機客戶端兩個模塊，確定了系統的邏輯架構。根據系統的特性，文章將系統分為四個層次，分別為表現層、業務邏輯規劃層、服務器層、數據層。

3 基于低功耗藍牙技術的室內定位導航的頁面設計

3.1 手機客戶端軟件進入主頁

顧客開啟手機客戶端，出現功能簡介示意圖對系統進行簡要的圖片展示說明，并進入客戶端首頁，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”按鍵的上方可以設置鬧鐘停車提車時間，已達到不會因超過幾分鐘而多付一小時的停車費目的。點擊“一鍵停車”之后會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，顧客可以看到預計的停車費用和“一鍵停車”按鍵，點擊“一鍵尋車”，可以進行反向導航，找到自己的車輛。成功找到后，自動回到“一鍵尋車”界面，之后點擊“我已找到我的車”，該次尋車、取出便完成了。

4 結束語

基于低功耗藍牙的I beacon的出現可以說是真正能實現最后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，將會催生出全新的商業模式。可預見，基于微定位導航的移動互聯系統，不僅能解決導航最后一公里難點，更能結合商業應用，使傳統行業（如大型商超、游樂場、博物館、景點等）煥發新彩。

參考文獻

[1]徐曉靜，孫濤，杜夢嘉，等.基于Wi-Fi的大型室內定位導航平臺設計與實現[J].現代計算機，2015，9.

[2]賈玉清.基于深度學習的Wi-Fi定位算法[D].江蘇：南京大學， 2014（5）.

[3]王小建.無基礎設施Wi-Fi室內定位算法研究[D].廣州：中山大學，2012（5）.

[4]周森鵬，陸正球.基于Android平臺的校園掌中設計與實現[J].現代計算機，2014，11.

作者簡介：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：軟件開發。

嚴旭斌（1995-），男，浙江湖州人，在校本科生，研究方向：軟件開發。

丁一（1994-），女，浙江紹興人，在校本科生，研究方向：軟件開發。

曹學忠（1995-），男，浙江湖州人，在校本科生，研究方向：軟件工程。