基于低功耗蓝牙技术的室内定位导航

魏必成+++陆正球+++严旭斌+++丁一+++曹学忠

摘 要：当前传统行业正面临着众多挑战，如何在信息化的今天拔得头筹，很大程度上要依托科技的进步。文章采用低功耗蓝牙技术，为广大用户提供大型商场室内停车场定位导航、反向寻车、消息推送等服务，从而加快停车场的车辆周转，提高消费者的商场购物满意度，提升当下的停车管理服务。

关键词：室内定位导航；低功耗蓝牙；室内停车场

引言

当前传统行业正面临着众多挑战，如何在信息化的今天拔得头筹，很大程度上要依托科技的进步。目前定位导航技术最成熟的当属GPS定位，技术层面上来说，GPS可以很好地满足室外的平面导航要求，但同样也存在很多场景，是GPS技术所无法满足的。例如室内定位情况，由于GPS本身技术的特性，微弱的卫星信号很难穿透建筑物，因此GPS无法实现室内的定位；室外多层（如高架环岛）的情况，GPS无法定位出层数；精度问题，民用GPS一般误差在10米以上，对于精度要求高的微定位，根本无法满足，而基于低功耗蓝牙的I beacon室内导航则很好的解决了这个问题。

1 需求分析

我们将系统分为云端和手机客户端两个模块。云端确定为这几个模块：对顾客的维护、硬件iBeacon的维护、部署图的维护、登录。客户端确定这几个模块：快速导航、时间收费体系、精确定位、楼层地图查询。

手机端提供如下设计：（1）精确定位：用户打开App的商场地

图，I beacon就会接受到用户请求定位指令，I beacon计算出用户的具体位置坐标传送到服务器端，服务器端经过处理传回手机端。（2）快速导航：用户选择导航目的地后，android端会根据用户所在位置，为用户规划出最优路线。（3）消息推送：用户某个绑定了推送消息的区域，就有可能接受到该推送消息，该消息的推送情况由用户的浏览习惯而决定。（4）停车管理：用户到达地下停车场时，选择停车位置，保存上传至服务器，用户需要返程回到自己的停止车位时，点击停车管理中的反向寻车按钮。

云端提供如下的设计

（1）维护：实现对用户的管理包括查看基本信息。（2）硬件管理：实现对硬件I beacon的维护。（3）部署维护：维护日常的部署问题。（4）登录：用户的登录信息一级登录安全。

该模块主要功能对顾客信息的管理、对iBeacon信息的管理、对部署图信息的管理、登录后台系统的管理。在云端主要为客户端进行数据的维护，包括用户信息、硬件iBeacon的信息、部署图。

2 基于低功耗蓝牙技术的室内定位导航的架构模型设计

本系统采用C/S架构，在开发环境下，以免费开源的Eclipse为开发工具，以主流的Java为开发语言，开发安卓客户端，以Android SDK为开发环境，用xml+html5的方式来布局，云端的开发，以J2EE开发技术开发。数据库采用MySQL数据库。

根据系统的功能分析，明确了系统需求，划分了服务端和手机客户端两个模块，确定了系统的逻辑架构。根据系统的特性，文章将系统分为四个层次，分别为表现层、业务逻辑规划层、服务器层、数据层。

3 基于低功耗蓝牙技术的室内定位导航的页面设计

3.1 手机客户端软件进入主页

顾客开启手机客户端，出现功能简介示意图对系统进行简要的图片展示说明，并进入客户端首页，如图1所示。

3.2 停车界面

在停车界面中，可以迅速看到“一键停车”按键。“一键停车”按键的上方可以设置闹钟停车提车时间，已达到不会因超过几分钟而多付一小时的停车费目的。点击“一键停车”之后会在地图上显示停车的位置，并记录。具体操作如图2所示：

3.3 寻车界面

在寻车界面中，顾客可以看到预计的停车费用和“一键停车”按键，点击“一键寻车”，可以进行反向导航，找到自己的车辆。成功找到后，自动回到“一键寻车”界面，之后点击“我已找到我的车”，该次寻车、取出便完成了。

4 结束语

基于低功耗蓝牙的I beacon的出现可以说是真正能实现最后1公里定位的最佳方案，BLE精确的定位精度、低廉的部署成本、高度灵活性，将会催生出全新的商业模式。可预见，基于微定位导航的移动互联系统，不仅能解决导航最后一公里难点，更能结合商业应用，使传统行业（如大型商超、游乐场、博物馆、景点等）焕发新彩。

参考文献

[1]徐晓静，孙涛，杜梦嘉，等.基于Wi-Fi的大型室内定位导航平台设计与实现[J].现代计算机，2015，9.

[2]贾玉清.基于深度学习的Wi-Fi定位算法[D].江苏：南京大学， 2014（5）.

[3]王小建.无基础设施Wi-Fi室内定位算法研究[D].广州：中山大学，2012（5）.

[4]周森鹏，陆正球.基于Android平台的校园掌中设计与实现[J].现代计算机，2014，11.

作者简介：魏必成（1996-），男，浙江嵊州人，在校本科生，研究方向：软件工程。

陆正球（1982-），男，浙江余姚人，硕士研究生，讲师，研究方向：软件开发。

严旭斌（1995-），男，浙江湖州人，在校本科生，研究方向：软件开发。

丁一（1994-），女，浙江绍兴人，在校本科生，研究方向：软件开发。

曹学忠（1995-），男，浙江湖州人，在校本科生，研究方向：软件工程。