徐曉靜，孫濤，杜夢(mèng)嘉，陸正球，蘆尚帆（寧波大紅鷹學(xué)院，寧波　315175）

基于Wi-Fi的大型商場(chǎng)室內(nèi)定位導(dǎo)航平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

徐曉靜，孫濤，杜夢(mèng)嘉，陸正球，蘆尚帆
（寧波大紅鷹學(xué)院，寧波315175）

0　引言

近十年，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷發(fā)展，在中國(guó)各大城市中，涌現(xiàn)出了越來(lái)越多的大型商場(chǎng)；這些商場(chǎng)以其直觀的營(yíng)銷方式和多樣化的產(chǎn)品在服務(wù)業(yè)中逐漸占據(jù)重要的地位，也被越來(lái)越多的人所接受，可以說(shuō)不管是衣食住行，還是娛樂(lè)消遣人們的需求都能獲得滿足。

但大型商場(chǎng)規(guī)模龐大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，伴隨而來(lái)的是消費(fèi)者的購(gòu)物體驗(yàn)流暢度大大降低。消費(fèi)者在購(gòu)物過(guò)程中，常會(huì)因?yàn)椴皇煜ど虉?chǎng)的布局，而無(wú)法確定當(dāng)前所在位置，也常需花費(fèi)更多精力尋找目標(biāo)商戶；以及對(duì)于駕車的朋友，常會(huì)被“最后一公里”的問(wèn)題困擾，即從地下車庫(kù)上來(lái)進(jìn)入商場(chǎng)，或從當(dāng)前位置到達(dá)自己的車位；此外，消費(fèi)者也常容易錯(cuò)過(guò)商場(chǎng)中的各類優(yōu)惠促銷信息。從商場(chǎng)的角度，商場(chǎng)應(yīng)該在移動(dòng)時(shí)代讓推廣信息的方式、營(yíng)銷策略更加現(xiàn)代化、精準(zhǔn)化，而結(jié)合室內(nèi)定位導(dǎo)航服務(wù)，是從大型商場(chǎng)本身特點(diǎn)出發(fā)，以及從消費(fèi)者購(gòu)物過(guò)程考慮的最佳選擇，另外反觀市面上諸多結(jié)合室外定位的LBS服務(wù)，可想室內(nèi)定位導(dǎo)航與大型商場(chǎng)的結(jié)合勢(shì)必是商機(jī)四伏。

1　需求分析

本平臺(tái)結(jié)合商家和用戶的需要，提供室內(nèi)定位導(dǎo)航、消息推送、停車管理、獲取優(yōu)惠促銷以及商戶信息等服務(wù)［3］，并為商場(chǎng)供商戶等基礎(chǔ)信息維護(hù)、商場(chǎng)地圖編輯、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等服務(wù)。

手機(jī)端提供如下功能：

①位置定位：用戶打開App的商場(chǎng)地圖，地圖上會(huì)自動(dòng)定位到用戶當(dāng)前所在商場(chǎng)的對(duì)應(yīng)位置。

②路線導(dǎo)航：用戶選擇目標(biāo)商戶后點(diǎn)擊導(dǎo)航，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精準(zhǔn)消息推送：實(shí)現(xiàn)用戶進(jìn)入商場(chǎng)內(nèi)某個(gè)綁定了推送消息的區(qū)域，就能接收到該推送消息，是否推送該消息還將根據(jù)用戶的瀏覽習(xí)慣決定。

④停車管理：實(shí)現(xiàn)在停好車后進(jìn)行當(dāng)前車位綁定，并為用戶正向?qū)ふ臆噹?kù)出口規(guī)劃路線；在購(gòu)物結(jié)束后，可以點(diǎn)擊反向?qū)ぼ?，就可輕松找到車位。

⑤商戶信息管理：為用戶提供了所在商場(chǎng)的商戶信息、促銷信息、活動(dòng)信息。

⑥位置指紋管理：建立位置指紋庫(kù)，管理員登錄其自己客戶端在對(duì)應(yīng)位置采集并上傳該位置的Wi-Fi特征信息，建立位置指紋庫(kù)。

管理端提供如下功能：

①用戶管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)注用戶的管理，包括查看用戶基本信息。

②商戶管理：實(shí)現(xiàn)商場(chǎng)內(nèi)商戶信息的管理，包括商戶基本信息管理、商戶分類管理、活動(dòng)促銷管理。

③地圖管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)商場(chǎng)地圖的管理，包括地圖上傳，以及在地圖上進(jìn)行商戶、推送消息、路線、車位、公共場(chǎng)所編輯。

④數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：包括商場(chǎng)每日瀏覽統(tǒng)計(jì)、促銷管理、活動(dòng)統(tǒng)計(jì)和用戶活動(dòng)軌跡分析等。

2　基于Wi-Fi的大型商場(chǎng)導(dǎo)購(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

根據(jù)需求分析，對(duì)各模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。本平臺(tái)基于B/S架構(gòu)，采用Struts2+Spring+Hibernate輕量級(jí)J2EE框架進(jìn)行開發(fā)，使代碼有“高內(nèi)聚，低耦合”［4］特性，便于擴(kuò)展和維護(hù)；數(shù)據(jù)源采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，具有體積小，速度快，總體成本低的優(yōu)點(diǎn)。

Android客戶端采用HTTP協(xié)議訪問(wèn)Web服務(wù)端獲取數(shù)據(jù)。系統(tǒng)分為定位導(dǎo)航、消息推送、地圖管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等模塊。

該模塊便于用戶在商城內(nèi)尋找目標(biāo)商戶、公共設(shè)施（洗手間、ATM機(jī)），以及反向?qū)ふ臆噹?kù)中的車位等。進(jìn)入App后，用戶選擇某商戶并點(diǎn)擊導(dǎo)航圖標(biāo)或在停車記錄界面中點(diǎn)擊“取回我的車”，服務(wù)端便會(huì)為其規(guī)劃出最佳路徑并返回給客戶端。平臺(tái)的“定位”是將客戶端采集到的Wi-Fi特征數(shù)據(jù) （即Mac地址和RSSI值）與初始階段采集位置指紋庫(kù)進(jìn)行匹配，并采用防脈沖干擾平均濾波法消除由于偶然脈沖干擾引起的偏差，從而推斷出用戶的所在位置。關(guān)于“導(dǎo)航”，結(jié)合了A*算法和DFS算法，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將每張地圖上的可走路線通過(guò)遍歷，最終推算出最優(yōu)的路徑，若是跨樓層情況需結(jié)合樓層的上下層關(guān)系。定位導(dǎo)航流程如圖1所示：

圖1　定位導(dǎo)航流程

客戶端采集Wi-Fi信號(hào)代碼如下：

效果如圖2所示：

圖2　建立位置指紋庫(kù)與定位導(dǎo)航

本模塊主要幫助用戶了解其當(dāng)前位置附近的信息，以及幫助推廣與商場(chǎng)合作商家的產(chǎn)品。推送消息需后臺(tái)管理員在Web端將其綁定到商場(chǎng)地圖的對(duì)應(yīng)位置。當(dāng)用戶在該消息的推送范圍內(nèi)，且消息符合用戶的喜好興趣，用戶就會(huì)收到該消息。效果如圖3所示：

圖3　門店導(dǎo)航

強(qiáng)大地圖管理功能，管理員可對(duì)商場(chǎng)的地圖進(jìn)行全景地圖查看、單層地圖編輯、上下樓層樓梯間關(guān)系建立等操作，為客戶端的定位導(dǎo)航鋪設(shè)技術(shù)支持。其中繪制地圖以及地圖上商鋪等信息代碼如下：

效果如圖4所示：

圖4　地圖管理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)提供了日流量統(tǒng)計(jì)、促銷統(tǒng)計(jì)、活動(dòng)分析，以及每日用戶活動(dòng)軌跡分析。從而給商場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)提供合理規(guī)劃商場(chǎng)的依據(jù)。其效果如圖5所示：

圖5　每日用戶活動(dòng)軌跡分析統(tǒng)計(jì)

現(xiàn)大型商場(chǎng)多附帶多層停車場(chǎng)，但逆向?qū)ぼ嚭蛷能噹?kù)到商場(chǎng)內(nèi)的 “最后一公里”問(wèn)題還未得到合理解決。本平臺(tái)針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，提出停車場(chǎng)服務(wù)。用戶在停完車后打開App進(jìn)行車位的綁定，為逆向?qū)ぼ囉涗浤康牡?。而“最后一公里”，即結(jié)合前面提出的定位導(dǎo)航功能、地圖管理，為用戶省去麻煩。效果如圖6所示：

圖6　停車場(chǎng)服務(wù)

本模塊為用戶提供所在商場(chǎng)的商戶、促銷、活動(dòng)等信息，并且用戶可以根據(jù)需要去篩選信息。讓其能快速地了解所在商場(chǎng)最新情況，迅速調(diào)整購(gòu)物計(jì)劃。效果如圖7所示：

圖7　商場(chǎng)信息服務(wù)

3　結(jié)語(yǔ)

隨著室內(nèi)定位技術(shù)的關(guān)注度之高，它將不再是難題。結(jié)合室內(nèi)定位導(dǎo)航與大型商場(chǎng)的導(dǎo)購(gòu)服務(wù)，著眼于消費(fèi)者最為關(guān)注、最困擾的方方面面，從而提供給消費(fèi)者最為喜聞樂(lè)見(jiàn)的購(gòu)物信息，并解決其購(gòu)物過(guò)程中常有的困擾，勢(shì)必大大提高消費(fèi)者對(duì)商場(chǎng)的粘性，提高商場(chǎng)的服務(wù)水平，創(chuàng)造更多價(jià)值。

［1］王小建.無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施Wi-Fi室內(nèi)定位算法研究［D］.廣州：中山大學(xué)，2012（5）.

［2］覃玉清.基于深度學(xué)習(xí)的Wi-Fi定位算法［D］.江蘇：南京大學(xué)，2014（5）.

［3］周森鵬，陸正球.基于Android平臺(tái)的校園掌中行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2014.11.

［4］陳華恩.Java設(shè)計(jì)模式研究之抽象工廠模式［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2010，6（9）：2245-2246.

Indoor Positioning and Navigation；Megastore；Wi-Fi

Design and Implementation of Indoor Positioning and Navigation Platform for Megastore Based on Wi-Fi

XU Xiao-jing，LU Zheng-qiu，SUN Tao，DU Meng-jia，LU Shang-fan
（Ningbo Dahongying University，Ningbo 315175）

1007-1423（2015）27-0066-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.27.018

徐曉靜（1992-），女，浙江溫州人，在校本科生，，研究方向?yàn)檐浖こ?/p>

孫濤（1993-），男，浙江杭州人，在校本科生，研究方向?yàn)檐浖こ?/p>

杜夢(mèng)嘉（1993-），男，浙江嘉興人，在校本科生，研究方向?yàn)檐浖_發(fā)

陸正球（1982-），男，浙江余姚人，碩士研究生，講師，研究方向?yàn)檐浖_發(fā)

蘆尚帆（1993-），男，浙江寧海人，在校本科生，研究方向?yàn)檐浖_發(fā)

2015-08-06

2015-09-10

隨著無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，無(wú)線覆蓋率越來(lái)越廣，Wi-Fi成了室內(nèi)定位最普遍的選擇。結(jié)合B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、J2EE技術(shù)、Android系統(tǒng)，提出基于Wi-Fi的大型商場(chǎng)室內(nèi)定位導(dǎo)航平臺(tái)，為廣大用戶提供定位、導(dǎo)航、導(dǎo)購(gòu)等貼心服務(wù)，擺脫原本在購(gòu)物過(guò)程中遇到的煩惱，實(shí)現(xiàn)輕松購(gòu)物，也為大型商場(chǎng)合理規(guī)劃提供參考，提高商場(chǎng)的整體盈利。

室內(nèi)定位導(dǎo)航；大型商場(chǎng)；Wi-Fi

With the development of wireless Internet，wireless coverage is becoming more and more wide，and Wi-Fi becomes the most popular choice for indoor positioning.Combined with the B/S structure design，J2EE technology，and Android technology，puts forward indoor positioning and navigation platform for megastore based on Wi-Fi，it providers positioning and navigation and shopping guide for users，so that users can get rid of the problems encountered in the process of shopping，and it can provide reference for the megastore.