湯文兵 田忠彬

摘要：許多車主在陌生的大型停車場中經(jīng)常會遇到找不著愛車、不知道方向的尷尬問題，既耽誤時間，也影響出行的心情。人們的生活節(jié)奏加快，激增了對效率類移動應(yīng)用的需求。因此，停車場找車應(yīng)用具有一定的實用價值。在該文中，筆者闡述了車主可能面臨的困境，及針對具體問題的解決方案。有針對性的對該應(yīng)用進(jìn)行了需求分析，并總結(jié)出車位標(biāo)記、目的地導(dǎo)航、智能尋車等三大用戶需求。詳細(xì)描述了應(yīng)用的框架體系和數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)，包括。各數(shù)據(jù)模型的設(shè)計方案，數(shù)據(jù)層與展示層的數(shù)據(jù)交換方式，應(yīng)用間各模塊的消息通信機(jī)制。并預(yù)期了應(yīng)用后期的功能拓展。

關(guān)鍵詞：停車場；智能尋車；定位；導(dǎo)航；效率

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）04-0059-03

The Realization and Design of Cars Searching Application

TANG Wen-bing， TIAN Zhong-bin

（School of Computer Science and Engineering， Anhui University of Science and Technology， Huainan 232001， China）

Abstract： A lot of vehicle owner offen feel embarrassed with those problems such as can not get approach to car， lose his bearings.These problem will lead to a waste of time and influence ouer moods.The fast-paced lifestyle lead to the need of applications to improve efficiency.And we can see that the cars searching application is practical.In this article，we studied the key to the questions in many aspects to which will case the vehicle owner in predicament and the solutions to solve all the questions put forward.We get the demand analysis Based on the application， and summed up th parking tag ，destination navigation and intelligent vehicle tracking. The framework and data model of the application are described in detail， including the data layer and presentation layer data exchange mode，message communication mechanism between each module of the application.The expection of later buid of the application is listed in the article.

Key words： park； search for car； locate； guide； efficiency

1 背景

隨著人們生活水平的提高，日常生活的節(jié)奏日趨加快。人們更加渴望得到自己精確的位置信息。在此巨大需求的推動下，定位導(dǎo)航技術(shù)的水平有了極大的提高?，F(xiàn)階段的室外定位技術(shù)已成熟并且得到了大范圍的推廣應(yīng)用，然而用戶的需求早已擴(kuò)大。人們對于自己所處室內(nèi)位置實時信息的需求性越來越高。智能手機(jī)的普及為我們提供了一種全新的技術(shù)解決方案，在高性能的硬件支持下，我們可以將從前只能在PC端進(jìn)行的運(yùn)算裝載到手持設(shè)備為我們服務(wù)?；趇OS的停車場找車應(yīng)用，在特定的停車場環(huán)境下為用戶解決了記憶難，找車難等諸多問題，讓科技為我們服務(wù)，為我們提供了更加便捷的生活方式。

2 系統(tǒng)分析

2.1 系統(tǒng)的需求分析

基于iOS的停車場找車應(yīng)用分為客戶端功能和信息采集端功能：

客戶端功能的主要有：

1） 為用戶提供完整的詳細(xì)的停車場地圖。

2） 用戶可通過輸入標(biāo)記自己的車位信息留作提醒，防止遺忘。

3） 提供從當(dāng)前位置尋找最近的電梯、樓梯出口路徑導(dǎo)航。

4） 用戶在返回尋車是可通過已標(biāo)記的車位或者輸入車位智能尋車。

信息采集端的功能主要有：

1） 顯示與客戶端一致，并且比例大小相同的地圖。

2） 手動生成路徑的關(guān)鍵節(jié)點。

3） 通過路徑關(guān)鍵點生成路徑并生成步伐信息。

4） 通過指南針方向傳感器生成路徑線的方向。

5） 輸出以上獲取的數(shù)據(jù)信息用于路徑導(dǎo)航。

停車場找車應(yīng)用可分為供用戶使用的客戶端和供后臺使用的信息采集端?？蛻舳酥饕ǎ簽橛脩籼峁┩暾脑敿?xì)的停車場地圖、用戶可通過輸入標(biāo)記自己的車位信息留作提醒，防止遺忘、提供從當(dāng)前位置尋找最近的電梯、樓梯出口路徑導(dǎo)航、用戶在返回尋車是可通過已標(biāo)記的車位或者輸入車位智能尋車。后臺使用的信息采集端主要功能包括：顯示與客戶端一致，并且比例大小相同的地圖、手動生成路徑的關(guān)鍵節(jié)點、通過路徑關(guān)鍵節(jié)點生成路徑和步伐信息、通過指南針傳感器生成路徑線的方向信息、輸出已獲取的數(shù)據(jù)信息用于路徑導(dǎo)航。

2.2 應(yīng)用的可行性分析

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和智能手機(jī)用戶的增加，傳統(tǒng)的功能性應(yīng)用擴(kuò)散到移動手持設(shè)備是一個必然的趨勢。大部分PC應(yīng)用和Web應(yīng)用都擴(kuò)散到了主流的移動設(shè)備操作系統(tǒng)如Andirod，iOS，WindowsPhone。

進(jìn)行可執(zhí)行性的分析是在開發(fā)應(yīng)用程序之前對詞項目進(jìn)行衡量的重要過程，經(jīng)過最初的設(shè)計目標(biāo)和概念性的市場調(diào)查得出以下四點的可行性分析：

1） 經(jīng)濟(jì)可行性：該應(yīng)用設(shè)計有一定的市場價值，能夠獲得經(jīng)濟(jì)效益。

2） 技術(shù)可行性：iOS開發(fā)技術(shù)已成熟。

3） 運(yùn)行可行性：應(yīng)用的部署需要OSX、iOS設(shè)備以及授權(quán)證書，部署之后在小范圍的已授權(quán)設(shè)備中可正常運(yùn)行。

通過以上的可行性分析，可以采用iOS開發(fā)相關(guān)技術(shù)對應(yīng)用進(jìn)行開發(fā)設(shè)計。

2.3 系統(tǒng)的主要技術(shù)

2.3.1 Objctive-C概述

Objctive-C語言是在C語言基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，是開發(fā)OSX和iOS系統(tǒng)應(yīng)用的首選語言。Objective-C近年迅猛的增長勢頭當(dāng)歸功于iPhone及iPad設(shè)備巨大的市場份額。Objective-C是非常輕量級的語言，它的運(yùn)行庫體積非常小，所以O(shè)bjective-C寫成的程序通常不會比其原始碼大很多。

2.3.2 Xcode開發(fā)工具

Xcode是開發(fā)蘋果應(yīng)用程序的必備開發(fā)環(huán)境， 它以其優(yōu)秀的編譯效率和用戶體驗得到了廣大開發(fā)者的好評。iOS設(shè)備在開發(fā)者賬號的支持下可讓Xcode把應(yīng)用程序部署到iOS設(shè)備上，并且我們也可以在iPhone模擬器上進(jìn)行調(diào)試。Xcode提供了圖形化編輯工具，可以快速的進(jìn)行界面布置與代碼編寫。

2.3.3 SVG可縮放的矢量圖形

SVG（可放縮的矢量圖形）是W3C在2000年8月制定的一種新的二維矢量圖形格式。關(guān)于SVG的開發(fā)工作都是一些知名廠商帶頭推動的， 如Adobe、蘋果、AutoDesk、BitFlash、Corel、惠普、IBM、ILOG、INSO、Macromedia、微軟、Netscape、OASIS、Open Text、Quark、RAL（CCLRC）、Sun、ViSi0、施樂等，SVG是一項開源的項目，在眾多有開源精神的開發(fā)者的支持下，SVG技術(shù)得到了有效的推廣和高速的發(fā)展。

使用SVG圖形格式有以下幾項有點。

1） 放縮比例任意控制。

2） 文本與圖形相互獨立。

3） 文件體積小已于傳輸與存儲。

4） 卓越的顯示效果。

5） 極強(qiáng)的顏色控制。

6） 交互性和智能化。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)原理

本應(yīng)用的開發(fā)是基于目前智能手機(jī)上的傳感器，結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)支持和算法，利用人在行走是產(chǎn)生的加速度以此來計算并獲取用戶的位置信息。

當(dāng)人在行走時，會產(chǎn)生一個向前的加速度，我們可以結(jié)合當(dāng)前手機(jī)鎖獲取的方向信息來判斷用戶在實際的空間環(huán)境中是向哪一個方向行走。模擬人體行走的波形圖，如圖1所示。

從人體行走的特點上來看，當(dāng)步伐達(dá)到一個最高點之后，腳步動作將往下移動。在這個最高點的時刻，人體將有一個近似等于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俚囊粋€加速度值。如果我們以時間為x軸，人體的加速度為y軸建立坐標(biāo)系。那么反映在圖標(biāo)上的信息將使一種類似三角函數(shù)的圖形，為了方便我們?nèi)ビ嬎?，我們可以將其轉(zhuǎn)化為方波的形，這樣在視覺上將顯得更加直觀。假設(shè)我們以通用的0.5m為人邁出一步的距離。在生成數(shù)據(jù)時，將每條路徑線按照實際長度比美0.5m為一個步伐點。當(dāng)通過步伐感知獲取到用戶已經(jīng)邁出一步，并且通過方向傳感器可以知道用戶是朝著哪個方向前進(jìn)的。這樣我么就可以將用戶的位置反映在地圖上。以此來進(jìn)行定位與導(dǎo)航。

3.2 用戶操作流程圖

本應(yīng)用其主要功能的用戶操作程序流程圖，如圖2所示：

用戶在開啟應(yīng)用后將自動的切換到服務(wù)區(qū)域內(nèi)最近的停車場。當(dāng)用戶不在服務(wù)區(qū)域時，將切換到默認(rèn)的演示停車場。用戶在進(jìn)行車位標(biāo)記時，應(yīng)用會根據(jù)用戶輸入的車位更新標(biāo)識信息。在進(jìn)行尋車、出口導(dǎo)航時，若用戶未進(jìn)行輸入，將提示用戶進(jìn)行車位輸入，若用戶已輸入目標(biāo)車位或者起始點車位，將直接進(jìn)行路徑規(guī)劃并開啟導(dǎo)航。導(dǎo)航過程中，用戶可手動關(guān)閉導(dǎo)航或者當(dāng)用戶抵達(dá)目的地時，完成業(yè)務(wù)邏輯將退出導(dǎo)航。

3.3 應(yīng)用的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計所要完成的工作是確定系統(tǒng)的各個功能模塊的組成，以及它們在處理系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯的相互關(guān)系。合理的處理各個模塊之間的信息交換方式和參數(shù)傳遞，正確的為用戶顯示有效信息是系統(tǒng)的關(guān)鍵。

3.3.1 客戶端詳細(xì)功能描述

1） 為用戶提供完整的詳細(xì)的停車場地圖。

2） 用戶可通過輸入標(biāo)記自己的車位信息留作提醒，防止遺忘。

3） 提供從當(dāng)前位置尋找最近的電梯、樓梯出口路徑導(dǎo)航。

4） 用戶在返回尋車是可通過已標(biāo)記的車位或者輸入車位智能尋車。

3.3.2 采集端詳細(xì)功能描述

1） 顯示與客戶端一致，并且比例大小相同的地圖。

2） 手動生成路徑的關(guān)鍵節(jié)點。

3） 通過路徑關(guān)鍵點生成路徑并生成步伐信息。

4） 通過指南針方向傳感器生成路徑線的方向。

5） 輸出以上獲取的數(shù)據(jù)信息用于路徑導(dǎo)航。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 步伐感知算法的實現(xiàn)

在本應(yīng)用中所采用的步伐感知算法的思路是：

對于我們每個人來說，步頻和步幅是不一樣的，對于步幅我們可以用一個粗略的平均值來計算。對于頻率，在本應(yīng)用中我所采用的方案是：在用戶初次使用本應(yīng)用時會有一個2秒的采樣時間，我們在這初始時間內(nèi)對該用戶的行走頻率進(jìn)行計算，獲取這個用戶的行走頻率，并以此作為衡量該用戶在后續(xù)使用本應(yīng)用的過程中的步伐的衡量標(biāo)尺。有可能在這兩秒的采樣過程中所反映出的數(shù)據(jù)并不是完全符合用戶的真實數(shù)據(jù)。所以在用戶接下來行走的每一步中我們所獲取的數(shù)據(jù)都會于之前所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行累計并重新衡量，做到用戶在使用改應(yīng)用的過程中，應(yīng)用中內(nèi)置的記步功能將會越來越準(zhǔn)確。這也同目前市面上的大部分的運(yùn)動類的應(yīng)用在用戶使用之前需要用戶填寫一系列的身體特征信息這一做法不謀而合，真正的做到為用戶私人定制。