基于Wi-Fi的大型商場室內(nèi)定位導航平臺設(shè)計與實現(xiàn)

徐曉靜，孫濤，杜夢嘉，陸正球，蘆尚帆（寧波大紅鷹學院，寧波　315175）

基于Wi-Fi的大型商場室內(nèi)定位導航平臺設(shè)計與實現(xiàn)

徐曉靜，孫濤，杜夢嘉，陸正球，蘆尚帆
（寧波大紅鷹學院，寧波315175）

0　引言

近十年，隨著經(jīng)濟全球化的不斷發(fā)展，在中國各大城市中，涌現(xiàn)出了越來越多的大型商場；這些商場以其直觀的營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，也被越來越多的人所接受，可以說不管是衣食住行，還是娛樂消遣人們的需求都能獲得滿足。

但大型商場規(guī)模龐大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，伴隨而來的是消費者的購物體驗流暢度大大降低。消費者在購物過程中，常會因為不熟悉商場的布局，而無法確定當前所在位置，也常需花費更多精力尋找目標商戶；以及對于駕車的朋友，常會被“最后一公里”的問題困擾，即從地下車庫上來進入商場，或從當前位置到達自己的車位；此外，消費者也常容易錯過商場中的各類優(yōu)惠促銷信息。從商場的角度，商場應(yīng)該在移動時代讓推廣信息的方式、營銷策略更加現(xiàn)代化、精準化，而結(jié)合室內(nèi)定位導航服務(wù)，是從大型商場本身特點出發(fā)，以及從消費者購物過程考慮的最佳選擇，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)定位導航與大型商場的結(jié)合勢必是商機四伏。

1　需求分析

本平臺結(jié)合商家和用戶的需要，提供室內(nèi)定位導航、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］，并為商場供商戶等基礎(chǔ)信息維護、商場地圖編輯、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等服務(wù)。

手機端提供如下功能：

①位置定位：用戶打開App的商場地圖，地圖上會自動定位到用戶當前所在商場的對應(yīng)位置。

②路線導航：用戶選擇目標商戶后點擊導航，Android端會根據(jù)用戶所在位置，為用戶規(guī)劃出最優(yōu)路線；

③精準消息推送：實現(xiàn)用戶進入商場內(nèi)某個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)用戶的瀏覽習慣決定。

④停車管理：實現(xiàn)在停好車后進行當前車位綁定，并為用戶正向?qū)ふ臆噹斐隹谝?guī)劃路線；在購物結(jié)束后，可以點擊反向?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的商戶信息、促銷信息、活動信息。

⑥位置指紋管理：建立位置指紋庫，管理員登錄其自己客戶端在對應(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。

管理端提供如下功能：

①用戶管理：實現(xiàn)對關(guān)注用戶的管理，包括查看用戶基本信息。

②商戶管理：實現(xiàn)商場內(nèi)商戶信息的管理，包括商戶基本信息管理、商戶分類管理、活動促銷管理。

③地圖管理：實現(xiàn)對商場地圖的管理，包括地圖上傳，以及在地圖上進行商戶、推送消息、路線、車位、公共場所編輯。

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

2　基于Wi-Fi的大型商場導購平臺設(shè)計與實現(xiàn)

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

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

該模塊便于用戶在商城內(nèi)尋找目標商戶、公共設(shè)施（洗手間、ATM機），以及反向?qū)ふ臆噹熘械能囄坏?。進入App后，用戶選擇某商戶并點擊導航圖標或在停車記錄界面中點擊“取回我的車”，服務(wù)端便會為其規(guī)劃出最佳路徑并返回給客戶端。平臺的“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進行匹配，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“導航”，結(jié)合了A*算法和DFS算法，簡單來說，就是將每張地圖上的可走路線通過遍歷，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。定位導航流程如圖1所示：

圖1　定位導航流程

客戶端采集Wi-Fi信號代碼如下：

效果如圖2所示：

圖2　建立位置指紋庫與定位導航

本模塊主要幫助用戶了解其當前位置附近的信息，以及幫助推廣與商場合作商家的產(chǎn)品。推送消息需后臺管理員在Web端將其綁定到商場地圖的對應(yīng)位置。當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，用戶就會收到該消息。效果如圖3所示：

圖3　門店導航

強大地圖管理功能，管理員可對商場的地圖進行全景地圖查看、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)計提供了日流量統(tǒng)計、促銷統(tǒng)計、活動分析，以及每日用戶活動軌跡分析。從而給商場領(lǐng)導提供合理規(guī)劃商場的依據(jù)。其效果如圖5所示：

圖5　每日用戶活動軌跡分析統(tǒng)計

現(xiàn)大型商場多附帶多層停車場，但逆向?qū)ぼ嚭蛷能噹斓缴虉鰞?nèi)的 “最后一公里”問題還未得到合理解決。本平臺針對這兩個問題，提出停車場服務(wù)。用戶在停完車后打開App進行車位的綁定，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　停車場服務(wù)

本模塊為用戶提供所在商場的商戶、促銷、活動等信息，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最新情況，迅速調(diào)整購物計劃。效果如圖7所示：

圖7　商場信息服務(wù)

3　結(jié)語

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)定位導航與大型商場的導購服務(wù)，著眼于消費者最為關(guān)注、最困擾的方方面面，從而提供給消費者最為喜聞樂見的購物信息，并解決其購物過程中常有的困擾，勢必大大提高消費者對商場的粘性，提高商場的服務(wù)水平，創(chuàng)造更多價值。

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

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

［3］周森鵬，陸正球.基于Android平臺的校園掌中行設(shè)計與實現(xiàn)［J］.現(xiàn)代計算機，2014.11.

［4］陳華恩.Java設(shè)計模式研究之抽象工廠模式［J］.電腦知識與技術(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，，研究方向為軟件工程

孫濤（1993-），男，浙江杭州人，在校本科生，研究方向為軟件工程

杜夢嘉（1993-），男，浙江嘉興人，在校本科生，研究方向為軟件開發(fā)

陸正球（1982-），男，浙江余姚人，碩士研究生，講師，研究方向為軟件開發(fā)

蘆尚帆（1993-），男，浙江寧海人，在校本科生，研究方向為軟件開發(fā)

2015-08-06

2015-09-10

隨著無線互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，無線覆蓋率越來越廣，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、J2EE技術(shù)、Android系統(tǒng)，提出基于Wi-Fi的大型商場室內(nèi)定位導航平臺，為廣大用戶提供定位、導航、導購等貼心服務(wù)，擺脫原本在購物過程中遇到的煩惱，實現(xiàn)輕松購物，也為大型商場合理規(guī)劃提供參考，提高商場的整體盈利。

室內(nèi)定位導航；大型商場；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.