基于Wi-Fi的大型商場室內定位導航平臺設計與實現

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的大型商場室內定位導航平臺設計與實現

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，隨著經濟全球化的不斷發展，在中國各大城市中，涌現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品在服務業中逐漸占據重要的地位，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。

但大型商場規模龐大，內部結構復雜，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惠促銷信息。從商場的角度，商場應該在移動時代讓推廣信息的方式、營銷策略更加現代化、精準化，而結合室內定位導航服務，是從大型商場本身特點出發，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合室外定位的LBS服務，可想室內定位導航與大型商場的結合勢必是商機四伏。

1　需求分析

本平臺結合商家和用戶的需要，提供室內定位導航、消息推送、停車管理、獲取優惠促銷以及商戶信息等服務［3］，并為商場供商戶等基礎信息維護、商場地圖編輯、數據統計等服務。

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端會根據用戶所在位置，為用戶規劃出最優路線；

③精準消息推送：實現用戶進入商場內某個綁定了推送消息的區域，就能接收到該推送消息，是否推送該消息還將根據用戶的瀏覽習慣決定。

④停車管理：實現在停好車后進行當前車位綁定，并為用戶正向尋找車庫出口規劃路線；在購物結束后，可以點擊反向尋車，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：實現對關注用戶的管理，包括查看用戶基本信息。

②商戶管理：實現商場內商戶信息的管理，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數據統計：包括商場每日瀏覽統計、促銷管理、活動統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計與實現

根據需求分析，對各模塊進行了詳細設計。本平臺基于B/S架構，采用Struts2+Spring+Hibernate輕量級J2EE框架進行開發，使代碼有“高內聚，低耦合”［4］特性，便于擴展和維護；數據源采用MySQL數據庫，具有體積小，速度快，總體成本低的優點。

Android客戶端采用HTTP協議訪問Web服務端獲取數據。系統分為定位導航、消息推送、地圖管理、數據統計等模塊。

該模塊便于用戶在商城內尋找目標商戶、公共設施（洗手間、ATM機），以及反向尋找車庫中的車位等。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”，服務端便會為其規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特征數據 （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。關于“導航”，結合了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，最終推算出最優的路徑，若是跨樓層情況需結合樓層的上下層關系。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位置。當用戶在該消息的推送范圍內，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、上下樓層樓梯間關系建立等操作，為客戶端的定位導航鋪設技術支持。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

數據統計提供了日流量統計、促銷統計、活動分析，以及每日用戶活動軌跡分析。從而給商場領導提供合理規劃商場的依據。其效果如圖5所示：

圖5　每日用戶活動軌跡分析統計

現大型商場多附帶多層停車場，但逆向尋車和從車庫到商場內的 “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。用戶在停完車后打開App進行車位的綁定，為逆向尋車記錄目的地。而“最后一公里”，即結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

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，迅速調整購物計劃。效果如圖7所示：

圖7　商場信息服務

3　結語

隨著室內定位技術的關注度之高，它將不再是難題。結合室內定位導航與大型商場的導購服務，著眼于消費者最為關注、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，提高商場的服務水平，創造更多價值。

［1］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）.

［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計與實現［J］.現代計算機，2014.11.

［4］陳華恩.Java設計模式研究之抽象工廠模式［J］.電腦知識與技術，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

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

蘆尚帆（1993-），男，浙江寧海人，在校本科生，研究方向為軟件開發

2015-08-06

2015-09-10

隨著無線互聯網的發展，無線覆蓋率越來越廣，Wi-Fi成了室內定位最普遍的選擇。結合B/S結構設計、J2EE技術、Android系統，提出基于Wi-Fi的大型商場室內定位導航平臺，為廣大用戶提供定位、導航、導購等貼心服務，擺脫原本在購物過程中遇到的煩惱，實現輕松購物，也為大型商場合理規劃提供參考，提高商場的整體盈利。

室內定位導航；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.