基于Wi-Fi的大型商场室内定位导航平台设计与实现

徐晓静，孙涛，杜梦嘉，陆正球，芦尚帆（宁波大红鹰学院，宁波　315175）

基于Wi-Fi的大型商场室内定位导航平台设计与实现

徐晓静，孙涛，杜梦嘉，陆正球，芦尚帆
（宁波大红鹰学院，宁波315175）

0　引言

近十年，随着经济全球化的不断发展，在中国各大城市中，涌现出了越来越多的大型商场；这些商场以其直观的营销方式和多样化的产品在服务业中逐渐占据重要的地位，也被越来越多的人所接受，可以说不管是衣食住行，还是娱乐消遣人们的需求都能获得满足。

但大型商场规模庞大，内部结构复杂，伴随而来的是消费者的购物体验流畅度大大降低。消费者在购物过程中，常会因为不熟悉商场的布局，而无法确定当前所在位置，也常需花费更多精力寻找目标商户；以及对于驾车的朋友，常会被“最后一公里”的问题困扰，即从地下车库上来进入商场，或从当前位置到达自己的车位；此外，消费者也常容易错过商场中的各类优惠促销信息。从商场的角度，商场应该在移动时代让推广信息的方式、营销策略更加现代化、精准化，而结合室内定位导航服务，是从大型商场本身特点出发，以及从消费者购物过程考虑的最佳选择，另外反观市面上诸多结合室外定位的LBS服务，可想室内定位导航与大型商场的结合势必是商机四伏。

1　需求分析

本平台结合商家和用户的需要，提供室内定位导航、消息推送、停车管理、获取优惠促销以及商户信息等服务［3］，并为商场供商户等基础信息维护、商场地图编辑、数据统计等服务。

手机端提供如下功能：

①位置定位：用户打开App的商场地图，地图上会自动定位到用户当前所在商场的对应位置。

②路线导航：用户选择目标商户后点击导航，Android端会根据用户所在位置，为用户规划出最优路线；

③精准消息推送：实现用户进入商场内某个绑定了推送消息的区域，就能接收到该推送消息，是否推送该消息还将根据用户的浏览习惯决定。

④停车管理：实现在停好车后进行当前车位绑定，并为用户正向寻找车库出口规划路线；在购物结束后，可以点击反向寻车，就可轻松找到车位。

⑤商户信息管理：为用户提供了所在商场的商户信息、促销信息、活动信息。

⑥位置指纹管理：建立位置指纹库，管理员登录其自己客户端在对应位置采集并上传该位置的Wi-Fi特征信息，建立位置指纹库。

管理端提供如下功能：

①用户管理：实现对关注用户的管理，包括查看用户基本信息。

②商户管理：实现商场内商户信息的管理，包括商户基本信息管理、商户分类管理、活动促销管理。

③地图管理：实现对商场地图的管理，包括地图上传，以及在地图上进行商户、推送消息、路线、车位、公共场所编辑。

④数据统计：包括商场每日浏览统计、促销管理、活动统计和用户活动轨迹分析等。

2　基于Wi-Fi的大型商场导购平台设计与实现

根据需求分析，对各模块进行了详细设计。本平台基于B/S架构，采用Struts2+Spring+Hibernate轻量级J2EE框架进行开发，使代码有“高内聚，低耦合”［4］特性，便于扩展和维护；数据源采用MySQL数据库，具有体积小，速度快，总体成本低的优点。

Android客户端采用HTTP协议访问Web服务端获取数据。系统分为定位导航、消息推送、地图管理、数据统计等模块。

该模块便于用户在商城内寻找目标商户、公共设施（洗手间、ATM机），以及反向寻找车库中的车位等。进入App后，用户选择某商户并点击导航图标或在停车记录界面中点击“取回我的车”，服务端便会为其规划出最佳路径并返回给客户端。平台的“定位”是将客户端采集到的Wi-Fi特征数据 （即Mac地址和RSSI值）与初始阶段采集位置指纹库进行匹配，并采用防脉冲干扰平均滤波法消除由于偶然脉冲干扰引起的偏差，从而推断出用户的所在位置。关于“导航”，结合了A*算法和DFS算法，简单来说，就是将每张地图上的可走路线通过遍历，最终推算出最优的路径，若是跨楼层情况需结合楼层的上下层关系。定位导航流程如图1所示：

图1　定位导航流程

客户端采集Wi-Fi信号代码如下：

效果如图2所示：

图2　建立位置指纹库与定位导航

本模块主要帮助用户了解其当前位置附近的信息，以及帮助推广与商场合作商家的产品。推送消息需后台管理员在Web端将其绑定到商场地图的对应位置。当用户在该消息的推送范围内，且消息符合用户的喜好兴趣，用户就会收到该消息。效果如图3所示：

图3　门店导航

强大地图管理功能，管理员可对商场的地图进行全景地图查看、单层地图编辑、上下楼层楼梯间关系建立等操作，为客户端的定位导航铺设技术支持。其中绘制地图以及地图上商铺等信息代码如下：

效果如图4所示：

图4　地图管理

数据统计提供了日流量统计、促销统计、活动分析，以及每日用户活动轨迹分析。从而给商场领导提供合理规划商场的依据。其效果如图5所示：

图5　每日用户活动轨迹分析统计

现大型商场多附带多层停车场，但逆向寻车和从车库到商场内的 “最后一公里”问题还未得到合理解决。本平台针对这两个问题，提出停车场服务。用户在停完车后打开App进行车位的绑定，为逆向寻车记录目的地。而“最后一公里”，即结合前面提出的定位导航功能、地图管理，为用户省去麻烦。效果如图6所示：

图6　停车场服务

本模块为用户提供所在商场的商户、促销、活动等信息，并且用户可以根据需要去筛选信息。让其能快速地了解所在商场最新情况，迅速调整购物计划。效果如图7所示：

图7　商场信息服务

3　结语

随着室内定位技术的关注度之高，它将不再是难题。结合室内定位导航与大型商场的导购服务，着眼于消费者最为关注、最困扰的方方面面，从而提供给消费者最为喜闻乐见的购物信息，并解决其购物过程中常有的困扰，势必大大提高消费者对商场的粘性，提高商场的服务水平，创造更多价值。

［1］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）.

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

［3］周森鹏，陆正球.基于Android平台的校园掌中行设计与实现［J］.现代计算机，2014.11.

［4］陈华恩.Java设计模式研究之抽象工厂模式［J］.电脑知识与技术，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

徐晓静（1992-），女，浙江温州人，在校本科生，，研究方向为软件工程

孙涛（1993-），男，浙江杭州人，在校本科生，研究方向为软件工程

杜梦嘉（1993-），男，浙江嘉兴人，在校本科生，研究方向为软件开发

陆正球（1982-），男，浙江余姚人，硕士研究生，讲师，研究方向为软件开发

芦尚帆（1993-），男，浙江宁海人，在校本科生，研究方向为软件开发

2015-08-06

2015-09-10

随着无线互联网的发展，无线覆盖率越来越广，Wi-Fi成了室内定位最普遍的选择。结合B/S结构设计、J2EE技术、Android系统，提出基于Wi-Fi的大型商场室内定位导航平台，为广大用户提供定位、导航、导购等贴心服务，摆脱原本在购物过程中遇到的烦恼，实现轻松购物，也为大型商场合理规划提供参考，提高商场的整体盈利。

室内定位导航；大型商场；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.