基于iOS的停车场找车应用的设计与实现

汤文兵 田忠彬

摘要：许多车主在陌生的大型停车场中经常会遇到找不着爱车、不知道方向的尴尬问题，既耽误时间，也影响出行的心情。人们的生活节奏加快，激增了对效率类移动应用的需求。因此，停车场找车应用具有一定的实用价值。在该文中，笔者阐述了车主可能面临的困境，及针对具体问题的解决方案。有针对性的对该应用进行了需求分析，并总结出车位标记、目的地导航、智能寻车等三大用户需求。详细描述了应用的框架体系和数据组织结构，包括。各数据模型的设计方案，数据层与展示层的数据交换方式，应用间各模块的消息通信机制。并预期了应用后期的功能拓展。

关键词：停车场；智能寻车；定位；导航；效率

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：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

随着人们生活水平的提高，日常生活的节奏日趋加快。人们更加渴望得到自己精确的位置信息。在此巨大需求的推动下，定位导航技术的水平有了极大的提高。现阶段的室外定位技术已成熟并且得到了大范围的推广应用，然而用户的需求早已扩大。人们对于自己所处室内位置实时信息的需求性越来越高。智能手机的普及为我们提供了一种全新的技术解决方案，在高性能的硬件支持下，我们可以将从前只能在PC端进行的运算装载到手持设备为我们服务。基于iOS的停车场找车应用，在特定的停车场环境下为用户解决了记忆难，找车难等诸多问题，让科技为我们服务，为我们提供了更加便捷的生活方式。

2 系统分析

2.1 系统的需求分析

基于iOS的停车场找车应用分为客户端功能和信息采集端功能：

客户端功能的主要有：

1） 為用户提供完整的详细的停车场地图。

2） 用户可通过输入标记自己的车位信息留作提醒，防止遗忘。

3） 提供从当前位置寻找最近的电梯、楼梯出口路径导航。

4） 用户在返回寻车是可通过已标记的车位或者输入车位智能寻车。

信息采集端的功能主要有：

1） 显示与客户端一致，并且比例大小相同的地图。

2） 手动生成路径的关键节点。

3） 通过路径关键点生成路径并生成步伐信息。

4） 通过指南针方向传感器生成路径线的方向。

5） 输出以上获取的数据信息用于路径导航。

停车场找车应用可分为供用户使用的客户端和供后台使用的信息采集端。客户端主要包括：为用户提供完整的详细的停车场地图、用户可通过输入标记自己的车位信息留作提醒，防止遗忘、提供从当前位置寻找最近的电梯、楼梯出口路径导航、用户在返回寻车是可通过已标记的车位或者输入车位智能寻车。后台使用的信息采集端主要功能包括：显示与客户端一致，并且比例大小相同的地图、手动生成路径的关键节点、通过路径关键节点生成路径和步伐信息、通过指南针传感器生成路径线的方向信息、输出已获取的数据信息用于路径导航。

2.2 应用的可行性分析

随着移动互联网的发展和智能手机用户的增加，传统的功能性应用扩散到移动手持设备是一个必然的趋势。大部分PC应用和Web应用都扩散到了主流的移动设备操作系统如Andirod，iOS，WindowsPhone。

进行可执行性的分析是在开发应用程序之前对词项目进行衡量的重要过程，经过最初的设计目标和概念性的市场调查得出以下四点的可行性分析：

1） 经济可行性：该应用设计有一定的市场价值，能够获得经济效益。

2） 技术可行性：iOS开发技术已成熟。

3） 运行可行性：应用的部署需要OSX、iOS设备以及授权证书，部署之后在小范围的已授权设备中可正常运行。

通过以上的可行性分析，可以采用iOS开发相关技术对应用进行开发设计。

2.3 系统的主要技术

2.3.1 Objctive-C概述

Objctive-C语言是在C语言基础上进行扩充的面向对象的编程语言，是开发OSX和iOS系统应用的首选语言。Objective-C近年迅猛的增长势头当归功于iPhone及iPad设备巨大的市场份额。Objective-C是非常轻量级的语言，它的运行库体积非常小，所以Objective-C写成的程序通常不会比其原始码大很多。

2.3.2 Xcode开发工具

Xcode是开发苹果应用程序的必备开发环境， 它以其优秀的编译效率和用户体验得到了广大开发者的好评。iOS设备在开发者账号的支持下可让Xcode把应用程序部署到iOS设备上，并且我们也可以在iPhone模拟器上进行调试。Xcode提供了图形化编辑工具，可以快速的进行界面布置与代码编写。

2.3.3 SVG可缩放的矢量图形

SVG（可放缩的矢量图形）是W3C在2000年8月制定的一种新的二维矢量图形格式。关于SVG的开发工作都是一些知名厂商带头推动的， 如Adobe、苹果、AutoDesk、BitFlash、Corel、惠普、IBM、ILOG、INSO、Macromedia、微软、Netscape、OASIS、Open Text、Quark、RAL（CCLRC）、Sun、ViSi0、施乐等，SVG是一项开源的项目，在众多有开源精神的开发者的支持下，SVG技术得到了有效的推广和高速的发展。

使用SVG图形格式有以下几项有点。

1） 放缩比例任意控制。

2） 文本与图形相互独立。

3） 文件体积小已于传输与存储。

4） 卓越的显示效果。

5） 极强的颜色控制。

6） 交互性和智能化。

3 系统设计

3.1 系统原理

本应用的开发是基于目前智能手机上的传感器，结合相关的数据支持和算法，利用人在行走是产生的加速度以此来计算并获取用户的位置信息。

当人在行走时，会产生一个向前的加速度，我们可以结合当前手机锁获取的方向信息来判断用户在实际的空间环境中是向哪一个方向行走。模拟人体行走的波形图，如图1所示。

从人体行走的特点上来看，当步伐达到一个最高点之后，脚步动作将往下移动。在这个最高点的时刻，人体将有一个近似等于当地的重力加速的一个加速度值。如果我们以时间为x轴，人体的加速度为y轴建立坐标系。那么反映在图标上的信息将使一种类似三角函数的图形，为了方便我们去计算，我们可以将其转化为方波的形，这样在视觉上将显得更加直观。假设我们以通用的0.5m为人迈出一步的距离。在生成数据时，将每条路径线按照实际长度比美0.5m为一个步伐点。当通过步伐感知获取到用户已经迈出一步，并且通过方向传感器可以知道用户是朝着哪个方向前进的。这样我么就可以将用户的位置反映在地图上。以此来进行定位与导航。

3.2 用户操作流程图

本应用其主要功能的用户操作程序流程图，如图2所示：

用户在开启应用后将自动的切换到服务区域内最近的停车场。当用户不在服务区域时，将切换到默认的演示停车场。用户在进行车位标记时，应用会根据用户输入的车位更新标识信息。在进行寻车、出口导航时，若用户未进行输入，将提示用户进行车位输入，若用户已输入目标车位或者起始点车位，将直接进行路径规划并开启导航。导航过程中，用户可手动关闭导航或者当用户抵达目的地时，完成业务逻辑将退出导航。

3.3 应用的总体结构设计

系统的总体结构设计所要完成的工作是确定系统的各个功能模块的组成，以及它们在处理系统业务逻辑的相互关系。合理的处理各个模块之间的信息交换方式和参数传递，正确的为用户显示有效信息是系统的关键。

3.3.1 客户端详细功能描述

1） 为用户提供完整的详细的停车场地图。

2） 用户可通过输入标记自己的车位信息留作提醒，防止遗忘。

3） 提供从当前位置寻找最近的电梯、楼梯出口路径导航。

4） 用戶在返回寻车是可通过已标记的车位或者输入车位智能寻车。

3.3.2 采集端详细功能描述

1） 显示与客户端一致，并且比例大小相同的地图。

2） 手动生成路径的关键节点。

3） 通过路径关键点生成路径并生成步伐信息。

4） 通过指南针方向传感器生成路径线的方向。

5） 输出以上获取的数据信息用于路径导航。

4 系统实现

4.1 步伐感知算法的实现

在本应用中所采用的步伐感知算法的思路是：

对于我们每个人来说，步频和步幅是不一样的，对于步幅我们可以用一个粗略的平均值来计算。对于频率，在本应用中我所采用的方案是：在用户初次使用本应用时会有一个2秒的采样时间，我们在这初始时间内对该用户的行走频率进行计算，获取这个用户的行走频率，并以此作为衡量该用户在后续使用本应用的过程中的步伐的衡量标尺。有可能在这两秒的采样过程中所反映出的数据并不是完全符合用户的真实数据。所以在用户接下来行走的每一步中我们所获取的数据都会于之前所获取的数据进行累计并重新衡量，做到用户在使用改应用的过程中，应用中内置的记步功能将会越来越准确。这也同目前市面上的大部分的运动类的应用在用户使用之前需要用户填写一系列的身体特征信息这一做法不谋而合，真正的做到为用户私人定制。