CN105469166A - 一种基于wifi室内定位技术的超市导购*** - Google Patents

一种基于wifi室内定位技术的超市导购*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，其特征在于，包括无线节点、移动智能终端、服务器以及数据库；其中，无线节点用于定位和通信；移动智能终端用于完成超市平面地图绘制、定位请求及显示、超市导购及快捷导航；服务器用来响应用户请求完成各功能，并通过对数据库的操作完成定位并返回结果；数据库中主要存放商品信息及其位置和超市位置指纹信息。本发明一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，可以为用户提供实时定位，为用户进行最优路径规划或者到达常用位置的快捷导航，可以使得用户可以在超市中快速找到商品或者常用位置。

Description

一种基于wifi室内定位技术的超市导购***
技术领域
本发明属于室内定位导航技术领域，具体涉及一种基于wifi室内定位技术的超市导购***。
背景技术
现如今的生活中，人们常去的日常消费场所就是超市。然而随着经济社会的进步和发展及人民生活水平的日益提高，超市的规模也越来越大，其陈列的产品可能成千上万，商品种类的繁多给顾客带来了更多的选择机会的同时也带来了诸多的不便。
其一就是当人们去了一个不是非常熟悉的超市或者超市较大时，往往对其布局和货物摆放不了解，很难快速找到所需购买的商品，造成了消费者大量时间和精力的浪费。由于大量消费者为了寻找商品而在超市中逗留，也可能造成超市的拥堵，不利提高超市的业绩。其二是当用户需要购买多种商品时，由于不知道商品的具***置，可能会走很多重复的路，降低了消费者的购物体验。为此，一些超市会安排一些导购人员或者在超市中某个位置贴着超市平面图，但由于超市中上商品的一些日常变更，导购人员多数情况下也并不能准确的告诉消费者某种商品的具***置，而且消费者并不能随时在需要的时候就看到该平面图，因此这些方法也并不能解决当前存在问题，使用过多导购人员会增加超市的成本，还不能有效提高服务质量。
近年来随着wifi技术飞速发展，城市中的公共场所如大型超市商场、学校、企业等都已经广泛部署wifi。wifi室内定位技术已经出现了很多具有代表性的研究成果，如RADAR***、Nibble***、Weyes***等室内定位***。Google把wifi室内定位和室内地图引入了谷歌地图中，百度、高德、四维、智慧图等公司也在研发wifi室内定位产品。由于wifi网络的普及，wifi定位精度能达到米级，定位成本低，定位信号收发范围大，适用性强，可被普及推广。
为此，如何结合基于wifi的室内定位技术解决消费者对超市整体布局的把握、购物时所需购买商品位置的快速确定及到达该商品的最优路径规划并快速完成整个购物并离开超市成为关键问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，解决了消费者在超市购物时寻找商品慢，且容易走重复的路的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，包括无线节点、移动智能终端、服务器以及数据库；
其中，无线节点用于定位和通信；
移动智能终端用于完成超市平面地图绘制、定位请求及显示、超市导购及快捷导航；
服务器用来响应用户请求完成各功能，并通过对数据库的操作完成定位并返回结果；
数据库中主要存放商品信息及其位置和超市位置指纹信息。
本发明的特点还在于，
超市平面地图绘制需要完成整个超市中无线节点的布置及数据库商品信息及其位置信息表的建立。
超市平面地图能放大和缩小。
超市中无线节点的布置方式具体为：根据超市大小和布局，按照一定的规则将无线节点放置的超市中，构成一个无线局域网，用于室内人员的定位和超市商品的导购；
在布局无线节点时，首先考虑到边界处的无线节点放置，方便超市地图的绘制；其次，一些地标性的位置包括收银台、出口以及厕所区域也要放置一定量的无线节点；最后，再根据超市中的货物分类及其占地面积，适对每一类别商品摆放的区域进行无线节点的布置，即就是将一个节点绑定一个小区域，通过这个节点的位置即可得到这个小区域中商品的位置。
无线节点安装在超市货架顶端上，若在非商品区域，则安装在天花板上，避免由于货物和人对无线信号造成的干扰；同时要保证在整个超市区域的任何位置都能至少搜索到4个以上的无线信号。
数据库包含了商品信息表、位置信息表及位置指纹表；
其中，商品信息表包括商品类别编号、商品类别名称、商品名称，主要用于商品的查找；
位置信息表包括商品类别编号、该类商品所在区域绑定的无线节点的MAC地址、该无线节点的地面水平坐标x、y，主要用于商品位置的确定以及路径规划；
位置指纹表包括参考位置的坐标x、y及该参考位置处采集到的节点RSSI信息、及其MAC地址，主要用于用户超市中实时定位。
用户超市内定位及显示采用基于RSSI位置指纹法，分为建立指纹数据库和用户实时定位；
其中，建立指纹数据库，根据超市中无线节点的布置及超市的布局选取适当的位置参考点，用处于wifi开启状态的移动智能终端扫描每个参考点处的无线信号并将其按照信号的强度排序，然后输入该参考点的位置坐标并将其上传至服务器，将该条记录***数据库，在每个参考点处重复上述步骤，所有参考点的位置指纹信息都***数据库，即完成了指纹数据库的建立；
用户实时定位：用户在超市中打开移动智能终端的超市平面地图，扫描当前位置的无线信号并将其发送至服务器，服务器对该数据解析，并在数据库中查找与该信号最匹配的记录，然后将该位置坐标返回给用户并在地图上标注。
用户实时定位时，用户的移动智能手机通过扫描在超市张贴的二维码，进入到超市平面地图界面。
超市导购具体为：在移动智能终端的超市平面地图上，用户通过文本或语音输入关键字如商品名称，选择搜索，服务器接收该信息，查找该商品的类别编号，得到其位置坐标，将该坐标值返回到移动智能终端，并在移动智能终端的超市平面地图中显示其位置；并且根据商品和用户相对位置，完成路径的标注，同时为用户绘制出从当前点到所需购买商品的路线；若用户选择了多种商品，分别获取多种商品的位置，根据各个坐标计算出从当前位置的可能路径，选取最优路径提供给用户，引导用户快速完成购物；在对用户路径进行规划时考虑用户购买商品完成后需要去收银台和出口，将收银台和出口直接规划在路径中。
快捷导航具体为：移动智能终端提供常用位置如收银台、出口、厕所的快捷导航，无需搜索，只需用户在快捷导航界面选择目的地，移动智能终端直接引导用户到达目的地。
本发明的有益效果是：本发明一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，可以为用户提供超市平面图和实时定位，为用户进行最优路径规划或者到达常用位置的快捷导航，使得用户迅速了解超市整体布局并实时掌握自己在超市中的位置，还可以在超市中快速找到商品或者常用位置。
附图说明
图1是本发明超市导购***的结构示意图；
图2是本发明超市导购***中移动智能终端的功能示意图；
图3是本发明超市导购***中用户实时定位原理图；
图4是本发明超市导购***中定位实现流程图；
图5是本发明超市导购***中超市导购和快捷导航的流程图。
图中，1.无线节点，2.移动智能终端，3.服务器，4.数据库。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，结构如图1所示，包括无线节点1、移动智能终端2、服务器3以及数据库4。
其中，无线节点1用于定位和通信；移动智能终端2用于完成超市平面地图绘制、定位请求及显示、超市导购及快捷导航；服务器3用来响应用户请求完成各功能，并通过对数据库4的操作完成定位并返回结果；数据库4中主要存放商品信息及其位置和超市位置指纹信息。
移动智能终端2如图2所示，分为超市平面地图模块、用户实时定位模块、超市导购模块、快捷导航模块，其各个模块的具体实现方法如下：
①超市平面地图模块
超市平面地图模块包含了平面地图的绘制、地图中关键位置的标注以及放大缩小。需要完成整个超市中无线节点1的布置以及数据库4商品信息及其位置信息表的建立。根据每个节点的位置坐标和间距，按照一定的比例，首先画出超市的简易轮廓；再根据每个节点所包含的商品区域大小，在地图上用不同颜色对其进行区域区分；同时对各个常用位置进行特殊标记，如：收银台、出口、厕所等位置；还可实现地图的放大和缩小，方便用户使用。
其中，超市中无线节点1的布置方式具体为：根据超市大小和布局，按照一定的规则将无线节点1(AP)放置的超市中，构成一个无线局域网，用于室内人员的定位和超市商品的导购。
在布局无线节点1时，首先考虑到边界处的无线节点1放置，方便超市地图的绘制；其次，一些地标性的位置包括收银台、出口以及厕所区域也要放置一定量的无线节点1；最后，再根据超市中的货物分类及其占地面积，适对每一类别商品摆放的区域进行无线节点1的布置，即就是将一个节点绑定一个小区域，通过这个节点的位置即可得到这个小区域中商品的位置。无线节点1安装在超市货架顶端上，若在非商品区域，则安装在天花板上，避免由于货物和人对无线信号造成的干扰；同时要保证在整个超市区域的任何位置都能至少搜索到4个以上的无线信号。无线节点1可以选择TL-WR702N150Mbps迷你型无线路由器，兼容性好。
②用户实时定位模块
用户实时定位模块原理图如图3所示，***采用基于wifi的室内定位技术完成超市用户实时定位，定位算法选择基于RSSI位置指纹法。
定位主要分为指纹数据库采集(即建立指纹数据库)和用户实时定位，如图4所示。
在用户可以使用之前需要工作人员完成指纹数据库的采集，工作人员使用***的信息采集模块，采集每个参考点的无线信号强度，并将其坐标和无线信号信息存储在数据库中，作为一条位置指纹记录。具体实现过程为：在已经布置了无线节点1的超市中，根据超市的布局选取适当的位置参考点，建议在超市所有通道处，每间隔一米选取一个参考点，然后打开***提供的数据采集模块，同时确保手机wifi是开启状态，扫描每个参考点处的无线信号并将其按照信号的强度排序，然后输入该参考点的位置坐标并将位置坐标和强度最大的4个无线信号信息上传至服务器3，将该条记录***数据库4，在每个参考点处重复上述步骤，所有参考点的位置指纹信息都***数据库4，即完成了指纹数据库4的建立。
建立的数据库4包含了商品信息表、位置信息表及位置指纹表；
其中，商品信息表包括商品类别编号、商品类别名称、商品名称，主要用于商品的查找；
位置信息表包括商品类别编号、该类商品所在区域绑定的无线节点1的MAC地址、该无线节点1的地面水平坐标x、y，主要用于商品位置的确定以及路径规划；
位置指纹表包括参考位置的坐标x、y及该参考位置处采集到的节点RSSI信息、及其MAC地址，主要用于用户超市中实时定位。
用户在超市的实时定位：用户进入超市，用户可以用自己的移动智能手机(而无需是专用手机或终端，只需确保手机wifi功能开启即可)扫描张贴在超市的二维码，采用web网页的形式进入***的网页(而无需下载客户端)，即进入了超市平面地图界面，用户扫描当前位置的无线信号并将其发送至服务器3，服务器3对该数据解析，并在数据库4中查找与该信号最匹配的记录，然后将该位置坐标返回给用户并在地图上标注。
③超市导购模块
如图5所示，用户在完成定位后，可以在超市平面地图上通过文本或语音输入关键字如商品名称等，选择搜索，服务器3接收该信息，查找该商品的类别编号，得到其位置坐标，将该坐标值返回到移动智能终端2，并在移动智能终端2的超市平面地图中显示其位置；并且根据商品和用户相对位置，完成路径的标注，同时为用户绘制出从当前点到所需购买商品的路线；若用户选择了多种商品，分别获取多种商品的位置，根据各个坐标计算出从当前位置的可能路径，选取最优路径提供给用户，引导用户快速完成购物；在对用户路径进行规划时考虑用户购买商品完成后需要去收银台和出口，将收银台和出口直接规划在路径中。
④快捷导航模块
如图5所示，移动智能终端2提供常用位置如收银台、出口、厕所的快捷导航，无需搜索，只需用户在快捷导航界面选择目的地，移动智能终端2直接引导用户到达目的地。
本发明一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，使用流程：
用户在超市需要进行超市导购时，用手机(即移动智能终端2)扫描超市中的二维码，直接访问该***，然后通过该***向服务器3发送请求，在手机上可以显示超市的平面地图，包含了超市的轮廓和布局以及出入口的标示，用户利用定位模块在地图中实时显示用户的当前位置，此时，可以利用语音或者文字输入商品名称，超市导购模块在地图上显示该商品的位置以及为用户规划处从用户的当前位置到所需购买商品的路线；当用户需要购买多个商品时，可以输入多个关键字，***能够根据用户当前的位置以及多个商品分别的位置，为用户规划出一条最优路径，引导用户最短的时间完成购物；在对用户购买一个或多个商品时，***进行了用户与商品的路径的同时还会将收银台及出口规划在路径中；当用户需要导航常用位置即收银台、出口或厕所等时，用户可以使用快捷导航模块，而无需搜索，方便快捷；在上述整个导购过程中，地图均可放大和缩小，方便用户查看地图。
本发明的超市导购***，充分的利用了基于wifi的室内定位技术实现了超市导购，wifi节点成本低、通信能力强、易于安装；无线节点1的布置根据超市的边界及布局完成，并且将其安置在超市货架上方或天花板，可以防止货架或者人对信号的干扰；wifi网络的本质功能其实就是数据传输，在***的使用中，不用牵扯到运营商，避免了用户流量的浪费。
***可运行在消费者自身携带的智能终端，不需提供额外的设备，降低了成本；使用web方式实现该***，用户通过浏览器即可访问，避免了APP的下载和安装；将该网址以二维码的方式提供给用户，在超市入口以及超市中各个明显的位置都贴着该二维码，用户在进入超市之前直接扫描二维码使用此导购***，不用用户输入网址，使用简单方便。
将商品和无线节点1的位置绑定，当超市中商品位置日常摆放变更时，直接将其对应的节点位置变更即可，不需要安排人员再次对商品位置进行变更记录等，便于后期的使用和维护。
***可以实现超市平面地图的绘制；地图中对超市各大类商品、收银台、出口以及厕所等位置进行了标注；地图可以放大和缩小，更便于用户查看和使用；
用户可以使用文本和语音两种方式完成关键字的输入；解决了超市中商品的定位问题，可以协助消费者快速找到某种商品；完成了购买多种商品的最优路径规划及地图上的路径显示，通过线条和箭头绘制路线；实现了用户在超市中整个购物规划，包括购物完成时收银台和出口的路径规划和其在地图上的显示，方便用户购物完成时直接去结账和离开，同时避免了超市中的拥堵情况发生；***还添加了快捷搜索，主要是对收银台、出口以及厕所等的快捷导航。

Claims (10)

1.一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，其特征在于，包括无线节点(1)、移动智能终端(2)、服务器(3)以及数据库(4)；
其中，无线节点(1)用于定位和通信；
移动智能终端(2)用于完成超市平面地图绘制、定位请求及显示、超市导购及快捷导航；
服务器(3)用来响应用户请求完成各功能，并通过对数据库(4)的操作完成定位并返回结果；
数据库(4)中主要存放商品信息及其位置和超市位置指纹信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，其特征在于，所述超市平面地图绘制需要完成整个超市中无线节点(1)的布置及数据库(4)商品信息及其位置信息表的建立。
3.根据权利要求2所述的一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，其特征在于，所述超市平面地图能放大和缩小。
4.根据权利要求2所述的一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，其特征在于，所述超市中无线节点(1)的布置方式具体为：根据超市大小和布局，按照一定的规则将无线节点(1)放置的超市中，构成一个无线局域网，用于室内人员的定位和超市商品的导购；
在布局无线节点(1)时，首先考虑到边界处的无线节点(1)放置，方便超市地图的绘制；其次，一些地标性的位置包括收银台、出口以及厕所区域也要放置一定量的无线节点(1)；最后，再根据超市中的货物分类及其占地面积，适对每一类别商品摆放的区域进行无线节点(1)的布置，即就是将一个节点绑定一个小区域，通过这个节点的位置即可得到这个小区域中商品的位置。
5.根据权利要求4所述的一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，其特征在于，所述无线节点(1)安装在超市货架顶端上，若在非商品区域，则安装在天花板上，避免由于货物和人对无线信号造成的干扰；同时要保证在整个超市区域的任何位置都能至少搜索到4个以上的无线信号。
6.根据权利要求4所述的一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，其特征在于，所述数据库(4)包含了商品信息表、位置信息表及位置指纹表；
其中，商品信息表包括商品类别编号、商品类别名称、商品名称，主要用于商品的查找；
位置信息表包括商品类别编号、该类商品所在区域绑定的无线节点(1)的MAC地址、该无线节点(1)的地面水平坐标x、y，主要用于商品位置的确定以及路径规划；
位置指纹表包括参考位置的坐标x、y及该参考位置处采集到的节点RSSI信息、及其MAC地址，主要用于用户超市中实时定位。
7.根据权利要求6所述的一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，其特征在于，所述用户超市内定位及显示采用基于RSSI位置指纹法，分为建立指纹数据库(4)和用户实时定位；
其中，建立指纹数据库(4)，根据超市中无线节点(1)的布置及超市的布局选取适当的位置参考点，用处于wifi开启状态的移动智能终端(2)扫描每个参考点处的无线信号并将其按照信号的强度排序，然后输入该参考点的位置坐标并将其上传至服务器(3)，将该条记录***数据库(4)，在每个参考点处重复上述步骤，所有参考点的位置指纹信息都***数据库(4)，即完成了指纹数据库(4)的建立；
用户实时定位：用户在超市中打开移动智能终端(2)的超市平面地图，扫描当前位置的无线信号并将其发送至服务器(3)，服务器(3)对该数据解析，并在数据库(4)中查找与该信号最匹配的记录，然后将该位置坐标返回给用户并在地图上标注。
8.根据权利要求7所述的一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，其特征在于，所述用户实时定位时，用户的移动智能手机通过扫描在超市张贴的二维码，进入到超市平面地图界面。
9.根据权利要求7所述的一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，其特征在于，所述超市导购具体为：在移动智能终端(2)的超市平面地图上，用户通过文本或语音输入关键字如商品名称，选择搜索，服务器(3)接收该信息，查找该商品的类别编号，得到其位置坐标，将该坐标值返回到移动智能终端(2)，并在移动智能终端(2)的超市平面地图中显示其位置；并且根据商品和用户相对位置，完成路径的标注，同时为用户绘制出从当前点到所需购买商品的路线；若用户选择了多种商品，分别获取多种商品的位置，根据各个坐标计算出从当前位置的可能路径，选取最优路径提供给用户，引导用户快速完成购物；在对用户路径进行规划时考虑用户购买商品完成后需要去收银台和出口，将收银台和出口直接规划在路径中。
10.根据权利要求9所述的一种基于wifi室内定位技术的超市导购***，其特征在于，所述快捷导航具体为：移动智能终端(2)提供常用位置如收银台、出口、厕所的快捷导航，无需搜索，只需用户在快捷导航界面选择目的地，移动智能终端(2)直接引导用户到达目的地。
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