多功能智能室內(nèi)定位導航儀設(shè)計案例

　　一、項目概述

　　1.1 項目摘要

　　目前，在一些大型商場或會場中，僅存在室內(nèi)場所的平面圖，但對于大部分人來說，要在短時間內(nèi)通過平面圖找到一條方便快捷的路徑到達目的地不是一件很輕松的事情。本方案基于意法半導體公司提供的iNEMO平臺，設(shè)計了一款更人性化的、更方便快捷的、應(yīng)用于大型室內(nèi)場所的多功能導航儀。該導航儀主要有定位、校準、導航等功能，主要實現(xiàn)是通過STEVAL-MK1062V2實驗板上的三軸陀螺儀測量角速度來確定方向，通過地磁模塊的線性加速度傳感器來確定位移，通過溫度傳感器以及氣壓傳感器來讀取數(shù)據(jù)，通過Wi-Fi傳輸數(shù)據(jù)，最終通過Android智能手機進行計算，并把結(jié)果顯示出來。相較于平面圖，本導航儀可以使用戶得到更個性化、更方便簡潔的可跨樓層的定位導航服務(wù)。

　　1.2 項目背景/選題動機

　　目前，越來越多的大型商場或會場新建起來，這其中琳瑯滿目的服飾品牌、餐飲、電玩城、電影等等購物娛樂場所，特定場合的優(yōu)惠活動……這些都無一不吸引著顧客，這也導致商場中一些越來越常見的問題：

　　如何在人山人海中找到一條方便快捷的途徑到達目的地而無需通過平面圖?

　　如何在不同樓層間實現(xiàn)最短時間和最短路徑?

　　若和同伴走失如何在最短時間內(nèi)通過最方便途徑找到對方?

　　在發(fā)生緊急情況下，如何最快最有效的逃離現(xiàn)場?

　　無疑，在這類型場所中，如何快速的定位導航對于顧客來說是個十分重要的問題?？v使有平面圖的存在，仍然需要通過一系列的分析才可得出結(jié)論。若還考慮到跨樓層問題，還需考慮跨樓層方式所用的時間以及速度。由此我們希望可以有個更加“智能”的導航工具來指引我們更快更方便的到達目的地。本導航儀為顧客顯示更精確的方向、距離，提供最優(yōu)途徑，從而減少顧客在定位導航上所花的時間。

　　在計算終端和顯示模塊的選擇上，我們考慮使用智能手機作為本次項目的終端，并選取具有android開發(fā)平臺的智能手機。智能手機具有便攜、運算速度快、外觀絢麗、開發(fā)方便、使用人群多等特點，便于傳感器數(shù)據(jù)的處理，以及軟件的推廣。并且2011年初數(shù)據(jù)顯示，僅正式上市兩年的操作系統(tǒng)Android已經(jīng)超越稱霸十年的塞班系統(tǒng)，使之躍居全球最受歡迎的智能手機平臺。

　　Android的優(yōu)勢有以下幾點：

　　開放性：開發(fā)的平臺允許任何移動終端廠商加入到Android聯(lián)盟中來。顯著的開放性可以使其擁有更多的開發(fā)者，有利于積累人氣。

　　掙脫束縛：用戶可以更加方便地連接網(wǎng)絡(luò)，運營商的制約減少。

　　豐富的硬件：由于Android的開放性，眾多的廠商會推出千奇百怪，功能特色各具的多種產(chǎn)品。功能上的差異和特色，卻不會影響到數(shù)據(jù)同步、甚至軟件的兼容。

　　開發(fā)商：Android平臺提供給第三方開發(fā)商一個十分寬泛、自由的環(huán)境。因此不會受到各種條條框框的阻撓。

　　Google應(yīng)用：Android平臺手機將無縫結(jié)合優(yōu)秀的Google服務(wù)。

　　綜合以上考慮因素，我們決定在android平臺上進行數(shù)據(jù)的處理與效果顯示。與此同時，我們希望能拓展部分功能如語音識別，音頻提示等等類似于“導盲犬”的功能。

　　二、需求分析

　　2.1 功能要求

　　1. 實時采集當前的環(huán)境信息，以滿足使用者對于了解當前環(huán)境的需求。

　　2. 實時采集使用者的速度信息，用于對使用者位置狀態(tài)的更新。

　　3. 能夠進行地圖的存儲和更新，并根據(jù)使用者的位置和目的地的信息，對使用者的行進方向進行引導。

　　4. 實現(xiàn)實驗板和Android智能手機端點對點Wi-Fi通信，確保采集信息能及時準確傳輸?shù)绞謾C端。

　　5. 良好的顯示模塊，可以讓各種信息有條不紊的在Android平臺顯示。

　　6. 校正功能，進行基準位置識別以提高定位精度。

　　2.2 性能標準

　　1. 對于環(huán)境溫度的檢測誤差不超過0.5°。

　　2. 測量速度精確，最后對使用者位置的識別在距離校正點200m不超過10m。

　　3. 導航時對于道路和行駛方向的識別準確有效。

　　4. 對樓梯和電梯進行導航時對于道路和行駛方向的識別準確有效。識別。

　　5. 導航時能夠識別樓內(nèi)的復雜環(huán)境，對存在不同道路時能夠進行智能選路。

　　6. 手機端實時位置顯示無明顯延遲。