基于LBS的校园定位系统设计及实现.docx

基于LBS的校园定位系统设计与实现 摘 要: 为了解决目前智能手机中位置服务 LBS( Location Based Service) 类移动应用在小环境区域不能准确提供位置服务的问题，以校园为例提出了一种基于室内外定位的 LBS 系统设计方案。首先介绍系统结构设计，然后详细分析了 Mobile GIS、GPS、基于 WiFi 信号强度值的位置指纹定位算法等系统设计中的关键技术，最后测试验证系统的各个功能模块。测试结果表明，系统可以实现终端定位、室内位置服务、校园导航、地图服务等功能，且操作便捷，具备可行性和实用性。 关键词: 位置服务; Android; 室内外定位; Mobile GIS Abstract: This study addresses the dislocation of the current application software of the intelligent mobile phone location based service( Location Based Service，LBS) ，a design solution of campus LBS system is introduced based on indoor-outdoor positioning． First，the architecture of the system is introduced． Then the key technologies such as Mobile GIS，GPS and the RSSI fingerprint positioning strategy in system design are analyzed elaborately． At last the function modules of system are tested and verified． Test results show that the system can realize some functions of terminal positioning，service based on indoor positioning，campus navigation，map service and so on． It occupies fea-tures of convenience，feasibility and practicality． Key words: location based service; Android; indoor-outdoor positioning; mobile GIS  0 引言 近年来，移动互联网技术飞速发展、Android 智能手机的日益普及，基于 Android 平台而开发的各种移动应用层出不穷。其中，被看作移动互联网领域的“杀手级应用”的 LBS 更是得到了前所未有的发展。LBS 发展至今，人们更加需要在像学校、医院这样的小环境区域中获得准确 LBS 服务 。提供 LBS 服务必须在确定用户位置的基础上，而这样的小环境区域往往包含室内和室外两种不同的环境。在室外，GPS 提供了非常精准的位置信息; 但是卫星信号易受到建筑物的遮挡，在室内环境下 GPS 并不能提供高精度的定位，而 WiFi、ZigBee、蓝牙、红外、超声波、射频识别、超宽带等无线定位技术快速发展，成为对 GPS 的有力补充。因此本文以校园这个特殊职能的小环境区域为研究对象，基于 Android 平台设计和实现了一个校园 LBS 系统: 以 ArcGIS 系列软件制作的校园地图为背景; 室外环境中通过接收 GPS 信号进行定位; 室内环境中在无需利用额外硬件设备的前提下，综合考虑无线信号覆盖范围、受室内环境影响程度、定位精度要求等等，采用基于 WiFi 信号强度的位置指纹定位算法进行定位。系统可为师生和来访者提供位置相关的信息服务。 1.系统设计 1．1 系统需求分析 本系统所追求的理想结果是在室外环境中，地图服务功能能够让用户在终端设备上查看校园环境地图，通过放大缩小、上下移动等操作全面熟悉校园环境。实时定位用户位置、查询从当前位置前往目的地的最优路径并标记在校园环境地图上; 在室内环境中，根据用户的选择显示相应的室内环境地图。定位时，将用户相对于室内环境的位置标记在室内环境地图上，并且能够获取该位置相应的服务信息，例如，空教室信息、课程信息等等。 1.2系统总体设计 根据系统的需求分析，整个系统在逻辑上分为客户端、服务器端与数据库三层架构。系统结构如下： 图 1 系统架构图 ( 1) 客户端: 安装于 Android 系统的智能手机上，完