针对大型展馆游客定位诱导及信息服务问题提出了一种基于二维码定位模式的大型场馆便携式游客导览系统。该系统是以现有PDA等智能移动终端为对象基于WindowsMobile平台并结合嵌入式GIS系统及数据库等相关技术通过获取和识别各展位的二维码基础信息来实现游客自行定位、路径诱导、以及相关展位信息的查询获取等功能。
随着社会、经济、技术的迅猛发展大型商业、交易、技术、洽谈等会展活动愈加频繁且已成为当今社会信息交流、商务合作、产品发布、技术交流等的一种主要方式。但由于展会面积较大展位数量繁多、位置分布不一因而对参观展会的游客来说,往往由于无法自我定位而容易造成方向迷失,且为确定所在位置及寻找下一目的地的行走路线而耗费大量宝贵时间。为此本文以大型展会等为对象提出一种以先进的手持电子终端,来代替传统的标牌式信息服务的大型展馆便携式游客导览系统即研究开发一种将移动终端、二维码以及嵌入式GIS系统结合在一起,可为参观者提供场馆定位诱导,及相关展位信息服务的智能化移动终端导览系统。
一、系统构建
系统由二维码识别系统、游客定位诱导系统、数据库信息查询系统以及嵌入式GIS场馆信息系统所组成。二维码读取识别系统的主要功能即对场馆内各展台及主要标志物的二维码进行读取与识别由此获得相应位置ID号码。数据库信息查询系统可为游客终端提供相应的位置诱导及展位信息的查询等服务。嵌入式GIS场馆信息系统为游客提供所在位 置及路线诱导的图形显示。游客定位诱导系统是根据二维码所获取的ID号码经场馆数据库自动查询所获得的对应相关ID的位置及路线诱导信息并以文字或图形方式为游客提供其所在位置及相应的路线诱导结果。 该系统的场馆导览软件在游客进入展馆前通过展馆入口的通信设备(蓝牙、WLAN等)或展馆网站的软件下载安装在游客导览终端后使用。即参观者进入展馆后可利用该自助导览系统在感兴趣的展台或需要自我定位的标志物前用其导览终端摄像头对相应的二维码进行拍摄由此可自动识别相应位置ID并显示相应展台或标志物位置的文字或图形信息此外也可进一步查询相关展位的详细信息(包括参展商及其展品相关信息等 )。
二、 系统软硬件设计
系统软硬件设计既要考虑系统的实际需要,又要兼顾日后的升级换代需求。本文根据系统分析及 其实际运行的需要对系统的软硬件进行了配置。 硬件部分采用厦新 N810的 PDA操作系统采用 WindowsMobile6.0Professional,内置 SD卡。开发 工具采用 visualStudio.NET2005开发语言为 C# 后台服务器上的数据库管理系统采用 MicrosoftSQL Server2000,前 端 PDA 上 则 采 用 MicrosoftSQL ServerCE。
三、系统各部分功能设计
①二维码读取部分二维条码可以分为堆叠式二维条码和矩阵式二维条码,这里选取矩阵式二维条码中的QR,其具有 360°全方位识读以及纠错能力强等特点。根据存储需求本系统采用QR的版本号为 7、8字节编码模式纠错为R级纠错;同时对各展台事先制作出其相应编码的粘贴式二维码标签。开发过程中,采用现在发展比较成熟的条码扫描控件,实现对QR码标签的扫描识别,达到获取展台ID信息的功能。前端PDA当获取ID号后便可进行相关的场馆信息查询。 ②信息的存取方式设计由于PDA自身固有的一些局限性(如屏幕太小、输入不灵活等 ),在大规模数据更新时势必造成诸多不便。为此,本系统设计了后台中心服务器系统,所有信息事先输入中心服务器端数据库并在此进行数据更新。此后,中心服务器可将场馆后台数据库转化为XML数据,通过 MicrosoftActiveSync下载到SD卡中,PDA再将其转化为本地 SQLServerCE 数据库格式;此外也可通过蓝牙、Wi-Fi等将后台数据库的更新数据传输到 PDA终端数据库中。 ③地理信息部分 为了对参观者提供及时直观的定位诱导信息,本文在 PDA终端上嵌入了场馆地理信息系统。并在 此基础上进行二次开发。即采用了HiMap的地图引擎,在此基础上可实现地图的放大、缩小、移动等 基本功能。此外在场馆内路径诱导信息部分,采用启发式搜索算法中的 A∗算法进行最短路径的搜索,为参观者提供地图行驶的路径诱导服务。A∗ 算法是启发式算法中应用极为广泛的一个,许多研 究者对使用该算法进行路径规划进行了深入的探讨与研究。此算法主要采用一个评价函数f(n) = g(n)+h(n),来对 OPEN表中的扩展节点进行指导 和选择。其中,g(n)是从初始节点到节点n的实际代价 (即己发现最优路径的代价 ),h(n)是从节点n到目标节点的最优路径的代价的估计,其依赖于问题领域的启发式信息。根据不同的应用场景,选取不同的启发函数,通常以直观判断和经验推断为准。 通过对几种不同形式的启发函数进行对比分析,最后选定探索效率较高、探索步骤较少的欧几里德距离作为启发函数。
四、实验结果
通过模拟实验,基本实现了系统的相应功能。 其实验过程为普通光照条件下扫描二维码标签,提供展台定位服务、提供地图式路径诱导服务、提供场 馆展位信息查询服务等。展馆文字信息包括展商号码、展品类别、地址电话等一系列内容。