一种图书馆室内手机导航方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种图书馆室内手机导航方法和系统，主要解决了在图书馆寻找图书费时且易迷路的问题。其寻书导航方法是将目标物信息与数据库中信息进行比对计算来确定目标位置，将参照物信息与数据库中信息进行比对计算来确定读者位置；然后再根据目标位置和读者位置信息规划读者最佳寻书路线，给出从读者当前位置到一系列目标图书位置的寻书路径提示，实现导航。其寻书导航系统主要包括条形码（一维码和二维码）、智能手机、数据库、服务器等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于室内定位和导航
，具体说是一种支持室内地图和导航的位置服务技术。
技术介绍
目前，复杂的室内场所，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场等在人们的生活中越来越多。在这些复杂的室内环境中，人们为了找到所需目标，往往不得不向陌生人打听方位，或者求助于墙壁上的室内规划图。这些位置服务往往在布局复杂或极不规则的场所里显得效率低和不够人性化。图书馆是非常典型的需要室内导航技术的场所。如果能在图书馆实现方便快捷的导航，对读者来说在穿梭在“茫茫书海”寻找到自己心仪的图书就会成为一件轻松的事情。GPSCGloble Pozitioning System)是当前应用最为广泛的定位技术。但是，利用GPS进行室内定位的缺点是定位信号到达地面时较弱，而且信号不能穿透建筑物，定位器终端的成本较高。另外，一些室内无线定位技术，如红外、超声、射频、蓝牙的技术，存在信号应用范围小，稳定性差，易受噪声干扰等缺点。也曾有人提出将GPS技术和室内无线定位技术相结合，但是技术复杂，成本较高。
技术实现思路
为了使室内定位和导航技术能方便的适用于各种大型图书馆、档案馆等，本专利技术公开了一种利用智能手机的拍照和条形码识别技术，结合无线传输技术，集成人机互动的系统，实现对读者借阅图书时的室内导航服务。本专利技术公开了一种原理简单，设计安装快捷，造价低廉，使用方便的快速定位图书馆书籍位置及提供寻找图书路线的手机室内导航方法和系统。本专利技术的目的是通过以下措施实现的1、一种图书馆室内手机导航方法，该方法具体包括以下步骤1)目标图书定位步骤利用目标图书信息与数据库中信息进行比对计算来确定目标位置；将目标图书位置在图书馆示意地图中标注并显示出来；2)读者定位步骤利用参照图书信息与数据库中信息进行比对计算来确定读者位置；将读者位置在图书馆示意地图中标注并显示出来；3)导航步骤确定从读者位置到各目标图书的借阅顺序；在前后两个目标中计算尽可能短的路径；提供一条可以联通读者当前位置和所有目标图书的较短路径，在图书馆示意地图中标注并显示出来。2、所述目标图书定位是通过系统对读者输入的“目标图书关键词”与图书位置信息数据库中信息进行比对计算，确定目标位置三维坐标并将目标图书位置在图书馆示意地图中标注和显示出来。3、所述读者定位是通过系统对读者手机拍摄的“参照物图书条形码”识别解码后得到的参照图书信息与图书位置信息数据库中信息进行比对计算，确定参照物图书位置三维坐标，即读者位置三维坐标并将读者位置在图书馆示意地图中标注和显示出来。4、所述导航是在采用枚举法确定从读者位置到读者所选各目标图书的借阅顺序后，再采用广义优先算法计算先后两个目标中尽可能短的路径，然后提供一条可以联通读者当前位置和所有目标图书的较短路径，在图书馆示意地图中标注和显示出来。5、包括条形码(一维码和二维码)、无线通信模块、数据库、路径规划导航模块、图书馆示意地图、智能手机终端；所述条形码分为三种一种是提供图书馆网站地址连接的二维码；第二种是提供书架三维坐标信息的一维码；第三种是提供书籍基本信息的图书书籍条形码；所述无线通信模块，接收和处理相关图书馆寻书导航信息；所述数据库，用于存贮相关图书馆寻书导航信息；所述路径规划导航模块，找出两点间行走的最短路径，给出寻书导航结果，显示在地图上；所述图书馆示意地图，简单形象展示室内布局；所述智能手机终端，向无线通信服务器发出服务请求，并接收和显示规划寻书路径。6、条形码粘贴位置分别为提供图书馆网站地址连接的二维码粘贴在图书馆各个主要位置；提供书架三维坐标信息的一维码粘贴在图书馆书架侧边；提供书籍基本信息的图书书籍条形码随图书的发行印刷在图书的相应位置。7、所述智能手机与所述无线通信服务器连接是通过TCP协议和Socket实现。8、所述数据库包括图书馆布局地图信息数据库，主要包含的字段有楼层、位置坐标X，位置坐标Y、地图矩阵元素值；图书位置信息数据库，主要包含字段有图书名称、图书条码、分类号、索书号、楼层、位置坐标X，位置坐标Y;将图书位置信息数据库与图书馆网站图书信息目录搜索引擎关联，本专利技术采用“图书名称”和“图书条码”作为关联字段；将图书位置信息数据库与图书馆布局地图信息数据库关联，采用“楼层”、“位置坐标X”，“位置坐标Y”，作为关联字段。9、图书馆示意地图采用二维地图矩阵形式，矩阵中各元素用一个一位整数表示每一楼层实际布局中的书架、过道、墙壁、借书处；矩阵中各元素填充的个数表示书架、过道等在本楼层中所占面积的比例大小，矩阵各元素的坐标信息表示书架、过道等的平面位置；按此方法建立图书馆各楼层的二维地图矩阵。本专利技术具有的优点智能手机在人们的生活中越来越普及，通过手机访问图书馆网站图书信息目录搜索引擎，获得图书馆室内导航，对使用智能手机的人们来说一定是一件非常受欢迎服务。本专利技术的技术方案通过使用手机拍摄图书条形码或者使用关键词在图书目录搜索引擎中检索，获得所拍或所查图书在图书馆中的位置信息，并将位置信息及寻书路线以地图的方式显示在手机上，实现读者在图书馆室内导航。有了图书馆内的位置地图以及导航的指引，人们就可以在布局复杂的图书馆里确定自己或书籍在馆内的位置信息，从而摆脱迷路的尴尬。5本专利技术提供一种与智能手机相结合，基于条形码和室内地图信息的位置服务技术，图书馆提供图书位置信息数据库，构建图书馆布局地图数据库，将地图位置坐标与图书位置初始化信息数据库关联；读者通过选用图书为参照物，通过对参照物和目标物进行检索，定位目标图书，同时获得起点到终点的优化寻书路线。该方法的实现原理简单、方便易行、定位准确。该方法的实现基本不增加图书馆工作人员的工作量，只要将原有在书架侧边张贴的分类号旁粘贴含有书架位置信息的条形码；利用图书馆已有的图书信息管理数据库，以及建立的图书位置信息数据库，两者关联后可以直接通过连接表进行查询，降低了制表的复杂度。读者只需具有一款可以拍照的智能手机即可获得在图书馆室内导航的服务。附图说明图1为本专利技术的寻书导航原理图。图2为本专利技术的寻书导航系统功能框架。图3为本专利技术的寻书导航系统流程图。具体实施例方式本专利技术图书馆室内手机导航过程图书馆部分1、粘帖二维码图片。图书馆在馆内各主要位置粘帖含有图书网站地址的二维码图片，图书馆网站提供图书目录搜索引擎功能。2、生成图书馆布局地图。地图采用二维地图矩阵形式，矩阵中各元素用一个一位整数表示每一楼层实际布局中的书架、过道、墙壁、借书处等。例如0表示书架、1表示过道、2表示墙壁、3表示借书处等。矩阵中各元素填充的个数表示书架、过道等在本楼层中所占面积的比例大小，矩阵各元素的坐标信息表示书架、过道等的平面位置。按此方法建立图书馆各楼层的二维地图矩阵。3、建立图书馆布局地图数据库。主要包含的字段有楼层、位置坐标X，位置坐标Y、地图矩阵元素值。为提高定位和导航速度，本专利技术将同一个连通区域的平面坐标取为同一值，即该区域在地图矩阵中所占面积的几何中心坐标。4、粘帖书架位置信息条形码。在图书馆各书架的侧面1. 5米左右高度粘贴预定大小、含有本架图书分类号号段和书架三维坐标信息的条形码。本专利技术设计的书架三维坐标信息由一个三位整数表示，最高位表示楼层，次高位和最低位表示书架在本楼层的平面位置坐标。5、建立本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽玲，朱天楠，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：