高校图书馆室内用户位置情景信息获取及应用*

进入电脑版    时间:2017-02-04 13:18:23

王卫军

(河南财经政法大学图书馆,河南郑州450002)

[摘要]对位置信息在高校图书馆情景敏感服务中的作用进行了探讨,认为用户室内位置信息的获取对于提升用户服务质量具有重要作用;介绍了智能手机上常见的几种室内定位技术,认为利用iBeacon设备进行室内定位具有简单、经济的优点;构建了一个基于iBeacon的高校图书馆室内定位情景敏感服务平台。

[关键词]室内定位高校图书馆情景敏感信息服务

[分类号]G258.6

1 位置信息与高校图书馆情景敏感服务

随着移动互联网、物联网及智慧城市等行业的不断兴起,位置信息在人们的日常生活中也得到了广泛应用。据统计,我国通过移动互联网的位置服务日均请求已经超过100亿次[1]。随着智能手机的不断普及,智能手机终端的价格也在不断下降,基于Android和IOS系统的手机设备也基本上都提供了卫星定位、WiFi、蓝牙等功能。但是随着人们对位置信息需求的不断增加,主要用于室外定位的精度较高的卫星定位技术(如GPS等),由于不能穿透建筑物,已经不能满足用户的定位需求。一些用到定位信息的APP应用软件在商场、医院、地铁、博物馆、图书馆等室内的使用,使得室内定位服务成为移动互联网应用的重要支撑。

随着信息技术的不断发展,高校图书馆也在不断提升自己的服务水平和用户体验。高校图书馆用户的信息获取行为主要是为了满足自身教学、科研以及学习等方面的需要,用户的学习环境非常丰富,用户行为也更加复杂多样。用户往往在不同的时间、地点进行不同的学习、科研活动。因此,高校图书馆依据用户的实时情景信息为用户提供信息服务是图书馆未来的一个发展方向。高校图书馆开展情景敏感服务主要依据用户所处的情景状态提供相应的信息服务,情景信息可以划分为用户情景和信息资源情景两种[2]。其中用户情景中用户的地理位置信息对于描述用户在什么时间、什么地点、做了什么事情起着重要的作用。同时,由于高校图书馆用户的行为往往发生在教室、图书馆、宿舍等室内,因此,研究室内用户位置信息的获取具有重要意义。笔者主要以高校图书馆为研究对象,对此进行阐述。

2 室内位置信息的现有获取技术

室内定位是指在室内环境中实现位置定位,主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系,从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控[3]。由于卫星信号较弱,且到达地面时不能穿透建筑物,所以其不适合室内定位。随着室内定位的需求与发展,目前出现了很多室内定位解决方案,如利用通信网络的基站定位、WiFi定位、蓝牙定位、RFID定位等。由于研究室内定位的服务对象为高校图书馆用户,且该用户群体使用的终端定位设备主要为智能手机,所以笔者仅对智能手机设备上常见的硬件配置(考虑到RFID以及由其演变而来的NFC定位技术并没有普遍应用在智能手机上,所以不再阐述)所能提供的定位服务技术(基站定位、WiFi定位、蓝牙定位)进行阐述。

2.1 基站定位技术

基站定位是通过电信移动运营商的网络来获取移动终端用户位置信息的一种增值业务。基站定位实际的位置估计算法需要考虑多基站(3个或以上)定位的情况,提供测量的基站数目越多,测量精度越高。

基站定位精度与其采用的定位技术、提供业务的外部环境(无线电传播环境、基站的密度和地理位置、定位所用设备等)有关。例如美国FCC推出的定位精度在50米以内的概率为67%,定位精度在150米以内的概率为95%[4]。在笔者实际的测试中,基站定位的精度受到基站的密度等情况影响很大,不同的地点,不同的手机终端,定位的误差很大。

2.2 WiFi定位技术

WiFi定位是通过利用无线局域网中的无线接入点实现对接入移动设备位置的定位,定位主要依靠设备接收的信号强度RSSI来实现定位。定位方法主要分为两种:一种是基于已知AP接入点位置的方法,另一种是基于指纹数据库的方法。位置定位精度大约在1~20米之间。为了提升定位的精确度,常常需要多个WiFi信号共同定位。

2.3 蓝牙定位技术

蓝牙通信是一种短距离、低功耗的无线传输技术,在室内安装适当的蓝牙局域网接入点后,通过检测信号强度就可以获得用户的位置信息。蓝牙室内定位系统对用户进行定位时需要用户的蓝牙设备开启,从而对其位置进行判断。苹果公司于2013年9月发布了基于蓝牙的iBeacon技术用于室内定位,该技术采用的通信协议为蓝牙低功耗版本,具有部署容易、功耗低、成本低的特点。在实际使用中,带有蓝牙的智能手机设备通过获取iBeacon的UUID(通用唯一识别码)和RSSI(接收的信号强度指示)等信息,通过与后台系统结合,提供位置感知等服务。iBeacon的工作原理是基于Bluetooth Low Energy(BLE)低功耗蓝牙传输技术,iBeacon基站不断向四周发送蓝牙信号,当智能设备进入设定区域时,就能够收到信号,只要满足iBeacon技术标准的设备都可以使用[5]。目前支持蓝牙4.0的IOS设备(iPhone4s以上)及安卓4.3以上的系统都可以实现对iBeacon的技术支持。通过利用iBeacon基站,手机上的APP软件在感知用户进入某一特定区域后,基于该场景位置信息,APP软件就可以做出相应的动作,使用户获取特定信息。

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