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LED可见光通信技术在图书馆定位导航服务案例分析

2016-01-14 10:36
姚看江湖
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  相对于传统的蓝牙、Wi-Fi室内定位技术,基于可见光通信的室内定位技术具有低能耗、定位精度高和普适性的优点。全新的可见光通信技术能够满足图书馆室内导航的应用需求,帮助读者快速、有效地获取到所需的图书资源,提高其找书的效率及服务质量。基于可见光通信的图书馆室内导航服务是将可见光通信室内定位技术和图书馆传统服务结合起来的首次尝试,具有重要的研究价值和现实意义。

  随着智能手机和移动互联网的发展,人们对导航和定位服务的需求日益增大。在图书馆这种复杂而庞大的室内环境中,读者经常需要确定移动终端与物品在室内的位置信息,并需要图书馆为其提供导航服务。以西北工业大学长安校区图书馆为例,其占地面积32 000 平方米,在如此巨大的室内空间内寻找所需要的图书资料,即使有传统路标和编目信息的帮助,对读者来说也不是一件简单的事情。

  如果有图书馆室内导航服务,读者只需要在手机上输入需要的图书资料信息,图书馆室内导航服务系统通过对读者进行室内定位,结合地图信息,即可在读者手机上显示从当前位置到目标图书资料的路径信息。使用智能手机和移动互联网的图书馆室内导航服务系统将会给用户带来巨大的便利,具有重要的应用价值。

  室内导航技术比较

  在图书馆室内导航服务系统中,室内定位是关键技术。虽然基于全球定位系统(GPS)的室外定位应用非常普遍,但是GPS 系统在建筑物内部接收的信号非常弱,因此无法在室内有效应用。目前使用较多的室内定位技术有蓝牙技术和Wi-Fi 技术。

  蓝牙定位技术通过测量接收信号的强度来进行定位,适合短距离、小范围的定位。其缺点为设备昂贵、稳定性较差,不适合复杂的室内定位;Wi-Fi定位技术是通过测距方法计算用户到无线热点的距离。这种定位方法容易受其他信号的干扰,从而影响定位精度,并且定位器的能耗也比较高,不利于节能环保。

  近些年来,可见光通信技术飞速发展,相对于传统的通信技术(如蓝牙和Wi-Fi),其具有低能耗、高速率、无电磁干扰等显著优点。由于室内是可见光通信的天然场所,因此,基于可见光通信的室内定位方法得到广泛关注。使用可见光通信技术进行室内定位具有以下优势:

  (1)低能耗。可见光通信系统的构成之一为使用通断发光原理传输信号的LED 灯,LED 灯是新一代的绿色照明设备,具有低能耗、使用寿命长、尺寸小和绿色环保等优点;

  (2)定位精度高。由于LED 灯遍布室内,所以每次可用于定位的LED 灯数量较多,因此定位精度较高;

  (3)广泛应用的室内定位技术。基于可见光通信的室内定位技术成本低、实现简单、无电磁干扰,可应用于复杂的室内环境和人口密集区域。

  基于上述优点,可见光通信室内定位技术将会成为下一个研究和应用的热点。2015 年5 月21 日,飞利浦宣布在家乐福法国的一个旗舰店采用可见光通信实现超市室内导航服务。飞利浦通过在家乐福超市里布置约800 个LED灯,实现小于1 米精确度的定位服务。通用电器照明也在最近宣布进军可见光通信室内定位领域。

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