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无GPS导航

作品ID:40986
作者姓名:赵翊名
作者学校:南京市月牙湖小学
作者区域:秦淮区

无GPS导航 一、地下导航难题 每到星期六和星期天,我的爸爸妈妈经常带着我和弟弟去游乐场和书城玩,我们玩得很开心。可是,等我们回到地下停车场时就傻眼了,停车场里密密麻麻的车辆和纵横交错的车道看起来都一样,可是我们自己的车在哪里呢? 我们曾经试着用手机地图保存GPS位置数据,然后利用导航来找到车位,但是我们遇到的停车场大多在地下,那里根本没有GPS信号啊!看来,这个难题没有看起来那样简单呢。 二、分析问题 于是,我开始尝试分析这个难题。 经过分析,我首先明确了需要解决的问题:帮助人们从商场的任何位置到达他自己的停车位。以及面临的主要困难:商场室内和地下停车场没有GPS信号,不能使用卫星导航。 首先,我想这个难题这么普遍,会不会有人已经找到解决方法了呢?于是,我到图书馆查阅资料、在互联网上寻找答案。 果然,互联网上已经有很多人提出过解决方案了,有的使用手机基站定位,有的使用无线电装置构建一个单独的网络。不过,这些方案都有两个问题。 第一是定位精度问题,比如手机基站,只能定位在这个基站信号覆盖的范围,我们查阅到的资料显示,一个室内基站大约能覆盖200-300米半径,这样的精度太低了,是不能用来做室内步行导航的。如果想解决定位精度问题,就要使用单独的无线电装置构建单独的网络,但是这个方案不但要单独购买设备,还要为这些设备提供电源,成本太高了。 那么,有没有既好用又便宜的室内定位方案呢?我经过反复讨论,想到了一个“二维码+APP软件”的解决方案。我把设想画成草图,并且请爸爸用软件帮我绘制成真正的流程图。 三、我的解决方案 我的设想是这样的: 1、硬件布局 我使用两种二维码来进行硬件布局。 第一种二维码叫做“车位识别二维码”,这种二维码贴在停车场的每个停车位上,用来标示每个停车位在商场电子地图上的精确位置。 第二种二维码叫做“定位二维码”,贴在商场和停车场的每个交叉路口的墙壁或是地面,用来标定这个交叉路口在电子地图上的精确位置。由于是贴在信息量很大的商场内,为了与其他商业用途的二维码区别,这种二维码在设计的颜色、风格上要独特一些。 这样,一个不用GPS的导航系统硬件布局就算完成了。 2、软件功能 APP软件或者微信小程序需要具备以下功能: (1)识别、解析二维码 (2)调用室内地图并计算最短路线 (3)存储用户信息、车牌信息和停车位置信息 3、使用过程 首先,当我们进入停车场停好车以后,需要用微信扫一下停车位上的“车位识别二维码”,这时,APP软件会把这一次的停车位置记录下来。然后我们就可以去商场玩了…… 等到我们需要取车的时候,在商场或者停车场的交叉路口找到任意一个“定位二维码”,扫一下,APP软件就会根据这个二维码包含的位置信息,和之前记录下的停车位置信息,计算出两个位置之间的最短行走路线。然后在手机上用电子地图标示出这个最短路线,照着走就可以了。如果记不住路线也不要紧,到达另一个交叉路口再扫一次“定位二维码”就行了,每次扫描“定位二维码”都会在手机上显示出从当前位置到停车位置的最短路线。 四、用途扩展 这个方案还可以应用于更多的场景中。比如和停车场的收费系统联网,这样,当你接近你的停车位时,就可以启动自动扣费。还有,如果知道了某个商铺的“XX商铺识别二维码”,把这个二维码作为目的地,APP就可以帮助你找到这家商铺。总之,只要知道了某个复杂场景的室内地图,这个系统就可以低成本地实现室内“导航”了。