蓝牙停车场系统解决方案(1)

蓝牙停车场系统解决方案2014年10月28日

文档版本：1.0

一、系统简介

现今在商场、购物中心等大型停车场，停车难和找车难是一般车主十分头疼的两个问题。一方面，很多热门区域停车场车位紧张，车主在停车场四处寻找车位；另一方面，由于停车场空间大、环境及标志物类似、方向不易辨别等原因，车主在停车场容易迷失方向，寻找不到自己的车辆。

图聚的停车场蓝牙定位辅助系统主要解决用户停车难、找车难的问题。可以为广大车主提供极佳的用户体验，同时可以为业主提高车位使用率，优化管理和降低成本。

二、系统功能

当前蓝牙定位辅助系统可以提供以下特色功能：

（1）用户到达停车场，蓝牙beacon地理围栏功能推送欢迎消息，并告知用户当前剩余车位数(需与停车场管理系统对接)。

（2）用户选取目的地，系统会根据当前用户位置自动寻找最近的出入口，并查找附近的空车位。

（3）系统为用户规划最优的行车路线和行走路线，指引用户到达停车位和出口。

（4）实时定位跟踪，偏离航线自动重新规划。

（5）一键找车，自动为用户规划路径，快速找回爱车。

图1 用户停车示意图

三、系统组成

蓝牙定位系统主要由基于蓝牙4.0的Beacon设备和Beacon管理设备，以及图聚自主研发的室内地图引擎和定位引擎组成。

1、硬件组成

系统硬件组成如下图所示：

图2 蓝牙定位系统硬件组成图

（1）蓝牙Beacon

Beacon是指支持蓝牙4.0的低功耗设备。通过广播蓝牙信号，可用于地理围栏和室内定位功能。Beacon硬件成本低，功耗小，工作时间长，易于部署，具有很广泛的应用前景。

1）定位Beacon。主要用于定位功能，Beacon位置固定，部署于停车场内。用户终端扫描定位Beacon的信号，经过定位引擎处理可以计算出用户当前的位置。定位Beacon结构和功能相对比较简单。

2、软件组成

系统软件组成如下图所示：

图3 蓝牙定位系统软件组成图

（1）地图引擎

地图引擎是软件组成体系中的基础。主要功能分为两部分：信息检索及展示、定位导航支持：

信息展示与检索：展示功能包括展示停车场地图，显示定位结果和导航路径，根据占用情况区分显示车位信息等；检索功能包括检索当前空闲车位，检索附近公共设施（如出口、电梯）。

定位导航支持：定位系统的坐标系统是建立在地图引擎之上的，同时导航功能是通过地图引擎的后台导航服务实现的。

（2）蓝牙定位引擎

顾名思义，蓝牙定位引擎用来获取用户实时位置。当前系统包含两部分定位功能：位于用户终端的精准定位和位于后台服务器的车辆区域定位。

1）终端定位：用户终端扫描周围Beacon发出的信号，利用三角定位算法可以计算出用户当前位置。此外，蓝牙终端定位引擎还包括智能分析模块，用于区分用户静止、行走和行车的不同状态。

2）车辆区域定位：通过终端设备扫描Beacon的信号，可以判断出车辆当前所在的区域。

四、系统网络拓扑结构

系统网络拓扑图如下所示：

图5 蓝牙定位系统网络拓扑图

1、Beacon设备

定位Beacon广播蓝牙信号，可以被终端接收。蓝牙网关还可以与定位Beacon建立蓝牙连接，获取定位Beacon的工作状态及修改其工作参数。

2、用户终端

停车场部署定位Beacon设备，支持蓝牙4.0协议的用户终端可以接收Beacon广播的信号，通过定位引擎计算出用户当前的位置。

获取定位结果后，用户设定目的地或目标车位，请求服务器获取导航路径，开始实时跟踪与导航。

五、技术路线

1、技术方案

蓝牙定位系统所用的核心技术包括：

（1）三角定位算法。

终端扫描周围Beacon设备信号，经过信号处理和测距算法计算出终端距离Beacon的距离。再利用“三角定位法”测算出用户当前的位置，其原理图如下：

图6 三角定位示意图

（2）惯性导航算法。

利用手机内置多种传感器，通过惯性导航算法可以检测出用户的运动状态，如用户是否静止、行车、行走，用户的朝向等，对用户不同的运动状态给定位结果进行针对性地处理，提高用户体验。

（3）地图引擎与导航算法。

图聚自主研发的地图引擎和导航算法，支持对信息的定制化显示（如空闲车位与占用车位区分显示），业内领先的导航算法可以快速精准地找出最优路径和最近设施。

2、技术优势

（1）地图引擎

图聚是全球最大的室内地图服务商，始终致力于提供购物餐饮、休闲娱乐、交通设施、医疗教育等多种大型场所的室内地图服务，拥有业内领先的自主研发室内地图引擎。

•地图精度10cm；

•地图格式：适量格式；

•地图引擎展现方式：iOS\Android\HTML5；

•地图展现方式：2D或3D

•地图坐标系统：WGS84坐标

•地图配色：可调

（2）蓝牙定位技术

图聚自主研发的蓝牙定位算法具有定位精度高、定位延迟低、设备成本低等优势。目前，停车场场景下，终端定位精度可以达到60%～70%在2米以内，80%以上在3米以内，定位延迟1～2s。

六、系统对接

目前有很多停车场系统已经可以检测停车位的占用情况，通过车位号信息可以方便的与图聚蓝牙定位系统进行对接。结合图聚的蓝牙定位系

统，可以在用户到达停车场时为用户查找距离最近的空车位，规划路线实时导航，达到完美的用户体验。

一个典型的场景实例流程如下：

（1）用户到达停车场附近，App弹出欢迎消息，并提醒用户剩余车位数量。（2）进入停车场。

（3）打开App，输入目的地，App返回最近的电梯口以及附近的空车位。（4）选定车位或系统推荐最优车位，系统规划从当前位置到车位再到电梯口的路线。

（5）自动启动实时定位导航。

（6）用户找到车位，停好车，按步行导航找到电梯口，离开停车场。（7）用户回到停车场时，打开App，规划从当前位置到车位的步行路线，以及从车位离开停车场的行车路线。

（8）用户离开停车场。

七、停车场测试报告

系统：iOS；

硬件：iPhone 5s, iPad Mini；

Beacons数量：36；

覆盖车位：26；

测试方法：步行，行车；

停车场测试位置：塔1，B2层，AB电梯口，绿色3区；

Beacon点位图：