WIFI的室内定位系统应用于图书馆的研究(2)

　　2.3 WIFI室内定位系统构架

　　在以上研究成果的基础上，我们可以搭建基于WIFI的室内定位系统 （见图3）。

　　（1） 图书馆建筑内部WIFI系统。首先，图书馆建筑内要有一个符合要求的 WIFI 无线网络。根据研究人员反复的RSSI测距试验得出的结论，距离越远，测距精度越低。一般说来，WIFI 信号强度高于 - 65dB 时，才能够得到较为满意的定位精度。所以，首先，在布置 AP 时，要保证室内所有位置的 WIFI 信号强度满足这一要求；其次，因为采用三角定位算法，还得保证室内需要定位的位置，至少能够搜索到 3 个 AP.

　　（2） 定位分析软件。无论是 GPS 导航系统，还是基于射频识别技术 （RFID）、蓝牙技术、ZigBee 技术、红外线室内定位技术的定位系统，都是物理技术手段，最终都得有一套相应的软件系统来使用这些硬件设备和技术。例如，目前，已经商用的 WIFI 室内定位系统，就由相应的软件组成，如：图聚 （Palmap+）、西门子 Wi- Fi Positioning 等。

　　（3） 服务器系统。服务器系统主要由控制网络的服务器、定位分析系统服务器、客户端使用的 web 服务器、数据库服务器以及实现图书馆基于位置信息服务的服务器组成。

　　（4） 移动客户端系统。移动终端利用 WIFI 室内定位系统，首先要实现的是定位功能，所以，客户系统首先要能够接收定位分析软件反馈的位置信息，然后要能使用图书馆基于位置服务的信息。

　　3 嵌入移动图书馆的 WIFI 定位服务类型

　　现在，大多数高校图书馆已经有了自己的移动图书馆。无论你的移动图书馆是基于 C/S 模式，或是基于 B/S 模式，图书馆 WIFI 室内定位系统嵌入其中，将是一个明智的选择。一方面能够防止读者因为厌烦而放弃使用WIFI室内定位系统，另一方面，因为用户黏度的原理，能够增加移动图书馆或者是 WIFI 室内定位系统的使用率。

　　再者，它与移动图书馆整合，能够实现更多的服务类型 （见图4）。

　　嵌入移动图书馆的 WIFI 室内定位系统，能实现的主要功能有七个。

　　（1） 签到服务。传统的图书馆管理，读者进入图书馆，无论是传统的手工签到，还是光笔扫描读者证记到，亦或是现代化的门禁系统记到，都是大多数图书馆为了统计读者流量的方法。依据图书馆 WIFI 室内定位系统，服务器后台能够轻而易举地获取读者的到馆信息。

　　（2） 图书馆导航和引导服务。图书馆可以依据馆舍建筑结构图制作图书馆导航地图，上传至移动图书馆，让携带移动 WIFI 设备的读者明白自己所处的位置，以及此处附近的服务设施，包括饮水机、自助打印机、卫生间、馆舍布局等。依据导航地图，读者可以选择最近的线路，引导读者快速到达目的地。突发自然灾害，如地震和火灾时，读者还可以依据导航线路快速逃生。

　　（3） 跟踪及图书馆服务营销。依据 WIFI 室内定位系统，我们可以确定读者的具体位置和运动轨迹，依据读者的历史运动轨迹数据，可以分析出读者感兴趣的图书馆服务场所。然后，可以结合读者使用移动图书馆 （如书目查询，个人账户个性化设置，读者借阅史等） 的历史数据，分析出读者获取信息内容的喜好。当读者步入图书馆某一区域时，我们可以根据读者的喜好推送此区域内读者感兴趣而又未使用过的信息资源，从而提供个性化服务。另外，系统还可以将图书馆新提供的服务或是新书信息等，推送给附近读者。

　　（4） 社区交流。目前，国内微信、陌陌等即时通信软件，用LBS.实现查找附近的人并建立联系功能，受到众多年轻人的青睐，并给这些新生软件带来了众多客户群。图书馆 WIFI 室内定位系统可以依托移动图书馆，开发基于位置的社区交流平台。图书馆的资源结构有其规律性，不同的区域有不同的学科资源，进入同一区域的读者，往往有相似阅读兴趣的，可以通过社区交流平台，让这些兴趣相同的读者联系在一起，形成一个个学术微群，建立虚拟信息共享空间。

　　（5） 图书检索及智能“寻书”服务。图书馆从卡片目录时代进入 OPAC 书目检索时代，是一个革命性的过程。OPAC 书目检索能够很好地定位书刊馆藏的书库位置。但是，读者对于繁琐的图书分类法往往总是一知半解，很难很好地运用。加之现在的开架书库越来越大，即便读者通过 OPAC 检索到了书刊所在的书库位置，往往也会在书库中花很长的时间来“定位”自己的目标。通过嵌入 WIFI 室内定位系统的移动图书馆，读者可以通过图书馆导航地图，生成导航线路，直达目标所在的书库。更重要的是，工作人员在制作图书馆导航地图数据库时，将每个房间内书架信息进一步细化，按图书排架顺序制作成导航地图，实现智能寻书。

　　（6） 订座服务。图书馆自习室占座问题困扰着众多图书馆管理者。有些图书馆借鉴实验室预约系统开展订座服务。但这种单向的订座服务因缺乏有效监管容易造成“订”而不“坐”的情况发生，会产生空位情况，无法充分利用资源，从根本上解决占座问题。结合 WIFI 室内定位系统，预约订座服务能够很方便地监控读者是否在座位上，从而杜绝占位现象发生。

　　（7） 读者数据分析和管理。为了更好地服务读者，提高服务效率，图书馆往往会跟踪读者数据进行分析。传统的读者分析数据主要来源于到馆次数、流通量、借阅频率和借阅排行等。而通过嵌入 WIFI 室内定位系统的移动图书馆，我们可以深入地挖掘读者利用图书馆的行为数据。WIFI 室内定位系统可以跟踪每一位读者在图书馆的行动轨迹。首先，这有利于我们监控馆内通道流量，预防安全事故的发生；其次，可以据此改造图书馆功能布局，优化馆藏布局结构，提升服务质量。

　　4存在的问题与对策

　　4.1 技术问题

　　WIFI室内定位系统的基本原理，是依据微波信号定位。但除了WIFI,目前蓝牙、UMB、RFID、ZigBee等多种技术均使用的是 2.4GHz 无线频率。当大量使用这些技术的设备同时工作时，如何保证室内定位的用户体验是一大难题。目前业界正在研究使用2.4GHz和5GHz的双频产品以及使用2.4GHz、5GHz和60GHz的三频WiFi产品来解决这一问题。[7]另外，WIFI室内定位系统的定位精度还不高，最大误差有时能达到8米，这对于智能寻书等服务是一个挑战。不过，研究人员的定位算法在不断优化，也可通过进一步改善无线AP布局，能够进一步提高定位精度。而且，现有商用软件声称，最大误差能控制在 1 米以内。这些都为 WIFI 室内定位精度的提高提升了信心。

　　4.2安全隐私问题

　　信息安全问题，现有的WiFi室内定位技术不需要用户连接到指定的 WiFi 网络，只需要用户打开WiFi开关就可以获得用户的位置。因此，这些未经授权的位置服务会损害读者的切身利益。图书馆在实际应用时，首先，要设计合理的机制来维护读者的信息安全；其次，要开发适当的应用模式，充分尊重读者自身意愿，以保证读者在使用 IPS 的同时实现自主授权，确保恰当地分享合适的信息。

　　[参考文献]

　　[1] 王雪莉，等。无线定位技术及其在地下矿山中的应用 [J].金属矿山，2009,4:121-125.

　　[2] 教育部高等学校图书情报工作指导委员会。 2012年高校图书馆发展报告 [EB/OL]. [2013-03-15].

　　[3] 雷地球，等。一种基于 WiFi 的室内定位系统设计与实现 [C]// 第 19 届全国多媒体学术会议 （NCMT2010） 论文集。2010:6.

　　[4] 卢恒惠，等。基于三角形与位置指纹识别算法的WiFi 定位比较 [J]. 移 动 通 信 , 2010 （10）：72-76.

　　[5] 姜莉。基于 WiFi 室内定位关键技术的研究 [D].大连：大连理工大学，2010.

　　[6] 董晓霞，等。基于物联网的智能图书馆设计与实现 [J].图书馆杂志，2011 （3）：65-68.

　　[7] 魏纵横。射频识别室内定位技术及应用研究[D].广州：华南理工大学，2010.