Федеральное агентство по образованию РФ

Дальневосточный федеральный университет

Школа естественных наук

Кафедра информатики,

математического и компьютерного моделирования

Навигатор по кампусу ДВФУ

Курсовая работа

студента группы C8403A

Лахтюка А. А.

Руководитель начальник сектора развития информационных систем ОЭРИС ДИТ ДВФУ

Журавлёв И.П.

Соруководитель

старший преподаватель кафедры информатики

Кленин А. С.

Владивосток, 2014

Содержание

1 Введение 4

Описание предметной области 4

Неформальная постановка задачи 5

Обзор существующих методов решения 5

Требования к аппаратному обеспечению 7

Требования к программному обеспечению 7

Требования к пользователям 8

2 Спецификация данных 8

Описание формата 8

3 Функциональные требования 8

4 Требование к интерфейсу 9

5 Проект 9

Средства реализации 9

Модули и алгоритмы 9

Классы 9

5.1 MainActivity 9

5.2 AuditoriesSelectActivity 9

5.3 Graph 10

5.4 GraphNode 10

5.5 GraphParser 10

5.6 FloorsGraph 10

5.7 TextOverlay 10

5.8 ArrayItemizedSelectableOverlay 10

5.9 Helpers 10

5.10 Pair 10

5.11 CustomKeyboard 10

Проект интерфейса 10

6 Реализация и тестирование 12

Заключение 12

Список литературы 13

1Введение

Начиная с этого семестра, все школы ДВФУ переехали в здания на кампусе. Около 10 тысяч студентов и преподавателей столкнулись с неожиданной проблемой – как пройти от одной аудитории к другой. Проблема усугубляется тем, что конечный пункт назначения может быть совсем в другом корпусе, а маршрутов может быть множество. Учебные корпуса на кампусе довольно большие, коридоры на разных уровнях могут сильно отличатся друг от друга.

Навигация в таких зданиях становится нетривиальной задачей. Планы этажей не очень информативны и их не взять с собой. Да и персонал редко бывает полезен. Как назло чипы навигации, встроенные в современные смартфоны не пробивают стен, поэтому стандартные решения вроде Ядекс.Карт и Google.Map оказываются бесполезными.

Описание предметной области

Если развить тему, то навигация внутри зданий является актуальной проблемой сегодняшнего дня. Такие компании как Microsoft, Google, Nokia и Qualcomm уже сделали первые шаги в этом направлении. Называется эта технология IDN –indoor navigation т.е. навигация за дверью. Вообще, технические аспекты indoor-навигации заслуживают отдельного разговора. Как, к примеру, определить местоположение человека в закрытом помещении с приемлемой точностью? GPS в данном случае бесполезна, так что в игру включается технология ориентирования по близлежащим точкам доступа Wi-Fi. Несколько упрощая, можно определить и местоположение смартфона.

Идея не нова и давно используется практически, хотя бы в тех же GMaps. Но если под открытым небом такая гибридная схема представляется скорее приятной опцией и точность её не особенно важна, в помещениях других способов ориентации просто нет, а погрешность в определении координат не должна превышать нескольких метров.

И вот тут наверняка будут сложности. Дело в том, что базу данных, содержащую географические координаты «сот» и точек доступа Wi-Fi, Google составляет по обезличенным данным, собираемым со смартфонов. Поэтому в густонаселённых районах крупных городов ошибка «гибридного» позиционирования невелика. Но уже на городской периферии погрешность без GPS может измеряться сотнями метров.

И здесь всплывает другая проблема. Высокие требования, предъявляемые к точности IDN, порождены не прихотью клиентов, но объективной необходимостью. Ведь, в отличие от открытых пространств, где рабочая плоскость всего одна, в помещениях обычно несколько этажей и для каждого нужна своя карта.

Также не стоит забывать о проблеме определения этажа, на котором находится пользователь. Google на этом моменте внимания не заостряет, но можно предположить, что по крайней мере первые несколько лет пользователям IDN придётся выставлять этаж вручную и мириться с очень приблизительным определением местоположения на горизонтали.

Учитывая огромный потенциал IDN, не удивительно, что и другие корпорации стремятся разработать свою реализацию. Ericsson работает над программным интерфейсом для основанном на Android. Nokia надеется вписать в спецификации Bluetooth 4.0 локационный протокол, который не только решит обозначенную выше проблему точности, но и облегчит слежку за посетителями с целью анализа их передвижений. Мобильные устройства смогут ориентироваться по Bluetooth-точкам, размещённым в помещении. Наконец, Microsoft вот уже год как встроила локальные карты в свой сервис Bing Maps и к настоящему моменту исчисляет количество IDN-локаций сотнями (главным образом это крупные торговые центры).

У каждой из компаний есть свои плюсы и минусы. Так, Microsoft хоть и занимается картами помещений дольше других, но, похоже, предпочитает всё делать сама, что сказывается на популярности. Кроме того, пока у неё фактически отсутствует собственная база мобильных пользователей. Напротив, Google позволяет рисовать карты всем желающим. К тому же, на картах Google стали появляться «начинки» зданий расположенных на территории России.