Анализ предметной области на примере сервисов Google Maps, MazeMap и GateGuru. Разработка списка основных требований к платформе "Навигация в здании". Создание реляционной схемы базы данных. Формулирование запросов на языке реляцинной алгебры и SQL.
Аннотация к работе
Local positioning system (LPS) - это навигационная система, которая обеспечивает информацию о местоположении в любую погоду, в любом месте в пределах зоны действия сети, где есть прямой доступ до трех или более сигнальных маяков [2] из которых известно точное местоположение. Особый типом LPS является система определения местоположения в режиме реального времени (Real-time LS [3]), которая и позволяет в режиме реального времени отслеживать объекта или человека в замкнутом пространстве, например в здании.[4] Hybrid positioning systems - системы для нахождения местоположения мобильного устройства, использующие несколько различных технологий позиционирования. Трилатерация - метод определения положения геодезических пунктов путем построения на местности системы смежных треугольников, в которых измеряются длины их сторон. Является одним из методов определения координат на местности наряду с триангуляцией (в которой измеряются углы соответствующих треугольников) и полигонометрией (производится измерение как углов, так и расстояний).[7]Разрабатываемые проекты Google Maps[11] или Nokia[12] и др. являются закрытыми и не дают возможности сделать приложение удобное отдельной компании или лично пользователю. Цель работы: разработать проект платформы позволяющей осуществлять навигацию и местоопределение пользователя в здании. Книга "Основы геоинформатики" Тикунов В.С. дала представление о том, что такое ГИС, позиционные и непозиционные пространственные данные, а также в ней описаны требования к БД карт, что карта является результатом обработки и визуализации данных, организованных и структурированных в виде базы географических данных. В процессе исследования темы не было найдено полной удовлетворяющей статьи необходимости данной платформы и системы IPS, однако количество находящихся в разработке (по данным Indoor LBS [13]) проектов у таких корпораций как Apple, Nokia, Google, Microsoft, уже реализованных проектов (см. Обоснование: Любой пользователь обязан иметь возможность получить данные о своем местоположении на карте посредством определения координат и соотношения найденных координат с координатами на карте.В ходе курсовой работы решалась проблема создания платформы для создания навигации в здании. Целью курсовой работы было разработать проект системы, предназначенной для предоставления различным предпринимателям или обычным пользователям навигации в здании, удовлетворяющей определенным требованиям. С помощью анализа предметной области удалось разобраться во многих терминах и понятиях темы indoor-navigation, рассмотреть преимущества и недостатки различных существующих программных продуктов.
Введение
Данная работа посвящена проектированию базы данных платформы для навигации внутри зданий.
Indoor Positioning System (IPS) - сеть из устройств, используемых для определения местоположения объектов или людей внутри здания. Вместо спутников, IPS использует близкие к нему точки с уже известными координатами. Созданные для IPS устройства используют оптические, радио и акустические технологии.[1]
Local positioning system (LPS) - это навигационная система, которая обеспечивает информацию о местоположении в любую погоду, в любом месте в пределах зоны действия сети, где есть прямой доступ до трех или более сигнальных маяков [2] из которых известно точное местоположение. Особый типом LPS является система определения местоположения в режиме реального времени (Real-time LS [3]), которая и позволяет в режиме реального времени отслеживать объекта или человека в замкнутом пространстве, например в здании.[4]
Hybrid positioning systems - системы для нахождения местоположения мобильного устройства, использующие несколько различных технологий позиционирования. Обычно GPS является одним из основных компонентов таких систем, в сочетании с вышками сотовой связи, беспроводными технологиями, Bluetooth или других локальных систем позиционирования.
Эти системы специально предназначены для преодоления ограничений GPS.[5]
Цифровая карта - цифровая модель местности, созданная путем оцифровки картографических источников, фотограмметрической обработки данных дистанционного зондирования, цифровой регистрации.[6]
Трилатерация - метод определения положения геодезических пунктов путем построения на местности системы смежных треугольников, в которых измеряются длины их сторон. Является одним из методов определения координат на местности наряду с триангуляцией (в которой измеряются углы соответствующих треугольников) и полигонометрией (производится измерение как углов, так и расстояний).[7]
На данный момент практически все у кого есть мобильное устройство с возможностью глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС) пользуются услугой определения местоположения. Однако, несмотря на существенную помощь в нахождении пользователя на карте, эта услуга не доступна внутри помещений. Непосредственный прием сигналов спутниковых систем возможен только в условиях открытого пространства. Наличие различных перекрытий, а также плотная застройка городов, приводят к ослаблению уровня сигнала, повышению помех и снижению точности определения координат в точке измерения. Это приводит к тому, что в настоящее время популярными оказываются услуги по определению местоположения мобильных абонентов на основе наземных систем, таких как GSM, UMTS (сотовые системы мобильной связи) и Wi-Fi (сети беспроводного доступа).
Мобильные устройства используются повсюду. Согласно данным Strategy Analytics [8], в настоящий момент пользователи мобильных приложений, находящиеся внутри зданий, создают до 80% мобильного трафика. По данным EPA 90% всего времени люди тратят находясь в помещении[9 1:17 минута]. Изза такого интереса пользователей в данный момент ведется множество разработок приложений для позиционирования человека в здании (Indoor Location).
В 2012 году большими компаниями (Nokia, Samsung и др.) создали альянс "In-location Alliance" для продвижения IPS [10].
Между тем, люди попадающие в большое здание (аэропорт, стадион, университет, больница, торговый центр и пр.) впервые, зачастую не могут сразу найти необходимый терминал, комнату, магазин. В попытках найти нужное место на бумажной карте (если она вообще есть) или по указателям теряется драгоценное время. IPS позволяет "найтись" на карте в мобильном устройстве. Пользователь всегда может открыть приложение и система подскажет, где он находится и покажет, что находится вокруг.
Вывод
В ходе курсовой работы решалась проблема создания платформы для создания навигации в здании. Целью курсовой работы было разработать проект системы, предназначенной для предоставления различным предпринимателям или обычным пользователям навигации в здании, удовлетворяющей определенным требованиям.
Почти все задачи, поставленные в начале курсовой работы, были решены. С помощью анализа предметной области удалось разобраться во многих терминах и понятиях темы indoor-navigation, рассмотреть преимущества и недостатки различных существующих программных продуктов. Разработка требований к системе и интерфейс пользователя даст возможность разработчикам данного проекта реализовать его без особых трудностей. Схема базы данных и запросы к ней наглядно показывают внутреннюю сторону разрабатываемого проекта системы.
Поставленная в курсовой работе цель была достигнута не полностью, однако проработаны почти все стороны разрабатываемого проекта. Данная тема слишком обширна и имеет много нюансов. чтобы можно было рассмотреть ее в данной курсовой работе.
Используя данный проект, разработчики смогут действительно убедиться в необходимости его реализации и создать новый программный продукт, решающий проблемы многих людей в современном мире.
Список литературы
[1] Википедия Свободная энциклопедия[Электронный ресурс] = Wikipedia, the free encyclopedia - Интернет энциклопедия - Режим доступа : http://en.wikipedia.org/wiki/Indoor_positioning_system, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.
[2] Википедия Свободная энциклопедия[Электронный ресурс] = Wikipedia, the free encyclopedia - Интернет энциклопедия - Режим доступа : http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_beacon, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.
[3] Википедия Свободная энциклопедия[Электронный ресурс] = Wikipedia, the free encyclopedia - Интернет энциклопедия - Режим доступа : http://en.wikipedia.org/wiki/Real-time_locating_system, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.
[4] Википедия Свободная энциклопедия[Электронный ресурс] = Wikipedia, the free encyclopedia - Интернет энциклопедия - Режим доступа : http://en.wikipedia.org/wiki/Local_Positioning_Systems , свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.
[5] Википедия Свободная энциклопедия[Электронный ресурс] = Wikipedia, the free encyclopedia - Интернет энциклопедия - Режим доступа : http://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_positioning_system , свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.
[6] Википедия Свободная энциклопедия[Электронный ресурс] = Wikipedia, the free encyclopedia - Интернет энциклопедия - Режим доступа : http://ru.wikipedia.org/wiki/Цифровая_карта , свободный. - Загл. с экрана.
[7] Википедия Свободная энциклопедия[Электронный ресурс] = Wikipedia, the free encyclopedia - Интернет энциклопедия - Режим доступа : http://ru.wikipedia.org/wiki/Трилатерация , свободный. - Загл. с экрана.
[8] Strategy Analytics [Электронный ресурс] - Электрон.данные - Режим доступа : http://www.strategyanalytics.com/, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.
[9] YOUTUBE [Электронный ресурс] - Видеохостинг - Режим доступа : https://www.youtube.com/watch?v=OLOUXNECAJK, свободный. - Загл. с экрана.
[10] DIRECTIONSMAG.com [Электронный ресурс] - Электрон. данные - Режим доступа : http://www.directionsmag.com/pressreleases/accurate-mobile-indoor-positioning-industry-alliance-called-in-locatio/274251, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.
[11] Google Maps [Электронный ресурс] - Электр.данные - Режим доступа : https://support.google.com/gmm/answer/1685827?hl=ru&topic=1685871&ctx=topic, свободный. - Загл. с экрана.
[12] Conversations Nokia [Электронный ресурс] - Электр.данные - Режим доступа : http://conversations.nokia.com/2013/06/25/find-your-way-indoors-with-here/, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.
[13] INDOORLBS [Электронный ресурс] - Электр.данные - Режим доступа : http://www.indoorlbs.com/p/market-report.html, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.
[14] Открытые системы [Электронный ресурс] - Электр.данные - Режим доступа : http://www.osp.ru/news/2013/1112/13021877/, свободный. - Загл. с экрана.
[15] Cacoo.com [Электронный ресурс] - Веб-интерфейс - Режим доступа : https://cacoo.com/, свободный. - Загл. с экрана.
[16] Гарсиа-Молина, Ульман, Уидом. "Системы баз данных. Полный курс".: Пер.с англ.,под ред.А.С.Варакина.(с.206-214, 250-260). - М.:Издательский дом "Вильямс", 2003.
[17] Википедия Свободная энциклопедия[Электронный ресурс] = Wikipedia, the free encyclopedia - Интернет энциклопедия - Режим доступа : http://en.wikipedia.org/wiki/Haversine_formula, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.