Wi-Fi定位技术在大学图书馆移动信息服务应用研究

1、    wi-fi定位技术在大学图书馆移动信息服务应用研究    摘要：随着高校数字化图书馆的建设和发展，无线网络之一的wi-fi定位技术在大学图书馆的建设和管理中的作用日益重要。本文简要介绍了wi-fi定位技术的工作原理，分析了面向智能终端的图书馆wi-fi定位平台的软硬件基础、架构框架、应用案例及创新发展前景。关键词：wi-fi定位技术，室内定位，图书馆在数字信息技术快速发展的今天，便携式电脑、手机、学习机等电子设备已被大学生广泛应用，而基于有线网络的大学图书馆已远不能满足广大师生的学习教育需求，以wi-fi定位技术为核心的无线网络应运而生，被广泛应

2、用于大学图书馆建设、管理，并且已成为校园师生生活的重要组成部分，并在教育系统中发挥着重要的作用。1 wi-fi定位技术的工作原理wi-fi定位的工作原理是采用无线网络、电子标签和分析系统三部分有机组合而成，即通过无线网络接入点传输给电子移动设备的无线信号来鉴别定位移动设备的当前位置。由于移动设备与无线网络接入点的距离远近不同，由此产生的无线电子信号在定位移动设备上的功能有强弱之分，这种情况下，我们可以运用差分算法，能够比较准确的确定目标对象的具体位置。当前wi-fi定位技术的关键部分由三部分组成：一是传递与西安射频信号的微型天线；二是电子定位标签，三是定位分析系统。在微型天线方面，wi-fi定

3、位技术会对无线网络接入点的标准有较高要求，无线网络接入点密集度越大，无线网络信号传输能力越强，终端定位系统就越准确。电子标签设备在wi-fi技术中承担着通讯能力的作用。2 wi-fi定位技术的优点wi-fi技术之所以深受客户端的青睐并被广泛应用，关键在于它操作方便、定位快捷、实用性强，特别是在室内定位方面，它具有其他定位系统不具备的优势，很好地适应了城市当前的发展环境需要。当然wi-fi定位技术也有它的不足之处，如单点覆盖区域较小，受建筑物隔离、屏蔽现象较明显等。但随着时代信息技术的迅速发展，作为无线网络之一的wi-fi定位技术的覆盖范围已达到原来的数倍以上。wi-fi定位技术硬件结构构造简单

4、，只有一个定位分析器和电子标签两个基本器件组成，被用来控制、监测和跟踪定位目标，因此能够较好地利用现有网络基础和不断普及的最终用户设备。3 图书馆室内wi-fi定位技术的应用3.1 服务类别及定位根据wi-fi服务对象的位置，可分为图书馆内和馆外定位服务两大类。wi-fi平台主要是针对图书馆内的定位服务，根据室内每个具体的位置及目标用户的实际需要，可以提供个性化服务。主要包括书目检索查询、预约咨询、交流探讨及提供个性化的人文环境等方面。在对图书馆提供个性化服务的12项室内定位需求的调查分析发现，其中9个项目与图书馆馆舍的具体空间位置及有关情况紧密相关，并具有wi-fi定位要求，占全部服务项目内

5、容的75%。通过为用户端提供个性化服务，使用户获得准确实时的有效信息，实现个性化服务的创新。3.2 wi-fi定位系统的构成图书馆室内wi-fi定位系统主要由智能终端网络和后台服务设施两部分构成。智能终端网络方面：随着划时代的到来，app的应用设备越来越多样化，应用形式也越来越丰富。比如在为智能终端用户编入一种ios系统后，可以提供图书分类检索、馆室位置确认等多项个性化服务模块信息。借助智能终端设备向图书馆室内的wi-fi定位系统提供参数和界面信息。在wi-fi微型网络方面：随着信息时代的快速进步，在iiie8002.11n标准正式获得批准后，网络宽带的传输速度更加快捷，信号更加清晰稳定，功能

6、更加持久强大。随着wi-fi无线网络定位技术的改进升级，它的应用范围和领域更加广泛，目前，wi-fi无线定位技术已成为大学图书馆基础配套设施建设和信息化、数字化建设的重要组成部分和重要内容。图书馆室内wi-fi定位系统后台服务设施比较简单，只需要有一台能够联网的计算机即可。这是因为，随着云计算等信息技术的快速发展，对智能终端的依赖性大大降低，用户只要借助功能强大的服务器资源，通过无线网络将有效信息传递给智能终端，在后台服务器强大功能的有力支持下，图书馆馆室内的wi-fi定位服务平台运行的可行性大大提高。3.3 wi-fi定位平台的构成图书馆室内wi-fi定位平台主要由智能分析系统、无线微型网络

7、和后台服务器云为基础构成。图书馆室内wi-fi定位系统的应用由图书馆室内的智能终端用户开启。图书馆室内的无线微型网络将用户有关信息传送给后台云服务器，它的构件主要由信息定位、数据分析和智能应用服务器集群组成。信息定位服务器的主要功能是对通过无线微型网络上传的馆室地址等一些有效信息进行处理，再经过定位运算后，将获得的终端用户在室内的具体位置信息传输给数据库服务器，数据库服务器将该用户的具体信息经过分析处理后，把有效信息再传输给应用服务器，应用服务器在对用户信息进行处理后，为用户提供他所需要的个性化服务，最终满足该用户的信息需求。3.4 图书馆室内wi-fi定位系统的测算在图书馆室内，wi-fi定

8、位系统作用的大小主要取决于该系统数据信号接收点的rssi值p，p的大小与wi-fi系统发射点与接收点传送距离的大小有关，利用无线电磁波的传输损耗符合对数正态阴影模型我们可以得出rssi值p与传输距离d的二者关系。rssi值的衰减与无线电磁波的传输距离存在一定的变化关系，环境的不同会对公式中参数的取值造成不同的影响，为保证计算的准确性，需要引入其他因子进行运算。通过实验结合电磁曲线的变化分析得出，当实验距离在10米范围内时，无线电磁波的传输功率和传输距离成幂率分布。在大学图书馆室内同一个楼层的布局环境中，由于智能服务器与每个无线访问接入点的距离是固定的，因此无法准确定位智能终端所处点的位置，它的

9、位置可以是以无线访问接入点为圆心，以智能服务器与无线接入点二者之间的距离为半径的圓上的任意一点。在图书馆室内由于网络可以全覆盖，一般都存在多个有效测量智能终端与多个已知位置无线访问接入点之间的rssi值，即可获得智能终端到多个无线访问接入点的距离，在此基础上利用无线网络定位算法就可以确定智能终端所处的p点的坐标。利用信号接收值及ap坐标，通过三边定位运算，最终可以计算出智能终端所在位置p点的坐标。上述计算方法适合于在室内wi-fi信号传输正常的区域，如果室内密度空间狭小，wi-fi信号又受到墙壁、书架以及书籍隔断的影响，那么无线网络信号接收值强度与距离的对应关系就会难以检测，利用上述公式就不能

10、推算出d值大小。这种情况下，计算无线信号强度值的方法，目前通用的一种方法就是采用指纹图谱分析法。这种测算方法一般运用于室内wi-fi定位距离精确度误差较小的情况下，采用构建指纹库的方式进行简化处理，一次提高计算效率。4 wi-fi定位服务的具体应用4.1 用户终端定位信息的应用用户在这方面的应用主要包括用户静态信息的查询，如图书分类放置查询、室内某一具体位置查询等等；用户动态信息的查询，如当前各类图书借阅、预约等实时更新的服务信息。(1)以用户静态信息查询为例：图书馆室引导系统。对于大学新生来说，因初次进入学校图书馆，对馆内各楼层、图书分类的具体情况不熟悉，在这种情况下如果利用图书馆无线引导系

11、统就会为用户查询信息提供相当大的便利。打开wi-fi定位应用系统，你想要的信息尽在眼前，图书馆室的功能布局清新可辨，室内的每一个具体角落和你想要查询的图书馆的某个位置信息也都尽收眼底。(2)以用户动态信息查询为例：图书馆内资料借阅查询自动引导系统大学图书馆是学生自身学习、丰富知识储备的主阵地，每天都会有大量图书借入和借出，如何方便快捷地做好图书管理是图书馆工作人员面临的重要课题。通过运用wi-fi定位系统技术，可以轻松得更新、查询、检索图书借阅、放置、分类等各种信息，极大方便了师生借阅需要和工作人员工作。同时该技术与馆室内的信息密切结合，利用wi-fi定位自动引导系统，可以及时更新图书借阅、查

12、询、认证、预约的相关信息，打开手机，连上无线网络，就能马上获取，不再需要去图书馆室内当面咨询工作人员。4.2 后台服务定位信息的应用与用户终端定位信息的应用相类似，图书馆后台定位信息服务也主要包括静态信息查询和动态信息查询两大类。(1)后台静态信息查询案例：图书馆固定资产定位系统对于图书馆内价值昂贵的防盗装置、除湿装置以及具有重要价值的电子数据库系统，为这些固有资产进行wi-fi定位，既可以确保这些资产的安全，还可以方便学校有关部门的查询，它的基本工作原理是在这些固有资产上贴上电子标签，通过无线网络后台就可以随时检测到这些资产是否被移动。(2)后台动态信息查询应用：电子阅览室内学生上网情况分析

13、借助后台服务器云的强大功能，可以及时有效地检测室内某一区域上网情况，为用户上网提供适时信息，避免因不了解现场情况而出现拥挤，免去了用户排队等待的烦恼，极大地方便了学生的学习需要。5 关于wi-fi定位技术的发展前景及创新应用随着时代的进步和电子信息技术的发展，大学图书馆的传统业务不断受着各种挑战，为适应快速变化的新形势，满足师生对学习教育的多样化需求，推动图书馆管理业务的提升，就需要图书管理工作人员不断创新服务工作。随着大学图书馆信息化数字化建设的推进，wi-fi定位服务在图书馆日常管理工作中的作用越来越明显，作为一种创新性的个性化服务，wi-fi定位服务目前主要包括书目检索、信息查询、书刊推

14、荐等方面。5.1 书目查询服务对于传统的手机第三方应用程序支持下的查询系统而言，由于技术条件的限制，仅仅能够提供相关书籍存放的位置等相对简单的信息，为用户借阅查询带来诸多不便。而采用手机客户终端wi-fi定位，可为用户提供清晰具体明确的数据存放位置与路线导航之间的信息，便捷性大大提高，有效地弥补了传统查询上的缺陷，以个性化服务满足用户需要。5.2 信息查询服务以讲座信息查询为例，目前主要采取海报或网上发布的形式，引其信息量大，用户在获取有效信息方面明显不足。而通过wi-fi定位系统向智能终端用户发送信息，用户就可以轻松查询到与当前自己所在位置的最近距离有哪些讲座以及讲座的主要内容，通过这一系统可以帮助用户过滤掉大量的无效信息，方便用户的学习工作需要。5.3 书刊推荐服务在常规书刊的推荐方式，用户获取有效信息的实效性明显不足。在wi-fi定位系统支持下，可以为用户提供全方位的书刊信息，有效提高了终端用户获取阅读书刊信息的时效性、选择性，扩大了阅读信息的来源。综上所述，wi-fi定位技术在图书馆的应用作为一种创新性个性化服务，目前还处在技术的不断发展阶段。我们相信，随着时代信息技术的进一