[发明专利]一种基于可见光通信的智能辅助导购系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于可见光通信的智能辅助导购系统及方法，包括可见光通信节点、服务器和手机APP，可见光通信节点用于发射包含有该节点位置信息的持续亮灭闪烁的可见光信号；手机APP调用手机摄像头拍摄可见光通信节点发出的可见光信号并对自身定位，通过蜂窝移动数据与服务器进行通信，向服务器发送自身位置信息和所请求的商品搜索信息并接收来自服务器的路径规划展示给用户；所述服务器中存储商场中所有商品的信息，服务器接收到手机APP发送的手机位置信息和请求的商品搜索信息后，进行路径规划并将结果发送给用户。本发明的智能辅助导购系统和方法可以引导人们去往指定地点消费，并且帮助消费者在寻找商品的过程中节省时间和精力。

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，尤其是一种基于相机的可见光通信技术。

背景技术

随着经济的发展，国内建立了很多的大型购物商场，集购物、吃饭、娱乐于一体。这些商场非常大，里面商家云集。消费者进入商场后，想去某个品牌商店买件衣服，或是想和朋友去某个饭店吃饭，往往需要查看地图或者询问工作人员才能知道自己的位置，并且很可能要花费大量的时间和精力去寻找商品和饭店的位置。因此，如果商场能够提供一个智能辅助导购系统，这个系统能够让消费者通过手机定位自己的位置，并且在手机APP中显示出到达每件商品的最佳路径，且提供语音导航服务，那么消费者就可以在该系统的辅助下节省逛街的时间并且利用更多精力去挑选商品。

众所周知，在众多室内定位技术中，采用GPS和蜂窝网技术定位精度差，而利用蓝牙和Zigbee技术则存在节点布置复杂度高，安全性差的缺点。于是，近几年来，研究者提出了采用一种新的无线通信技术作为室内定位的辅助技术，即可见光通信(VLC)技术。该项技术采用发光二极管(LED)，通过在公共照明设施上增加数据传输功能，将通信与商场的照明灯相结合，通过控制LED进行肉眼不可察觉的亮灭，从而实现商场内部的定位功能。在基于照相机的可见光通信系统中，使用者可以采用手机摄像头中图像传感器作为接收器，通过图像传感器实现全局曝光或者卷帘快门曝光的方法捕获LED的亮和灭的两种状态，从中提取出LED发送的位置信息，从而获知用户所在位置。

近几年来，很多的研究机构都在致力于将基于相机的可见光通信技术投入商场的应用中。其中，可见光通信节点布置是将该技术应用于商场的重要环节。如果节点没有被合理的布置，当手机摄像头垂直向上捕捉影像时，由于手机摄像头的视场角(FOV)的限制，是极可能捕捉不到任何LED灯的影像，也就是说使用者接收不到从LED灯发射出的定位信号。如果商场中存在大量无法定位的盲区，那么基于可见光通信技术的导购系统的实用性和可靠性将大大降低。现有技术中，对于可见光通信节点尚未有有效的方法进行合理的布置。

在导购系统中，定位和导航是基础，而路径规划是导购系统的重点。在现有的导购系统中，对于路径规划不甚合理，消费者从当前位置走到目标位置并不一定是最优路线，对于全局路径的规划需要更为先进的优化策略。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于可见光通信技术的智能辅助导购系统及方法。利用可见光通信节点将商场从物理角度分割成多个独立的通信栅格，可见光通信节点被安装在通信栅格中心对应的天花板上并规律性广播位置标签，使用者使用手机的摄像头能够在商场任意位置接收到可见光通信节点的信号，并且通过手机APP得知自身和商品在商场的位置，采用基于蚁群算法的全局路径规划方法给消费者提供前往目的地的最佳路径和语音导航信息。本发明的智能辅助导购系统可以引导人们去往指定地点消费，并且帮助消费者在寻找商品的过程中节省时间和精力。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：