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基本信息
- 項目名稱：
- DIY嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 當(dāng)前市面上的導(dǎo)航軟件普遍存在一個較大的缺陷即當(dāng)用戶進入觀光景點等有限區(qū)域范圍（后面統(tǒng)稱園區(qū)）后，導(dǎo)航地圖信息缺失嚴(yán)重。DIY嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)創(chuàng)新性地將地圖編輯軟件，定位導(dǎo)航軟件與開放性的網(wǎng)絡(luò)地圖信息系統(tǒng)相結(jié)合，針對具體園區(qū)為用戶提供詳盡地圖信息的定位導(dǎo)航體驗。
- 詳細介紹：
- 隨著我國智能手機與汽車普及度越來越高，GPS定位導(dǎo)航也開始受到人們越來越多的關(guān)注。當(dāng)前市面上無論是手機導(dǎo)航軟件還是車載導(dǎo)航系統(tǒng)普遍存在一個較大的缺陷，即當(dāng)用戶進入觀光景點、大學(xué)校園或企事業(yè)單位大院等有限區(qū)域范圍（以下統(tǒng)稱園區(qū)）后，導(dǎo)航地圖信息缺失嚴(yán)重，甚至在一些偏僻的地點，如大學(xué)新校區(qū)，森林公園等，導(dǎo)航地圖一片空白，給用戶出行帶來不便。DIY嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)針對此問題開發(fā)，結(jié)合實際需求，將現(xiàn)代通信技術(shù)、信息處理技術(shù)與計算技術(shù)等相結(jié)合，力求為用戶提供精確、詳細、立體的園區(qū)定位導(dǎo)航體驗。 DIY嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)由DIY導(dǎo)航地圖編輯軟件、終端定位導(dǎo)航軟件與開放性的網(wǎng)絡(luò)地圖信息共享平臺(網(wǎng)站)三部分構(gòu)成，采用GPRS為主的通信網(wǎng)絡(luò)。園區(qū)負責(zé)人通過DIY導(dǎo)航地圖編輯軟件制作出一幅信息詳細的園區(qū)導(dǎo)航地圖并上傳至網(wǎng)絡(luò)地圖信息共享平臺。用戶可通過將所需園區(qū)的導(dǎo)航地圖下載至移動終端中，并通過終端中的定位導(dǎo)航軟件打開，實現(xiàn)園區(qū)中的定位導(dǎo)航功能。 當(dāng)前園區(qū)導(dǎo)航軟件運行環(huán)境為WinCE 5.0,以micro2440ARM9開發(fā)板作為移動終端硬件基礎(chǔ)。如項目后續(xù)進展順利，可將園區(qū)導(dǎo)航軟件移植至手機操作系統(tǒng)中，如Android2.2、Windows Phone7等。在充分利用當(dāng)前智能手機強大硬件資源的同時為用戶提供更加精確，更加舒適的園區(qū)定位導(dǎo)航體驗。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- ★作品設(shè)計、發(fā)明目的：市面上的導(dǎo)航軟件普遍存在一個較大的缺陷即當(dāng)用戶進入觀光景點等有限區(qū)域范圍后，導(dǎo)航地圖信息缺失嚴(yán)重。DIY嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)創(chuàng)新性地將地圖編輯軟件，定位導(dǎo)航軟件與開放性的網(wǎng)絡(luò)地圖信息系統(tǒng)相結(jié)合，針對具體園區(qū)為用戶提供詳盡地圖信息的定位導(dǎo)航體驗。 ★基本思路： 1)園區(qū)負責(zé)人通過導(dǎo)航地圖編輯軟件制作園區(qū)導(dǎo)航地圖。2)園區(qū)負責(zé)人將已編輯好的導(dǎo)航地圖文件上傳至網(wǎng)絡(luò)地圖數(shù)據(jù)庫中供用戶下載。 (3)用戶將所需園區(qū)的導(dǎo)航地圖下載至移動終端中，并通過終端中的定位導(dǎo)航軟件打開，實現(xiàn)園區(qū)中的定位導(dǎo)航功能。★創(chuàng)新點：(1)制作導(dǎo)航地圖時軟件使用位圖作為園區(qū)導(dǎo)航地圖的背景圖(底圖)為用戶提供園區(qū)內(nèi)詳細地理信息。在底圖上覆蓋抽象層，GPS坐標(biāo)層由這三層信息組合后一同構(gòu)成導(dǎo)航地圖。(2)導(dǎo)航地圖編輯軟件中輸入任意兩個底圖像素點所對應(yīng)的GPS坐標(biāo)，軟件隨即生成位圖坐標(biāo)系與地球坐標(biāo)系間的映射關(guān)系，并計算出全圖所有像素點所對應(yīng)的GPS坐標(biāo)。(3)將統(tǒng)一的DIY地圖編輯軟件與開放性網(wǎng)絡(luò)地圖信息平臺結(jié)合，形成園區(qū)與網(wǎng)站雙贏的模式?！锛夹g(shù)關(guān)鍵：(1)導(dǎo)航地圖抽象層的添加。(2)位圖坐標(biāo)系與GPS地球坐標(biāo)系映射關(guān)系的建立。(3)導(dǎo)航地圖中景點間最短路徑的生成。 (4)利用映射關(guān)系與接受到的GPS坐標(biāo)計算出當(dāng)前用戶位置所對應(yīng)的位圖坐標(biāo)。★主要技術(shù)指標(biāo)：(1) GPS模塊每秒輸出一次數(shù)據(jù)，軟件計算并顯示延遲在1.2ms。(2)小組對西安電子科技大學(xué)新校區(qū)20個不同位置實地測試，平均定位誤差在5.4m左右
科學(xué)性、先進性
- (1)詳細的園區(qū)導(dǎo)航地圖信息。系統(tǒng)所使用導(dǎo)航地圖由位圖底圖層、景點道路抽象層、GPS坐標(biāo)層，三層信息疊加而成。由于使用該園區(qū)位圖地圖作為底圖(背景圖)，因而能夠提供詳細的導(dǎo)航地圖地理信息描述。 (2)解決了繁重的測繪工作問題。園區(qū)負責(zé)人往往手上獲有園區(qū)電子版的位圖地圖。該系統(tǒng)鼓勵園區(qū)負責(zé)人使用系統(tǒng)提供的DIY地圖編輯軟件制作并上傳其園區(qū)內(nèi)的導(dǎo)航地圖。這樣一方面增加了網(wǎng)站地圖資源，豐富了用戶的下載使用。另一方面通過上傳導(dǎo)航地圖使得該園區(qū)獲得了一定的宣傳效應(yīng)。這種開放性的地理信息系統(tǒng)一旦成為主流，無需測繪工作的展開即可豐富地圖信息數(shù)據(jù)庫中的導(dǎo)航地圖資源，并為網(wǎng)站提供不菲的收益。 (3)解決了龐大的信息存儲量問題。用戶在定位導(dǎo)航時只需下載其感興趣園區(qū)的導(dǎo)航地圖。一張園區(qū)導(dǎo)航地圖雖是以位圖數(shù)據(jù)量計算，但因其覆蓋區(qū)域有限，其空間大小往往限定在5MB至10MB之內(nèi)，相對于當(dāng)前動則10G以上的移動設(shè)備存儲空間而言可以忽略不計。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 第二屆“北斗杯”全國青少年科技創(chuàng)新大賽 二等獎（2011.5）。 第二是二屆西安電子科技大學(xué)校"星火杯"特等獎（2010.12）
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫未進行技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品 圖片 錄像 戶外演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- ★技術(shù)特點和優(yōu)勢：(1)該系統(tǒng)利用位圖作為導(dǎo)航地圖底圖，提供了編輯詳細園區(qū)導(dǎo)航地圖基礎(chǔ)。(2)通過系統(tǒng)計算出位圖地圖坐標(biāo)系與地球坐標(biāo)系的映射關(guān)系，導(dǎo)航軟件可在接收到GPS坐標(biāo)后迅速計算出當(dāng)前的位圖坐標(biāo) ★適應(yīng)范圍及推廣前景：DIY嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)針對大學(xué)校園，公園，景區(qū)等有限園區(qū)范圍為用戶提供詳細，精確，立體的園區(qū)定位導(dǎo)航體驗。當(dāng)前項目移動終端以ARM9板作為底層硬件基礎(chǔ)，項目后期推廣時可將移動終端以智能手機代替。移植后園區(qū)導(dǎo)航軟件能夠充分利用當(dāng)前手機強大的硬件資源，各方面實用性都將大大增強。 ★市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)測：該系統(tǒng)依托于網(wǎng)絡(luò)地圖共享平臺，使用嵌入式設(shè)備作為移動終端。隨著用戶增多，一方面軟件提供商將通過付費軟件下載的方式得到回報，另一方面隨著用戶下載導(dǎo)航地圖數(shù)量的增多，網(wǎng)站的點擊率將成倍增長，這將對上傳導(dǎo)航地圖的園區(qū)起到了不錯的宣傳效果。不錯的宣傳效果將使得更多的園區(qū)相繼上傳其園區(qū)內(nèi)的導(dǎo)航地圖，這又將吸引更多的用戶使用該系統(tǒng)下的軟件，形成良性循環(huán)。
同類課題研究水平概述
- 定位導(dǎo)航技術(shù)隨著汽車與智能手機的普及正以前所未有的趨勢走進廣大民眾的日常生活中，而精確、優(yōu)質(zhì)的定位導(dǎo)航也成為各廠商間核心競爭價值的體現(xiàn)。 在導(dǎo)航地圖方面首先看看谷歌地球(Google Earth)。它可以結(jié)合衛(wèi)星圖片，地圖，以及強大的Google搜索技術(shù)為用戶提供搜索服務(wù)；園區(qū)地圖詳細，導(dǎo)航精確并提供3D地形和建筑物，其瀏覽視角支持傾斜或旋轉(zhuǎn)。但由于其對硬件、網(wǎng)速等要求較高，暫時未在智能手機領(lǐng)域推廣開來。因而當(dāng)前所有版本的谷歌地球都不支持實時GPS衛(wèi)星定位。如此一來用戶使用谷歌地球時，導(dǎo)航的時效性大大降低。 深圳市凱立德計算機系統(tǒng)技術(shù)有限公司（中國GPS導(dǎo)航軟件第一品牌）旗下手機導(dǎo)航軟件V2.1(家園版)雖然提供全國范圍內(nèi)的電子地圖，語音誘導(dǎo)，實時路口圖，電子眼安全警示等功能，但經(jīng)過具體測試，凱立德手機軟件在具體園區(qū)內(nèi)，如西安電子科技大學(xué)新校區(qū)，秦嶺野生動物園等，導(dǎo)航地圖信息缺失極為嚴(yán)重，幾乎一片空白，導(dǎo)航地圖無法使用，令用戶一頭霧水。而此類現(xiàn)象基本覆蓋了當(dāng)前國內(nèi)市面上所有的定位導(dǎo)航軟件或系統(tǒng)。 全球汽車導(dǎo)航第一品牌通騰(TOMTOM)新版地圖覆蓋超過二百七十萬公里的道路以及超過300個城市，六百四十萬個興趣點。然而其主要針對方向還是城市，公路，車道上導(dǎo)航，至于園區(qū)內(nèi)導(dǎo)航效果也因為地圖信息的缺失十分不理想。 從以上分析中可以看出當(dāng)前定位導(dǎo)航軟件主要發(fā)展的瓶頸在于導(dǎo)航地圖提供的信息是否詳細，能否真正能夠滿足用戶的需求。當(dāng)前市面上的導(dǎo)航地圖主要局限在城市間街道與公路車道上，尚無一款針對園區(qū)定位導(dǎo)航或具有實際意義上的園區(qū)定位導(dǎo)航功能的導(dǎo)航軟件與系統(tǒng)。 設(shè)想，如能將市面上導(dǎo)航系統(tǒng)原有的導(dǎo)航地圖與各園區(qū)負責(zé)人上傳的園區(qū)導(dǎo)航地圖通過實時網(wǎng)絡(luò)進行有機的結(jié)合，將為用戶提供前所未有的從宏觀城市到城市中各園區(qū)內(nèi)精確，細致的定位導(dǎo)航體驗。
