Введение 11
1. Обзор 15
2. Разработка структурной схемы системы 23
2.1 Метка 24
2.2 Wi-Fi маршрутизатор 30
2.3 Сервер 33
2.4 WiFi маяки 36
3. Разработка алгоритма работы системы 37
4. Результаты проведенного исследования 54
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность,
ресурсосбережение 56
Введение 56
5.1 Затраты по основной заработной плате исполнителей темы 57
5.2. Расчет затрат на материалы 62
5.3. Расчет заработной платы основных исполнителей проекта 63
5.4. Расчет затрат на социальный налог 64
5.5. Расчет затрат на электроэнергию 64
5.6. Амортизация основных фондов 66
5.7. Прочие расходы 67
5.8. Расчет общей себестоимости разработки 68
5.9. Оценка экономической эффективности разработанной системы 69
5.11. Расчет коэффициента экономической эффективности капитальных затрат на разработку и внедрение АС 70
6. Социальная ответственность 73
6.1. Техногенная безопасность 73
6.1.1. Повышенная или пониженная влажность воздуха 73
6.1.2. Недостаточная освещённость рабочей зоны; 74
6.1.3. Отсутствие или недостаток естественного света 74
6.1.4. Повышенный уровень электромагнитных излучений;
повышенная напряжённость электрического поля 77
6.1.5 Электробезопасность 78
6.2 Региональная безопасность 79
6.3 Организационные мероприятия обеспечения безопасности 80
6.3.1 Эргономические требования к рабочему месту 80
6.3.2 Особенности законодательного регулирования проектных
решений 82
6.4 Пожарная безопасность 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
Список публикаций студента 86
Список используемой литературы 88
Приложение А
Актуальность. В последнее время всё более актуальной становится проблема навигации внутри помещений, а также предоставления посетителям услуг, основанных на их местоположении (LBS - Location-based service) и предпочтениях. Здания становятся всё более объёмными и нередко имеют довольно сложную структуру, ориентироваться в которой могут лишь те, кто постоянно посещает такие здания, а для неподготовленного человека ориентирование в таких местах превращается в пытку.
Кроме того, решения, применяемые в indoor-навигации (навигации внутри помещений), помогают и в ориентировании вне зданий, на улице - там, где в условиях плотной застройки использование систем спутниковой навигации затруднено (нет спутников в прямой видимости, присутствует только отражённый/ослабленный/зашумленный сигнал GPS/Глонасс и т.д.). Особенно эта проблема актуальна для Японии с высокой плотностью городской застройки.
В случае спутниковой навигации (GPS/Глонасс) существуют сервисы OutDoor, благодаря которым вы узнаете о ближайших кафе/ресторанах/гостиницах и т.д. благодаря тому, что известно ваше текущее местоположение. А благодаря сервисам indoor-навигации вы сможете без проблем и оперативно найти ближайшую стойку регистрации в здании аэропорта, экспонат в музее (+сразу отобразится его описание на экране вашего телефона), отдел и полку с нужным вам товаром в магазине (больше не придется тратить часы на поиск всех нужных товаров в магазине), свободное место на парковке, и многое другое. Типичный пример - аудиогиды. Приходите в музей, берете аудиогид, и каждый раз вынуждены искать по номеру нужный экспонат, вводить его номер в устройство и слушать его описание. В случае применение indoor-навигации, всё производится автоматически - просто подойдите к заинтересовавшему вас экспонату, и его описание начнет проигрываться без дополнительных телодвижений с вашей стороны. Никаких сложностей и потери времени, всё просто .
Также, благодаря indoor-навигации появляются новые инструменты для маркетинга - проходя мимо вашего магазина, человек может моментально узнать о проводимых у вас акциях/мероприятиях/предоставляемых услугах, товарам, благодаря всплывающему сообщению на экране своего телефона (так называемом “Geo-fencing”, причём предложенные ему предложения будут учитывать его интересы - т.к. можно учитывать информацию о его прошлых покупках), либо просто получить уведомление при приближении к определенному месту (второе направление indoor-навигации, называемое «Geo-aware»), а вы - получать статистическую информацию («тепловые карты» посетителей - своеобразный и очень мощный offline-аналог Google Analytics), основанные на перемещениях клиентов внутри ваших торговых залов (понять, какие отделы и товары пользуются повышенным интересом - очень легко). Рынок подобной геоконтекстной рекламы (LBA - location-based advertising) уже измеряется миллиардами долларов, и с развитием систем indoor-навигации ожидается его стремительный рост.
Благодаря большим коммерческим перспективам, направление indoor- навигации становится всё более востребованным и уже привлекло внимание таких крупных игроков на рынке, как Google, Apple, Qualcomm, Broadcom, Sony и т.д., и в это, без сомнения, перспективное направление уже инвестируются сотни миллионов долларов [1]-[4].
Целью диссертационной работы является разработка системы автоматического учета продаж и востребованности товаров в супермаркете.
Основные задачи исследований
1. Произвести анализ существующих способов определения местоположения объектов внутри помещений;
2. Разработать структуру системы автоматического учета и осуществить выбор оборудования;
3. Рассмотреть способы фильтрации исходных данных, выбрать наиболее эффективный;
4. Разработать метод определения местоположения с использованием активных Wi-Fi/Bluetooth меток.
5. Разработать программное обеспечение, которое позволит определять местоположение объекта, как в ручном, так и в автоматическом режиме.
Методы решения задач
Поставленные задачи решались путем теоретических и экспериментальных исследований. При решении задач использовались современные компьютерные технологии, в частности пакеты MatLab R2015a, PyCharm 2016.
Научная новизна работы заключается в следующем.
1. Разработан метод определения местоположения с использованием активных Wi-Fi/Bluetooth меток;
2. Разработано программное обеспечение для автоматического сбора информации и построения карты перемещений.
На защиту выносятся следующие основные научные результаты и положения диссертации.
1. Структура разработанной системы автоматического учета;
2. Метод определения местоположения объекта с использованием активных Wi-Fi/Bluetooth меток;
3. Результаты экспериментальных исследований полученной системы автоматического учета продаж и востребованности товаров.
Практическая ценность результатов диссертационной работы заключается в возможности использования разработанной системы автоматического учета продаж и востребованности товаров в крупных торговых, что позволит повысить продажи и получить комплексную информацию о потребностях и желаниях покупателей.
Реализация работы. Данная диссертационная работа выполнена в рамках гранта Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Грант был выигран в 2015 году по следующей тематике «Система определения местоположения объектов внутри помещений»
Апробация работы. Планируется провести установку системы в одной из крупных торговых сетей города Томска. В настоящее время ведутся переговоры.
Внедрение разработанной системы автоматического учета продаж и востребованности товаров окажет большой экономический и социальный эффект. Она позволит повысить продажи, а также получить более подробную информацию о покупателе. Возможно введение системы «персональных» скидок. Магазин, зная о желании того или иного человека совершить покупку, сможет сделать сгенерировать персональное предложение на отдельный товар или целую группу.
1. M. Ocana, L. M. Bergasa, M. A. Sotelo, and R. Flores, Indoor robot navigation using a POMDP based on WiFi and ultrasound observations // IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. IROS. 2005. P. 503508.
2. S. Fu, Z. Hou, and G. Yang, An indoor navigation system for autonomous mobile robot using wireless sensor network // International Conference on Networking, Sensing and Control. 2009. P. 227-232.
3. Y. Li, P. Zhang, X. Niu, Y. Zhuang, H. Lan, and N. El-Sheimy, Realtime indoor navigation using smartphone sensors // International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN). 2015. P. 1-10.
4. U. G. Acer, A. Boran, C. Forlivesi, W. Liekens, F. Perez-cruz, and F. Kawsar, “Sensing WiFi Network for Personal IoT Analytics // 5th International Conference on the Internet of Things (IOT), 2015, P. 104-111.
5. Максим Власов, RFID: 1 технология - тысяча решений: Практические примеры использования RFID в различных областях // Москва, Альпина Паблишер, 2014 г.
6. Matthew S. Gast, 802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide // O’Really Media, Inc. 2005. Second Edition.
7. H. G. Schantz, C. Weil, and A. H. Unden, Characterization of error in a Near-Field Electromagnetic Ranging (NFER) Real-Time Location System (RTLS) // IEEE Radio and Wireless Week, RWW 2011 - 2011 IEEE Radio and Wireless Symposium. 2011. P. 379-382.
8. C. J. Ran and Z. L. Deng, Two average weighted measurement fusion Kalman filtering algorithms in sensor networks// Proceedings of the World Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA). 2008. P. 2387-2391.
9. K. H. Kim, G. I. Jee, and J. H. Song, The stability of the adaptive two- stage extended Kalman filter // International Conference on Control, Automation and Systems. 2008. P. 1378-1383.
10. J. Y. Kim and T. Y. Kim, Soccer ball tracking using dynamic kalman filter with velocity control // Proceedings of the 2009 6th International Conference on Computer Graphics, Imaging and Visualization: New Advances and Trends. 2009. P. 367-374.
11. Х.Квакернаак, Р. Сиван, Линейные оптимальные системы управления: пер. с англ.// Москва: Мир. 1977.
12. H. Long, Z. Qu, X. Fan, and S. Liu, Distributed extended kalman filter based on consensus filter for wireless sensor network // 10th World Congress on Intelligent Control and Automation. 2012. P. 4315-4319.
13. H. Yudan, C. Zhihua, G. Wenyin, and L. Qin, A new adaptive Kalman filter by combining evolutionary algorithm and fuzzy inference system // Evolutionary Computation (CEC). 2014. P. 2893-2900.
14. C. Pandey and S. Nemade, Enhancement of the speech quality by the implementation of Second Order Fast Adaptive Kalman Filter algorithm // Annual IEEE India Conference (INDICON), 2014. P. 1-6.
15. Лукашин Ю.П. Адаптивные методы краткосрочного
прогнозирования временных рядов // М., Финансы и статистика. c. 416. 2003.
16. СанПиН 2.2.4.548 - 96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. М.: Минздрав России, 1997.
17. СНиП 23-05-2010 Естественное и искусственное освещение, 2010.
18. СП 52.13330.2011 Свод правил. Естественное и искусственное освещение.
19. СН 2.2.4/2.1.8.562 - 96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории застройки.
20. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278 - 03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещённому освещению жилых и общественных зданий. М.: Минздрав России, 2003.
21. ГОСТ Р 50377-92 (МЭК 950-86) Безопасность оборудования информационной технологии, включая электрическое конторское оборудование.
22. СанПиН 2.2.2/2.4.1340 - 03. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы». - М.: Госкомсанэпиднадзор, 2003.
23. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ.
24. НПБ 105-03. Нормы пожарной безопасности. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
25. Технический регламент «о требованиях пожарной безопасности» [Электронный ресурс] / Единая справочная служба Консорциума «Кодекс». - URL: http://ezproxy.ha.tpu.ru:2065/docs/, свободный - Загл. с экрана. Язык русс. Дата обращения: 30.03.2016 г.