技术领域
[0001] 本发明属于室内导航技术领域，具体涉及一种基于标识的货品室内导航方法、系统、终端及存储介质。
相关背景技术
[0002] 随着物流行业的快速发展和智能化水平的提高，对货品室内定位导航技术的需求日益迫切。传统的室内定位技术，如基于Wi‑Fi、蓝牙或RFID的定位方法，虽然在一定程度上能够实现室内定位，但普遍存在定位精度不高、成本较高以及应用场景受限等问题。特别是在大型仓库、商场等复杂环境中，这些问题尤为突出，难以满足精确、高效的货品导航需求。
[0003] 现有技术中，最接近本申请的是基于RFID技术的室内定位导航系统。这类系统通过部署大量的RFID读写器和标签，实现对货品的识别和位置追踪。然而，RFID技术在实际应用中受到多径效应、信号衰减以及标签成本等因素的影响，导致定位精度和稳定性受限。此外，大量的读写器和标签的部署也增加了系统的建设和维护成本，不利于广泛推广和应用。
[0004] 除了RFID技术外，还有一些基于图像识别、惯性测量单元（IMU）等技术的室内定位方法。这些方法虽然在某些场景下具有一定的定位效果，但同样存在定位精度不稳定、成本较高或受环境因素影响大等问题。
[0005] 因此，现有技术在货品室内定位导航方面仍存在诸多不足，无法满足物流行业对高精度、低成本、广适用性的室内导航技术的需求。
具体实施方式
[0023] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0024] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
[0025] 下面对本发明中出现的关键术语进行解释。
[0026] 工业互联网标识解析体系是工业互联网的重要组成和“神经系统”，主要包括标识编码和解析系统两大部分。其中，标识编码相当于“身份证”或者“门牌号”，为工业互联网上的每一个物理实体（如零部件、机器、产品等）、每一个数字对象（如算法、工艺记录、关键数据）赋予全球唯一的编码。解析系统依据标识编码对网络地址和相关联的信息进行查询和统一解析，从而实现精准定位，为跨系统、跨企业、跨地域的供应链全流程管理、追踪溯源、网络精准协同等应用提供基础支撑。
[0027] 本发明实施例提供的基于标识的货品室内导航方法由计算机设备执行，相应地，基于标识的货品室内导航系统运行于计算机设备中。
[0028] 图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种基于标识的货品室内导航系统。根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些可以省略。
[0029] 如图1所示，该方法包括：步骤110，在入库时为货品分配入库位置，并生成与所述入库位置对应的位置字段；
步骤120，将所述位置字段绑定至预先为所述货品生成的标识，得到标识字段；
步骤130，接收货品查询请求，通过对货品的标识进行解析，获取所述货品的入库位置；
步骤140，基于所述入库位置和预先构建的室内地图生成室内导航路径，并将所述导航路径发送至执行终端。
[0030] 为了便于对本发明的理解，下面以本发明基于标识的货品室内导航方法的原理，结合实施例中对室内货品进行定位和导航的过程，对本发明提供的基于标识的货品室内导航方法做进一步的描述。
[0031] 具体的，所述基于标识的货品室内导航方法包括：S1、在入库时为货品分配入库位置，并生成与所述入库位置对应的位置字段。
[0032] 获取待入库货品的基本信息，所述基本信息包括型号信息、订单信息；预先基于常见的产品型号将仓库划分为多个区域，基于待入库货品的型号信息调取目标区域的库位存储信息，所述库位存储信息包括空闲库位的位置和非空闲库位的货品订单信息；判断目标区域中是否存在与待入库货品的订单信息相同的货品订单信息：若是，则将货品订单信息与待入库货品的订单信息相同的非空闲库位标记为匹配库位，将与匹配库位距离最近的空闲库位分配为待入库货品的入库位置；若否，则从所述目标区域的空闲库位中选取目标区块，所述目标区块包括多个相邻的空闲库位，随机将目标区块中的任一空闲库位分配为待入库货品的入库位置。
[0033] 具体的，在准备将货品入库之前，首先收集待入库货品的一系列基本信息。这些信息至关重要，因为它们构成了进行后续操作的基础。具体来说，需要获取货品的型号信息以及与之关联的订单信息。
[0034] 为了提高入库效率并确保货品的有序管理，预先根据常见的产品型号对仓库进行了细致的区域划分。当有了待入库货品的型号信息后，便能迅速定位到对应的目标区域，并调取出该区域的库位存储信息。这些信息包括当前空闲库位的具体位置以及已被占用的库位所存储货品的订单信息。
[0035] 接下来，对目标区域的库位存储信息进行详细分析。特别关注那些已被占用的库位，查看其货品订单信息是否与待入库货品的订单信息相匹配。如果找到了匹配的订单信息，那么这些非空闲库位就被标记为“匹配库位”。为了确保货品能够迅速找到其“同伴”，进一步寻找与这些匹配库位距离最近的空闲库位，并将其分配给待入库货品，作为它的入库位置。
[0036] 然而，如果目标区域中没有与待入库货品订单信息相同的货品订单信息，则采取另一种策略。会在目标区域的空闲库位中挑选一个合适的目标区块。这个目标区块由多个相邻的空闲库位组成，它们共同构成一个可灵活利用的空间范围。最后，从这些空闲库位中随机选择一个，将其分配给待入库货品，作为它的入库位置。这样的分配方式既保证了货品的及时入库，又确保了仓库空间的合理利用。
[0037] S2、将所述位置字段绑定至预先为所述货品生成的标识，得到标识字段。
[0038] S201、预先根据库位位置为库位生成库位编号；为入库货品的型号信息分配唯一对应的型号编码，为入库货品的订单信息分配唯一对应的订单编号；根据待入库货品的入库位置、型号信息和订单信息调取对应库位编号、对应型号编号和对应订单编号；将对应库位编号、对应型号编号和对应订单编号组成的数组设置为所述位置字段。
[0039] 首先，依据库位的实际物理位置，为每个库位生成一个独一无二的库位编号。这一步骤确保了库位信息的精确标识，为后续货品的入库、出库以及库存盘点提供了有力的数据支持。
[0040] 接着，为了准确追踪入库货品的详细信息，为每种货品的型号信息分配了唯一对应的型号编码。这一措施确保了即使在货品型号繁多、种类复杂的情况下，也能轻松识别每一种货品的型号信息，避免了因型号混淆而带来的管理难题。
[0041] 同时，为了确保入库货品的订单信息准确无误，也为每一份入库订单分配了唯一对应的订单编号。这样，无论是从订单的来源、数量，还是到具体的入库时间，都能通过订单编号进行精确追溯，大大提高了订单管理的效率。
[0042] 在货品入库的过程中，根据待入库货品的入库位置、型号信息和订单信息，精准地调取对应的库位编号、型号编号和订单编号。这一过程不仅要求数据的准确性，更要求操作的迅速性，以确保货品能够及时、准确地入库。
[0043] 最后，将这些调取出来的库位编号、型号编号和订单编号组成一个完整的数组，并将其设置为货品的位置字段。这一字段的设定，能够清晰地知道每一种货品在仓库中的具体位置、型号及所属订单，为后续的库存管理和货品追踪提供了极大的便利。
[0044] S202、接收标识注册请求，从所述标识注册请求中提取注册信息，所述注册信息包括货品的型号信息、订单信息及属性信息；基于所述注册信息为所述货品生成标识；将所述位置字段添加至所述标识的末尾，得到标识字段，将所述标识字段添加至标识图谱。
[0045] 如此，通过为每个货品设计并分配一个独特的标识码，该标识码包含了货品的基本信息（如名称、类型、尺寸等）以及位置信息（如初始位置、所属区域等）。在货品的显著位置部署这些标识，确保标识的易读性和耐用性。
[0046] S3、接收货品查询请求，通过对货品的标识进行解析，获取所述货品的入库位置。
[0047] 解析系统构建：建立一个标识解析系统，该系统包括一个数据库用于存储标识码与对应货品信息的映射关系，以及一个解析引擎用于解析读取到的标识码。标识码解析：当标识读取设备读取到标识码后，将标识码发送至标识解析系统。解析系统通过查询数据库，找到与该标识码对应的货品信息，并返回给导航系统。
[0048] 具体的，从所述货品查询请求提取目标标识；从所述标识图谱中查询包含所述目标标识的目标标识字段；解析所述目标标识字段，得到货品的型号信息、订单信息及属性信息；基于目标标识字段中的目标位置字段，从标识图谱中筛选出与所述目标位置字段的相似度达到设定的阈值的关联标识字段；统计关联标识字段的数量，并将所述数量显示输出。
[0049] 首先，从接收到的货品查询请求中精确地提取出目标标识。
[0050] 紧接着，利用先进的标识图谱技术，在庞大的数据网络中查询包含该目标标识的目标标识字段。标识图谱就像一张错综复杂的地图，而目标标识字段则是这张地图上的一处关键坐标。
[0051] 找到了目标标识字段，就进入了下一步——解析。通过标识解析工具，能够从这些字段中提取出货品的型号信息、订单信息以及各种属性信息。这些信息为用户提供了关于货品的全面、详细的认识。
[0052] 基于目标标识字段中的目标位置字段，利用标识图谱的关联性，进一步筛选出与目标位置字段相似度达到设定阈值的关联标识字段，其中相似度计算方法可采用欧式距离计算方法。该阈值的设定可根据用户需要进行设定，例如阈值小则关联数量多。
[0053] 对筛选出的关联标识字段进行统计，计算出它们的数量，并将这个数量以直观的方式显示输出。这一步不仅让用户对货品及其关联信息的规模有了清晰的了解，更为后续的分析和决策提供了有力的数据支持。
[0054] S4、基于所述入库位置和预先构建的室内地图生成室内导航路径，并将所述导航路径发送至执行终端。
[0055] 获取执行终端的实时定位数据；利用最短路径算法（Dijkstra算法）基于所述室内地图生成从所述实时定位数据到所述入库位置的最短路径。
[0056] 具体的，包括以下步骤：S401、室内地图构建：构建待导航区域的详细室内地图，包括房间布局、通道、障碍物等信息。
[0057] 在构建室内导航系统时，首先需要进行的是待导航区域的详细室内地图绘制。这一过程不仅要求精确度高，而且需要详尽地包含房间布局、通道走向、楼梯位置、门窗设置等关键信息。此外，对于可能存在的障碍物，如家具、装饰物等，也需要进行标注，以确保导航路径的顺畅与安全。室内地图的构建通常依赖于专业的测量设备和软件，通过实地勘测和数据处理，生成高精度的室内地图。同时，随着技术的不断进步，利用激光扫描、三维建模等技术，可以更加快速、准确地完成室内地图的构建。
[0058] S402、路径规划算法：根据解析得到的货品位置信息，结合室内地图和用户当前位置，利用路径规划算法（如A*算法、Dijkstra算法等）计算出从当前位置到目标货品的最佳导航路径。
[0059] 在获得了精确的室内地图之后，如何根据用户的需求和目标，快速计算出最优的导航路径，就显得尤为重要。这里，我们利用成熟的路径规划算法，如A*算法、Dijkstra算法等，结合室内地图和用户当前位置，以及解析得到的货品位置信息，进行路径规划。这些算法能够充分考虑地图的拓扑结构、通道的通行能力、障碍物的分布等因素，通过计算得出从当前位置到目标货品的最佳导航路径。同时，这些算法还具有很好的灵活性和可扩展性，可以根据不同的需求和应用场景进行定制和优化。
[0060] S403、导航信息展示：将规划好的导航路径以图形化或文字化的形式展示给用户，可以通过手机APP、平板电脑或室内显示屏等方式进行展示。
[0061] 为了让用户能够直观地了解导航路径和相关信息，将规划好的导航路径以图形化或文字化的形式进行展示。通过手机APP、平板电脑或室内显示屏等终端设备，用户可以实时查看自己的位置、目标货品的位置以及导航路径的详细信息。在展示方式上，注重用户体验和交互性。图形化的展示方式可以更加直观地显示室内地图和导航路径，而文字化的展示方式则可以提供更加详细的信息说明和操作提示。此外，还支持语音导航功能，方便用户在行走过程中接收导航信息。
[0062] S404、实时更新与调整：在导航过程中，根据用户位置的变化和室内环境的变化（如货品位置的变动、通道的临时封闭等），实时更新导航路径，确保导航的准确性和实时性。
[0063] 在导航过程中，由于用户位置的变化和室内环境的变化（如货品位置的变动、通道的临时封闭等），原有的导航路径可能会变得不再适用。为了确保导航的准确性和实时性，我们需要对导航路径进行实时的更新与调整。
[0064] 这一过程依赖于对用户位置和室内环境的实时监测和数据处理。通过利用传感器、定位技术、物联网等手段，我们可以实时获取用户位置和室内环境的变化信息，并将其与室内地图进行匹配和比对。一旦发现导航路径需要更新或调整，系统会立即进行计算和优化，并将新的导航路径展示给用户。
[0065] 通过这种方式，可以确保导航系统的实时性和准确性，为用户提供更加稳定、可靠的导航服务。同时，这也体现了智能导航系统对复杂环境的适应能力和智能化水平。
[0066] 此外，通过优化解析算法、数据库结构以及导航算法，提高系统的响应速度和定位精度。根据实际应用需求，可以扩展系统的功能，如增加语音导航、多人协同导航、实时库存管理等功能。
[0067] 上述基于标识的货品室内导航方法包括以下有益效果：一、提高定位精度与效率
通过采用标识解析技术，本发明能够实现对货品的精确位置识别。与传统定位技术相比，如RFID或Wi‑Fi定位，标识解析技术具有更高的定位精度，能够减少定位误差，确保用户能够准确找到目标货品。同时，标识解析的过程相对快速，能够迅速为用户提供导航信息，提高定位效率。
[0068] 二、降低成本与资源消耗本发明的技术方案通过合理的标识部署和解析算法优化，降低了系统的建设和运行成本。相较于需要大量设备部署的RFID技术，本发明的标识解析系统可以采用更灵活、经济的部署方式，减少硬件投入。此外，通过优化算法和数据结构，本发明还能降低系统的能耗，延长设备使用寿命，进一步减少资源消耗。
[0069] 三、拓宽应用场景与提升用户体验本发明的导航方法不仅适用于传统的仓库和商场，还可以扩展到机场、医院、展览馆等更多室内场所。通过结合不同场所的特点和需求，本发明能够为用户提供定制化的导航服务，满足不同用户的导航需求。此外，通过提供准确、及时的导航信息，本发明能够帮助用户快速找到目标货品，减少在复杂室内环境中的迷路和搜索时间，提升用户的购物或工作体验。
[0070] 四、提升物流管理与运营效率在物流管理中，本发明的技术方案能够实现对货品的实时监控和精准定位，提高物流运作的透明度和效率。通过标识解析和导航规划，可以迅速定位到目标货品的位置，减少人工查找和搬运的时间和成本，提高物流作业的效率。同时，通过对货品位置的实时监控，可以及时发现异常情况并进行处理，提升物流管理的水平。
[0071] 在一些实施例中，所述基于标识的货品室内导航系统可以包括多个由计算机程序段所组成的功能模块。所述基于标识的货品室内导航系统中的各个程序段的计算机程序可以存储于计算机设备的存储器中，并由至少一个处理器所执行，以执行（详见图1描述）基于标识的货品室内导航的功能。
[0072] 本实施例中，所述基于标识的货品室内导航系统根据其所执行的功能，可以被划分为多个功能模块，如图2所示。系统200的功能模块可以包括：入库分配模块210、标识生成模块220、标识解析模块230和路径导航模块240。本发明所称的模块是指一种能够被至少一个处理器所执行并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在存储器中。在本实施例中，关于各模块的功能将在后续的实施例中详述。
[0073] 入库分配模块，用于在入库时为货品分配入库位置，并生成与所述入库位置对应的位置字段；标识生成模块，用于将所述位置字段绑定至预先为所述货品生成的标识，得到标识字段；
标识解析模块，用于接收货品查询请求，通过对货品的标识进行解析，获取所述货品的入库位置；
路径导航模块，用于基于所述入库位置和预先构建的室内地图生成室内导航路径，并将所述导航路径发送至执行终端。
[0074] 可选地，作为本发明一个实施例，所述入库分配模块包括：信息获取单元，用于获取待入库货品的基本信息，所述基本信息包括型号信息、订单信息；
区域划分单元，用于预先基于常见的产品型号将仓库划分为多个区域，基于待入库货品的型号信息调取目标区域的库位存储信息，所述库位存储信息包括空闲库位的位置和非空闲库位的货品订单信息；
信息判断单元，用于判断目标区域中是否存在与待入库货品的订单信息相同的货品订单信息；
第一分配单元，用于若目标区域中存在与待入库货品的订单信息相同的货品订单信息，则将货品订单信息与待入库货品的订单信息相同的非空闲库位标记为匹配库位，将与匹配库位距离最近的空闲库位分配为待入库货品的入库位置；
第二分配单元，用于若目标区域中不存在与待入库货品的订单信息相同的货品订单信息，则从所述目标区域的空闲库位中选取目标区块，所述目标区块包括多个相邻的空闲库位，随机将目标区块中的任一空闲库位分配为待入库货品的入库位置。
[0075] 图3为本发明实施例提供的一种终端300的结构示意图，该终端300可以用于执行本发明实施例提供的基于标识的货品室内导航方法。
[0076] 其中，该终端300可以包括：处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0077] 其中，该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令，存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（SRAM），电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），可擦除可编程只读存储器（EPROM），可编程只读存储器（PROM），只读存储器（ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时，使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
[0078] 处理器310为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC) 组成，例如可以由单颗封装的IC 所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器310可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
[0079] 通信单元330，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
[0080] 本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（英文：read‑only memory，简称：ROM）或随机存储记忆体（英文：random access memory，简称：RAM）等。
[0081] 因此，本发明能够提高室内货品的定位精度与效率、降低成本与资源消耗、拓宽应用场景与提升用户体验以及提升物流管理与运营效率等方面。这些有益效果使得本发明在室内导航和物流管理领域具有广泛的应用前景和市场价值，本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述，此处不再赘述。
[0082] 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read‑Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端（可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
[0083] 本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
[0084] 在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0085] 所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0086] 另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
[0087] 尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
