SmartMap — электронная навигация для университета

Идея

Первая молодежная IT-лаборатория VibeLab на базе СПбГЭТУ «ЛЭТИ» развивает в том числе мобильное направление цифровизации университета. В нашем учебном заведении есть приложение «Смарт университет», которое является разработкой команды лаборатории, в нем можно найти электронное расписание занятий групп, актуальные новости и события ВУЗа.

В начале лета 2021 года мы вдохновились приложением карт НИУ ВШЭ, изучили другие решения и захотели сделать более совершенное приложение — оцифровать имеющиеся схемы, разработать автоматическое построение путей и определение помещений, а также интегрировать карту SmartMap в имеющееся приложение университета. Перед нами стояла задача с нуля воплотить идею в жизнь и успеть к началу учебного года.

Продукт

Над созданием электронной навигации работали семь человек. Сначала мы делились идеями о том, как хотим реализовать задуманное. Затем составили план и разделились на командные группы, каждая из которых отвечала за определенные функции будущих карт.

Одна команда собирала информацию об аудиториях и оцифровывала ее, вторая — занималась разработкой дополненной реальности (AR) для мобильных устройств на базе операционной системы iOS и Android, третья — делала интерфейс и отображение этой карты. В процессе работы возникали разные технические и инженерные сложности, которые мы коллективно решали.

Разработка интерактивной карты состояла из нескольких этапов. Для начала мы взяли информацию о расположении стен и дверей из AutoCAD — плана помещений наших корпусов. Затем начали разрабатывать алгоритм по автоматическому распознаванию стен и других препятствий.

Мы построили маршрут по heatmap — тепловая карта, которая отображала насколько далеко точки на карте находятся вблизи стен, чтобы по самым отдаленным от них построить маршрут.

После чего мы поняли, что для хорошей точности нам нужно много точек, то есть около 100 тыс. на маленькую квадратуру, но столкнулись с тем, что даже последние модели телефонов долго обрабатывали эту информацию (алгоритм A*). Мы приняли решение оптимизировать эти пути. Начали запускать оптимизацию, в сотню раз сократили количество точек, которые у нас есть, оставили только те, которые участвуют в построении пути. После этого загрузили данные на сервер и разработали собственный движок по отображению этих карт.

Он состоял из трех частей:

• первая — статичная, в нее входят стены, окна;
• вторая — наши кабинеты, которые подгружаются онлайн. О них в картах есть информация — название и координаты, а также их форма;
• третий слой — построение пути на основе контрольных точек (двери, лестницы, банкоматы, достопримечательности и др.).

Когда ты собираешься строить путь, на устройстве запускается алгоритм A-star, он по наименьшему количеству точек прокладывает путь, может пройти между этажами, а в будущем будет строить и между корпусами.

Планы проекта

Сейчас приложение позволяет пользоваться картой первого и второго корпусов, его можно скачать в AppStore и Google Play. Основная фишка — AR и автоматическое определение ближайшей аудитории по BLE маячкам. Карта интегрирована в основное приложение, что представляет собой взаимодополняющую систему. Первокурсник или гости университета могут ознакомиться с расписанием группы и построить маршрут до нужной аудитории всего в пару кликов.

Мы уже работаем над расширением возможностей электронной навигации, хотим внедрить QR-коды, которые будут повешены по аудиториям, чтобы было еще проще найти свою группу, и планируется распознавание студентов по маячкам.

Перспективы и развитие

Разработка электронной навигации для университета — это инициатива на базе лаборатории, которая занимается обучением студентов. Над созданием SmartMap работала команда новичков, у некоторых ребят было мало опыта, а кто-то вообще не имел бэкграунда за спиной. Благодаря четкому пониманию задачи, грамотному распределению обязанностей и слаженной работе команды, получилось крутое приложение.

На старте проекта мы подготовили MVP (минимально жизнеспособный продукт), который подтвердил свою актуальность. Сейчас электронная навигация доступна в рамках первого и второго корпусов, а управляющий состав университета уже заинтересован в полном покрытии. Мы успешно реализовали нашу идею, и уже приняли с ней участие в акселераторе при МФТИ, где заняли 19 место из 150 призовых команд.

Наш проект мы готовили с возможностью масштабироваться. Понимали, что определенной сфере бизнеса может быть интересна эта разработка, возможно, не в полной мере, но отдельные алгоритмы, которые мы использовали, точно будут полезны. На этом мероприятии мы узнали, что такой запрос уже есть со стороны ритейла. Например, нашу схему можно применить к системе по выкладке товара в гипермаркетах или использовать для быстрого обучения и адаптации новых сотрудников в этих магазинах.