图书定位系统
基于一维位置传感器
图书需要定位
大多数图书馆找书靠索书号。然而，一旦阅览的读者将书放错位置，找到这本书就只能靠运气了。可如果阅览过的书一概放在书架外由馆员整理，又会导致馆员工作量的急剧上升。
已有方案
如今已有好几种图书定位方案，然而在易安装性、可靠性、成本三方面各有不足
机械扫描装置
由机械装置拖动扫描器一排排检查书架，安装起来复杂，而且需要经常维护
RFID室内定位系统
在室内安装定位天线，在书上贴上RFID（无线射频标签），定位模式类似GPS。然而室内环境遮挡物多，wifi等无线信号也容易干扰，定位精度低，可靠性低
RFID智能书架
在书架的每一层装RFID感应器和RFID天线，在书上贴RFID。定位模式类似机械扫描装置，由于在每一层都有感应装置，不需要机械装置的拖动。精度高，可靠性高，相应的成本也高
一维，就够了
我们从原理上颠覆了设计。已有方案都是感应标签的定位模式，我们大胆的抛弃了这个思路，仅仅去感应书的按压情况。是的，压上去，开关通；拿起来，开关断，这就是全部。
原理详解
我们将整个过程分为五种情况：上架，抽书，倾斜，还书，扫描
上架
扫描下书，然后把书放上书架。系统根据时间顺序自动将书与位置绑定
抽书
抽出书，系统将感应到的位置与图书位置关系数据库比对，识别出被抽走的图书
歪斜
当书歪斜时，由于书处于一维状态，具有一维连续性：书的数量和顺序不会变。系统据此将书和位置重新配对。
还书
还书是设计的关键之处。虽然还书是抽书的逆过程，但抽书时清楚位置上是什么书，放入时却不知道是哪本。为此，我们介绍了两个概念。
灵魂
当书被拿走时，系统会记录拿走的时间和位置。此时该书没有实体，所以可将该书比做灵魂。
躯壳
当书被放入时，系统会记录放入的时间和位置。此时该书没有信息，所以可将该书比做躯壳。
还书匹配的方法与底线
匹配的方法：将最近的灵魂和躯壳匹配。距离的计算同时考虑了位置和时间，概念类似时空距离。一般的图书馆同一时间和位置阅览书的人不多，匹配的成功率预计很高。并且，就算匹配失败，书的位置也已经知道，馆员只需要上前整理就好了。所以，还书匹配的底线是：达到智能书架相同的效果，稍微多点整理的工作量。
更多设想
为了达到事半功倍的效果，我们提出了更多的设想
添加固定扫描点
放错书一般是在读者离开拿书位置的情况下发生的。可以在书架旁边设置扫描点，如果读者放书时愿意花两秒扫描下书，那么书的灵魂将被召唤到该扫描点，时间更新为现在。之后读者放书产生躯壳。此时二者的时空距离非常近，系统可轻松匹配。
自动整理机器人
需要整理时，可以使用一个移动机器人上前去整理。由于定位精度达到书的厚度，不需要机器人检查整层找书，对于机器人简单的扫描或是取走放回正确位置都非常方便。
开发历程
从设计到产品，我们一步一步让想法走进现实