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商场无线网络全方位解决方案

1.需求分析

1.1 无线零售发展概况

 最近几年,电商对传统零售的冲击越来越大,互联网、移动互联网、云计算以及大数据等新兴技术会深深的重塑零售业的商业规则。2010年~2012年,中国网购交易额年均增幅为73.2%;而同期国内社会消费品零售总额的年均增幅为16.6%,且增幅呈下降态势;2012年中国网购人数已达到2.5亿,且移动电子商务的用户数在急速增长;数据表明,电子商务的增长幅度远远大于传统零售业的增长,而增长的动力正是源于网购人群的激增,而且越来越多的人在移动购物。如何充分发挥实体零售在环境体验和服务方面的优势,并融合电子商务在商品种类,顾客行为分析,精准推荐方面的优势,是传统零售业急需解决的问题。

当顾客走进一家商场,商家既不知道逛街的人是谁,也不知道这些人买了什么东西,所以商场不可能像亚马逊那样挖掘出有价值的数据,当你不了解你的客户时,只能坐等寿终正寝了。曾经最了解顾客需求的人便是传统零售商,如果他们希望走出泥潭,最应该尝试的便是回归本源。

基于无线的新技术给传统零售带来新的契机,用Wi-Fi无线网络完成线下数据采集,以此逐渐建立起一个庞大的顾客数据库,将电商的优势移植到传统零售业来,这将是一场传统零售业的大革命。

线下最大问题是不可数字化。无论是用户的行为还是商品都要变成数字,然后才能计算。现阶段的Wi-Fi识别是建立线下数据库、实现数字化的第一步。一旦建立了线下数据库,就能将线上的算法搬过来,分析出消费者的线下购物行为,像亚马逊那样为消费者推荐喜欢的货品。

我们希望利用线上数据库描绘出新用户的样貌,尤其是初次使用商场Wi-Fi的消费者。我们对他们几乎一无所知,而一旦使用手机号码连接到数据库,就能获取该消费者过去在网上商店的购物行为,从而可以利用数据库,推荐其喜好的商品。

Wi-Fi的定位功能把购物变得个性化。当消费者走进商场,他的行走路径会被一一记录,其中包括在一家店铺停留时间长短。当这些数据经过后台的分析处理之后,商场就能为消费者推送一条专属的商场动线。对于商场而言,也能锁定那些最热门的商铺,做出更为合理的品牌组合。

1.2 商场无线零售建设需求

商场无线网络覆盖项目是要保证商场内的员工和顾客能够使用移动终端(手机、平板电脑等)经过简单快捷的认证之后,随时随地的接入网络,并且可以实现商场内顾客的无线定位,以及对于顾客信息的收集和统一管理,进一步针对不同的顾客展开更加精细的营销信息推送;同时,为了未来扩展商场可能的无线办公系统,该无线网络必须具有一定的安全性、可管理性和可扩展性。

本次无线建设包括以下几点需求:

1.实现公共区域的覆盖

本次无线网络为商场内员工和顾客提供无线网络接入服务,覆盖区域包含商场内所有公共区域,以保证用户在商场内各个区域都能够有较好的无线使用感受。

2.网络的安全性

为了将顾客更多的留在商场,商场希望能为客户提供无线上网服务,同时收集顾客身份信息,方便商场展开进一步的精准营销。由于无线网络可以随时随地接入,故如果商场内员工和顾客使用内部无线网络时,必须有相应的加密和认证机制,才能保证网络的安全性。在满足公安部82号令的前提下,提供快速便捷的短信认证系统,方便顾客上网,同时对于认证顾客进行统一的行为审计和管理,保障网络安全。

3.无线定位需求

基于无线网络,通过第三方定位软件,实现对商场内顾客无线定位,同时基于先进的无线定位技术,商场可以扩展多种wifi应用,包括无线客流统计,商场广场数字矢量地图和手机实时导航,基于地理区域的信息推送平台,停车场寻车应用等大数据时代的新无线营销手段。

 

2.H3C无线零售解决方案

H3C的无线零售解决方案通过结合H3C的WLAN产品线,iMC业务软件产品,定制化商场业务组件产品提供了业界领先的针对商场的无线网络应用。包括,商场顾客无线上网、无线定位、基于无线WLAN的营销信息呈现、基于位置的营销短信推送等。为百货、购物中心、商场客户提供贴近营销业务的定制化解决方案。

2.1.无线上网认证和管理解决方案

如今越来越多的商场开始给顾客提供无线上网服务,无线网络给客人提供了商务环境和休闲上网的服务,体现了商场对客户体验的重视,更易体现档次,吸引高价值客户,同时可以让客户在商场内停留更长时间,增强粘性。但是无线网络对客户的开放,对于商场自身网络的可靠性和安全性方面也带来了一系列的管理难题。

公安部82号令规定,为加强和规范互联网安全技术防范工作,保障互联网网络安全和信息安全,促进互联网健康、有序发展,维护国家安全、社会秩序和公共利益,在公共场所提供上网服务,必须记录并留存用户登录和退出时间、主叫号码、账号、互联网地址或域名、系统维护日志的技术措施。这也对我们商场的网络提出了新的要求,在移动终端广泛应用的今天,通过手机短信的方式将帐号和密码发送给用户非常方便。而且与E-mail通知相比,短信通知更快捷,也能以此方式获知用户的手机号,确定初步身份信息。

作为商场接入层网络,无线网络维护工作量较大,加之无线网络的灵活性和不可见性,对无线网络的管理需求也较有线网络更加强烈。无线网络直接面对最终用户,对管理系统稳定性、实时性、有效性要求都较高,对于商场的网络提出了更高的要求。

1)无线上网认证

商场无线网络项目对安全有着严格的要求,必须能够对外来人员进行身份认证,一方面对商场网络安全有一定程度的保护,另一方面,保证网络的正常使用,提高网络的使用效率和用户的使用体验。根据商场的特点,本次方案建议采用portal短信认证的方案,客户通过短信自助获取登录密码,登录账号即用户手机号。这种认证方式可以在减少商场网管人员工作量的同时,对无线接入用户进行登录信息记录,便于以后审查。

针对商场客户流动性较大,顾客众多且不固定的特点,H3C无线访客接入管理组件(UAM)单台服务器最大可以支持到1万人规模,访客注册账号数量可达10万人,顾客通过手机接入之后,后台服务器会快速为新顾客开户,发送登陆密码到顾客手机,访客身份验证成功后,根据访客策略通过ACL、VLAN控制访问范围,访客可以手动注销或者超时自动注销;服务器也会定期自动删除失效访客账号,保障后续客户的顺利接入。如果检测到接入用户手机长期处于“无流量”状态,UAM服务器可以将此用户作下线处理,用户再次接入的时候,无需再次输入手机号和密码,可以“快速无感知”接入继续上网。

认证完成之后页面会转到商场营销页面(H3C支持按照模板自定义界面,可以提供现成的模板对商场营销界面进行自主设计),同时,H3CUAM组件也会对外提供接口,支持与第三方对接,方便商场或第三方厂商读取UAM每天新的注册用户信息,导入商场数据库;同时支持将商场普通会员或VIP客户信息从商场数据库导入UAM。

认证流程及营销页面图:

             

 

 

2)用户管理及行为审计

<1>接入用户管理

H3C iMC智能管理中心的平台组件实现了完善的网络设备管理功能,在此基础上,iMC智能管理中心用户管理组件将管理的范畴从网络设备延展到了商场接入用户的管理,通过网络设备管理和用户管理的深度融合和联动,在统一的平台上实现了用户、网络的集中管理,包括用户姓名、证件号码、通讯地址、电话、电子邮件、用户分组;并提供用户附加信息管理功能,管理员可根据网络运营的习惯进行用户信息定制,完全满足公安部82号令对于公共场所提供wifi上网需要对接入用户进行身份信息收集和管理的要求。

<1>严格的权限控制手段,强化用户接入控制管理基于用户的权限控制策略,可以为不同用户定制不同网络访问权限。

Ø  可以控制用户的上网带宽(QoS)、限制用户同时在线数、禁止用户设置和使用代理服务器,有效防止个别用户对网络资源的过度占用。

Ø  支持最大闲置时长限制。

Ø   可以实现对用户ACLVLAN的控制,限制用户对内部敏感服务器和外部非法网站的访问。

Ø   可以限制用户IP地址分配策略,防止IP地址盗用和冲突。监控用户认证成功后的IP地址,若有变更则强制要求下线。

Ø   可以限制用户的接入时段和接入区域,用户只能在允许的时间和地点上网。

<2>详尽的用户监控,强化对终端用户的监视控制

Ø   iMC用户接入管理组件提供强大的“黑名单”管理,可以将恶意猜测密码的用户加入黑名单,并可按MACIP地址跟踪非法行为的来源。

Ø   管理员可以实时监控在线用户,强制非法用户下线。

Ø   支持消息下发,管理员可以向上网用户发布通知消息,如“系统升级,网络将在10分中后切断”、“您的密码遭恶意试探,请注意保护密码安全”等。

Ø   iMC用户接入管理组件记录认证失败日志,便于方便定位用户无法认证通过的原因。提供接入明细日志,便于审计用户的接入网络记录。

<3>集中方便的接入业务用户管理,简化管理员维护操作

Ø   基于服务的用户分类管理,用户的认证绑定策略、安全策略、访问权限均封装于服务中,简化管理员的操作,保证网络管理模式的统一。

Ø  接入用户可使用自助服务,帐号申请、查询、修改都通过自助服务页面完成,既提高效率,又减轻管理员的工作量。

H3C 用户接入管理部分界面如下图所示:

<2>用户行为审计

为了保障商场网络安全,避免接入用户利用商场网络进行一些不正当的网络行为,iMC UBA用户行为审计组件通过与多种网络设备共同组网,用来对终端用户的上网行为进行事后审计,追查用户的非法网络行为,满足相关部门对用户网络访问日志进行审计的硬性要求。

UBA用户行为审计组件可根据用户需要,通过接入用户名、上网时间、用户访问网页的URLftp操作文件及发送邮件的主题等各种条件的组合对网络日志进行快速审计,并对审计结果提供灵活的排序、分组、保存等功能。

网络管理员可以从海量的网络日志中精确审计终端用户的上网行为。终端用户何时访问了某网站、何时访问了某网页、发送了哪些Email、向外发送了哪些文件等信息均可通过日志审计得出结果,日志审计包括:

Ø  通用日志审计:审计内容包括接入用户名、用户上网起止时间、来源/目的IP地址、来源/目的端口、使用的协议及应用名。

Ø  Web访问审计:审计内容包括接入用户名、用户上网起止时间、来源/目的IP地址、端口、用户访问的站点、用户访问的网页等。

Ø   文件传输审计:审计内容包括接入用户名、用户传输文件起止时间、来源/目的IP地址、端口、ftp用户名、传输文件名、传输方式(上传/下载)等。

Ø   邮件审计:审计内容包括接入用户名、邮件发送时间、来源/目的IP地址、发件人、收件人、邮件主题等。

Ø   地址转换审计:审计内容包括接入用户名、用户上网起止时间、来源/目的IP地址、来源/目的端口、使用的协议及应用名、NAT转换后IP地址/端口等

UBA用户行为审计组件日志审计界面如下图:

 

 

2.2.  商场网络拓扑设计

2.3. 商场无线网络架构设计

    由于商场涉及的AP数量较多,综合考虑,建议使用FIT AP方案,对AP使用无线控制器进行统一管理。采用FIT AP组网方案可以智能射频管理,当某一个AP出现故障时,周围的其他AP会自动调整功率,对该部分区域进行重新的信号覆盖,保证信号的良好覆盖。而当有非法AP进入无线网络造成信号干扰时,H3C智能射频管理系统可以定位出该AP的位置,以便及时加以排除。

使用无线控制器+FIT AP时,AP在启动后会自动通过DHCP方式获取IP地址,并自动搜寻可关联的无线控制器,在和无线控制器建立CAPWAP隧道之后会自动从无线控制器下载配置文件和更新软件版本。

FIT AP组网最大的优点在于AP本身零配置,AP上电后会自动从无线控制器下载软件版本和配置文件,同时无线控制器会自动调节AP的工作信道以及发射功率。另外,通过无线控制器的RF扫描探测热点地区Rouge AP,可以及时排除其他AP存在的干扰,保障AP的稳定运行。在网络管理方面,网管可以只通过管理无线控制器设备就可以达到控制AP的效果,极大的减少了无线网络后期维护和管理的工作量。

2.4 商场无线供电设计

为方便统一管理,提高设备的安全性,本次商场无线供电设计建议采用POE供电的方式对无线AP进行远程供电。采用POE方式即通过网线对AP进行供电,POE供电方式具备以下几点优势:首先,安全性更高,通过网线进行供电可以避免本地电源的使用,有效减少强电部署,提高大楼的用电安全;另外,通过POE供电可以实现对AP供电的管理,配置H3CWSM无线运维管理软件可以实现AP的定时开关,一方面提高无线网络的安全性(不必要使用时可关闭无线网络),另一方面,还可以节省商场的日常费用(不必要使用时,关闭AP节省用电)。

3.无线定位解决方案

基于wifi的无线定位功能把购物变得个性化。当消费者走进商场,连上商场的wifi后,商场能迅速获知用户在商场的动向,以此来收集用户在商场内的一切信息。当这些数据经过后台的分析处理之后,商场就能为消费者推送量身打造的专属的商场购物资讯。对于商场而言,也能锁定那些最热门的商铺,做出更为合理的品牌组合。

根据商场的业务需求,可以把定位业务分成三类:

(1)位置数据的统计分析,获取消费者的行为习惯,此项业务是非实时性需求的业务,对定位精度的要求是能判断是否到店,店面大小不同,定位精度越高,到店判断准确率越好。

(2)位置数据的地理区域,对消费者进行基于位置的广告推送,此项业务有一定实时性要求,实时性要求不高。

(3)基于位置的定位导航服务,为消费者提供实时导航服务,此项业务对实时性和定位精度要求比较高。

基于网络侧的Wi-Fi定位平台方案可以满足以上第一类和第二类业务需要,也可以基本满足第三类业务,第三类业务最佳方案是采用手机实时导航引擎方案。

3.1  基于Wi-Fi的无线定位基本原理

基于网络侧的Wi-Fi定位平台跟AP/AC设备对接,网络侧位产品常用于用户群体性行为进行分析统计和Wi-Fi终端设备的定位。

网络侧Wi-Fi实时定位系统构架如下图所示,网络侧定位是指在无线局域网络访问点(AP)扫描人员携带的终端(手机)的信号,将数据传送给定位服务器,定位服务器根据信号的强弱或信号到达时差计算出人员的位置。

   

1  网络侧定位系统构架构图

如上图所示,Wi-Fi实时定位监控系统主要由手机、无线网络基础设施(APAC)和定位服务平台三部分组成。

LClocationcontroller,负责从网络侧获取定位相关信息,通过中间件进行数据格式转换后,把组完包的数据发给PS(定位服务器)。

PSposition sever,负责获取LC发来的定位报数据,进行定位解算。

解算后的数据存入数据库1(原始位置数据),并提供实时定位服务。

位置数据库经过提取处理,存入数据库2(一次加工后的位置数据)。

3.2  商场基于无线定位的各类应用

基于先进的无线定位技术,商场可以扩展多种基于wifi的应用,包括无线客流统计,商场广场数字矢量地图和手机实时导航,基于地理区域的信息推送平台,停车场寻车应用等大数据时代的新无线营销手段,给商场带来新的利润增长点。

3.3  客流统计分析平台

客流统计分析平台对用户群体性行为进行分析统计,提供web浏览,提供位置数据统计分析webservice接口,包括:

(1)广场、单店人流量(每小时和每日);

 

图2  广场、单店人流量统计图

(2)广场、店内每小时人流分布图;

 

图3  广场、店内每小时人流分布图

(3)广场、单店人均停留时长;

 

图4  广场、单店人均停留时长热力图

(4)单个用户的位置轨迹图;

 

图5  用户轨迹图

3.4  商场广场数字矢量地图和手机实时导航方案

地图方案包括两部分工作:商场广场数字矢量化地图制作和地图服务器发布。根据商场广场提供的平面图,进行校准、格式转换、信息检查等处理,制作矢量图底图,采集并录入商场广场的POI数据,进行导航拓扑数据的采集、跨楼层导航拓扑数据的处理。

地图服务器发布,利用网络地图服务引擎,构建地图服务器,提供跨平台的网络地图服务,实现矢量地图数据的统一管理,且地图服务器访问容量可扩展。

手机实时导航引擎提供运行在手机上的定位引擎,对第三类位置业务(定位导航服务)提供非常好的支持,定位精度3-5米,定位输出速度1/1秒。

1、 数字矢量地图制作

1)地图底图处理

根据商场广场提供的平面图,进行校准、格式转换、信息检查等处理,制作矢量图底图;制作商场专用的符号库、线型库以及填充库;

 

 

图6  缩放图示例

2)地图POI数据的处理

POI是“Point of Interest”的缩写,翻译为“兴趣点”,每个POI包含名称、类别、坐标、其他属性等信息,地图上的商铺、出入口、服务设施等都是POI数据。

目前商场内的poi包括服务、美食荟萃、休闲娱乐、食尚天地、生活购物等五大类,这些商场内的各种服务资源和公共设施、餐饮和商业店铺,进行校准、格式转换、信息检查等处理后,录入数据库,进行统一的数据管理。

 

图7  POI数据管理

(3)      导航拓扑路径的生成

<1>室内地图导航拓扑路径的数据格式制定;

<2>导航拓扑路径的采集,根据商场的实际情况,采集导航拓扑路径;

<3>跨楼层导航拓扑处理;

<4>导航拓扑数据录入数据库,进行统一的数据管理;

<5>导航拓扑数据的检查。


2地图服务器发布图8  导航效果

利用网络地图服务引擎,构建图服务器,提供跨平台的网络地图服务,实现栅格和矢量地图数据的统一管理。

(1)     矢量地图服务,实现地图的加载、缩小、放大、平移等地图操作;

(2)     大容量地图POI数据的管理,支持OracleSQL ServerMy SQL等多种数据库接口;

(3)     POI数据的分类分级和自动综合;

(4)     支持跨楼层的导航路径;

(5)     提供高效的缓存策略与负载均衡机制;

(6)     支持大用户量并发访问,地图服务器访问容量可扩展;

(7)     提供灵活的地图服务接口(基于XML WEB地图服务接口),提供跨平台的地图服务,支持WindowsLinuxAndroidIOS等平台。

3、地图的维护管理

提供地图上POI的维护管理WEB页面,当店铺信息发生变更时,用户可以自己维护更新。

 

图9 POI的维护管理WEB页面

 

 

图10 地图编辑WEB页面

4手机实时导航引擎

提供手机上的实时导航SDK,此SDK可以嵌入到手机APP,其功能和技术指标如下:

  1. 1.  高精度室内定位引擎

  2. 2.  采用已有Wi-Fi网络,不需测量AP位置,部署成本低,支持手机定位;

  3. 3.  水平定位精度可达3米,高度方向实现楼层判断; 每秒定位1次;

  4. 4.  地磁、惯导辅助定位,定位效果平滑;

  5. 5.  支持室内外无缝定位,无缝定位延迟优于2秒;

  6. 6.  高效的缓存策略与负载均衡机制,支持大用户量并发访问,位置服务器访问容量可扩展;

  7. 7.  灵活的位置服务管理,提供手机定位SDK,支持Android平台。

 

 

图11  手机实时定位及导航应用

3.5 基于地理区域的信息推送平台

基于位置的信息推送平台需要安装手机定位产品,手机上的SDK是推送的前端,信息推送平台是推送信息的管理后台。

信息推送平台提供信息推送内容的服务器访问和配置接口,包括:

(1)  商场信息发布内容,推送的时间,距离等设定;

(2)  店铺推送信息,发布时间,距离等设定;

(3)权限设置与管理。

 

图12  基于地理区域的信息推送平台

3.6 停车场寻车系统

停车场寻车系统是在顾客返回停车场时,由于停车场太大,顾客容易找不到车,系统可以帮助顾客尽快找到车辆停放的区域,提高顾客的满意度,同时加快停车场的车辆周转,提高使用率和收入。

在某些大型停车场内部,司机停车出去办事回来的时候,会由于停车场过大、场内线路比较复杂,一时间无法找到自己的车,白白浪费大量的时间寻找自己的爱车。本系统诞生的目的就是为了解决此类问题。司机停完车后,在手机app上点击停车,系统通过定位系统自动记录停车位置。办事回来后,可以通过手机APP,来查询自己的爱车,系统会通过算法,将用户到达爱车的最优路径展示给用户,并且导航到自己的车位,节省了找车所浪费的大量时间,提高了顾客的满意度,并提高了停车场车位的利用率。

13  停车场寻车

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