软件设计

一、数据库表结构设计（含字段说明）

1. 用户信息表（user_info）
   字段名 数据类型 约束 说明
   user_id INT 主键，自增 用户唯一标识
   username VARCHAR(50) 非空 用户姓名
   contact VARCHAR(20) 非空 联系方式（手机号）
   gender TINYINT 可选（0/1） 性别（0 = 女，1 = 男）
   birthdate DATE 可选 出生日期（用于个性化语音）
   create_time DATETIME 非空，默认 CURRENT_TIMESTAMP 用户注册时间
   last_login DATETIME 可选 最后登录时间

扩展说明：

新增 gender 和 birthdate 字段，用于语音交互时自动匹配 “先生 / 女士” 称呼及节日问候，提升个性化体验。
last_login 可用于分析用户活跃度，优化系统推送策略。
2. 地理信息表（geo_info）
字段名 数据类型 约束 说明
geo_id INT 主键，自增 地理信息唯一标识
name VARCHAR(100) 非空 地点名称（如 “人民公园东门”）
type VARCHAR(20) 非空 类型（道路 / 建筑物 / 公交站 / 盲道等）
longitude DECIMAL(10,6) 非空 经度坐标
latitude DECIMAL(10,6) 非空 纬度坐标
attributes TEXT 可选 扩展属性（如盲道宽度、公交站座椅数量）
update_time DATETIME 非空，默认 CURRENT_TIMESTAMP 数据更新时间

扩展说明：

attributes 字段存储结构化 JSON 数据（如 {"盲道状态": "完好", "公交站编号": "A001"}），便于灵活扩展地理信息细节。
对 longitude 和 latitude 字段建立空间索引（如 MySQL 的 SPATIAL 索引），加速路径规划时的地理查询。
3. 导航记录表（nav_record）
字段名 数据类型 约束 说明
record_id INT 主键，自增 导航记录唯一标识
user_id INT 外键，非空 关联用户 ID
start_geo_id INT 外键，非空 起点地理 ID
end_geo_id INT 外键，非空 终点地理 ID
start_time DATETIME 非空 导航开始时间
end_time DATETIME 可选 导航结束时间（未完成则为空）
duration INT 可选 导航时长（秒）
distance DECIMAL(10,2) 可选 导航总距离（米）

扩展说明：

duration 和 distance 可通过路径规划 API 自动计算填充，用于用户行程分析（如高频路线、平均耗时）。
建立组合索引 (user_id, start_time)，方便快速查询用户历史导航记录。
4. 紧急联系人表（emergency_contact）
字段名 数据类型 约束 说明
contact_id INT 主键，自增 联系人唯一标识
user_id INT 外键，非空 关联用户 ID
name VARCHAR(50) 非空 联系人姓名
relation VARCHAR(20) 非空 关系（如父亲、朋友）
phone VARCHAR(20) 非空 联系电话
is_primary TINYINT 非空，默认 0 是否为首选联系人（1 = 是）

扩展说明：

is_primary 字段用于紧急求助时优先拨打首选联系人，支持多联系人轮询呼叫（如首选未接通则拨打下一个）。
与用户表通过 user_id 建立一对多关系，允许每个用户存储多个紧急联系人。
5. 语音设置表（voice_settings）
字段名 数据类型 约束 说明
setting_id INT 主键，自增 设置唯一标识
user_id INT 外键，非空 关联用户 ID
voice_type VARCHAR(20) 非空 语音类型（如普通话、方言）
volume TINYINT 非空（0-100） 音量百分比
speed FLOAT 非空（0.5-2.0） 语速倍数（默认 1.0）
is_mute TINYINT 非空，默认 0 是否静音（1 = 是）

扩展说明：

voice_type 可枚举值为 ["普通话", "粤语", "英语"] 等，支持动态扩展语音包。
新增 is_mute 字段，方便用户在需要时临时关闭语音（如安静场合），通过震动反馈替代提示。
二、用户界面优化设计方案
（一）交互流程简化
首页布局（语音 + 触觉反馈）
快捷功能键：
屏幕底部固定 3 个触摸区域（震动反馈确认）：
左侧：长按启动紧急求助（语音提示：“已触发紧急呼叫，正在联系首选联系人”）。
中间：单击打开导航输入界面（语音提示：“请说出目的地，或触摸搜索按钮”）。
右侧：滑动切换系统设置（语音提示：“当前为设置界面，双击进入音量调节”）。
语音引导：用户开机后自动播报：“欢迎使用无障碍导航，当前时间 XX 点 XX 分，如需帮助请长按左侧按钮。”
导航输入界面
语音识别优先：用户直接说出目的地（如 “我要去人民医院”），系统自动解析地址并规划路线。
触摸备选方案：通过虚拟键盘滑动输入（字母 / 数字震动反馈），或调用手机通讯录选择常用地点（语音播报联系人地址）。
导航过程反馈
语音规则：
每 50 米播报剩余距离和方向（如 “前方直行 200 米，即将到达路口”）。
接近复杂路口（如三岔路）时，提前 100 米增强语音提示频率，并伴随连续震动。
触觉地图：屏幕模拟地形震动（如颠簸路面高频震动，平缓路面低频震动），辅助用户感知路况。
（二）紧急求助功能强化
多模态报警：
触发紧急求助后，系统自动拨打首选联系人电话，同时发送含实时位置的短信（如 “我在 XX 路 XX 号附近，需要帮助！”）。
若电话未接通，1 分钟后自动循环拨打其他紧急联系人，并播放预设语音录音（如 “我现在遇到危险，请尽快赶来”）。
静默求助：在危险场景下，用户可通过特定手势（如连续快速点击屏幕 3 次）无声发送求助信息，避免激怒施害者。
（三）系统设置优化
语音个性化：
在设置中增加 “语音偏好” 选项，用户可试听不同音色（如青年女声、老年男声）并选择。
根据用户 birthdate 自动触发节日语音问候（如 “生日快乐！今天天气晴朗，适合出行”）。
手势自定义：允许用户自定义触摸手势（如左右滑动切换导航模式、双击暂停语音），通过语音引导完成手势录制和测试。
三、数据安全与性能优化
权限控制：
采用 OAuth 2.0 协议实现第三方登录授权，用户数据加密存储（密码使用 BCrypt 哈希，坐标数据加盐加密）。
紧急联系人信息单独加密存储，与用户表分离，避免数据泄露时暴露敏感联系人。
实时更新机制：
地理信息表设置定时任务（如每日凌晨），通过爬虫或人工审核更新数据（如道路施工、公交站迁移）。
用户在导航中发现错误信息时，可通过语音指令 “报告问题” 提交反馈，经审核后实时更新至数据库。
四、扩展功能建议
社交互助模块：增加 “无障碍设施上报” 功能，用户通过语音描述（如 “XX 商场盲道被占用”）提交地理问题，其他用户可查看附近上报信息，形成 UGC 数据生态。
AI 语音助手：集成自然语言处理（NLP）技术，支持模糊指令解析（如 “帮我找最近的有电梯的地铁站”），并结合用户历史记录推荐路线。

通过以上设计，数据库结构满足高扩展性与查询效率需求，用户界面则以 “零视觉依赖” 为核心，通过语音与触觉的深度融合，最大化提升盲人用户的导航体验与安全性。