智能手機(jī)室內(nèi)定位系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

圖2展示了人們?cè)谛凶邥r(shí)，手機(jī)在三種不同的攜帶方式下傳感器信號(hào)的差異，這三種攜帶方式分別是：放在口袋里、握在手里正面朝上（看著屏幕）和握在手里側(cè)面朝上。盡管信號(hào)具有相似的特性，然而信號(hào)幅度、本底噪聲、總機(jī)械能甚至曲線本身的形狀都會(huì)隨傳感器位置的變化而不同。而經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的環(huán)境感知算法可以可靠地區(qū)分用戶是將手機(jī)放在口袋里、握在手里正面朝上、握在手里側(cè)面朝上或是從一個(gè)位置換到另一個(gè)位置。這類算法運(yùn)用傳感器數(shù)據(jù)的多個(gè)方面來構(gòu)建對(duì)周邊環(huán)境的一致認(rèn)知，掌握手機(jī)所處的位置后，就可以適時(shí)地使用正確的PDR算法。

圖2．行走時(shí)的加速度計(jì)信號(hào)圖，比較三種不同的攜帶狀態(tài)：放在褲兜時(shí)一條腿的信號(hào)強(qiáng)于另一條腿的信號(hào)；握在手里正面朝上時(shí)，兩種信號(hào)幾乎相同；握在手里側(cè)面朝上時(shí)，手臂搖擺等因素導(dǎo)致了一些不規(guī)則變化。
Vertical acceleration while walking：步行時(shí)的垂直加速度
Pant pocket：放在口袋里
Hand front：握在手里正面朝上
Hand side：握在手里側(cè)面朝上
Time (sec)：時(shí)間（單位：秒）

行進(jìn)方向不同于移動(dòng)設(shè)備的朝向。多數(shù)傳感器算法都會(huì)注重移動(dòng)設(shè)備的朝向，但實(shí)際上真正重要的卻是用戶移動(dòng)的方向。這種行進(jìn)方向稱為“方位”，它和方向是兩個(gè)概念。方位是區(qū)分PDR和步數(shù)計(jì)算的因素之一。通過從設(shè)備方向中辨別出用戶的行進(jìn)方向和設(shè)備朝向，算法能夠得出按圈行走實(shí)際上會(huì)回到起始點(diǎn)。

PDR技術(shù)是強(qiáng)大的室內(nèi)定位工具，然而，其運(yùn)行的環(huán)境卻非常復(fù)雜。以往的解決方案都是要求用戶在攜帶PDR系統(tǒng)時(shí)走“蛋糕步”。而如今，引入新環(huán)境信息集合的算法已經(jīng)解決了諸多類似問題。相信這些新的系統(tǒng)定能幫助定位服務(wù)走出困境，走向輝煌。