多年來，采用行人航位推算（PDR）技術的室內定位係統受到了學術和商業領域的廣泛關注。現有的各種傳感器解決方案通常是使用加速度計來計算步數，並使用磁力計和/或陀螺儀來測量行走方向的變化。測量準確率在行進距離的0.5%到10%之zhi間jian。但dan所suo有you這zhe些xie方fang法fa都dou要yao求qiu用yong戶hu從cong始shi至zhi終zhong保bao持chi身shen體ti平ping衡heng，以yi確que保bao移yi動dong感gan應ying設she備bei的de平ping穩wen
，就jiu如ru同tong行xing走zou的de同tong時shi還hai要yao保bao持chi一yi塊kuai蛋dan糕gao的de平ping衡heng一yi樣yang

，也ye就jiu是shi所suo謂wei的de“蛋糕步”。

danshizhinengshoujideshineidingweixitongyaonenggourangyonghuziyouyidong，qiewulunshoujiruhefangzhidounengtigonghelidejieguo。tongguokaifachuanganqisuanfalaijinxingshineidingweishijiweifuzade
，zhezaiyidingchengdushangshiyinweisuanfahuishouxialieyinsubianhuadeyingxiang，qiesuizhehuanjingdeshishibianhua，xitonghaibixutongshijiangudaozhexieyinsu。

地磁異常隨處可見。定向的不確定性是造成定位出錯的主要原因。盡管使用磁力計可以避免定向過程中出現的“航向漂移”問題
，但智能手機通常在一天中60%的時間裏都會出現地磁異常。如圖1suoshi，dangpingwendinazheshoujijingguoyigenputongdedianxianganshi
，keyikandao
，hangxiangchuxianbaidong

，biandejibuzhunque。ertongguosuanfadejingxinsheji，keyijiancedaozhexieyichangbingjinxingmibu，shidingxianggengjiajingzhun（如圖中藍線所示）。

Galaxy SIII Walking Past Electrical Pole：Galaxy SIII經過電線杆時的航向偏移

圖1.當經過電磁幹擾源（如電線杆）時，一個普通缺省設置的安卓手機的定向功能會變得很差（紅線）。在向同一台手機植入並安裝Sensor Platforms公司的FreeMotion Library後，定向功能變得精確（藍線）。

　　Yaw （deg）：航向偏移量（單位：度）

　　Time （sec）：時間（單位：秒）

智能手機中的消費級慣性傳感器噪音大且不穩定。一些學術文章中將加速度計噪音達到1mg且陀螺儀偏置漂移達到每小時20度（與軍工級傳感器相比相距甚遠）的慣性測量單元（IMU）稱為低質IMU.raner，jibianzhinengshoujizhongzuihaodechuanganqi，yehuichanshengbigaizhiduoyidaolianggeshuliangjidezaoyin。yinci，zhezhongzaoyinleijihuixunsudaozhiyanzhongdedingweicuowu。zaitigaochuanganqiyingjianxingnengzhiqian，xuyaoyinruyixiesuanfalaijianshaohangweituisuancuowu，liruyunyongPDR技術來計算步數。
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不同的攜帶模式需要不同的算法。PDR技ji術shu能neng夠gou通tong過guo檢jian測ce步bu數shu來lai減jian少shao集ji成cheng錯cuo誤wu。然ran而er
，僅jin是shi用yong手shou在zai空kong中zhong簡jian單dan的de搖yao晃huang手shou機ji也ye同tong樣yang會hui產chan生sheng類lei似si於yu行xing走zou的de運yun動dong。這zhe一yi問wen題ti在zai以yi往wang已yi經jing得de到dao解jie決jue
，例li如ru
，對dui第di一yi響xiang應ying者zhe來lai說shuo，可ke以yi將jiang傳chuan感gan器qi模mo塊kuai綁bang定ding在zai衣yi服fu或huo鞋xie子zi上shang的de特te定ding位wei置zhi，這zhe樣yang就jiu可ke以yi避bi免mian該gai問wen題ti並bing提ti供gong可ke靠kao的de結jie果guo。

然ran而er
，這zhe一yi方fang案an並bing不bu適shi用yong於yu智zhi能neng手shou機ji平ping台tai。因yin為wei人ren們men通tong常chang不bu會hui把ba手shou機ji放fang在zai鞋xie子zi裏li，當dang然ran也ye不bu會hui像xiang拿na蛋dan糕gao一yi樣yang小xiao心xin翼yi翼yi地di攜xie帶dai手shou機ji，相xiang反fan，在zai人ren們men行xing走zou的de過guo程cheng中zhong
，手shou機ji可ke能neng會hui放fang置zhi在zai任ren何he地di方fang：口袋裏、耳邊、錢包裏或直接拿在手上。因此，無論手機放置在哪裏，智能手機的PDR功能必須能夠跟蹤定位用戶的位置。

圖2展示了人們在行走時，手機在三種不同的攜帶方式下傳感器信號的差異，這三種攜帶方式分別是：放在口袋裏
、握在手裏正麵朝上（看著屏幕）和握在手裏側麵朝上。盡管信號具有相似的特性
，然而信號幅度
、本底噪聲、總zong機ji械xie能neng甚shen至zhi曲qu線xian本ben身shen的de形xing狀zhuang都dou會hui隨sui傳chuan感gan器qi位wei置zhi的de變bian化hua而er不bu同tong。而er經jing過guo精jing心xin設she計ji的de環huan境jing感gan知zhi算suan法fa可ke以yi可ke靠kao地di區qu分fen用yong戶hu是shi將jiang手shou機ji放fang在zai口kou袋dai裏li
、握在手裏正麵朝上、握wo在zai手shou裏li側ce麵mian朝chao上shang或huo是shi從cong一yi個ge位wei置zhi換huan到dao另ling一yi個ge位wei置zhi。這zhe類lei算suan法fa運yun用yong傳chuan感gan器qi數shu據ju的de多duo個ge方fang麵mian來lai構gou建jian對dui周zhou邊bian環huan境jing的de一yi致zhi認ren知zhi
，掌zhang握wo手shou機ji所suo處chu的de位wei置zhi後hou

，就jiu可ke以yi適shi時shi地di使shi用yong正zheng確que的dePDR算法。

圖2.行走時的加速度計信號圖

，比較三種不同的攜帶狀態：放在褲兜時一條腿的信號強於另一條腿的信號；握在手裏正麵朝上時，兩種信號幾乎相同；握在手裏側麵朝上時，手臂搖擺等因素導致了一些不規則變化。

Vertical acceleration while walking：步行時的垂直加速度Pant pocket：放在口袋裏Hand front：握在手裏正麵朝上Hand side：握在手裏側麵朝上Time （sec）：時間（單位：秒） xingjinfangxiangbutongyuyidongshebeidechaoxiang。duoshuchuanganqisuanfadouhuizhuzhongyidongshebeidechaoxiang，danshijishangzhenzhengzhongyaodequeshiyonghuyidongdefangxiang。zhezhongxingjinfangxiangchengwei“方位”，它和方向是兩個概念。方位是區分PDR和步數計算的因素之一。通過從設備方向中辨別出用戶的行進方向和設備朝向
，算法能夠得出按圈行走實際上會回到起始點。

PDR技術是強大的室內定位工具
，然而，其運行的環境卻非常複雜。以往的解決方案都是要求用戶在攜帶PDR係統時走“蛋糕步”。而如今，引入新環境信息集合的算法已經解決了諸多類似問題。相信這些新的係統定能幫助定位服務走出困境，走向輝煌。

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