智能手機室內定位系統面臨的挑戰

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：放在口袋里、握在手里正面朝上（看著屏幕）和握在手里側面朝上。盡管信號具有相似的特性，然而信號幅度、本底噪聲、總機械能甚至曲線本身的形狀都會隨傳感器位置的變化而不同。而經過精心設計的環境感知算法可以可靠地區分用戶是將手機放在口袋里、握在手里正面朝上、握在手里側面朝上或是從一個位置換到另一個位置。這類算法運用傳感器數據的多個方面來構建對周邊環境的一致認知，掌握手機所處的位置后，就可以適時地使用正確的PDR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于另一條腿的信號；握在手里正面朝上時，兩種信號幾乎相同；握在手里側面朝上時，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：放在口袋里
Hand front：握在手里正面朝上
Hand side：握在手里側面朝上
Time (sec)：時間（單位：秒）

行進方向不同于移動設備的朝向。多數傳感器算法都會注重移動設備的朝向，但實際上真正重要的卻是用戶移動的方向。這種行進方向稱為“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復雜。以往的解決方案都是要求用戶在攜帶PDR系統時走“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。相信這些新的系統定能幫助定位服務走出困境，走向輝煌。