在人手一部智能手機(jī)的時(shí)代，出門用手機(jī)導(dǎo)航已非常普遍但在這種平常之后，則是一整套復(fù)雜技術(shù)方案的支撐尤其是定位技術(shù)，更是地圖導(dǎo)航底層的重要基礎(chǔ)，直接決定了產(chǎn)品的使用體驗(yàn)讓定位更精準(zhǔn)，也成為了全球各大相關(guān)機(jī)構(gòu)和企業(yè)競(jìng)相角逐的技術(shù)奧林匹克

最近幾天，在西班牙剛閉幕的室內(nèi)定位與導(dǎo)航領(lǐng)域國(guó)際會(huì)議IPIN2021上，武漢大學(xué)與高德地圖聯(lián)合團(tuán)隊(duì)以大幅領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)，斬獲了基于智能手機(jī)的室內(nèi)定位賽道冠軍。

這也是聯(lián)合團(tuán)隊(duì)連續(xù)第二年在該大賽中獲得冠軍mdash，mdash，去年的IPIN2020上，武漢大學(xué)與高德地圖共同摘下的則是車載環(huán)境下的手機(jī)定位組別冠軍。

一場(chǎng)更貼近實(shí)際場(chǎng)景，同時(shí)更具挑戰(zhàn)的全球技術(shù)角逐

國(guó)際室內(nèi)定位導(dǎo)航大會(huì)IPIN始創(chuàng)于2010年，是目前室內(nèi)定位領(lǐng)域全球最大的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，在谷歌學(xué)術(shù)排名中屬于頂尖級(jí)別定位與導(dǎo)航會(huì)議同期舉辦的比賽則是全球室內(nèi)定位領(lǐng)域頂級(jí)賽事之一

IPIN2021 共有3個(gè)賽道，其中武漢大學(xué)與高德地圖聯(lián)隊(duì)拿下了基于智能手機(jī)的室內(nèi)定位賽道的冠軍該賽道自2015年便已設(shè)立，迄今已有數(shù)十個(gè)國(guó)家的知名高校和公司參賽，是設(shè)立時(shí)間最長(zhǎng)，參與團(tuán)隊(duì)最多的賽道

該賽道旨在利用智能手機(jī)的內(nèi)置傳感器，在不額外加裝定位設(shè)施的情況下，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)場(chǎng)所的行人定位與其他專業(yè)的室內(nèi)定位方案相比，該賽題更貼近目前用戶的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，在技術(shù)方案的選型上更具靈活性，但難度也因低性能的傳感器和復(fù)雜的實(shí)際場(chǎng)景被放大

根據(jù)消息顯示，本次比賽首次采用模擬實(shí)時(shí)定位的方式mdash，mdash，參賽團(tuán)隊(duì)被要求使用官方提供的API 實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)和上傳定位結(jié)果其中，比賽數(shù)據(jù)由組織方在西班牙一所多層建筑內(nèi)采集手機(jī)內(nèi)置傳感器信號(hào)，包括:GNSS，慣性傳感器，磁力計(jì)，Wifi，藍(lán)牙，氣壓計(jì)，光照強(qiáng)度等

穿越噪音，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)定位效果

如何在充滿噪音的信號(hào)組合中找到最佳融合方法，是本次賽事的最大挑戰(zhàn)。

由于賽事限于室內(nèi)環(huán)境，手機(jī)上唯一專用于定位的傳感器mdash，mdash，GNSS 無(wú)法正常使用，布設(shè)定位裝置也不被允許，這就使一些專業(yè)的高精度定位方案被排除在外，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)唯有充分發(fā)掘手機(jī)內(nèi)置傳感器的定位能力，并利用建筑內(nèi)自然條件下的信號(hào)特性進(jìn)行定位。

此外，由于賽事任務(wù)在多層建筑內(nèi)進(jìn)行，定位過(guò)程不僅要確定平面位置，還要識(shí)別具體樓層而過(guò)程中測(cè)試員使用手機(jī)的方式是未知的，這使手機(jī)傳感器mdash，mdash，尤其是慣性傳感器的信號(hào)特性更加復(fù)雜，從而進(jìn)一步增大了定位難度

針對(duì)賽題任務(wù)，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了深入分析研究最終確定了解題關(guān)鍵:設(shè)計(jì)一套融合框架，將手機(jī)傳感器能力充分利用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)定位效果

其中，為了解決手機(jī)使用方式的多樣性問(wèn)題，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一套基于機(jī)器學(xué)習(xí)和行人航位推算算法，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的相對(duì)位置推算，再結(jié)合磁場(chǎng)，藍(lán)牙和Wifi 等多個(gè)信號(hào)源的匹配定位控制位置誤差，最終用一個(gè)濾波器對(duì)各模塊輸出進(jìn)行融合，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的高頻率實(shí)時(shí)定位輸出。

而正是憑借該框架，武漢大學(xué)和高德地圖聯(lián)合團(tuán)隊(duì)將傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)定位，慣性定位與先進(jìn)的地磁定位等技術(shù)充分融合，在本次大賽中以大幅優(yōu)勢(shì)成為了基于智能手機(jī)的室內(nèi)定位賽道的全球冠軍，進(jìn)一步證明了聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在室內(nèi)定位領(lǐng)域領(lǐng)先的技術(shù)水平。

在未來(lái)，這將為用戶某些日常，但當(dāng)前導(dǎo)航產(chǎn)品還無(wú)法完全覆蓋的室內(nèi)出行場(chǎng)景，如停車場(chǎng)找車，打車找上車點(diǎn)，商鋪導(dǎo)航等，提供技術(shù)支撐。

根據(jù)消息顯示，高德在手機(jī)定位領(lǐng)域有長(zhǎng)期且深厚的技術(shù)積累，不僅服務(wù)于高德地圖APP用戶，同時(shí)也為眾多合作伙伴的移動(dòng)應(yīng)用提供定位技術(shù)支持:

在衛(wèi)星定位方面，通過(guò)結(jié)合專業(yè)的幾何計(jì)算與大數(shù)據(jù)挖掘能力，實(shí)現(xiàn)手機(jī)GNSS定位的抗干擾，防欺詐，保證用戶在室外定位的準(zhǔn)確性，在網(wǎng)絡(luò)定位方面，通過(guò)充分挖掘基站，Wifi等無(wú)線信號(hào)提供的信息，建立機(jī)器學(xué)習(xí)模型，并通過(guò)精細(xì)的工程優(yōu)化實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的定位服務(wù)，在慣性定位方面，面向駕車和步行用戶分別設(shè)計(jì)的VDR，PDR模型，保證了高樓，高架橋等復(fù)雜場(chǎng)景的定位穩(wěn)定性，此外，高德地圖在視覺定位，地磁定位等前瞻領(lǐng)域也展開了積極的探索。