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、zongjixienengshenzhiquxianbenshendexingzhuangdouhuisuichuanganqiweizhidebianhuaerbutong。erjingguojingxinshejidehuanjingganzhisuanfakeyikekaodiqufenyonghushijiangshoujifangzaikoudaili、握在手裏正麵朝上、wozaishoulicemianchaoshanghuoshicongyigeweizhihuandaolingyigeweizhi。zheleisuanfayunyongchuanganqishujudeduogefangmianlaigoujianduizhoubianhuanjingdeyizhirenzhi，zhangwoshoujisuochudeweizhihou
，jiukeyishishidishiyongzhengquedePDR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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