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山东科技大学:用智能手机追踪室内运动 |文章精选

已有 954 次阅读 2021-5-12 12:31 |系统分类:论文交流

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全球定位系统(GPS)变得日益先进,不过它们仍存在一大缺点。尽管GPS在室外可以正常工作,但基于位置的服务(LBS)在室内的定位效果仍然不佳。

近期,Hindawi旗下开发获取期刊Mobile Information Systems发表了一篇论文通过研究人们携带手机的方式及其对步态的影响,解决了这个问题。作者是来自中国山东科技大学的Ying Guo和Qinghua Liu,他们利用这些因素改进了行人航位推算(PDR)算法。PDR是一种手机内部导航系统,也是目前在卫星信号弱地点进行定位的主要方法之一。

PDR的原理是,估算用户的前进方向、位置以及最重要的用户步态。携带手机步行时,我们会将手机放在不同位置,比如拿在手里,或者放在背包或口袋里。每一个位置都会产生不同程度的“抖动”,这种小幅抖动会对计算产生干扰并影响步态计算的准确度。因此,识别各类不同手机携带位置并模拟每种携带位置的用户步态可大幅改进PDR算法,提高室内定位和LBS系统的整体精度。

为此,研究人员收集了手机加速度计和陀螺仪信号数据,并将其与新开发的步伐估算模型进行比较,该模型基于实时步频,能够更加准确地计算用户的步态。 

通过该模型,研究人员可以研究各种手机携带姿势和改变姿势对步态所产生的影响。他们发现,当算法检测到并识别出手机携带位置时,步态检测流程,尤其是步伐检测和距离估算精度等均会得到显著改善。

研究团队认为,应用于PDR技术后,他们开发的用于识别手机携带姿势并相应调整步态的模型,对改进室内定位精度、强化依赖LBS的各类设备均有实际意义。


论文详细信息


Ying Guo, Qinghua Liu,Xianlei Ji, Shengli Wang, Mingyang Feng和Yuxi Sun, ‘Multimode Pedestrian Dead Reckoning Gait Detection Algorithm Based on Identification of Pedestrian Phone Carrying Position,’ Mobile Information Systems, Volume 2019, Article ID 4709501, https://doi.org/10.1155/2019/4709501


点击查看论文原文

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