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通过手机APP进行室内精准定位 武大团队获室内定位赛全球冠军

发布时间:2018-05-17 08:06:42来源:湖北日报

    湖北日报讯 湖北日报全媒记者 文俊 韩晓玲 通讯员 肖珊 郑星雨

5月16日,湖北日报全媒记者从武汉大学获悉,该校测绘遥感信息工程国家重点实验室主任陈锐志教授带领的团队,获得美国国家标准与技术研究院举办的PerfLoc国际室内定位比赛全球总冠军。

三个硬指标,违反一个就淘汰

PerfLoc是室内定位领域难度最高、测试最严、影响最大的世界级赛事,吸引世界各地170余支队伍参赛,包括美国加州理工大学、卡耐基梅隆大学、韩国科学技术院等世界名校,以及来自硅谷、北京的多家科技公司。

全球共3支团队被邀进入决赛,包括加州理工大学、硅谷PNI公司代表队和武汉大学代表队,只有武大代表队顺利闯关成功完成比赛。

“决赛中必须同时满足3个硬指标:3.5小时的比赛时间内不能死机;响应时间不能超过5秒;响应时不能在同一个坐标位置。”陈锐志介绍,比赛规则是:比赛组织方的工作人员拿着手机,安装参赛团队设计的室内定位APP,进入一幢建筑复杂的大楼内开始测试这款APP的性能。

“对这栋大楼,我们是完全陌生的,只知道它的外部轮廓和WiFi位置。APP要在最短时间里告诉工作人员‘我在哪里’。”团队成员、博士生郭光毅说,在复杂室内场景,不管工作人员怎么“花式前行”,APP都要在5秒内给出定位。比如,工作人员把手机放在手推车里,以蛇行、舞步后退、爬行、进电梯等方式,推着手推车走一段距离后,要求报出此时的定位。如果响应时间超过5秒,就犯规了。

陈锐志团队成功通过全部8个复杂的测试场景考验,夺得冠军,获奖2万美金。

室内精准定位,科技创新焦点

“人们有八成时间都在室内活动。”陈锐志介绍,在全球卫星导航系统支撑下,室外定位技术已经成熟,但到室内就不那么灵敏了。“我们平时用的各种计步APP,在很多日常情境下,比如把手机放在推车里、进电梯等,精度就会产生很大偏差。”陈锐志团队在研发这款APP时,会融合声、光、电、场所有信息作为辅助参照物,利用各种各样的算法,尽量精准地自动识别步行者的行为。

陈锐志介绍,智能手机内置的传感器,如手机里自带的加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等,其实都能帮助定位。室内空间也有丰富的信号源,如WiFi、蓝牙、地磁以及门窗等都包含有地理信息。团队通过算法将这些信号“翻译”成位置,使智能手机相当于用户的“眼睛”。该团队通过手机APP实现室内定位的精度,误差在30厘米之内。

陈锐志说,在室内如何获得精准定位导航服务,成为科技创新和市场共同关注的焦点,Google、苹果、百度等巨头纷纷紧盯室内定位导航技术。尤其结合物联网、人工智能等技术后,其应用需求将迎来爆发式增长。

捧回冠军,这门课才算结课

去年8月,在武汉大学研究生院支持下,陈锐志联合其他教师组建授课团队,开设了一门面向研究生的研究学分课。8月底,陈锐志在网上看到PerfLoc比赛通知后,决定师生一起参赛,将参加这一高难度赛事与上课合二为一。

“我们将结课的目标定为:获得冠军。”陈锐志笑着说。

网上报名后,可以下载比赛要求,它们成为课程内容。初赛共历时5个月,每天可以向系统提交3次测试评估点的坐标,网上测评系统会拿这些数据去测试精度,据此得出成绩和排序。

每两周的周一晚上,团队召开讨论会,集思广益,同学们努力去发现科学问题并在导师们指导下解决一个个问题。

“比如,我们测试APP性能时,每天室内行走近4万步,尽可能地优化算法。”郭光毅和队友们在这门课中,进行了一次体力和科研的双重实践。

捧回国际冠军的奖牌,意味着这门课结课。陈锐志说,这只是个开始。