原標題：調動手機「全感官」 室內定位精度可達二十釐米
讓人蒙著眼轉圈、學螃蟹走、快速上下臺階……這些「折騰」人的找位置遊戲，經常會讓人當場「暈菜」。如今這一遊戲讓智慧型手機定位APP玩出了「新高度」，不久前，由美國國家標準與技術研究院主辦的國際智慧型手機室內定位比賽中，遊戲被升級成匍匐、推小車等更「懵圈」的測試場景，而由武漢大學陳銳志教授帶領的項目團隊成功通過全部8個複雜的測試場景的考驗，獲得這項室內定位領域難度最高、測試最嚴、影響最大的世界級賽事的冠軍。
陳銳志在接受科技日報記者採訪時表示，參賽成果是其主持的國家重點研發計劃重點專項「高可用高精度室內智能混合定位與室內GIS技術」的成果之一。
繞開3大「死穴」，掌握可用性金標準
「賽前，系統對即將進入的考試環境一無所知。」陳銳志告訴記者，團隊只是在比賽前一小時才被告知大樓外邊框的參數以及樓內部分WiFi基站坐標。「不知道樓梯間、電梯間的位置，也不知道具體樓層陳設和布局，甚至測試員也和初賽時不是一個國家的。」
「不得死機」「5秒之內必須響應」「不得重複給出兩個相同的坐標」是決賽中的「死穴」，一旦定位APP發生任何一種情況，就會直接淘汰。
「死機其實很容易發生，例如，當確定某個點的時候，起碼要獲得3個點的相對信息，通過計算得到點的確定位置，但如果有位置的多個相對參照點碰巧呈線性，就很難計算，算法容易形成『死循環』或者死機，直接考驗算法的質量。」陳銳志說。
解決上述問題，只能靠團隊不斷積累優化算法的經驗，甚至還包括對細節的不斷打磨。「必須在儘量少損失準確性的基礎上，精簡優化算法。而且練習時是在電腦上進行運算，但是決賽要集合到APP上，並實時給出答案，因此修正等算法都無法使用。」趙銳志告訴記者。
「實用性是我們從事研究一貫秉持的原則。」陳銳志舉了個例子，有一天他拿著手機測試，忽然就閃退了。學生告訴他之前就出現過誤觸側鍵閃退的情況。為此，團隊在程序裡增加了一個功能，只要打開APP就把所有鍵鎖住。
調動手機「全感官」，實現定位低成本
室內定位的精度目前能做到多少？對於這個問題，陳銳志沒有馬上給出答案。他告訴記者，絕對地說精度如何是不準確的，如果對待測空間和定位硬體「武裝到了牙齒」，那麼分米級也不為過，而如果是一塊「處女地」和一部普通手機，在沒有信號基站、沒有預建地圖庫的情況下，1米就是高精度。
在沒有「砸錢」完善硬體前，生活中大部分的環境就像決賽時所模擬的環境，只有少量可使用的信號源，採集普通手機。「不改變手機硬體，是我們所承擔的『高可用高精度室內智能混合定位與室內GIS技術』項目其中的一個任務指標。」陳銳志告訴記者，項目將面向大型複雜公共場所的安全監控與應急救援等重大應用需求，在不改變現有智慧型手機硬體的前提下，利用多種定位源，開展高可用、自適應和廣域覆蓋的室內全源智能混合定位，達到1米的精度。
「有WiFi的地方用WiFi，沒WiFi的地方，用慣性組合導航。」陳銳志說，在智慧型手機上，負責定位的小器件只有GPS定位元件，但是在室內無法接收GPS信號，因此要對其他的元器件「挖潛」。
例如，麥克也可以成為用於定位的元器件之一。陳銳志介紹，「手機裡的麥克風最起碼能接收頻率為16-21KHz的聲音，這些聲音人耳幾乎很難聽到的，如果架設一定密度的發出該波段聲音的揚聲器，就可以計算出揚聲器到手機的距離，進而定位。」目前，以這一技術為核心的原型定位樣機已經製造出來，在一定的揚聲器密度下，定位精度可達到20釐米。
「未來的人工智慧也會很大程度上在室內工作，沒有導航信號它們如何確定自己的位置，這是一個必須解決的課題。」陳銳志表示，如何讓解決方案高可用、低成本、高精度是機器人產業發展的基礎之一。
(責編：趙超、畢磊)