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室內導航(精裝版)

( 簡體 字)
作者:李海濱,夏輝,毛友澤 等類別:1. -> 程式設計 -> 綜合
譯者:
出版社:電子工業出版社室內導航(精裝版) 3dWoo書號: 49343
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缺書
NT售價: 640

出版日:6/1/2018
頁數:252
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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(請先登入會員)
ISBN:9787121342301
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

譯者序
  
進入21世紀,隨著無線通信技術和互聯網技術的快速發展,人們對基于位置的服務需求日益增長,無線導航定位技術因此取得了長足的進步。GPS始于1958年美國軍方的一個研發項目,到20個世紀70年代,GPS系統已經能夠為海、陸、空三軍提供全天候、實時、全方位的導航服務。雖然GPS的定位速度快、精度高,但是僅適合室外使用。在室內環境下,由于建筑物的遮擋,GPS信號快速衰減,無法從中獲得有效的位置信息,導致定位效果較差。而隨著人們對室內定位需求的增加,開發適用于室內導航的各種技術成為了迫切需求。
本書內容主要圍繞室內導航技術展開,提供了既有廣度又有深度的室內導航知識,方便讀者了解室內導航系統存在的問題和面臨的挑戰,以及目前解決這些問題的方法和技術。本書的獨特之處在于從認知、定位、測繪和應用等多個角度討論了室內導航技術。本書的多維視角有助于讀者更好地了解構建室內導航系統的問題和挑戰、室內與室外系統和服務的區別,以及如何在具有挑戰性的場合有效地應用這些系統。
本書前兩章從認知角度描述了導航,第3章和第4章則討論了適用于室內定位的幾種傳感器和適用于室內環境的特殊定位傳感器;第5章給出了地下隧道內定位的例子;第6章討論了地圖輔助室內導航;第7章至第10章則聚焦于盲人和視障者的導航問題,并討論了解決這些問題的方法和技術。最后一章解決室內導航的隱私問題。本書是一本適合高等院校相關師生教學參考和相關領域科研人員閱讀的書籍。
  本書由李海濱、夏輝、王大海、毛友澤和洪靈菲翻譯,夏輝對譯稿進行了審閱并提出了許多寶貴意見。
  由于譯者水平有限,書中難免存在錯誤和不足之處,懇請讀者批評指正。
  
譯者
  
  
序言
  
當在文獻、報告或者網站上提到有關導航和運輸的信息時,導向和導航這兩個術語經常被混用。雖然這兩個詞在語義上有重疊,但它們之間存在著極其微小但又非常重要的區別,即導向是尋找兩個地點之間的路徑,而導航則是在選擇的路徑上移動并接收連續且實時的引導信息。另一種區別這兩個詞語的方法是用于導向和導航的通用技術不同。地理信息系統(GIS)技術被廣泛應用于導向,而GPS和GIS技術(以及其他技術)的集成則用于導航。“導向和導航系統”與“導向與導航服務”之間也存在差別,前者是指提供導向和導航解決方案的專業設備,不需要與其他系統相連,也不需要第三方供應商;后者是指提供導向和導航解決方案的服務(最近常通過智能手機),通過有線或無線的通信鏈路與遠程系統相連,由第三方供應商提供支持。從計算的角度看,導向和導航系統是集中式平臺,導向和導航服務是分散式平臺,分布在客戶端(智能手機)和服務器(由供應商維護)上。
用于室外行駛的汽車導向和導航系統和服務已經存在了很長一段時間,并且成為人們日常行動中不可或缺的一部分,特別是人們處在陌生環境中的時候。汽車導航系統和服務的普遍性和高需求性主要歸功于GPS技術的進步,目前GPS系統已經變得結構緊湊、經濟實惠并且隨處可見。其他技術領域(比如智能手機)所表現出的類似趨勢促進了行人導航系統和服務的進步。由于行人在不同的環境(室外到室內,反之亦然)間連續行走,室內導航需要不同的數據和技術,雖然室內導航技術和服務才剛剛起步,但對其需求已經日益增強。
然而,從概念上來說,雖然室外和室內的導航包含相似的活動,但從物理空間和功能的角度來看,它們又存在差別。舉例來說,行人室外導航的物理空間(或環境)一般指包含人行道路段和路口處的人行道網絡,而不考慮城市或附近導航活動的需求。這有別于室內的物理空間(或環境),室內建筑物結構并不一致(比如,建筑物內的不同樓層布局,以及單層與多層建筑物)。另一個物理空間方面的區別在于僅利用二維地圖數據就可以提供室外導航系統和服務的解決方案,而在建筑物內,則必須要有三維(或2.5維)的地圖數據才能實現不同樓層間的導航。舉一個功能上差異的例子,室外導航系統和服務主要基于GPS這種單一的定位傳感器,然而沒有任何一種定位傳感器可以滿足所有建筑物內的導航需求。簡言之,室內導航所面臨的獨特挑戰是室外導航中沒有的。
本書為讀者提供既有廣度又有深度的知識,以便于了解室內導航系統和服務存在的問題和面臨的挑戰,以及目前解決這些問題的方法和技術。本書的獨特之處在于從認知、定位、建圖和應用的角度討論室內導航技術。本書的多維視角有助于讀者更好地了解構建室內導航系統和服務存在的問題和面臨的挑戰、室內導航系統和服務與室外的區別,以及如何在復雜場合有效地應用這些系統。然而,盡管有獨特性,但對于“導航”這個術語的看法通常一致,并如文獻中所述,本書中的有些章節基于前面定義的導向和導航的不同含義,而另一些章節對這兩個術語互換使用。
前兩章從認知角度描述導向與導航;第3章和第4章則討論了適用于室內定位的幾種可能的傳感器和適用于室內環境的一種特殊傳感器;第5章給出了一個特殊環境下導航的例子;第6章討論了地圖輔助室內導航;第7章至第10章則關注盲人和視障人士相關的導航問題,并討論了解決這些問題現有的方法和技術。最后一章解決室內導航的隱私問題。下面對各個章節進行詳細介紹。
第1章從認知的角度討論了復雜環境中的導航。這是至關重要的,導向和導航系統和服務與其他應用的系統和服務一樣,如果是基于導向和導航的認知原理設計的,那么就可以提供所需要的可靠解決方案。第2章中描述了一個室內空間認知的例子。GPS適用于幾乎所有的室外導航場合,但對于室內導航,沒有一種單一的傳感器能夠滿足所有場合定位精度的要求,第3章描述了適用于室內定位的多種傳感器。第4章介紹了通過磁場進行定位的技術,這是室內導航的一個特殊例子。同樣,第5章介紹了另一個特例,即地下隧道的定位技術。考慮到在任何環境中地圖都是導航系統和服務的核心組成部分,第6章討論了地圖輔助室內導航。構建室內導航系統和服務與室外存在不一樣的問題和挑戰,另一方面,為充分解決殘疾人導向和導航的需求又面臨獨特的挑戰。接下來的4章致力于討論和分析盲人或視障者的導向和導航需求,以及為滿足這些需求可用的方法和技術。第7章給出了盲人或視障者室內導向和導航所面臨的挑戰。第8章討論了可用于盲人或視障者室內導向和導航的多種技術。第9章討論了可以輔助盲人或視障者在室內環境中導向和導航的NavPal軟件工具套裝。第10章討論了盲人或視障者室內導航系統和服務的未來發展方向。第11章討論了室內導航系統和服務的隱私問題。
本書適用于對室內導航相關的方法、構圖、傳感器、技術和應用等感興趣的人士。研究人員可以學習室內導航相關的最新研究成果,開發者們可以學習構建新的室內導向和導航系統和服務過程中可能遇到的問題和面臨的挑戰,學生們可以學習室內導航系統的基礎知識。
  
  
  
編者
內容簡介:

本書主要介紹了人工智能中的室內導航技術。圖書從專業的角度,詳細介紹了基于智能手機的行人定位與追蹤對室內空間信息的需求,系統研究了幾類典型室內空間模型支持下的行人位置估計方法,多層語義位置模型支持下的連續行人符號位置、相對位置估計方法。

目錄:

第1章 復雜環境下室內導航的認知 1
  1.1 簡介 2
  1.2 歷史方法 3
  1.3 任務導向的研究 4
  1.4 認知結構的觀點 5
  1.5 空間句法 5
  1.6 一般原則 6
  1.7 未來的研究方向 7
  1.7.1 技術問題 7
  1.7.2 理論問題 7
  1.7.3 空間問題 7
  1.8 總結 8
  參考文獻 9
第2章 擴大室內空間認知影響作用的研究 15
  2.1 簡介 16
  2.2 認識新的空間:實驗驗證 17
  2.2.1 方法 17
  2.2.2 設計 20
  2.2.3 過程 21
  2.3 實驗結果 22
  2.3.1 空間能力與學習 22
  2.3.2 學習空間 23
  2.3.3 擴展空間 27
  2.4 討論 31
  致謝 33
  參考文獻 33
  
第3章 室內定位技術 37
  3.1 簡介 38
  3.2 基于射頻的定位技術 40
  3.2.1 基于Wi-Fi的定位 40
  3.2.2 基于蜂窩電話的定位 44
  3.2.3 基于藍牙的定位 45
  3.2.4 基于RFID的定位 45
  3.2.5 其他射頻定位技術 46
  3.3 基于非射頻的定位技術 46
  3.3.1 聲學定位 47
  3.3.2 航位推算或慣性導航 47
  3.3.3 標牌和地圖 48
  3.3.4 組合方案 48
  3.4 討論 49
  3.5 總結 49
  參考文獻 50
第4章 室內磁場定位系統 55
  4.1 簡介 56
  4.2 MILPS:室內磁場定位系統 56
  4.2.1 基于磁場的定位 56
  4.2.2 MILPS的結構和原理 57
  4.2.3 線圈磁場 58
  4.2.4 實驗系統 59
  4.3 測量原理和信號處理 62
  4.3.1 集群檢測和數字濾波 64
  4.3.2 自適應濾波 65
  4.4 實驗系統性能評價 66
  4.4.1 旋轉對稱性 67
  4.4.2 量程和精度 68
  4.4.3 校準 70
  4.4.4 低成本傳感器 71
  4.5 位置估計 72
  4.5.1 二維空間位置估計 73
  4.5.2 三維空間位置估計 75
  4.6 結論和展望 78
  致謝 79
  參考文獻 79
第5章 地下隧道定位系統 83
  5.1 地下隧道或類似環境中的定位 84
  5.2 定位追蹤傳感器和技術 85
  5.3 大型強子對撞機隧道內定位 87
  5.3.1 大型強子對撞機的特點 87
  5.3.2 用于輻射保護的定位應用 89
  5.4 大型強子對撞機隧道定位技術 90
  5.4.1 泄漏同軸電纜RSSI指紋 91
  5.4.2 實驗 91
  5.4.3 實驗結果 94
  5.5 結論和未來面臨的挑戰 101
  參考文獻 102
第6章 地圖輔助室內導航 105
  6.1 簡介 106
  6.1.1 基于基礎設施的方法 107
  6.1.2 無基礎設施的方法 108
  6.1.3 多傳感器方法 108
  6.1.4 地圖未知的方法 109
  6.1.5 行人運動與概率圖 110
  6.2 樓層布局和衛星圖像生成的概率圖 114
  6.2.1 基本擴散算法 114
  6.2.2 擴展到戶外環境 115
  6.2.3 擴展到多層環境 117
  6.2.4 生成概率圖 117
  6.2.5 概率地圖與基于PF的位置估計器結合 120
  6.3 基于FOOTSLAM的人體運動概率圖 120
  6.3.1 構圖和定位 121
  6.3.2 協同構圖 122
  6.4 基于WISLAM的概率圖 123
  6.5 量化地圖和實驗結果 125
  6.5.1 實驗設置 125
  6.5.2 熵比較 125
  6.5.3 定位誤差比較 128
  6.6 結論 130
  致謝 130
  參考文獻 130
第7章 視力障礙者室內導航面臨的挑戰 139
  7.1 簡介 140
  7.2 盲人或視障者的行動定位 141
  7.2.1 歷史 142
  7.2.2 指導順序和熟悉 142
  7.2.3 技術和O&M 143
  7.3 相關工作 143
  7.4 需求評估方法 144
  7.4.1 參與者 145
  7.4.2 數據收集 145
  7.5 需求評估結果 146
  7.5.1 室內定向與位置識別技術 147
  7.5.2 室內導航技術 148
  7.5.3 導航地圖 149
  7.5.4 使用的技術 150
  7.5.5 技術偏好 151
  7.5.6 技術采用障礙 152
  7.5.7 緊急疏散 153
  7.6 結論和未來研究 155
  致謝 156
  參考文獻 157
第8章 盲人和視障人員室內導航輔助設備 159
  8.1 簡介 160
  8.2 室內導航技術面臨的挑戰 161
  8.2.1 熟悉 161
  8.2.2 定位 162
  8.2.3 路徑規劃 164
  8.2.4 溝通與交互 165
  8.3 室內導航輔助示例 166
  8.3.1 熟悉工具 166
  8.3.2 增強型傳統導航輔助工具 168
  8.3.3 基于智能手機的導航輔助工具 169
  8.3.4 定制設備 171
  8.3.5 支持性基礎設施 172
  8.4 結論 173
  致謝 174
  參考文獻 175
第9章 增強室內導航的軟件工具NAVPAL 181
  9.1 簡介 182
  9.2 旅行計劃和無障礙地圖 184
  9.3 熟悉和路線規劃 187
  9.4 交通協助、動態指導和尋求協助 188
  9.5 標注地圖和共享信息 191
  9.6 結論和設計指南 192
  致謝 194
  參考文獻 195
第10章 盲人室內導航技術的未來發展方向 197
  10.1 簡介 198
  10.2 短期可行性 199
  10.2.1 用戶接口 199
  10.2.2 眾包 202
  10.2.3 定位和約束路徑規劃 204
  10.3 更長期的愿景 206
  10.3.1 輔助機器人 206
  10.3.2 信息交換和對象操作 209
  10.3.3 邁向智能無障礙城市 210
  10.4 總結 211
  致謝 213
  參考文獻 213
第11章 室內定位系統中的隱私保護 219
  11.1 簡介 220
  11.2 隱私風險和攻擊 221
  11.3 基于空間隱藏的技術和挑戰 223
  11.4 基于混合區域的保護和限制 225
  11.5 其他位置隱私保護技術 230
  11.6 總結 231
  參考文獻 231
序: