切换类型
如何为您的场景选择合适的切换类型？
什么是切换？
切换是大型室内定位系统中把跟踪从一个子地图移交给另一个子地图的过程。
了解更多关于地图、子地图、服务区和切换的内容：
- 子地图、服务区和切换区基础知识（YouTube） ——视频介绍如何构建由多个子地图组成的大型地图
- 构建子地图（YouTube） (PDF（英文）, 视频第1部分（YouTube）, 视频第2部分（YouTube）)——构建由多个子地图组成的大型地图的详细实用指南
我们以由两个子地图组成的地图为例，讨论切换的基础知识：子地图1由信标2和3组成，子地图2由信标3和4组成。见下图：
- 信标3同时属于两个子地图
- 蓝色和浅蓝色矩形——对应子地图的服务区
软切换的类型
类型I
- 在这种切换类型中，位置数据尽可能长时间地从“旧”子地图/服务区获取
- 只有当“旧”服务区结束时，跟踪才在“新”子地图/服务区中继续
- 这种切换是软切换，但不够平滑：子地图之间总会存在轻微的未对齐，因此会出现跳变
- 另一个更重要的问题是：切换发生时，我们只能寄希望于“新”服务区中有良好的跟踪，但在切换过去之前我们并不知道。而一旦切换过去，可能已经太晚了
- 如果由于某种原因“新”子地图/服务区中没有正常的跟踪，我们无论如何都无法延续跟踪。不过，如果在切换发生之前就知道这一点，我们可以提前做些准备
类型II
- 在这种切换类型中，位置数据尽可能长时间地从“旧”子地图/服务区获取
- 只有当“旧”服务区结束时，跟踪才在“新”子地图/服务区中继续
- 这种切换是软切换，但不够平滑：子地图之间总会存在轻微的未对齐，因此会出现跳变
- 另一个更重要的问题是：切换发生时，我们只能寄希望于“新”服务区中有良好的跟踪，但在切换过去之前我们并不知道。而一旦切换过去，可能已经太晚了
- 如果由于某种原因“新”子地图/服务区中没有正常的跟踪，我们无论如何都无法延续跟踪。不过，如果在切换发生之前就知道这一点，我们可以提前做些准备
类型III
- 在这种切换类型中，位置数据从“旧”子地图/服务区获取，并与“新”子地图的位置数据混合。这是加权混合。因此，即使子地图对齐得不好，切换也总是平滑的
- 这才是真正的软切换。按照我们的定义，类型I和类型II并不是硬切换，但在类型I或II中，系统可能会在无处可切换时尝试切换。在类型III中，可以在切换之前提醒用户，因为这一信息在切换区中已经可以获得，只是类型I和类型II的切换没有使用它。类型III目前也没有使用，但可以使用
为什么需要子地图？为什么不能只用一张大地图？
理论上，可以只用一张大地图，而不把它拆分成子地图。我们多年前甚至 实践过（YouTube） 这种做法。但是，跟踪效果不如使用子地图。例如：
- 一个较远的固定信标B2报告它与移动信标Mx之间的距离为L1
- 另一组固定信标（B3–B6）离信标Mx近得多，它们报告的其他距离和坐标与B2的数据相互矛盾
- 该相信谁？如何解读相互矛盾的数据？
引入带服务区的子地图后，其中许多问题会自动解决，因为：
- 我们通常知道哪些固定信标在哪些位置有视距
- 我们可以通过定义服务区，提示甚至直接命令系统在什么位置听哪些信标的，从而排除可能造成误导的“少数派报告”
简而言之，带服务区的子地图：
- 简化大型和超大型地图的构建
- 使过程更可控、更可预测
- 同时提供更稳定的跟踪
不过，我们需要处理切换。
硬切换与软切换
按照我们的术语：
软切换:
- 类型I/II/III切换——系统在切换区内从一个已知子地图切换到另一个已知子地图
硬切换:
- 在由多个子地图组成的大型地图中获取初始位置的过程
- 严格来说，它根本不是切换，因为它是从“无处”切换到“某处”
- 它可能耗时更长，因为可能有许多子地图使用相同的超声波频率组合
- 要让各子地图真正独一无二，可以使用TDMA。这样就不会有TDMA + 超声波频率组合相同的子地图。不过，使用TDMA总会降低位置更新率，这可能并不理想
- 硬切换对系统的计算量要求更高，并且需要更多数据，而获取这些数据需要时间。由于移动信标在移动，等数据就绪并计算完成时，移动对象可能已经到了新的区域。这样，一部分数据来自一个子地图，另一部分来自另一个子地图，整个硬切换就是错误的——初始位置被错误地确定，硬切换必须重新开始。如果对象相对于位置更新率移动得太快且从不停下，硬切换可能永远无法完成。这在理论上可能发生，但在实践中很少见
总结
- 切换有多种类型。清楚理解这些术语非常重要，这样才能构建出效果良好的大型地图
- 在95%的情况下，类型III切换优于类型I或类型II切换
- 理论上，软切换比硬切换更稳健、成功率更高
- 软切换比硬切换更快，因为对系统来说更简单