子地图与切换区：扩展室内地图 | Marvelmind

0:00 各位同事好。今天我来讲讲子地图、服务区和切换区。越来越多的客户在构建由多个子地图组成的较大地图，所以我们想讲讲基础知识。详细信息可以在我们的 操作手册（中文）、我们的 安装布置手册（中文）中找到，我们甚至还拍了不少介绍如何构建子地图的视频。不过，我们还是从基础讲起。什么是子地图？什么是切换区？什么是服务区？它们到底是什么？今天我准备了一份备忘单，基本上就是我们经常回答的问答，我想逐一讲解。那么，总体上地图是什么？地图由子地图组成。子地图是一个小单元，如果您愿意，它可以只包含一个 信标 ，也可以包含一到两个 信标，也可以是两个、三个甚至更多，一个子地图中最多可以有四个固定 信标 。这个子地图就是一个单元，就像蜂窝网络中的小区一样。

1:00 如果想构建大地图，就要构建更多的子地图。比如，这个子地图覆盖这片区域，另一个子地图覆盖那片区域，再加两个信标，又一个子地图覆盖另一片区域。默认情况下，每个子地图都有一定的服务范围，我们称之为服务区。默认的服务区是距离各个信标30米以内的范围。比如说，如果您有这样一个……

1:58 ……3D子地图，默认服务区就是距离这个信标30米以内、距离那个信标30米以内，依此类推。也就是说，服务区由这些信标各自30米半径的范围叠加而成，所以子地图的形状大概是这样、这样和这样。这是默认情况，可能看起来不太好，但默认就是这样。这并不一定是您需要的理想形状，因为您可能还有其他信标，比如在这片区域，而您不希望这个信标去服务那片区域，因为那里已经有信标了。所以您应该为每个子地图指定……

2:57 ……服务区。比如，您在这里、这里、这里和这里放了信标，然后说：好，这个子地图的服务区就是这一块。也就是说，要为每个子地图定义服务区。它基本上就是您指定由该子地图负责服务的区域，也就是它的责任范围。相当于导航系统在说：在这片区域里，我主要信任，或者说只信任你们这些信标。再比如，这是另一个子地图，由同样的这些信标再加两个信标组成。这些信标既属于这个子地图，也属于那个子地图，然后您说：好，对你们来说，这就是服务区，在这片区域里我只信任你们。

3:56 在这片区域，我既信任你，也信任你。这就是切换区。切换区是前一个子地图和当前子地图的服务区同时提供服务的区域，它是实现平滑切换所必需的。也就是说，移动信标从这里移动到这个区域时，只由这个服务区、也就是这个子地图提供服务；而在这一段，它可以同时由这个和那个子地图提供服务。系统会自行决定：是合并数据，还是仍然主要信任这个，或者更信任那个。切换有几种类型，但无论哪种，都是平滑切换，因为在这个区域，也就是切换区内，移动信标同时被两个子地图跟踪：这个子地图和那个子地图。

4:54 即使您不指定，切换区也一定存在。系统无论如何都会替您确定，因为服务区总是存在的。只是有时候明确指定会好得多。因为如果不明确指定，系统就会把服务区设得很大，这个也很大，那个也很大，子地图之间就会大面积重叠，系统就不知道该用哪一个了。它会尽力选择合适的子地图，但不一定能选出理想的那个。比如，这个信标离这片区域很远，但这片区域仍在30米以内。本来这片区域由这个信标服务会好得多，因为它近得多、效果也好得多，但系统可能会尝试用那个远的信标来服务。为什么不呢？只因为您没有指定服务区，也没有指定切换区。所以请务必指定。

5:54 关于信标数量：如前所述，对于1D子地图，比如隧道，每个子地图可以只有一个固定信标。对于2D子地图，每个子地图最多可以有两个固定信标。对于3D子地图，可以有一个、两个、三个或四个。每个子地图的固定信标不能超过四个。如果固定信标更多，那就再建一个子地图。这样设计是有意为之，因为对于3D来说四个已经足够：实际上已经是三个加一个冗余。下面谈谈冗余。比如，您经常会遇到遮挡问题，那么如何应对遮挡？应对遮挡简单而有效的方法就是冗余。那该怎么做呢？

6:54 基本上就是：好，这是我的2D地图，服务区是这一块。我把信标装在墙上，朝向这个方向，实际上就是这样摆放。这就是这个2D子地图的服务区。但这里有一根柱子，或者另一根柱子之类的东西。这就意味着它会在这片区域形成阴影。这是问题吗？是的，因为在这片区域跟踪可能会中断。怎么解决？很简单。再建一个子地图，同样是2D子地图，并为它指定完全相同的服务区，但方向朝这边。请注意，这里有一个箭头，表示它从哪个方向……

7:51 ……提供服务。服务区也在这里，这就意味着您有两个完全重叠的子地图：这个子地图从这个方向提供服务，那个子地图从那个方向提供服务。这种情况下会怎样？系统会自动选择使用哪个子地图，因为有很多算法可以选出正确的信号。当您处于这个区域时，系统会根据您的坐标来选择，同时也会参考之前的历史数据和信号的一些质量数据，然后使用来自可用方向的数据。这样就没有问题了。也就是说，当您在这里时，由这个子地图为您服务；当您在这里，处于柱子的阴影中时，就由那个子地图为您服务。这就是总体思路：使用完全重叠的子地图……

8:48 ……来应对遮挡。在“三加一”冗余配置中，这已经是自动实现的，因为3D三边定位只需要三个信标。而您有四个信标，可以组成几个三角形，系统会自动选择其中合适的一个。它不一定每次都能选对，这方面仍需要加入一些智能判断，但系统会尽量选好。再给一个简短提示：您看，我们把信标布置成有一定的空间分布，而不是排成一条线。比如，不能像这样把信标排成一排来构建3D子地图，因为这样没有空间分布，实际上只是一条线。是的，您有四个信标，但这样布置固定信标无法构建3D子地图，必须让它们分布在一个平面上。很多人问：信标可以装在不同的高度吗？可以。

9:48 固定信标可以装在不同高度，但一定要输入该信标的高度。所以它们不一定要装在同一个天花板上，可以在不同高度，但必须始终输入高度，特别是当它们不在同一平面、某个信标高度不同时。如果在同一平面上，有时可以省略，但这样会存在固定的Z轴误差。还有什么？目前我们支持最多250个信标和最多250个子地图。也就是说，您可以有一张由250个小子地图组成的地图，每个子地图可达30米，也就是30米乘以250。由此可见，可以覆盖很长的隧道或者非常大的仓库。这已经足够了。

10:45 ……空间分布。子地图中有两个信标时，会自动成为2D，不需要专门切换到2D模式之类的，自动就是2D。如果有三个或更多信标，也就是三个或四个，就会自动成为3D。不过Dashboard中有一个专门的勾选项，可以把三个或四个信标切换到2D模式，但这属于稍微高级一些的用法。所以通常更好的做法是：2D用两个信标，或者用两个完全重叠的子地图、各两个信标来实现2D。很多人问：安装更多的信标，精度会更高吗？不会，因为只要覆盖良好，两个信标提供的精度与三个或四个信标相同。实际上，在很多情况下，三个或四个信标甚至可能

11:44 效果更差，因为会出现“少数派报告”，也就是少数不一致的意见。所以，信标数量够用就好。真正有用的是冗余，也就是抗遮挡能力。如前所述，两个信标当然比四个信标更容易受遮挡影响。但解决办法不是用四个信标，而是在两个不同且相互重叠的子地图中各用两个信标。所以，如果存在遮挡，请使用“二加二”的信标配置，而不是四个信标。我们有这些常规情况：2D子地图、用于隧道的1D子地图，以及有空间分布时使用的3D子地图，例如有多旋翼无人机在飞行。此外还有一些特殊情况，就是

12:42 垂直子地图。比如，有时我有一个隧道，抱歉，是一个仓库，仓库里的通道非常窄。很多时候搭建起来既不方便，成本也有点高。这是货架，这也是货架，比如高12米，而这里只有3米宽。通常您在Y方向上的位置并不重要，重要的是在X方向和Z方向上的位置。所以，与其用非常窄的角度构建3D子地图（关于这一点我们有专门的视频，请查看我们的YouTube频道），有时构建2D子地图更方便。但这不是X-Y子地图，

13:42 而是X-Z子地图，也就是所谓的垂直子地图。我们对此有专门的说明。所以，这是可行的，有时很方便，不只在这种情况下。再比如，有一面墙，前面有东西在飞。甚至可以实现3D，只不过这时是一种垂直的3D。可以这样理解：不是水平的X-Y，而是从侧面看的垂直方向。把这个金字塔转90度，仍然可以跟踪XYZ。有时出于各种原因，这样更方便。这实际上取决于您的 架构（中文）。关于服务区，正如我提到的，服务区很重要。服务区

14:39 始终存在，不管您指定与否，它都在那里。只是很多时候，不明确定义服务区，就无法构建大地图。因为如果您不定义，系统会替您定义，但不一定是理想的。一个非常典型的例子：我有一大片区域，希望实现2D覆盖。怎么搭建？举个例子：我有一个办公室，比如宽15米、长200米。您把信标按最多大约20米的间距安装。这样，最大距离仍小于30米，这就是这个子地图的服务区。

15:38 然后再往后20米，是另一个服务区，再往后又是一个服务区，依此类推。如前所述，最多可以有250个子地图、250个服务区。关于切换区：应该多大？经验法则是1米左右。如果您什么都不确定，也没有时间去细调，1米左右就可以了，不算太大，也不算太小。但这个数值从何而来？它取决于两点：一是更新率，即位置更新率；二是移动目标的速度。比如，您的移动目标从这个方向移动过来，

16:36 假设移动目标的更新率是8赫兹。也就是说，如果切换区宽1米，在这1米内，您可以得到8次位置更新，这很好，因为在这片区域内，它会由这个服务区（即这个子地图）和那个子地图服务8次，切换会非常平滑。如果目标移动得更快，比如每秒2米，那么只能得到4次位置更新。这仍然可以，但已经少于8次了。再比如，如果更新率不是8赫兹而只有4赫兹，那就只有2次位置更新，这已经到了临界值，因为至少需要一两次位置更新，建议的下限是两次，指的是在服务

17:36 ……在切换区内。否则切换就可能不平滑，变成硬切换，而不是软切换。为什么？比如，出了点状况，您漏掉了一次，就只剩一次，而一次可能不足以让实时播放器（real-time player）把轨迹处理平滑。所以不要冒险。也就是说，如果位置更新率较低，或者目标移动较快，可以设置更大的服务区，抱歉，是更宽的切换区。但这不一定就更好，因为如前所述，这种情况下这个信标可能会尝试服务、并且被正式允许服务这一大片区域，而这片区域本来由另一种方式服务要好得多。所以，切换区要设得足够宽，但不要超出需要，否则跟踪效果可能又会下降，虽然

18:33 下降幅度不大。下面再简单讲讲其他更复杂的内容。我想提一下，因为很多人都在问：在同样的背景下，TDMA是什么？它有什么用？既然您已经在构建更复杂的子地图，抱歉，是更复杂的地图，就可能遇到两个问题。首先需要重点注意的当然是遮挡。因为如果存在遮挡，您就看不到您的“卫星”，也就是固定信标，在阴影区域就可能无法正常跟踪：这片区域跟踪不到，那片区域也跟踪不到。

19:32 我已经讲过完全重叠的子地图，但有时可以让它们不在同一个时隙工作。例如，在 反向架构（中文）中，由于它们同时发射、同时服务；而在 NIA（中文） 中，可以尝试让它们在不同的时隙工作。也就是说，在这次位置更新中，从这个方向服务；在下一次位置更新中，从那个方向服务。这样鲁棒性更强，因为系统不必把明显错误的数据与可能正确的数据强行合并。错误的数据不能用于服务。比如这里，我们知道它是错的，但系统并不知道，仍会尝试把它与来自另一个方向、可能正确的数据合并。系统会尝试合并，并且在大多数情况下都能成功，但不

20:31 一定总能成功。对于其他情况，您可以尝试使用TDMA模式。这意味着在时隙1，由这个子地图提供服务；在时隙2，由那个子地图提供服务。这样您得到的是这个、这个、这个、这个，然后是来自那个子地图的这个。它会被跳过，因为它不在这里，而是在这里、那里，出现一些跳点。所以这个会丢失，这个会丢失，这个也会丢失，但这一组始终正常。然后再使用实时播放器（real-time player），它会让轨迹变得平滑，因为当TDMA把服务时间分配给那个子地图时，它会直接剔除这些奇怪的跳点。

21:28 完全重叠子地图的TDMA用于存在遮挡的情况。它用于应对遮挡，但这只是TDMA的用途之一。TDMA的另一个用途是 反向架构（中文）。它不用于 非反向架构（中文），而是用于反向架构。如您所知，反向架构目前只有五个频率：19千赫、25千赫、31千赫、37千赫和45千赫。但在构建大型子地图时，频率组合很快就会用完，特别是在有横向和纵向通道、过道等的复杂仓库中。选项很快就会用尽，无法再构建更大的地图，所以必须把一部分

22:26 子地图放到一个时隙，另一部分放到另一个时隙。可以说，它们“生活”在两个不同的时间里：这个子地图在这个时间工作，那些子地图在那个时间工作。它们共存，但不同时工作，这让您可以随意构建任意大小的地图，实际上地图规模不受限制。但这会增加一些复杂性，当然也有代价。因为采用TDMA，就意味着某些时间不提供服务。如果常规更新率是8赫兹，采用两个时隙的TDMA，那么位置更新率只有4赫兹，因为一个时隙服务这个子地图，另一个时隙服务那个子地图。所以会损失一部分位置更新率，但换来了另一个维度的扩展能力。

23:26 这样，您就可以构建非常非常大的子地图，抱歉，是非常大的地图，因为可以构建大量子地图，而不再受频率数量的限制。最后说说如何构建：这一点我们已经讲过好几次了，但既然在谈相当复杂的地图，基本逻辑非常简单：一次只构建简单的部分，在每个子地图中实现完美的跟踪。我来逐条说明。您想构建一张由100个子地图组成的大地图？先构建一个子地图，定义服务区，在其中实现完美的跟踪，然后让它休眠，是真正地休眠。接着唤醒下一个子地图，指定服务区，在这片区域实现完美的跟踪。

24:24 不要去想其他子地图，不用管，只构建这一个。一旦有了两个各自独立、完美工作的子地图，并且服务区也定义好了，就可以处理切换区了。实际上您已经建好了这个切换区，然后唤醒这个信标、这个信标和这个信标。您可能还有另外100个信标，没关系，当前只启用三个信标，也就是只唤醒它们。使用这些信标，您在这里就能得到平滑的跟踪，因为它们已经在这些子地图中构建好了。可能会出现一些跳点，比如因为子地图没有完全对齐。这时就要做一些修正，因为您可以构建形状复杂的服务区和切换区等。调整它们、移动它们，如果距离测量不准确，有时甚至要稍微调整距离。直到这一侧实现完美平滑的切换，然后是离开方向，再然后是另一个方向。

25:24 反复调整，直到切换完美平滑。就是这样，两个子地图就完成了。然后再一次：让它们休眠，启用下一个，在其中实现完美的跟踪，再让这两个之间实现平滑切换，之后就不用再管它们了。就这样一个接一个地做：先构建单个子地图，再处理成对的子地图，然后一个一个地扩展、一个一个地添加。绝不要跳过子地图，绝不要在每个子地图都实现完美跟踪之前，就启用所有信标去尝试构建一张巨大的地图。只要遵循这一点，构建大地图就会非常容易，因为实际上您构建的是一个个小子地图，然后只需调整它们，并确保切换平滑。这样就非常非常容易。如果您试图

26:22 一次性构建所有内容，就会很吃力，因为太复杂了，搞不清问题从何而来、出在哪里。千万不要这样做。最后再总结一下：子地图是信标的组合；服务区是每个子地图的属性，规定该子地图在哪里提供服务；切换区是两个相邻服务区之间的重叠部分。非常感谢。