Share via

إعادة التوطين الخشنة

  • مقالة

إعادة التوطين الخشنة هي ميزة تمكن الترجمة واسعة النطاق من خلال توفير إجابة تقريبية ولكنها سريعة على هذه الأسئلة:

  • أين يوجد جهازي الآن؟
  • ما المحتوى الذي يجب ملاحظته؟

الاستجابة غير دقيقة. إنه في هذا النموذج: أنت قريب من نقاط الارتساء هذه. حاول تحديد موقع أحدها.

تعمل إعادة التخصيص الخشنة عن طريق وضع علامات على نقاط الارتساء باستخدام قراءات أجهزة الاستشعار المختلفة على الجهاز التي يتم استخدامها لاحقا للاستعلام السريع. بالنسبة للسيناريوهات الخارجية، تكون بيانات المستشعر عادة موضع GPS (نظام تحديد المواقع العالمي) للجهاز. عندما يكون GPS غير متوفر أو غير موثوق به، كما هو الحال عندما تكون في الداخل، تتكون بيانات المستشعر من نقاط الوصول إلى Wi-Fi ومنارات Bluetooth الملحقة في النطاق. تساهم بيانات المستشعر المجمعة في الحفاظ على فهرس مكاني تستخدمه Azure Spatial Anchors لتحديد نقاط الارتساء القريبة من جهازك بسرعة.

متى تستخدم إعادة التوطين الخشنة

إذا كنت تخطط للتعامل مع نقاط الارتساء في مساحة أكبر من ملعب التنس، فمن المحتمل أن تستفيد من الفهرسة المكانية لإعادة التوطين الخشنة.

تم تصميم البحث السريع عن المراسي التي تم تمكينها من خلال إعادة التخصيص الخشن لتبسيط تطوير التطبيقات المدعومة بمجموعات على نطاق عالمي من ملايين المراسي الموزعة جغرافيا على سبيل المثال. يتم إخفاء تعقيد الفهرسة المكانية، حتى تتمكن من التركيز على منطق التطبيق الخاص بك. يتم تنفيذ جميع الأعمال الصعبة خلف الكواليس بواسطة Azure Spatial Anchors.

استخدام إعادة التوطين الخشنة

فيما يلي سير العمل النموذجي لإنشاء Azure Spatial Anchors والاستعلام عنها مع إعادة التوطين الخشنة:

  1. قم بإنشاء وتكوين موفر بصمات أجهزة الاستشعار لجمع بيانات المستشعر التي تريدها.
  2. ابدأ جلسة Azure Spatial Anchors وأنشئ نقاط الارتساء. نظرا إلى تمكين بصمة المستشعر، تتم فهرسة نقاط الارتساء مكانيا عن طريق إعادة التوطين الخشنة.
  3. الاستعلام عن نقاط الارتساء المحيطة باستخدام إعادة التخصيص الخشنة عبر معايير البحث المخصصة في جلسة Spatial Anchors.

يمكنك الرجوع إلى أحد هذه البرامج التعليمية لإعداد إعادة التوطين الخشنة في تطبيقك:

أجهزة الاستشعار والأنظمة الأساسية

توفر النظام الأساسي

يمكن استخدام الأنواع التالية من أدوات الاستشعار بالتزامن مع النقل الخشن (راجع التفاصيل في الجدول أدناه):

  • موقع GPS: خط العرض وخط الطول والارتفاع
  • قوة الإشارة لنقاط وصول Wi-Fi في النطاق
  • قوة إشارة إشارات إشارات Bluetooth في النطاق

يلخص هذا الجدول توفر بيانات المستشعر على الأنظمة الأساسية المدعومة ويوفر معلومات يجب أن تكون على علم بها:

HoloLens Android iOS
تحديد المواقع رقم 1 نعم4 نعم6، 7
Wi-Fi نعم2 نعم5 نعم7
منارات BLE نعم3 نعم3 نعم3، 7

1 يمكن ربط جهاز GPS خارجي ب HoloLens. قم بمعالجة الحدث UpdatedSensorFingerprintRequired لإرسال قراءات GeoLocation إذا كنت تستخدم HoloLens مع متعقب GPS خارجي.
2 مدعوم بمعدل فحص واحد تقريبا كل 3 ثوان.
3 يقتصر على Eddystone وiBeacon.
4 مدعومة من خلال واجهات برمجة تطبيقات LocationManager (كل من GPS والشبكة).
5 بدءا من مستوى واجهة برمجة التطبيقات 28، يتم تقييد عمليات فحص Wi-Fi بأربع مكالمات كل دقيقتين. بدءا من Android 10، يمكنك تعطيل هذا التقييد من قائمة إعدادات المطور. لمزيد من المعلومات، راجع وثائق Android.
6 مدعوم مباشرة من خلال iOS.
7 مدعومة بشكل غير مباشر من خلال واجهات برمجة تطبيقات CLLocationManager .

المستشعر الذي يجب تمكينه

يعتمد اختيار المستشعر على التطبيق الذي تقوم بتطويره والنظام الأساسي. يوفر هذا الرسم التخطيطي نقطة بداية لتحديد مجموعة أدوات الاستشعار التي يمكنك تمكينها، اعتمادا على سيناريو الترجمة:

Diagram that shows enabled sensors for various scenarios.

توفر الأقسام التالية مزيدا من التفاصيل حول مزايا وقيود كل نوع من أنواع أجهزة الاستشعار.

تحديد المواقع

GPS هو خيار الانتقال إلى سيناريوهات في الهواء الطلق. عند استخدام GPS في التطبيق الخاص بك، ضع في اعتبارك أن القراءات التي توفرها الأجهزة عادة ما تكون:

  • تردد غير متزامن ومنخفض (أقل من 1 هرتز).
  • غير موثوق به/صاخبة (في المتوسط، انحراف معياري 7 م).

بشكل عام، سيقوم كل من نظام تشغيل الجهاز و Spatial Anchors ببعض التصفية والاستقراء لإشارة GPS الأولية في محاولة للتخفيف من هذه المشاكل. تتطلب هذه المعالجة الإضافية وقتا للتقارب، لذلك، للحصول على أفضل النتائج، يجب أن تحاول:

  • إنشاء موفر بصمات مستشعر واحد في أقرب وقت ممكن في التطبيق الخاص بك.
  • حافظ على موفر بصمة المستشعر على قيد الحياة بين جلسات متعددة.
  • مشاركة موفر بصمة المستشعر بين جلسات متعددة.

عادة ما تكون أجهزة GPS على مستوى المستهلك غير دقيقة. دراسة قام بها Zandenbergen وباربو (2011) تقارير أن متوسط دقة الهواتف المحمولة التي ساعدت GPS (A-GPS) حوالي 7 أمتار. هذه قيمة كبيرة جدا يجب تجاهلها! لحساب أخطاء القياس هذه، تتعامل الخدمة مع نقاط الارتساء على أنها توزيعات احتمالية في مساحة GPS. لذا فإن نقطة الارتساء هي منطقة المساحة التي من المرجح أن (مع ثقة أكثر من 95٪ ) تحتوي على موقعها الحقيقي غير المعروف لتحديد المواقع.

ينطبق نفس المنطق عند الاستعلام باستخدام GPS. يتم تمثيل الجهاز كمنطقة ثقة مكانية أخرى حول موقع GPS الحقيقي وغير المعروف. يترجم اكتشاف نقاط الارتساء القريبة إلى العثور على نقاط الارتساء مع مناطق الثقة القريبة بما يكفي من منطقة ثقة الجهاز، كما هو موضح هنا:

Diagram that illustrates finding anchor candidates by using GPS.

Wi-Fi

على HoloLens وAndroid، يمكن أن تكون قوة إشارة Wi-Fi طريقة جيدة لتمكين إعادة التوطين الخشنة الداخلية. الميزة هي التوفر الفوري المحتمل لنقاط وصول Wi-Fi (الشائعة في أماكن المكاتب ومراكز التسوق، على سبيل المثال) مع عدم الحاجة إلى إعداد إضافي.

إشعار

لا يوفر iOS واجهة برمجة تطبيقات لقراءة قوة إشارة Wi-Fi، لذلك لا يمكن استخدامها لإعادة التخصيص الخشنة الممكنة عبر Wi-Fi.

عند استخدام Wi-Fi في تطبيقك، ضع في اعتبارك أن القراءات التي يوفرها الجهاز عادة ما تكون:

  • تردد غير متزامن ومنخفض (أقل من 0.1 هرتز).
  • من المحتمل أن يكون مقيدا على مستوى نظام التشغيل.
  • غير موثوق به/صاخبة (في المتوسط، انحراف معياري 3 ديسيبل متر).

ستحاول Spatial Anchors إنشاء خريطة تمت تصفيتها لقوة إشارة Wi-Fi أثناء جلسة عمل في محاولة للتخفيف من هذه المشكلات. للحصول على أفضل النتائج، حاول:

  • قم بإنشاء جلسة العمل قبل وضع المرساة الأولى.
  • حافظ على جلسة العمل لأطول فترة ممكنة. (أي إنشاء جميع نقاط الارتساء والاستعلام في جلسة واحدة.)

إشارات Bluetooth

يعد النشر الدقيق للتتبعات الملحقة بتقنية Bluetooth حلا جيدا لسيناريوهات إعادة التوطين الخشنة الداخلية على نطاق واسع، حيث يكون GPS غائبا أو غير دقيق. كما أنها الطريقة الداخلية الوحيدة المدعومة على جميع الأنظمة الأساسية الثلاثة.

عادة ما تكون أجهزة الملحق الملحقة للإشارة متعددة الاستخدامات التي يمكن تكوين كل شيء عليها، بما في ذلك UUIDs وعناوين MAC. تتوقع Azure Spatial Anchors أن يتم تعريف الملحقات الملحقة بشكل فريد بواسطة UUIDs الخاصة بها. إذا لم تضمن هذا التفرد، فمن المحتمل أن تحصل على نتائج غير صحيحة. للحصول على أفضل النتائج:

  • تعيين UUIDs فريدة من نوعها إلى إشاراتك.
  • نشر منارات بطريقة تغطي الفضاء الخاص بك بشكل موحد بحيث يمكن الوصول إلى ما لا يقل عن ثلاث منارات من أي نقطة في الفضاء.
  • قم بتمرير قائمة UUIDs الملحقة الفريدة إلى موفر بصمة المستشعر.

تتأثر الإشارات اللاسلكية مثل إشارات Bluetooth بالعقبات ويمكن أن تتداخل مع الإشارات اللاسلكية الأخرى. لذلك قد يكون من الصعب تخمين ما إذا كانت المساحة الخاصة بك مغطاة بشكل موحد. لضمان تجربة أفضل للعملاء، نوصي باختبار تغطية مناراتك يدويا. يمكنك إجراء اختبار من خلال التنقل في مساحتك باستخدام الأجهزة المرشحة وتطبيق يعرض Bluetooth في النطاق. أثناء اختبار التغطية، تأكد من أنه يمكنك الوصول إلى ثلاث منارات على الأقل من أي موقع استراتيجي في مكانك. يمكن أن يؤدي وجود عدد كبير جدا من الملحقات إلى المزيد من التداخل بينها ولن يؤدي بالضرورة إلى تحسين دقة إعادة التوطين الخشنة.

تغطي إشارات Bluetooth عادة 80 مترا إذا لم تكن هناك عقبات في الفضاء. لذلك، بالنسبة لمساحة لا تحتوي على عقبات كبيرة، يمكنك نشر منارات في نمط شبكة كل 40 مترا.

ستؤثر منارة نفاد البطارية على النتائج، لذا تأكد من مراقبة توزيعك بشكل دوري للبطاريات منخفضة أو غير مشحنة.

ستتعقب Azure Spatial Anchors إشارات Bluetooth الملحقة للتتبع فقط الموجودة في قائمة UUIDs المعروفة للقرب من الملحق الملحق للتتبع. ولكن يمكن أن تؤثر البرامج الضارة المبرمجة للحصول على UUIDs المدرجة في القائمة سلبا على جودة الخدمة. لذلك ستحصل على أفضل النتائج في المساحات المنسقة حيث يمكنك التحكم في توزيع منارة.

دقة المستشعر

إن دقة إشارة GPS، سواء أثناء إنشاء الارتساء أو أثناء الاستعلامات، لها تأثير كبير على مجموعة المراسي التي تم إرجاعها. في المقابل، ستنظر الاستعلامات المستندة إلى Wi-Fi/beacons في جميع نقاط الارتساء التي تحتوي على نقطة وصول / منارة واحدة على الأقل مشتركة مع الاستعلام. وبهذا المعنى، يتم تحديد نتيجة استعلام يستند إلى Wi-Fi/beacons في الغالب من خلال النطاق المادي لنقاط الوصول / المنارات والعوائق البيئية. يقدر هذا الجدول مساحة البحث المتوقعة لكل نوع مستشعر:

المستشعر نصف قطر مساحة البحث (تقريبي) تفاصيل
تحديد المواقع من 20 م إلى 30 م يحددها عدم اليقين GPS، من بين عوامل أخرى. تقدر الأرقام المبلغ عنها لدقة GPS الوسيطة للهواتف المحمولة مع A-GPS: 7 أمتار.
Wi-Fi من 50 متر إلى 100 متر يحددها نطاق نقاط الوصول اللاسلكية. يعتمد على التردد وقوة الإرسال والعوائق المادية والتداخل وما إلى ذلك.
منارات BLE 70 متر يحددها نطاق المنارة. يعتمد على التردد وقوة الإرسال والعوائق المادية والتداخل وما إلى ذلك.