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【比赛通知】第六届普适定位、室内导航和位置服务国际会议室内定位比赛通知

  第六届普适定位、室内导航和基于位置的服务国际会议将于2019年11月13-14日在中国北京召开。会议于2019年7月至11月举办蓝牙、UWB和INS三种场景室内定位竞赛。比赛分初赛与决赛两个阶段,初赛以网络形式开展,组委会将通过网络发布现场采集的原始定位数据,参赛团队通过网络提交定位结果,组委会根据定位结果精度确定胜出参赛团队排名。决赛以现场比赛形式开展,组委会拟邀请各场景前四名在北京建筑大学学F楼(测绘与城市空间信息学院)现场比赛,通过现场评审,决定比赛名次。获奖团队可获得奖金支持和获奖证书。本次室内定位比赛由郑州联睿电子科技有限公司赞助。比赛详细安排如下:

  

  一、时间安排

  比赛分为报名、初赛和决赛三个阶段,各阶段时间安排如下:

  报名截止:2019年9月10日

  初赛数据发布时间:2019年8月1日-10月10日

  初赛数据提交截止时间:2019年10月15日

  决赛时间:2019年11月12日

  

  二、比赛报名

  参加比赛的队伍需要在规定的时间内完成报名登记,且每组参赛人员不多于5人,领队1人,报名登记信息表见附件。

  报名登记网址:http://kmap.ckcest.cn/upinlbs2019/competition.html

  

  三、初赛

  初赛阶段,会议组委会将通过网络发布蓝牙、UWB和INS三种定位传感器采集的室内原始定位数据集,开放数据集格式,提供原始基站坐标及坐标系统信息等。初赛每单位不限制参加的队伍数量。

  

  1.蓝牙室内定位

  

  1.1比赛内容

  主办方提供蓝牙信标采集的静态测试数据,参赛方根据这些数据进行蓝牙室内定位。

  

  1.2比赛场景

  

  1.2.1坐标系统

  坐标系统采用独立坐标系统。

  

  1.2.2蓝牙数据采集

  本次比赛数据采集场地为北京建筑大学大兴校区学院楼F座二层楼道。楼道长65m,宽3m,高3.94m。蓝牙信标布设示意图

如下图所示:

 

 

  说明:

  1.B1-B25为蓝牙信标布设节点,提供三维坐标;

  2.蓝色虚线为接收端移动轨迹;

  3.黑色圆圈为静态采集点,每个点采集数据时间为10s;

  4.静态检查点同采集点,不提供点位坐标;

  5.上述方案为示意说明,实际点位布设情况会有所不同。

  

  1.2.3原始数据格式

  实验采用蓝牙信标设备芯片型号:CC2640;定位采集终端型号:vivox21(安卓9.0);时间系统以终端系统的时间为准。

  比赛采集的数据内容及格式说明如下。采集的数据内容主要包括数据采集的UNIX时间戳、蓝牙信标及信号强度(单位dBm),采样频率1HZ。采集的数据格式如下图所示:

 

 

  1.3数据集下载网址

  http://kmap.ckcest.cn/upinlbs2019/competition.html

  

  2.UWB室内导航定位

  

  2.1比赛内容

  组委会提供TDOA(Time Difference ofArrival, TDOA)及TOA(Time of Arrival )2种方式的UWB室内定位采集的数据,参赛队伍同时进行两种环境UWB室内定位解算并提交轨迹解算结果。

  

  2.2比赛场景一

  

  2.2.1 坐标系统

  坐标系统采用独立坐标系统。

  

  2.2.2 UWB数据采集

  数据采集地点为郑州联瑞电子科技有限公司正方形试验场。UWB基站布设如下图所示:

 

 

  说明:Anchor代表基站;

  图中相对坐标系坐标以Anchor1为坐标原点。

  基站名

  基站ID

  X/m

  Y/m

  Z/m

  Anchor1

20080018020006

  0

  0

  2.3

  Anchor2

20080017090019

  14

  0

  2.3

  Anchor3

20080017090205

  0

  19.1

  2.3

  Anchor4

20080017060108

  14

  19.1

  2.3

  Anchor5

20080017090254

  7

  9.5

  2.3

  

  2.2.3 原始数据格式

  UWB硬件设备采用TDOA(Time Difference of Arrival, TDOA)测距原理。基站之间保持时间同步,基站在接收到标签一帧信号时,会记录一个时间戳,也就是标签一帧信号到达基站的时间。任意两个基站的时间戳相减,可以得到标签到达两个基站的到达时间差,为标签到两个基站的距差值,已知基站坐标和多个TDOA值,通过TDOA定位算法即可得到标签的位置。

  

  原始数据采集:

  在指定场景布设UWB基站设备,场景内规划行走路径,并在路径上依次测量大量真值点位。然后数据采集员携带UWB标签从规划路径起点走到终点采集原始数据。   

  

  数据格式:

 

 

  基站ID :基站标识码

  标签ID:  标签标识码

  定位序号:标签发送的帧号(定位序号可用来组帧)

  时间戳:标签一帧信号到达基站的时间

  时间戳差值换算为TDOA值(以秒为单位)的换算公式

  TDOA值乘以光速,也就是标签到两个基站距离差的观测值。

  如上图所示,将定位序号为250的数据进行组包,选取某个基站为参考,可得到多个距差观测值。

  

  2.3比赛场景二

  

  2.3.1 坐标系统

  坐标系统采用独立坐标系统。

  

  2.3.2 UWB数据采集

  本次比赛场地为北京建筑大学大兴校区学院楼F座二层楼道。楼道长65m,宽3m,高3.94m。UWB基站布设示意图如下图所示。

 

 

  说明:

  1.J1-J16为UWB基站位置,基站设备单独使用,提供三维坐标;

  2.蓝色虚线为标签移动轨迹;

  3.黑色圆圈为静态采集点,每个点采集数据时间为10s;

  4.上述方案为示意说明,实际点位布设情况会有所不同。

  

  2.3.3原始数据格式

  UWB硬件设备采用TOA(Time of Arrival, TDOA)测距原理。数据内容主要包括”时间戳+设备标识+信息类型+数据内容+行结束符”,如下图所示:

 

 

  其中,各信息段含义为:

  1.时间戳为节点设备本身给出的时间标记,以一对中括号([ ])加以标记,如“[1287.154312]”。单位为秒,是指设备时钟自本次启动以来已经流逝的时间。

  2.设备标识,指的是发送信息的节点设备自身标识。设备标识信息段的格式为”&C1N1”,以“&”字符开头,之后紧跟的一位字母C1代表设备类型,“T”,表明本设备类型为标签(Tag)。

  3.设备类型字母后为设备 MAC 地址 N1, N1 为十六进制数。

  4.信息类型,指的是本信息内容的类型索引,以“@”字符开头。“@R”表示所带数据内容为测距相关信息。具体信息格式分为两种:

  测距轮起始标记,格式为“A N1B C”。其中,A 为本测距轮起始的关键字标识, 2 位十六进制数,目前为”F1”;N1 为发起本测距轮请求的标签设备的缩略 MAC 地址,4 字节十六进制数;B 为单次测距中可追踪信标的最大数量,非负整数,其中”0”表示信标数量信息缺失;C 为每个测距轮中所包含的连续测距次数,非负整数,其中”0”表示测距次数信息缺失。

  测距结果,格式为“A N1 XY”。其中,A 为测距输出顺序的关键字标识,1 位十六进制数,目前取值为”1”或”0”。”1”代表单次测距起始结果项(可能包括对应多个信标的多个测距结果),”0”代表单次测距后续结果项;N1 为对方节点设备的缩略MAC 地址;X 为距离值,为带两位小数的实数,单位为米;Y为链路质量指标,为不超过100的非负整数。Y 为可选项,节点设备可以自主选择是否输出;

  5.数据内容,必选字段,具体格式与信息类型相关。

  6.行结束符。

  

  2.4数据集下载网址

  http://kmap.ckcest.cn/upinlbs2019/competition.html

  

  3.INS室内导航定位

  

  3.1比赛内容

  主办方提供INS的测试数据(采样频率100HZ),参赛方根据这些数据进行INS室内定位。其比赛内容包括静态水平三维定位测试、动态三维轨迹定位测试。

  

  3.2比赛场景

  

  3.2.1 坐标系统

  坐标系统采用独立坐标系统。

  

  3.2.2 INS数据采集

  本次比赛场地为北京建筑大学大兴校区学院楼F座二层楼道。楼道长65m,宽3m,高3.94m。测试终端。INS定位采集终端为MEMS IMU(MPU9250),辅助采集系统为笔记本电脑,时间系统以终端系统的时间为准。INS数据采集路线图如下所示。

 

 

  说明:

  1.红色圆点为INS设备;

  2.蓝色虚线为标签移动轨迹;

  3.紧组合模块在215实验室初始化后输出IMU数据,移步至起点位置静止两分钟,开始既定路线;

  4.上述方案为示意说明,实际点位布设情况会有所不同。

  

  3.2.3原始数据格式

  采集的数据的内容至少包括七个参数,分别为UTC时,三轴加速度(X,Y,Z),单位:m/s2三轴角速度(X,Y,Z),单位:rad/s;三轴磁力计(X,Y,Z),单位:Gauss。

  采集数据格式如下图所示:

 

 

  3.3数据集下载网址

  http://kmap.ckcest.cn/upinlbs2019/competition.html

  

  4.成果提交及评分标准

  

  4.1 成果提交

  各团队根据网上提供的数据集,编写定位算法,计算动态与静态定位结果,发送邮箱upinlbs2019@163.com.

  

  4.1.1成果文件命名方式

  (1)静态点数据文件:文件保存格式为txt格式,文件统一命名为:场景xx-参赛团队简称-参赛团队领队-static.txt,例如北建大张三参加场景二比赛,则数据文件名为:S2-BUCEA-San Zhang-static.txt。如蓝牙传感器定位结果。

  (2)动态轨迹点数据文件:比赛数据文件保存格式为txt格式,文件统一命名为:场景xx-参赛团队简称-参赛团队领队-track.txt,例如北建大张三参加场景二比赛,则数据文件名为:S2-BUCEA-San Zhang-track.txt。如UWB和INS传感器定位结果。

  

  4.1.2成果数据格式

  数据文件需记录每个时刻推算的定位点 ,每行一个定位点信息,定位点信息包含以下字段,各个字段之间用“Tab”隔开。

  第一列:定位结果序号。从1开始。

  第二列:时间戳;(年月日时分秒)例如:20191113140404

  第三列:X坐标;(单位m, 精确至小数点后3位)

  第四列:Y坐标;(单位m, 精确至小数点后3位)

  第五列:Z坐标;(单位m, 精确至小数点后3位)

  列与列之间用“Tab”隔开。

  

  4.2比赛评分标准

  蓝牙定位评分标准

科目

评分

依据

  评分标准

  总分

 0≤e<0.5m

 0.5≤e<2.0m

 e≥2m

静态三维定位结果

以真实点位坐标作为参考

S1=范围内点数/总点数*100

S2="范围内点数/总点数*80

 S3=0

S=S1+S2+S3

  UWB室内定位评分标准

科目

评分依据

  评分标准

  总分

0≤e<0.5m

0.5≤e<2.0m

e≥2m

静态定位结果

以真实点位坐标作为参考

S1=范围内点数/总点数*100

S2=范围内点数/总点数* 80

S3=0

S=S1+S2+S3

 动态定位结果

以真实轨迹中最邻近点作为参考

S1=范围内点数/总点数*100

S2=范围内点数/总点数*80

S3=0

S=S1+S2+S3

  INS室内定位评分标准

科目

评分依据

  评分标准

  总分

0≤e<0.5m

0.5≤e<2.0m

e≥2m

动态三维定位结果

以真实轨迹中最邻近点作为参考

S1=范围内点数/总点数*100

S2=范围内点数/总点数*80

S3=0

S=S1+S2+S3

  注:

  1. e表示点位误差。

  2. 总分分值大小排名。

  3. 蓝牙和INS定位评分依据三维定位精度,UWB定位依据平面定位精度。

  

  四、决赛

  

  决赛阶段根据初赛结果,邀请每组前四名团队进行现场比赛,评审出特等奖1名,一等奖2名,另外一组入选二等奖。时间为2019年11月12日。每组参赛人员不多于5人,含领队1名。

  

  1.比赛形式

  各参赛队伍现场采集原始数据,可采用自带设备,亦可由会务组提供设备现场采集,会务组提供技术人员协助系统使用与数据采集,数据采集后,进行现场解算,现场提交结果。分三种场景单独竞赛。具体细节以当天通知为准。

  

  2.参赛队伍

  大会组委会邀请初赛3个场景中前四名进行决赛,共12组参加决赛。

  

  3.决赛环境

  

  3.1报到

  报到时间:2019年11月11日,全天;

  报到地点:北京建筑大学学F楼215北斗导航与位置服务实验室;

  联系人:王敏敏,联系方式:+86+18810991508。

  

  3.2比赛

  比赛时间:2019年11月12日,9:00-17:00;

  比赛地点:北京建筑大学学F楼;

  

  4.会务组联系方式

  比赛总负责:韩厚增,联系方式:15162116282;

  比赛联系人:王敏敏,联系方式:+86+18810991508;

  联系邮箱:upinlbs2019@163.com。

  

  五、奖项评选及奖金

  

  主委会组织专家进行定位结果的评选,蓝牙、UWB和INS每组各设置特等奖1名,一等奖2名,二等奖3名。每组初赛前四名具有参加决赛的资格,角逐特等奖与一等奖,决赛第四名获得二等奖。初赛第五、六名直接获得二等奖,奖金如下:

  特等奖,共3组,奖金1500元/组;

  一等奖,共6组,奖金800元/组;

  二等奖,共9组,奖金500元/组;

  同时颁发“第六届UPINLBS 2019 室内定位比赛获奖证书”

  颁奖时间:2019年11月14日下午,邀请各获奖小组参加颁奖仪式,不得代领。

  

  六、意见与建议

  

  针对比赛方案设计,如果参赛团队有疑问或者更好建议请在2019年7月18日之前联系比赛联系人,感谢您的参与!

  

  附件: