今日，GPS導航定位功能與日常生活越來越密切，除了常見的車載導航及PND之外，許多手機都開始內建GPS或A-GPS功能，強調個人導航的加值服務。不過，當GPS功能進入個人行動應用的領域，就出現了很大的使用限制，也就是當使用者進入騎樓、巷弄或室內時，就無法清楚收到衛星訊號，GPS定位功能當然無法發揮作用，因此必須尋求其他的輔助方案。

目前透過廣泛佈建的Wi-Fi接取點（Access Point），只要利用三角定位技術就可以實現室內定位的要求，讓個人定位的範圍得以進到更寬廣的領域。目前已有iPhone手機率先導入Wi-Fi定位功能，預計此技術在NB、PND、手機等設備中的應用將逐漸普及。本文將簡介Wi-Fi定位技術之建置，並介紹目前市場上的技術應用現況。

Wi-Fi定位技術

實際建置的情況有兩種型態，一為無線網路已佈建完成之環境，另一種則是無線網路隨同定位系統一起佈建之環境。在第一種情況中，由於一開始規劃無線網路並非以定位需求為出發點，因此在導入定位系統前，應先測試並做相當程度的調校，才能達到預期效果。而在第二種情況下，由於無線網路尚未建置，且室內外空間的環境對定位系統的佈建具挑戰性，因此需事先作好完善的環境測試，以利無線網路佈建的規劃，使得定位系統能夠根據個別環境的差異予以最佳化，發揮更好的定位效果。

Wi-Fi定位系統之訊號強度易受不同環境之影響，其中包含溫濕度、地形、無線網路佈建方式、室內外等因子，而造成訊號品質不穩定，進而降低定位準確度。例如濕度較高的雨天環境中，由於空氣所含之水份較多，造成訊號衰減情況較為嚴重，因此產生定位結果飄移之狀況，降低定位效能。而在人群聚集的環境中，由於人體內所含水份的影響，加上人群的移動，也都會影響訊號分佈的穩定性。此外，室內外環境變動也會發生訊號差異，室內變動性較小，而室外的影響因素較多，包含：車輛的移動、雨天晴天、地形等，皆影響著無線訊號的分佈。由於不同的應用情境對於定位效能有不同的需求，因此除了無線網路的佈建規劃外，定位效能的調效亦顯得格外重要。

CSR提供精確Wi-Fi定位能力

也由於定位效能差異極大，因此開發商無不使盡吃奶之力讓自家產品發揮最高效能。例如目前CSR已與Wi-Fi定位系統暨XPS 2.0混合定位系統開發廠商Skyhook Wireless公司締結夥伴關係，合力為CSR自家的Wi-Fi晶片提供更精確的定位功能。Skyhook的核心技術Wi-Fi Positioning System（WPS）軟體能夠藉由偵測Wi-Fi基地台並與一個已知的地理點位置資料庫比對，提供正確的定位資訊。而CSR UniFi嵌入式Wi-Fi晶片和GPS定位方案與Skyhook定位能力的結合，更能協助裝置製造商產品支援和提供定位服務，以滿足消費者的定位需求。

CSR和Skyhook所提供的技術，可透過新興的Wi-Fi行動裝置，為成長中的定位服務市場提供定位可用性和精確度。這項技術將協助裝置製造商和應用開發廠商提供符合市場需求的定位技術，讓消費者不論是在室內或戶外，皆可正確使用定位資訊。舉例來說，未來消費者利用Wi-Fi定位技術將可以更快速規劃旅程路線、尋找附近的朋友或最近的用餐地點等。

《圖一　iPhone已率先導入Wi-Fi定位功能》

LBS服務未來應用搶手大

透過政策性法令促使一個高普及率之行動定位環境已經形成，各式各樣的Location Based Service（LBS）便有了相當可發揮的舞台。

一般而言，LBS服務大致可以分為兩大類，一是不具有無線資料傳輸能力的封閉系統，以GPS專用系統為代表；而另一類則是以GSM、3G或WiFi為資料、語音甚至多媒體的通訊管道、並同時具有定位功能的系統，此又可稱為行動位置服務（Mobile Location Based Service；MLBS）系統。前者已行之有年，運作方式為將位置相關資料或軟體系統載於定位裝置上，使用時完全由裝置單獨運作。相對地，後者因具備通訊能力，行動位置資訊可動態地由後端以無線通訊的方式傳輸至使用者端；使用者也可以在請求服務時附帶其位置資訊，使服務更有效率或更為精緻。

舉例來看，傳統的GPS系統可提供車輛導航服務，但是如果有臨時的道路封閉或臨時的車禍路況，就無法即時反映在系統上。MLBS便可透過資料傳輸管道來解決此類問題。另外，手機的緊急求救若可同時回傳位置資訊，可爭取救援時效，這類服務就無法存在於沒有通訊功能的系統中。但是，這並不意味著MLBS不能把位置資訊或軟體事先載於定位手持裝置上。傳統LBS系統若附加通訊功能，以通訊取得動態資訊，也就成為MLBS，例如某些GPS車載機可透過GSM通訊與後端連線者，又像是A-GPS手機其實都可以列入MLBS的範疇。

Broadcom升級LBS服務

對此應用，龍頭大廠Broadcom（博通）則是推出升級版的行動定位服務（LBS）架構以便將Wi-Fi定位功能增至LBS組合中。Broadcom結合本身GPS、Wi-Fi技術及Skyhook Wireless的Wi-Fi定位系統，重新整合、運用及提供這項新的功能。

GPS定位在戶外環境收訊效果絕佳，但若處在高密度城市及室內環境下往往受影響；因此，下一代行動定位應加強快速定點定位及更多定位的GPS解決方案，以改善使用者的經驗。Broadcom的LBS架構來自於全球參考網路架構（WWRN）的接收站並使用GPS衛星的三重備援覆蓋範圍，在2002年，全球參考網路架構（WWRN）及輔助式全球衛星定位系統（A-GPS）伺服器被採用為第一個全美國E911緊急定位系統的GPS的資料主軸；Broadcom從此展開含LTO及安全用戶平面的定位（SUPL）通訊協定以及混合式定位效能的LBS服務組合，而現在與Skyhook Wireless策略性合作能提供支援AGPS及行動網路的整合混合定位服務。

Broadcom整合Skyhook晶片組及LBS解決方案以擴充混合定位功能，Skyhook Wireless是藉由偵測Wi-Fi無線存取點並與一個己知的地點位置資料庫比對產生精確的定位資訊；Broadcom整合Skyhook定位系統解決方案，進而為行動裝置及PND製造商，提供更加符合全球使用者需求及期望的單一整合式混合定位解決方案，而此項解決方案亦可應用在具整合多功能無線通訊科技的新興趨勢上，例如Wi-Fi、Bluetooth、FM 及GPS至手機裡，且同時利用Broadcom的整合多項科技的多功能晶片。

《圖二　Quantenna董事長兼執行長Behrooz Rezvani認為，頻寬是提供Wi-Fi傳輸速度與品質的關鍵。》

4x4 MIMO技術提供更高頻寬

當然更高頻寬更能提高傳輸的速度與效率。Quantenna不久前就發表一款保證高速無線網路頻寬的無線晶片組，能傳輸波束成形的可重組性4x4 MIMO（多重輸入多重輸出）晶片組，提供可靠的無線頻寬與達1Gbps的傳輸效能。

Quantenna董事長兼執行長Behrooz Rezvani指出，Quantenna發表的802.11n晶片組，具有4x4 MIMO系統及傳輸波束成形（transmit beamforming）技術，可確保任何家用環境、任何地點所使用的無線頻寬。Quantenna的架構，包括向量網格路由（vector mesh routing）、二或四個同步頻帶（concurrent band）及鏈路傳輸速率達1Gbps。

Quantenna 設計這些晶片組的目的，在滿足快速成長的無線區域網路市場需求。根據 In-Stat的市場研究報告，到2012年，網路設備與消費性電子製造商對Wi-Fi晶片組的需求，預期將達到9.38億個晶片組，銷售總額達60億美元。特別是逐漸商用化的Wi-Fi定位技術，更將為此市場投入更大應用潛力。

多元化環境為Wi-Fi定位系統佈建之一大挑戰，建置無線網路之前應全盤了解無線定位技術之特性與限制，針對應用環境作完整的調查與嚴謹的測試規劃，才能讓整體定位發揮最大效用。