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[Tech Spot]解析室內定位五大技術
 

【CTIMES/SmartAuto 陳韋哲 報導】   2012年12月06日 星期四

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提到定位技術,應該都會直接聯想到電子地圖導航系統或Google Map定位地圖,尤其目前智慧手機已有相當多程式APP都會連動到內建的GPS功能來完成位置定位服務,即便是沒有內建GPS定位功能的手機亦能透過電信商基地台位基服務(Location-Based Service)達到定位效果,而這就是一般大眾所熟知的室外定位技術。

運用室內定位技術能夠精準掌握所在位置。
運用室內定位技術能夠精準掌握所在位置。

不過往往只要身處地下室、大型商場,GPS定位功能就如同失去魔法般,無法完成正確定位,所以能夠在室內完成定位的相關技術就顯得相當重要,並儘可能地利用現有的網路資源,能夠低成本地實現對使用者的精準定位一直是研究的焦點。

如果能夠提供精準的室內定位服務也代表開啟了更多元的應用服務。例如在商辦大樓中使用室內定位技術,能夠快速找到自己及其他人的所在位置,或是在發生緊急狀況時能夠迅速引導人群到安全地區避難。

由Nokia、三星、Sony Mobile及Broadcom等22家手機及晶片廠商所共同成立的室內定位聯盟(In-Location Alliance),負責推動室內定位技術與相關服務的創新和運用,並研究室內定位系統相關的解決方案。一般說來,目前室內定位技術可分為:RFID、Wi-Fi、藍牙、ZigBee、紅外線等室內定位技術。

1. RFID定位技術:

此為利用無線電波來傳送識別資料的系統,應用的層面非常廣泛,RFID是一種先進的無線辨識技術,透過商品上的微晶片「標籤」,可將資訊連至電腦網路裡,用以辨別、追蹤與確認商品的狀態。每一個標籤都有獨特的ID碼,能夠提供充足的產品資訊。利用無線電掃描器監視每一個晶片的狀態,以辨別、追蹤、排序和確認各式各樣的物件,不論是人、車、物品等。

2. Wi-Fi定位技術:

是採用三角定位的方式,也就是透過行動裝置設備和三個無線網路熱點的無線訊號交流,以便辨識行動裝置設備目前所在的位置,不過行動裝置設備與三個無線熱點之間的距離不盡相同,所以反應在無線熱點上的行動裝置設備訊號強度會有差異,但仍可藉由差分進化算法,能夠比較準確地定位所在位置。通常WiFi定位會對無線網路提出較高的要求,當網路熱點分佈的越密集,定位的精確度就越高。

3. 藍牙定位技術:

其優點是容易整合在行動裝置設備中,所以此定位技術易於推廣與普及,亦是一種低功耗且短距離的無線傳輸技術,可以讓終端設備的工作時間更長,能夠通過測量訊號強度的方式進行定位。目前室內定位聯盟主推藍牙定位技術方案,因為使用藍牙低功耗天線陣列三角定位以及追蹤藍牙設備標記來實現,比起Wi-Fi三角定位的效率更高,加上所需成本更低,一般有內建藍牙功能的手機就能夠執行定位功能。現階段藍牙定位技術主要應用在小範圍定位。

4. ZigBee定位技術:

是一種短距離、低速率無線網路新興技術,其最大特色是低功耗以及所需的成本不高。ZigBee能在數千個微小的感測器間相互協調通訊以進行定位。感應器僅需極少的能量就可以將數據從一個感測器傳送到另一個感測器,通訊效率相當良好。

5. 紅外線室內定位技術:

紅外線的傳遞速率雖快,但也相當容易因室內溫度的變化而改變傳遞品質,加上紅外線對於溫度的影響遠比其它光線來的高,故傳輸頻寬容易因為環境或其他紅外線裝置而受到限制。在加上紅外線的穿透度不高,易被障礙物所阻擋,所以傳輸距離通常不會超過五公尺。所幸,在IrDA組織的努力下,傳輸速率比起以往提升不少,目前傳輸速率可達16 Mbps,接收角度亦可達120 度。

其實不管是室外定位抑或是室內定位,兩種定位的原理基本上是相似的,皆是透過訊號的傳輸來推算所在位置,不過,當然也都有各自的限制。其實只要身上的行動裝置設備能夠持續對外連線,即便是訊號衰減,都還能獲致所在位置的相關資訊,差別僅在於各式定位技術彼此之間的精準度誤差值多寡。

將室內定位技術與衛星導航技術Wi-Fi定位技術相結合更是時勢所趨,以便發揮各自定位技術的優勢,能夠提供更好的精準度以及反應速度,改善覆蓋率,達到更完善以及準確之定位。

關鍵字: RFID  Wi-FI  Zigbee  bluetooth(藍牙, 藍芽GPS  In-Location Alliance  Nokia  三星(SamsungSony Mobile  Broadcom 
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