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[Tech Spot]解析室内定位五大技术
 

【CTIMES / SMARTAUTO ABC_1 报导】    2012年12月06日 星期四

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提到定位技术,应该都会直接联想到电子地图导航系统或Google Map定位地图,尤其目前智能手机已有相当多程序APP都会连动到内建的GPS功能来完成位置定位服务,即便是没有内建GPS定位功能的手机亦能透过电信商基地台位基服务(Location-Based Service)达到定位效果,而这就是一般大众所熟知的室外定位技术。

运用室内定位技术能够精准掌握所在位置。
运用室内定位技术能够精准掌握所在位置。

不过往往只要身处地下室、大型商场,GPS定位功能就如同失去魔法般,无法完成正确定位,所以能够在室内完成定位的相关技术就显得相当重要,并尽可能地利用现有的网络资源,能够低成本地实现对用户的精准定位一直是研究的焦点。

如果能够提供精准的室内定位服务也代表开启了更多元的应用服务。例如在商办大楼中使用室内定位技术,能够快速找到自己及其他人的所在位置,或是在发生紧急状况时能够迅速引导人群到安全地区避难。

由Nokia、三星、Sony Mobile及Broadcom等22家手机及芯片厂商所共同成立的室内定位联盟(In-Location Alliance),负责推动室内定位技术与相关服务的创新和运用,并研究室内定位系统相关的解决方案。一般说来,目前室内定位技术可分为:RFID、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、红外线等室内定位技术。

1. RFID定位技术:

此为利用无线电波来传送识别数据的系统,应用的层面非常广泛,RFID是一种先进的无线辨识技术,透过商品上的微芯片「卷标」,可将信息连至计算机网络里,用以辨别、追踪与确认商品的状态。每一个卷标都有独特的ID码,能够提供充足的产品信息。利用无线电扫描仪监视每一个芯片的状态,以辨别、追踪、排序和确认各式各样的对象,不论是人、车、物品等。

2. Wi-Fi定位技术:

是采用三角定位的方式,也就是透过行动装置设备和三个无线网络热点的无线讯号交流,以便辨识行动装置设备目前所在的位置,不过行动装置设备与三个无线热点之间的距离不尽相同,所以反应在无线热点上的行动装置设备讯号强度会有差异,但仍可藉由差分进化算法,能够比较准确地定位所在位置。通常WiFi定位会对无线网络提出较高的要求,当网络热点分布的越密集,定位的精确度就越高。

3. 蓝牙定位技术:

其优点是容易整合在行动装置设备中,所以此定位技术易于推广与普及,亦是一种低功耗且短距离的无线传输技术,可以让终端设备的工作时间更长,能够通过测量讯号强度的方式进行定位。目前室内定位联盟主推蓝牙定位技术方案,因为使用蓝牙低功耗天线数组三角定位以及追踪蓝牙设备标记来实现,比起Wi-Fi三角定位的效率更高,加上所需成本更低,一般有内建蓝牙功能的手机就能够执行定位功能。现阶段蓝牙定位技术主要应用在小范围定位。

4. ZigBee定位技术:

是一种短距离、低速率无线网络新兴技术,其最大特色是低功耗以及所需的成本不高。ZigBee能在数千个微小的传感器间相互协调通讯以进行定位。传感器仅需极少的能量就可以将数据从一个传感器传送到另一个传感器,通讯效率相当良好。

5. 红外线室内定位技术:

红外线的传递速率虽快,但也相当容易因室内温度的变化而改变传递质量,加上红外线对于温度的影响远比其它光线来的高,故传输带宽容易因为环境或其他红外设备而受到限制。在加上红外线的穿透度不高,易被障碍物所阻挡,所以传输距离通常不会超过五公尺。所幸,在IrDA组织的努力下,传输速率比起以往提升不少,目前传输速率可达16 Mbps,接收角度亦可达120 度。

其实不管是室外定位抑或是室内定位,两种定位的原理基本上是相似的,皆是透过讯号的传输来推算所在位置,不过,当然也都有各自的限制。其实只要身上的行动装置设备能够持续对外联机,即便是讯号衰减,都还能获致所在位置的相关信息,差别仅在于各式定位技术彼此之间的精准度误差值多寡。

将室内定位技术与卫星导航技术Wi-Fi定位技术相结合更是时势所趋,以便发挥各自定位技术的优势,能够提供更好的精准度以及反应速度,改善覆盖率,达到更完善以及准确之定位。

關鍵字: RFID  Wi-FI  Zigbee  bluetooth  GPS  In-Location Alliance  Nokia  三星  Sony Mobile  Broadcom 
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