人員定位技術朝多樣發展

人員定位技術朝多樣發展

目前市場上主要的室內定位技術有Wi-Fi、BLE(低功耗藍牙)、ZigBee及RFID,其他如LED光通訊、超音波、IMES(Indoor Messaging System)、地磁場定位等,因應用實例較少或處於實驗室研究階段,本文將以主要的室內定位技術進行簡略探討,分述特點如下:

主要室內定位技術

Wi-Fi:
1. 採用國際通用ISM 2.4GHz頻段,設備跨國通用性高。
2. 趨近感知型定位技術,依據接收設備收到Wi-Fi設備所發射之訊號強度數值(RSSI),進行運算以取得位置資訊,通常採用三角定位演算法進行室內定位,可配合專用APP即可使用行動設備。
3. 傳送資料量大、速率高,可傳送影音資料。
4. 傳送距離遠。(室內空間可達數十公尺)。

BLE:
1. 採用國際通用ISM 2.4GHz頻段及標準通訊協定:802.15.1。
2. 佈建成本相較其他技術低,Beacon即採用此技術,已有愈來愈多的應用與服務是基於此技術所發展。其中iBeacon專指為專屬蘋果公司自家的Beacon平台。
3. 無線通訊傳輸安全性高,傳輸距離相較其他技術屬中等。

ZigBee:
1. 採用國際通用ISM頻段(868MHz / 915MHz / 2.4GHz)及標準通訊協定:802.15.4。
2. 技術發展時間久,多應用於工業控制、環境監控等情境,已有解決方案實例。
3. 須使用專屬Tag(標籤)作為識別與定位依據。
4. 易於整合多種感測器,設備間可橋接通訊。
上述三種技術雖已在定位市場上佔有一席之地,但因Tag電力和無線射頻的環境干擾因素(金屬、液態物質)下所導致的訊號強弱分布不均,甚或案場環境裡ISM 2.4GHz同頻應用設備多,所產生的互相干擾,都是訊號飄移的元兇,也是亟欲改善的問題之一。

PEPS技術興起

近年來在RFID技術不斷發展下,雖脫離不了上述干擾因素所造成的訊號飄移,但卻也因案場需求,技術一再推陳出新,就定位市場而言,RFID可採用UHF被動及主動式解決方案,但UHF被動式解決方案,因為Tag回傳訊號能量較低,在實際案場運作裡已證實無法有效解決干擾屏蔽等問題,故主動式RFID即成為市場關注焦點。事實上,大部分主動式RFID所採用的基本元件,不外乎Reader(讀取器)及Tag,但實際運作過程,就干擾屏蔽問題而言,並無法與上述三種定位技術進行區隔,仍有干擾屏蔽及電池功耗大等問題,因此一種稱為PEPS的RFID技術,開始於此市場上嶄露頭角。

所謂PEPS(Passive Entry, Passive Start)源自車用Keyless技術,係採用被動式觸發喚醒、並以主動式回傳儲存於Tag內部之識別碼及感知資訊於Reader之RFID 技術,引用此技術將使電子標籤之電池壽命大幅延長,更可因低頻訊號穿透力強大,有效克服液態物質及金屬環境等屏蔽干擾,且保有長距離偵測之功能,至於Tag資料的傳送則採用UHF技術。

市面上採用此類技術的產品,因需觸發喚醒,因此架構上除了傳統RFID所具備的Reader(讀取器)、Tag(主動式標籤)外,通常會將觸發喚醒器獨立,隨案場範圍大、小進行觸發喚醒器的佈建,而案場裡每個觸發喚醒器即代表定位點,當Tag回傳給Reader的資訊裡,即包含此定位點,此類PEPS的定位相關應用,已有封閉型場域之人員監控應用、訪客追蹤、資產設備及醫療機構護送追蹤等實例。

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