系統劃分

在整個定位系統上,我們依據室內及室外的特性區分兩大類定位方式,在室外我們主要是透過GPS定位以取得經度、緯度及海拔高度;而在室內我們則主要採用WiFi定位技術為代表來完成定位。主要是要讓智慧行動裝置(Mobile Device)能夠在室內及室外均能夠取得精確的經度、緯度及海拔高度座標。

所以在系統架構上我們將整個定位融合系統以功能別細分出下列子系統:


情境示意圖
情境示意圖


系統互動說明

系統互動圖
系統互動圖


    • 在室內與戶外交界處,擺設多台Boundary Device(BD):
      • BD 具有GPS的定位功能,它能夠自動地透過GPS訊號換算出自己所在位置的經緯度座標。
      • BD 將所取得的經緯度座標及MAC Address資料紀錄在Positioning Server(PS)上。
      • BD 也是一台WiFi基地台(Access Point, AP),除了傳遞資料外,也能夠協助Intermediary Device(ID)及Mobile Device(MD),運用WiFi訊號進行定位。
    • 在室內佈建多台Intermediary Device(ID):
      • ID 會先透過WiFi進行掃描,得知有哪些BD 與 ID 在其附近,並記錄其WiFi訊號強度(RSS)。
      • ID 將所偵測到的WiFi訊號強度資料,傳送至PS上進行運算以推算出此ID的經緯度座標(採用Real Time Self Mapping Hybrid Positioning System的定位法)。
      • ID 將所取得的經緯度座標及MAC Address資料紀錄在Positioning Server(PS)上。
      • ID 也是一台WiFi基地台(Access Point, AP),除了傳遞資料外,也能夠協助Intermediary Device(ID)及Mobile Device(MD),運用WiFi訊號進行定位。
    • Mobile Device(MD),會在室內、室外移動,
      • 在室外採用GPS定位系統來取得該裝置的經緯度座標。
      • 在無GPS訊號的室內則偵測附近的BD及ID的WiFi訊號強度,並將訊號資料傳送到PS進行運算,以推算出MD所在位置的經緯度座標。
      • 介於室內與室外的中間地帶則可採用GPS WiFi real-time positioning device - An initial outcome的方法來決定該位置的經緯度座標。

情境說明

情境1:佈建室內/室外邊界裝置

系統互動圖-情境1
系統互動圖-情境1

當BD系統開機的時候,系統會進行下列動作:
  1. 透過GPS取得經度、緯度及海拔高度的資料
  2. 掃描其環境附近的WiFi基地台及其訊號強度
  3. 將上述資料連同BD本身的資料(例如:MAC、AP_Name)資料上傳至Positioning Server(PS)
  4. PS依據環境資料評估可能的座標值並決定出一個可能性最高的座標值
  5. PS將BD的資料、環境資料及座標儲存起來
  6. PS回報最後的座標值及訊息給BD

情境2:佈建室內介接裝置

系統互動圖-情境2
系統互動圖-情境2

當ID系統開機的時候,系統會進行下列動作:
  1. 掃描其環境附近的WiFi基地台及其訊號強度
  2. 將上述資料連同ID本身的資料(例如:MAC、AP_Name)資料上傳至PS
  3. PS依據環境資料評估可能的座標值並決定出一個可能性最高的座標值
  4. PS將ID的資料、環境資料及座標儲存起來
  5. PS回報最後的座標值及訊息給ID

情境3:行動裝置蒐集室內定位環境資訊

系統互動圖-情境3
系統互動圖-情境3

當MD啟動環境資訊蒐集的同時,系統會進行下列動作:
  1. 掃描其環境附近的WiFi基地台及其訊號強度
  2. 將上述資料連同MD本身的資料(例如:MAC、AP_Name)資料上傳至PS
  3. PS將環境資料及座標儲存起來
  4. PS回報最後的訊息給MD

情境4:情境4:進行室內/室外定位

系統互動圖-情境4
系統互動圖-情境4

當MD程式開始定位的時候,系統會進行下列動作:
  1. 透過GPS取得經度、緯度及海拔高度的資料
  2. 掃描其環境附近的WiFi基地台及其訊號強度
  3. 將上述資料連同MD本身的資料(例如:MAC、Name)資料上傳至Positioning Server(PS)
  4. PS依據環境資料評估可能的座標值並決定出一個可能性最高的座標值
  5. PS將MD的資料、環境資料及座標儲存起來
  6. PS回報最後的座標值及訊息給MD