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2019-09-18Wi-Fi新功能誕生室內可望實踐導航技術 453 期

Author 作者編輯部

Wi-Fi 導航

【本刊訊】對現代人的生活而言，手機內建的導航軟體不可或缺。舉例而言，開車或騎車時面對不熟悉的路況，或是到陌生的環境時，使用Google Maps是個不錯的選擇。但上述的導航模式均以室外為主，室內環境的導航則較少被提及。

對此，美國北卡羅來納州立大學（North Carolina State University）的研究團隊，利用Wi-Fi無線網路機制所開發的新技術，能夠在室內精準量測物體的距離及速度，可提升需要在室內工作的機器人或無人機的導航能力；而一般民眾利用此技術，在機場或賣場等大型室內環境中也能輕鬆導航抵達任何目的。

大部分的智慧型手機中，都配有計算該裝置移動距離的「慣性測量單元（inertial measurement units, IMUs）」。但由於IMUs的測量誤差值很大，即使是非常短的測量距離也有可能產生極大的偏差，造成導航準確度不佳。一般而言，為改善室外環境IMUs的誤差問題，許多設備配有GPS功能校正IMUs的誤差值，但在室內GPS的功能卻起不了作用。對此，研究人員開發一種名為Wi-Fi輔助慣性測量（Wi-Fi-assisted Inertial Odometry, WIO）的技術，利用Wi-Fi功能作為物體的速度測量裝置，能精準追蹤物體的動向，類似聲納的功能，但與聲納所使用的音波不同，WIO使用的是無線電波。

研究人員沙赫扎德（Muhammad Shahzad）表示，將WIO與IMUs系統配合使用，校正測量的誤差與錯誤，提升裝置在室內計算速度與距離的準確率。雖然WIO的軟體系統理論上能夠改善目前室內的導航準確度，但研究團隊在實驗過程中卻遭遇到一項大問題：手機及其他現有的裝置都無法「直接」運行WIO。而後，團隊開發出一款原型機裝置，並以此裝置將WIO與手機等硬體設備進行連結，才解決這項問題。實驗發現，當手機而未使用WIO時，誤差範圍落在40%~49%之間；然而若配有WIO，裝置計算的距離平均誤差範圍為6.28%。

團隊認為，該技術在未來除了能夠應用於室內導航外，也能搭載於健身追蹤器中使用，甚至應用於具有互動效果的大型遊樂機臺等。現階段研究團隊正與索尼公司（Sony）進行合作，目標是進一步提升WIO的準確度，並將該技術整合至現有的電子設備中，未來人們也能在大型室內場所裡輕鬆找到「出路」。