東海大學資訊工程學系 - 東海大學‧資訊工程學系

東 海 大 學 資 訊 工 程 學 系專 題 實 驗 報 告 書Zigbee 無 線 感 測 定 錨 點 (Reader)分 布 位 置 之 演 算 法 及 實 測指 導 教 授 : 石 志 雄 教 授成 員 : 963867 邸 鴻 文963825 林 昆 賢963857 曹 昌 元中 華 民 國 九 十 九 年 十 二月 十 八 日1

目 錄目 錄 ...............................................................2圖 目 錄 .............................................................3一 、 摘 要 ...........................................................3二 、 前 言 與 文 獻 回 顧 .................................................5專 題 製 作 目 的 ...................................................5擬 探 討 解 決 之 問 題 描 述 ...........................................5前 人 解 決 此 問 題 之 方 法 ...........................................6三 、 設 計 原 理 分 析 (2 個 演 算 法 ) ......................................10定 位 演 算 法 其 一 : ...............................................10定 位 演 算 法 其 二 : ...............................................11四 、 軟 硬 體 系 統 說 明 ................................................16應 用 公 司 簡 介 ..................................................16硬 體 設 備 ………………………………………………………………………16軟 體 開 發 ………………………………………………………………………17五 、 分 組 分 工 ………………………………………………………………………32六 、 成 果 與 討 論 ……………………………………………………………………32七 、 結 論 ……………………………………………………………………………32八 、 參 考 文 獻 ………………………………………………………………………332

圖 目 錄圖 1: 儀 器 簡 圖 .....................................................5圖 2: 蜂 巢 式 定 位 架 構 ...............................................7圖 3: 訊 號 抵 達 角 度 示 意 圖 ...........................................8圖 4: 訊 號 抵 達 時 間 定 位 示 意 圖 .......................................9圖 5: 演 算 法 圖 ....................................................10圖 6: 示 意 圖 ......................................................16圖 7: 儀 器 圖 ......................................................17圖 8:project 開 始 ................................................18圖 9: 軟 體 操 作 圖 ..................................................19圖 10: 離 線 工 作 的 點 收 集 ...........................................19圖 11: 紅 點 座 標 ...................................................24圖 12:ST436 平 面 圖 ...............................................24圖 13: 設 好 座 標 ...................................................24圖 14: 局 部 定 位 ...................................................25圖 15: 定 位 一 .....................................................26圖 16: 定 位 二 .....................................................26圖 17: 定 位 三 .....................................................27圖 18: 校 正 後 點 圖 .................................................343

一 、 摘 要由 於 無 線 技 術 的 成 熟 以 及 可 攜 式 設 備 的 廣 泛 使 用 , 近 幾 年 來 對 於 物 品 或 人員 在 室 內 或 室 外 的 位 置 定 位 已 掀 起 廣 泛 之 討 論 。 全 球 定 位 系 統 (Global PositioningSystem, GPS) 即 是 一 個 針 對 戶 外 做 定 位 , 為 一 人 們 所 熟 知 的 定 位 系 統 , 其 有 效 率之 定 位 服 務 已 普 遍 地 應 用 在 生 活 中 , 且 使 用 者 對 於 定 位 成 本 普 遍 亦 為 可 接 受 之範 圍 內 。 然 而 , 透 過 衛 星 所 發 射 到 地 面 的 訊 號 , 只 能 為 戶 外 之 無 遮 蔽 環 境 所 接收 , 進 而 達 到 定 位 目 的 , 然 而 , 對 於 室 內 的 環 境 , 則 因 衛 星 訊 號 的 微 弱 或 已 經失 去 參 考 價 值 而 無 法 執 行 室 內 定 位 目 的 。 近 幾 年 來 , 感 知 網 路 (Sensor network)的 熱 烈 討 論 後 , 室 內 定 位 系 統 再 度 地 被 提 及 實 現 之 可 行 性 , 因 此 , 一 些 基 於 感知 網 路 的 基 礎 上 已 經 展 開 針 對 室 內 定 位 系 統 之 研 究 , 例 如 :Smart Floor [1] 系 統利 用 壓 力 感 測 裝 置 佈 於 定 位 環 境 中 來 偵 測 人 員 移 動 的 狀 況 , 但 其 定 位 精 度 具 有相 當 的 誤 差 且 在 多 人 的 情 境 下 , 實 現 的 可 行 性 可 能 變 得 困 難 。Cricket system [2]使 用 無 線 感 測 節 點 (Cricket wireless sensor nodes), 利 用 訊 號 抵 達 的 時 間 差 來 達 到定 位 目 的 。Active Bat system [3] 則 建 置 了 許 多 超 音 波 的 裝 置 , 並 利 用 訊 號 抵 達 時間 (TOA) 來 達 到 室 內 定 位 的 目 的 。因 此 , 我 們 這 次 所 研 究 的 室 內 定 位 系 統 , 在 專 題 討 論 時 發 現 最 近 衛 星 定 位系 統 已 經 趨 近 成 熟 , 但 是 在 室 內 因 為 遮 蔽 物 的 緣 故 而 無 法 做 出 精 準 的 定 位 , 訊號 變 的 微 弱 失 去 參 考 價 值 而 無 法 執 行 室 內 定 位 目 的 , 所 以 在 與 教 授 的 討 論 後 ,決 定 以 電 腦 室 的 空 間 做 為 我 們 的 實 驗 區 , 想 要 測 試 如 何 在 室 內 空 間 中 去 創 造 定位 系 統 , 一 般 所 知 的 室 內 定 位 系 統 大 多 是 透 過 額 外 的 附 加 硬 體 來 達 到 定 位 目的 , 但 是 這 樣 的 架 構 在 做 實 際 導 入 時 , 將 會 提 高 建 置 的 成 本 , 進 而 降 低 業 主 導入 意 願 , 沒 有 人 願 意 購 買 成 本 高 的 設 備 。 另 外 一 種 針 對 室 內 定 位 之 一 可 行 性方 法 為 : 直 接 使 用 無 線 電 波 的 隨 著 傳 輸 距 離 而 有 不 同 程 度 能 量 衰 減 的 特 性 , 來達 到 定 位 目 的 , 此 定 位 參 數 即 為 已 知 的 接 收 信 號 強 度 指 標 (Received SignalStrength Indicator, RSSI), 因 為 電 波 訊 號 在 空 氣 傳 輸 的 過 程 中 , 隨 著 傳 播 距 離 而有 不 同 程 度 之 能 量 衰 減 , 藉 由 此 一 傳 播 距 離 對 訊 號 能 量 衰 減 的 物 理 特 性 即 可 用來 估 測 發 送 端 與 接 收 端 之 間 的 距 離 , 進 而 達 到 定 位 的 目 的 。在 測 試 實 驗 過 程 中 , 我 們 想 要 把 定 位 點 測 試 出 數 值 來 , 再 來 進 行 定 位 模 擬測 試 , 在 過 程 中 我 們 發 現 , 現 階 段 對 於 直 接 使 用 訊 號 接 收 強 度 來 做 定 位 目 的 仍存 有 相 當 的 挑 戰 與 瓶 頸 , 這 些 挑 戰 包 括 對 衰 落 通 道 (Fading channel) 的 處 理 、 電 波折 反 射 所 造 成 的 能 量 損 耗 、 多 路 徑 干 擾 … 等 問 題 , 皆 造 成 無 法 準 確 地 估 測 距離 ; 基 於 訊 號 強 度 定 位 系 統 , 其 精 度 完 全 依 賴 在 接 收 端 的 個 數 , 換 句 話 說 , 接收 端 的 個 數 將 直 接 影 響 定 位 的 精 確 度 , 對 於 高 精 度 需 求 則 必 須 付 出 昂 貴 的 成 本代 價 。 所 以 這 次 實 驗 若 能 提 出 一 個 具 有 低 成 本 架 構 、 低 功 率 損 耗 、 佈 建 容 易 …等 優 勢 條 件 , 那 這 定 位 系 統 便 趨 近 於 成 熟 , 可 使 用 在 大 眾 生 活 上 , 讓 科 技 生 活變 得 更 便 利 。4

二 、 前 言 與 文 獻 回 顧專 題 製 作 目 的圖 1 : 儀 器 簡 圖本 專 題 要 在 一 個 地 圖 上 ( 已 製 作 好 ), 呈 現 定 位 , 藉 由 無 線 測 試 器 的 移 動 ,來 顯 示 出 不 同 的 位 置 , 並 且 能 對 應 在 該 位 置 上 。擬 探 討 解 決 之 問 題 描 述我 們 所 用 的 硬 體 EZ-Tracer 面 向 短 程 無 線 定 位 及 追 蹤 領 域 , 為 開 發 者 提 供 了一 套 軟 硬 體 综 合 開 發 平 台 。 它 提 供 了 基 於 ZigBee 無 線 網 路 技 術 的 硬 體 開 發 設備 。藉 由 RSSI 訊 號 來 源 為 輸 入 , 處 理 後 並 算 出 點 的 位 置 , 輸 出 則 是 在 地 圖 中 顯示 測 試 員 的 位 置 。 由 於 硬 體 的 功 能 只 有 測 出 該 點 與 reader 的 距 離 , 所 以 在 程 式 上必 須 補 足 能 判 斷 位 置 並 且 藉 由 大 運 算 來 減 少 硬 體 在 傳 輸 時 所 產 生 的 誤 差 。ZigBee 介 紹 與 背 景 知 識由 於 ZigBee 網 路 具 有 低 佈 建 成 本 、 低 功 率 損 耗 以 及 高 彈 性 之 自 組 網 路 …等 特 性 , 本 專 題 將 基 於 此 架 構 來 設 計 定 位 系 統 。ZigBee 技 術 為 一 個 低 成 本 、 低 資 料 傳 輸 率 、 低 功 率 損 耗 , 且 此 技 術 之 原 先發 展 目 的 便 是 朝 向 自 動 化 與 遠 端 遙 控 之 應 用 。 在 許 多 的 應 用 中 , 諸 如 : 智 能 家庭 、 節 能 科 技 、 安 控 產 業 … 等 , 已 經 廣 泛 地 被 使 用 。IEEE 802.15.4 協 會 在 制 定低 資 料 傳 輸 率 後 不 久 ,ZigBee 聯 盟 與 IEEE 便 決 定 共 同 制 定 關 於 低 功 耗 、 低 資料 傳 輸 率 、 低 成 本 之 標 準 , 爾 後 便 以 『ZigBee』 來 表 示 此 項 標 準 之 技 術 。5

ZigBee 技 術 被 期 望 於 提 供 低 成 本 、 設 備 間 連 線 之 低 功 耗 , 這 樣 的 優 勢 將 可 提 供裝 置 只 需 以 佩 戴 電 池 的 方 式 即 可 使 設 備 維 持 數 月 甚 而 超 過 一 年 的 電 池 壽 命 , 相同 的 條 件 下 , 這 項 優 勢 的 確 比 現 有 的 Bluetooth 技 術 之 表 現 來 得 優 異 。此 外 ,ZigBee 技 術 可 以 實 現 於 Mesh 網 路 架 構 , 且 可 提 供 的 連 接 節 點 數 遠高 於 Bluetooth 所 能 提 供 的 節 點 數 , 當 無 線 設 備 符 合 於 ZigBee 的 無 線 傳 輸 標 準時 , 通 常 其 傳 輸 範 圍 可 達 10-75 公 尺 , 傳 輸 距 離 將 依 賴 於 電 波 傳 輸 的 環 境 狀 況以 及 各 種 不 同 應 用 情 境 之 無 線 電 波 發 射 功 率 , 同 時 ,ZigBee 工 作 於 不 需 申 請 的ISM (Industrial, Scientific and Medical, ISM) 頻 段 , 亦 即 適 用 於 全 球 的 2.45GHz、915MHz 以 及 868MHz 。 資 料 傳 輸 率 分 別 為 250Kbps(2.45GHz) 、40Kbps(915MHz) 與 20Kbps(868MHz), 整 個 封 包 堆 疊 格 式 則 由 IEEE 與 ZigBee 聯盟 共 同 制 定 ,IEEE 802.15.4 著 重 在 較 底 層 的 封 包 格 式 制 定 , 其 分 別 為 實 體 層(Physical layer) 以 及 連 結 層 (Link layer),ZigBee 聯 盟 則 著 重 於 制 定 網 路 層 (Networklayer)、 傳 輸 層 (Transport layer)、 交 談 層 (Session layer)、 表 現 層 (Presentation layer)以 及 應 用 層 (Application layer) 之 封 包 格 式 。前 人 解 決 此 問 題 之 方 法如 上 述 摘 要 所 設 計 之 室 內 定 位 系 統 大 多 是 透 過 額 外 的 附 加 硬 體 來 達 到 定 位目 的 , 這 樣 的 架 構 在 做 實 際 導 入 時 , 將 會 提 高 建 置 的 成 本 。 另 外 一 種 針 對 室 內定 位 之 ㄧ 可 行 性 方 法 為 : 直 接 使 用 無 線 電 波 的 隨 著 傳 輸 距 離 而 有 不 同 程 度 能 量衰 減 的 特 性 , 來 達 到 定 位 目 的 , 此 定 位 參 數 即 為 已 知 的 接 收 信 號 強 度 指 標(Received Signal Strength Indicator, RSSI), 因 為 電 波 訊 號 在 空 氣 傳 輸 的 過 程 中 , 隨著 傳 播 距 離 而 有 不 同 程 度 之 能 量 衰 減 , 藉 由 此 一 傳 播 距 離 對 訊 號 能 量 衰 減 的 物理 特 性 即 可 用 來 估 測 發 送 端 與 接 收 端 之 間 的 距 離 , 進 而 達 到 定 位 的 目 的 。 截 至目 前 為 止 , 許 多 關 於 接 收 訊 號 強 度 的 定 位 研 究 多 半 基 於 現 有 的 無 線 區 域 網 路(Wireless Local Area Network, WLAN) 架 構 來 做 討 論 與 研 究 , 但 基 於 802.11 的 標準 所 設 計 的 定 位 裝 置 通 常 甚 為 耗 電 , 對 於 例 如 資 產 管 理 等 長 期 物 品 追 蹤 , 恐 怕不 是 一 個 最 佳 的 設 計 方 式 , 然 而 , 現 階 段 對 於 直 接 使 用 訊 號 接 收 強 度 來 做 定 位目 的 仍 存 有 相 當 的 挑 戰 與 瓶 頸 , 這 些 挑 戰 包 括 對 衰 落 通 道 (Fading channel) 的 處理 、 電 波 折 反 射 所 造 成 的 能 量 損 耗 、 多 路 徑 干 擾 … 等 問 題 , 皆 造 成 無 法 準 確 地估 測 距 離 ; 此 外 , 根 據 現 有 文 獻 探 討 的 結 論 , 基 於 訊 號 強 度 定 位 系 統 , 其 精 度完 全 依 賴 在 接 收 端 的 個 數 , 換 句 話 說 , 接 收 端 的 個 數 將 直 接 影 響 定 位 的 精 確度 , 對 於 高 精 度 需 求 則 必 須 付 出 昂 貴 的 成 本 。介 紹 其 他 的 定 位 方 式 :蜂 巢 式 定 位 系 統 (Cell Identification, Cell ID)蜂 巢 式 定 位 系 統 為 一 最 基 本 且 最 易 理 解 之 定 位 方 法 , 在 佈 建 有 蜂 巢 式 架 構基 地 台 之 環 境 中 , 任 何 目 標 在 此 活 動 範 圍 內 , 只 要 在 基 地 台 可 接 收 的 範 圍 下 ,定 位 標 的 皆 可 透 過 與 基 地 台 的 訊 號 強 度 分 佈 來 交 叉 演 算 出 標 的 之 約 略 位 置 , 其6

示 意 圖 如 上 圖 所 示 :圖 2 : 蜂 巢 式 定 位 架 構超 音 波 定 位 (Ultra Sonic)超 音 波 為 一 超 過 20KHz 且 無 法 被 人 類 聽 覺 所 感 知 的 聲 波 , 由 於 室 內 對 於距 離 量 測 的 要 求 通 常 都 不 遠 , 此 外 , 也 由 於 更 高 頻 率 的 無 線 電 波 可 能 引 起 更 複雜 的 干 擾 問 題 , 因 此 , 超 音 波 量 測 通 常 應 用 於 較 短 的 距 離 量 測 。 理 論 上 , 距 離與 光 速 的 關 係 如 下 式 :h = c * t上 式 中 ,h 為 欲 量 測 的 距 離 ,t 為 傳 播 的 時 間 ,c 為 光 的 傳 播 速 度 , 特 別注 意 的 是 ,c 會 隨 著 大 氣 層 的 溫 度 而 略 為 改 變 , 其 相 關 式 如 下 所 示 :c = 331.31*(1+t/273.75)^(1/2)抵 達 角 度 (Angle of Arrival, AOA)訊 號 抵 達 角 度 主 要 是 利 用 陣 列 天 線 或 具 備 指 向 性 的 天 線 所 接 收 回 來 的 訊號 角 度 來 估 測 標 的 位 置 。 當 接 收 回 來 的 訊 號 具 備 接 收 角 度 之 參 數 時 , 即 可 透 過下 式 來 進 行 演 算 進 而 推 估 出 標 的 位 置 , 其 示 意 圖 如 下 圖 所 示 :7

圖 3: 訊 號 抵 達 角 度 示 意 圖若 接 收 的 天 線 數 大 於 兩 組 時 , 則 方 程 式 可 延 伸 如 下 式 , 可 算 出 更 精 確 的 標 的 位置 。訊 號 抵 達 時 間 (Time of arrival, TOA)由 於 無 線 電 波 在 空 氣 中 傳 播 會 隨 著 傳 播 距 離 的 遠 近 而 有 不 同 的 訊 號 抵 達時 間 , 訊 號 抵 達 時 間 的 定 位 技 術 主 要 是 利 用 發 射 端 到 接 收 端 的 抵 達 時 間 來 換 算出 電 波 在 空 氣 中 傳 播 的 距 離 , 因 此 , 發 送 端 與 各 個 接 收 端 須 具 備 時 間 的 同 步 ,才 能 達 到 精 確 的 距 離 估 測 。 訊 號 的 抵 達 時 間 定 位 原 理 其 示 意 圖 如 下 圖 :8

圖 4: 訊 號 抵 達 時 間 定 位 示 意 圖傳 播 的 時 間 與 光 速 相 乘 所 得 的 傳 播 距 離 如 下 式 :Ri = c*t上 式 中 Ri 為 電 波 傳 播 的 距 離 ,t 為 發 送 端 到 接 收 端 所 量 測 到 的 電 波 傳 播 時 間 ,c則 為 光 速 。 下 式 為 決 定 一 個 圓 之 半 徑 之 方 程 式 , 透 過 各 個 傳 輸 距 離 , 亦 即 圓 之半 徑 的 交 集 交 會 於 一 點 時 , 即 為 標 的 之 位 置 。若 同 樣 的 當 具 備 多 個 接 收 端 時 i 則 會 變 成 不 同 的 變 數 。9

三 、 設 計 原 理 分 析 (2 個 演 算 法 )定 位 演 算 法 其 一 :將 3 點 reader 座 標 固 定 並 紀 錄之 後 藉 由 所 讀 取 到 的 RSSI 值將 RSSI 訊 號 值 與 距 離 關 係 求 出 ( 訊 號 強 度 與 距 離 關 係 的 比 值 )去 計 算 出 tag( 訊 號 發 射 器 ) 所 在 的 位 置 , 實 現 定 位 功 能 。.圖 5: 演 算 法 圖首 先 算 出 各 邊 長 度 值再 利 用 各 邊 長 度 值 算 出 R1、R2、R3、cos a、cos b、cos c、sin a、sin b、sin c公 式 :利 用 3 條 向 量 得 出 3 點 座 標 取 平 均得 出 所 估 計 的 定 位 座 標 。此 方 法 缺 點 : 因 RSSI 容 易 漂 移 , 因 此 所 得 的 定 位 點 容 易 誤 判 過 大 。10

定 位 演 算 法 其 二 :以 高 斯 模 組 來 判 斷 最 大 機 率 的 定 位 點分 為 上 線 工 作 及 離 線 工 作 :離 線 工 作 :先 將 所 要 測 量 的 空 間 , 分 成 格 網 點 , 在 每 個 格 網 點 上 測 量 100~1000 個 數 據 , 取其 平 均 及 標 準 差 。圖 : 資 料 收 集 器 運 作 方 式之 後 再 將 其 之 前 所 蒐 集 的 數 據 資 料 匯 入 , 代 入 高 斯 分 佈 機 率 公 式 :公 式 :圖 : 高 斯 機 率 密 度 函 數11

這 個 連 續 分 佈 被 稱 之 為 常 態 分 佈 , 或 者 高 斯 分 佈 。 其 密 度 函 數 的 曲 線 呈 對 稱 鐘形 , 因 此 又 被 稱 之 為 鐘 形 曲 線 , 其 中 μ 是 平 均 值 ,σ 是 標 準 差 。當 所 有 讀 取 器 歷 經 接 收 電 子 標 籤 廣 播 出 的 訊 號 一 段 時 間 , 亦 即 收 集 足 夠 的 樣 本後 , 接 下 來 即 需 分 析 、 模 型 化 所 有 收 集 進 來 的 資 料 , 將 它 們 從 單 純 的 資 料 經 模型 化 後 分 析 轉 變 為 有 用 的 資 訊 。 將 資 料 高 斯 混 合 模 型 化 的 目 的 是 為 了 使 用 機 率密 度 函 數 來 描 述 真 實 的 資 料 接 收 狀 況 , 當 讀 取 一 訊 號 強 度 值 時 , 由 於 資 料 已被 轉 化 為 機 率 密 度 函 數 (Probability Density Function, PDF), 因 此 , 每 一 讀 取 之 訊號 強 度 值 (x 軸 ) 將 可 對 應 出 一 個 機 率 密 度 值 (y 軸 ), 定 位 系 統 即 是 依 據 這 個 機 率值 來 判 斷 該 人 員 處 於 P1 或 P2 點 。圖 : 模 擬 之 問 題P(P1|R1) > P(P2|R1) =>Says P1P(P1|R1)P(P2|R1)P(P2|R2) > P(P1|R2) =>Says P2P(P1|R2)P(P2|R2)12

之 後 再 建 立 由 若 干 個 不 同 平 均 值 及 標 準 差 所 組 成 的 之 高 斯 模 型 , 下 圖 顯 示 即 為一 高 斯 混 合 模 型 , 用 來 描 繪 接 收 訊 號 強 度 (RSSI) 讀 取 之 直 方 統 計 圖 , 其 中 Y 軸 為讀 取 的 統 計 次 數 ,X 軸 則 為 接 收 訊 號 強 度 。圖 : 高 斯 混 合 模 型上 線 工 作 :定 位 方 法 主 要 使 用 機 率 密 度 累 積 運 算 , 搭 配 最 大 概 率 判 定 的 方 法 , 我 們 稱 之 為軟 體 定 位 法 , 其 精 確 度 約 介 於 70~80% 之 間 , 此 方 法 非 常 依 賴 於 現 場 環 境 的 實 際狀 況 , 諸 如 : 室 內 物 品 擺 設 、 空 間 材 質 分 佈 、 隔 間 牆 材 質 、 人 員 分 佈 狀 況 、 人員 走 動 路 徑 … 等 都 將 直 接 影 響 定 位 的 精 確 度 。在 線 的 首 要 工 作 即 是 啟 動 現 場 的 所 有 讀 取 器 及 資 料 收 集 器 。 當 讀 取 器 開 啟 後 ,由 於 使 用 的 是 ZigBee 的 Mesh 網 路 , 各 個 讀 取 器 間 會 花 一 短 暫 的 時 間 做 網 路 建立 的 動 作 , 亦 即 自 組 網 路 的 功 能 。 在 網 路 連 線 成 功 後 , 各 個 讀 取 器 開 始 開 啟 RF接 收 器 準 備 接 收 位 於 現 場 的 電 子 標 籤 所 廣 播 出 來 的 辨 認 訊 號 。 各 個 讀 取 器 在 接收 電 子 標 籤 資 料 後 , 即 存 於 自 身 之 暫 存 器 上 , 直 到 資 料 收 集 器 以 輪 詢 的 方 式 向各 個 讀 取 器 請 求 資 料 傳 送 後 , 讀 取 器 才 將 自 身 的 暫 存 器 清 空 , 這 樣 的 方 式 係 為了 避 免 資 料 在 無 線 傳 輸 時 發 生 碰 撞 而 產 生 封 包 丟 失 的 疑 慮 。13

圖 : 輪 詢 方 式接 下 來 , 將 收 取 進 來 的 訊 號 , 刪 除 離 中 間 值 (Medium) 太 遠 之 訊 號 能 量 , 其 次 ,再 將 剩 餘 的 訊 號 作 均 值 化 (Averaging), 經 過 這 兩 個 步 驟 後 , 每 一 組 讀 取 器 最 終僅 產 生 一 個 數 值 提 供 定 位 引 擎 做 機 率 累 計 運 算 。 特 別 值 得 一 提 的 是 : 訊 號 的 樣本 數 若 可 以 取 得 越 多 , 則 最 終 得 到 的 訊 號 數 值 將 可 越 具 可 信 度 。圖 : 訊 號 強 化 流 程 圖14

使 用 軟 體 演 算 方 式 做 為 定 位 , 其 主 要 是 利 用 最 大 概 率 法 則 來 當 作 定 位 判 定 之 準則 , 如 前 面 所 提 到 的 , 每 一 個 格 網 點 皆 已 在 事 前 記 錄 了 若 干 組 高 斯 混 合 模 型 ,當 一 電 子 標 籤 所 發 射 出 的 訊 號 被 各 個 讀 取 器 解 析 出 訊 號 強 度 後 , 定 位 系 統 會 根據 這 些 事 前 所 記 錄 的 高 斯 混 合 模 型 來 累 計 機 率 , 換 句 話 說 , 在 執 行 完 一 次 的 定位 運 算 後 , 每 個 格 網 上 的 點 將 被 累 計 出 一 機 率 值 , 最 後 使 用 最 大 概 率 法 則 , 亦即 取 格 網 點 上 最 大 機 率 者 , 即 判 定 該 電 子 標 籤 位 於 該 格 網 點 位 置 。上 圖 即 使 用 數 學 表 示 式 描 繪 出 機 率 式 架 構 之 定 位 系 統 之 每 一 細 節 詳 述 , 圖 中1~k 表 示 格 網 點 的 位 置 編 號 , 該 編 號 主 要 目 的 為 : 當 定 位 系 統 定 出 實 際 格 網 點編 號 時 , 系 統 須 依 此 編 號 與 實 際 地 圖 中 的 位 置 做 映 射 , 以 在 真 實 地 圖 中 定 出 實際 位 置 。 而 1~N 則 表 示 讀 取 器 的 編 號 , 每 一 讀 取 器 皆 附 有 一 獨 特 的 編 號 , 且 此編 號 不 能 重 複 並 為 識 別 讀 取 器 之 用 。 每 一 讀 取 器 對 於 每 一 格 網 位 置 皆 存 在 一 機率 密 度 函 數 p=P(Pk|RN)。 接 著 , 透 過 位 置 機 率 的 累 積 , 將 定 位 場 內 之 各 個 格 網點 (Grid point) 作 交 叉 比 對 後 , 則 在 格 網 上 之 每 一 格 網 點 將 賦 予 一 機 率 值 , 在 格網 平 面 上 得 到 最 大 機 率 值 者 , 最 後 , 定 位 系 統 即 判 定 此 獲 得 最 大 機 率 之 格 網 點為 定 位 點 。在 機 率 累 積 的 過 程 中 , 此 篇 論 文 使 用 的 是 累 乘 的 方 式 而 得 到 總 機 率 值 , 最 後 在 從 各 個 格 網 點 位置 (P1~PN) 選 出 其 最 大 機 率 值 , 其 數 學 表 示 法 如 下 列 方 程 式 :本 次 實 驗 則 是 將 4 組 機 率 相 乘 得 出 最 大 機 率 值 , 判 定 最 有 可 能 的 格 網 點 , 達 到定 位 功 能 。 之 後 可 再 加 入 座 標 點 限 制 , 使 定 位 系 統 只 會 搜 尋 上 一 定 位 點 的 附 近座 標 , 達 到 更 快 速 的 定 位 功 能 , 而 不 必 全 部 格 網 點 再 重 新 計 算 。 因 為 ZigBee系 統 本 身 , 容 易 遭 到 環 境 因 素 影 響 , 尤 其 是 人 為 因 素 , 而 導 致 訊 號 漂 移 量 過大 , 精 準 定 位 不 易 。 尤 以 real time 功 能 更 加 困 難 。15

四 、 軟 硬 體 系 統 說 明首 先 介 紹 所 使 用 的 硬 體 設 備 及 一 些 需 事 先 調 校 的 參 數 項 目 , 接 續 探 討 定位 系 統 的 架 構 。 整 個 架 構 將 包 含 資 料 收 集 器 、 電 子 標 籤 讀 取 器 、 電 子 標 籤 , 以上 所 述 係 為 提 供 軟 體 做 定 位 運 算 的 基 本 定 位 系 統 架 構 , 此 外 , 由 於 本 定 位 系 統之 軟 體 定 位 方 法 為 基 於 高 斯 混 合 模 型 所 累 積 之 機 率 。應 用 公 司 簡 介 :美 國 赫 立 訊 科 技 (Helicomm Inc.) 公 司 , 成 立 於 2002 年 , 總 公 司 位 於 美 國San Diego, 公 司 的 主 要 產 品 架 構 在 ZigBee、IEEE 802.15.4 以 及 IPV6 等 國 際 標 準的 低 功 耗 無 線 網 路 產 品 , 並 為 ZigBee 聯 盟 的 創 始 會 員 之 一 。台 灣 赫 立 訊 科 技 科 技 股 份 有 限 公 司 為 美 國 Helicomm 2005 年 併 購 台 灣 尉 普(WirelessPlug) 科 技 股 份 有 限 公 司 後 成 立 的 子 公 司 , 公 司 經 營 團 隊 累 積 了 多 年 專業 技 術 和 豐 富 經 驗 , 致 力 於 無 線 傳 輸 終 端 產 品 的 研 發 和 製 造 , 以 嵌 入 式 系 統 和無 線 通 訊 技 術 為 核 心 , 提 供 標 準 化 M2M(Machine-to-Machine 機 器 對 機 器 ,Machine-to-Man 機 器 對 人 ) 通 訊 應 用 系 統 平 臺 ( 包 括 中 心 端 之 應 用 軟 體 及 終 端 之軟 / 硬 體 ) 和 客 制 化 的 ODM 產 品 設 計 開 發 及 製 造 服 務 。圖 6: 示 意 圖加 速 無 線 產 品 開 發EZ-Tracer 面 向 短 程 無 線 定 位 及 跟 蹤 領 域 , 為 開 發 者 提 供 了 一 套 軟 硬 體 綜 合 開 發平 臺 。 它 提 供 了 基 於 ZigBeeTM 無 線 網 路 技 術 的 硬 體 開 發 設 備 以 及 豐 富 的 第 三方 開 發 工 具 、 源 碼 及 用 戶 介 面 。 在 此 基 礎 上 , 使 用 戶 輕 鬆 掌 握 短 程 無 線 定 位 原理 , 熟 悉 ZigBee 設 備 的 開 發 過 程 , 並 最 終 快 速 地 開 發 出 諸 如 人 員 定 位 、 設 備 資產 管 理 等 應 用 系 統 , 占 得 市 場 先 機 。16

硬 體 設 備EZ-Tracer 包 含 組 成 一 個 定 位 系 統 所 需 要 的 基 本 硬 體 設 備 :——Master: 負 責 採 集 原 始 定 位 資 料 並 上 報 至 上 層 管 理 軟 體 。Master 採 用 USB介 面 和 上 位 機 通 信 , 無 需 外 接 電 源 , 方 便 易 用 。——Reader: 組 成 資 料 獲 取 的 骨 幹 網 路 , 並 作 為 定 位 的 座 標 參 考 節 點 。 以 Mesh拓 撲 結 構 為 基 礎 , 若 干 個 Reader 可 以 靈 活 組 網 , 實 現 對 各 種 應 用 環 境 的 覆 蓋 ,並 有 效 避 免 通 信 死 角 的 出 現 ;Reader 使 用 赫 立 訊 先 進 的 ZigBee 協 定 , 可 支 援 更大 規 模 的 網 路 容 量 及 路 由 級 數 。——Tag: 作 為 定 位 目 標 的 發 射 裝 置 , 即 時 上 報 原 始 定 位 資 料 。Tag 採 用 低 功 耗的 8 位 微 控 制 器 , 通 過 控 制 休 眠 喚 醒 時 間 有 效 地 降 低 整 體 功 耗 , 使 Tag 電 池 壽命 可 長 達 5 年 ( 在 休 眠 週 期 為 1 分 鐘 時 )。Tag 包 含 工 作 指 示 LED, 電 源 開關 , 並 支 援 外 部 充 電 。—— 以 上 硬 體 設 備 都 內 嵌 赫 立 訊 先 進 的 IP-Link 系 列 工 業 級 無 線 通 信 模 組 ,IP-Link 系 列 模 組 工 作 在 2.4GHz ISM 頻 段 符 合 IEEE802.15.4/ ZigBee 標 準 , 具 有 介面 豐 富 、 工 作 穩 定 可 靠 、 抗 干 擾 能 力 強 、 支 援 大 容 量 網 路 及 路 由 級 數 等 先 進 特性 , 並 通 過 了 ZCP (ZigBee 相 容 性 平 臺 )、FCC 等 行 業 認 證 。圖 7: 儀 器 圖軟 體 開 發 元 件 :EZ-Tracer Demo UtilityEZ-Tracer Demo Utility 是 PC 端 無 線 定 位 平 臺 , 它 集 成 了 工 程 管 理 、 定 位 引擎 、 圖 形 處 理 等 功 能 於 一 身 。 配 合 EZ-Tracer 的 硬 體 設 備 , 可 幫 助 用 戶 快 速 的 建立 起 一 套 區 域 定 位 系 統 。 並 可 根 據 用 戶 需 要 提 供 Demo Utility 的 源 代 碼 , 使 用戶 更 快 的 掌 握 ZigBee 定 位 原 理 , 以 及 定 位 軟 體 的 開 發 。17

EZ-Tracer SimulatorZigBee 定 位 網 路 的 硬 體 仿 真 平 臺 , 可 通 過 TCP/IP 的 介 面 形 式 虛 擬 出 一 個 大規 模 的 定 位 網 路 ( 可 支 援 100 Reader + 2000 Tag), 並 向 上 層 提 供 定 位 用 的 原始 定 位 資 料 , 以 幫 助 用 戶 開 發 及 驗 證 自 己 的 定 位 引 擎 , 縮 短 開 發 週 期 。實 做 時 以 第 2 個 演 算 法 , 分 成 離 線 工 作 與 有 線 工 作首 先 開 啟 軟 體 , 點 擊 圖 中 的 SCAN COM, 即 可 開 始 搜 尋 所 有 的 reader( 包 含master), 接 下 來 點 擊 下 圖 中 標 示 的 location track。圖 8 : project 開 始開 啟 製 作 好 的 地 圖 , 如 下 圖 點 出 READER 的 位 置 設 定 好 , 儲 存 好 後 , 檔 案 目 錄下 即 會 多 一 個 該 地 圖 的 LOC 檔 。18

圖 9 : 軟 體 操 作 圖讀 取 該 檔 後 就 開 始 可 以 進 行 離 線 工 作 。離 線 工 作 :把 TAG 放 在 地 圖 中 設 好 的 點 上 並 先 在 程 式 中 設 定 每 點 的 座 標 。按 下 LOCATION TRACE 後 會 出 現 如 下 圖 :圖 10 : 離 線 工 作 的 點 收 集19

圖 中 tagnode 52 即 為 tag 的 機 器 編 號 , 而 後 面 的 數 字 為 RSSI 訊 號 。在 程 式 中 就 開 始 抓 RSSI 值 :nsiString ss=IntToStr(TagRssi[i]);// 抓 取 RSSI 值switch(ntempDestAddr){case 0: strcpy(s[0], ss.c_str()); break;case 1: strcpy(s[1], ss.c_str()); break;case 2: strcpy(s[2], ss.c_str()); break;case 3: strcpy(s[3], ss.c_str()); break;}if (ntempDestAddr==3) // 撿 查 是 否 有 空 值 也 就 是 是 否 有 訊 號 干 擾 或 斷 訊{if(strlen(s[0])!=0&&strlen(s[1])!=0&&strlen(s[2])!=0&&strlen(s[3]) !=0){if (counter

線 上 工 作 :即 是 把 待 測 物 的 RSSI 值 讀 取 10 個 平 均 後 開 始 作 高 斯 分 佈 機 率 公 式 , 找 出機 率 最 大 的 點 , 輸 出 該 點 的 XY 值void online(float xr[4]) // 線 上 即 時 RSSI 訊 號{for (i1 = 0; i1

arv3[i1][j1]=0;for(int k = 0; k Caption= AnsiString(gx1);gx2=(1.0/((b[2].si)*(sqrt(2.0*pi))))*(pow(e,-(((pow(b[2].mi),2 ) )/(2.0*(pow(b[2].si,2)))))));(x0-(x1-(x2-22

Label12->Caption= AnsiString(gx2);gx3=(1.0/((b[3].si)*(sqrt(2.0*pi))))*(pow(e,-(((pow(b[3].mi),2 ) )/(2.0*(pow(b[3].si,2)))))));//Label13->Caption= AnsiString(gx3);(x3-T=gx0*gx1*gx2*gx3;if(T > max ){max = T;xy[0]=v[n].x;xy[1]=v[n].y;xy[2]=j[n];}}}最 後 依 該 點 的 座 標 顯 示 出 紅 點 以 表 示 待 測 物 在 地 圖 上 的 位 置 。如 下 圖 :23

以 下 為 實 際 操 作 :ST436 平 面 圖 先 製 作 完 畢圖 11: 紅 點 座 標圖 12:ST436 平 面 圖先 把 Reader 給 設 定 好 位 置 , 並 先 設 好 所 有 點 的 座 標 。圖 13: 設 好 座 標24

則 開 始 做 離 線 工 作 , 收 集 好 圖 上 97 個 點 的 數 據 並 開 始 定 位 , 因 為 電 腦 教 室 干擾 RSSI 訊 號 的 物 品 實 在 太 多 , 它 的 訊 號 甚 至 連 人 走 動 定 位 的 點 都 會 飄 移 , 或 是超 過 4 個 reader 所 圍 成 的 範 圍 也 會 不 準 。若 我 們 依 照 理 論 最 佳 模 擬 的 Reader 擺 放 位 置 去 實 做 , 由 於 最 佳 擺 放 位 置 使 得 4個 Reader 的 覆 蓋 率 達 到 最 高 , 我 們 便 可 得 出 較 為 準 確 的 實 驗 數 值 。但 若 要 取 得 最 為 精 準 的 數 據 , 需 取 得 無 干 擾 空 間 , 因 此 我 們 退 而 求 其 次 去 做 局部 地 區 的 定 位 。圖 14: 局 部 定 位前 面 的 部 分 因 為 無 桌 子 跟 椅 子 的 干 擾 ,tag 在 藍 點 範 圍 中 的 36 點 其 中 的 定 位 如下 圖 所 示 :25

圖 15: 定 位 一圖 16: 定 位 二26

圖 17: 定 位 三能 做 到 極 為 準 確 的 定 位 , 但 是 因 為 演 算 法 的 關 係 在 做 離 線 工 作 時 , 越 靠 近Reader 的 點 常 常 會 有 標 準 差 為 0 的 情 形 , 有 線 工 作 時 常 常 越 中 間 的 點 越 準 確 反而 太 接 近 Reader 的 點 越 會 飄 移 。27

最 佳 化 模 擬 :圖 18:4Reader 有 Block 未 最 佳 辨 識 率 前圖 19:4 Reader 有 Block 最 佳 辨 識 率 後28

根 據 以 上 理 論 , 可 取 得 最 佳 Reader 擺 放 位 置 , 如 下 圖圖 20:4Reader 最 佳 擺 放 位 置29

誤 差 值 :輸 出 的 點 與 實 際 上 的 點 的 誤 差 如 下 圖 :在 程 式 一 開 始 即 設 定 好 各 點 座 標 與 實 際 的 座 標 作 誤 差 運 算首 先 , 我 們 先 展 示 97 個 點 的 實 驗 數 據 , 如 之 前 所 言 , 因 受 週 遭 環 境 干 擾 物多 , 影 響 接 收 訊 號 的 強 度 , 導 致 誤 差 值 較 大 , 而 如 下 :原 始 擺 放 實 際 座 標 實 驗 所 得 最 佳 模 擬 實 際 座 標 實 驗 所 得154 78 154 78 154 78 154 78154 121 154 121 154 121 154 121154 163 154 206 154 163 154 246154 206 154 206 154 206 154 206154 246 154 330 154 246 196 289154 289 154 289 154 289 154 289154 330 154 330 154 330 154 330154 374 154 330 154 374 154 374154 417 154 374 154 417 196 458154 458 154 374 154 458 154 458154 500 154 500 154 500 196 500154 542 154 500 154 542 154 542154 584 154 542 154 584 154 542196 78 196 78 196 78 196 78196 121 196 121 196 121 196 121196 584 237 548 196 584 196 584237 78 237 121 237 78 237 121237 121 196 121 237 121 237 121237 584 196 584 237 584 196 584279 78 237 78 279 78 237 78279 121 279 121 279 121 279 121279 584 237 584 279 584 279 584322 78 322 78 322 78 322 78322 121 279 121 322 121 279 121322 584 322 584 322 584 322 584364 78 322 78 364 78 364 78364 121 322 78 364 121 322 121364 163 322 145 364 163 364 163364 206 322 145 364 206 364 330364 246 364 246 364 246 364 24630

364 289 364 246 364 289 364 246364 330 364 289 364 330 364 289364 374 364 374 364 374 364 374364 417 364 374 364 417 364 458364 458 364 500 364 458 364 458364 500 364 500 364 500 449 584364 542 364 500 364 542 364 542364 584 364 584 364 584 364 584406 78 364 78 406 78 364 78406 121 406 121 406 121 406 121406 584 364 542 406 584 364 542449 78 364 78 449 78 364 78449 121 364 121 449 121 449 121449 584 364 542 449 584 449 542492 78 492 78 492 78 492 78492 121 406 121 492 121 533 121492 584 492 548 492 584 492 584533 78 492 78 533 78 574 163533 121 492 121 533 121 574 121533 584 564 500 533 584 533 584574 78 574 121 574 78 574 121574 121 574 121 574 121 574 121574 163 574 121 574 163 574 163574 206 574 206 574 206 574 206574 246 574 246 574 246 574 330574 289 574 374 574 289 574 289574 330 574 330 574 330 574 330574 374 574 330 574 374 574 330574 417 618 417 574 417 574 458574 458 574 417 574 458 574 458574 500 574 500 574 500 574 500574 542 574 542 574 542 574 542574 584 449 584 574 584 574 584618 78 702 78 618 78 574 78618 121 702 78 618 121 618 121618 542 574 500 618 542 618 584618 584 618 584 618 584 618 584660 78 743 78 660 78 702 7831

660 121 743 121 660 121 660 121660 542 660 458 660 542 574 330660 584 660 542 660 584 660 584702 78 702 78 702 78 702 78702 121 702 78 702 121 702 121702 542 702 584 702 542 618 584702 584 702 584 702 584 702 584743 78 787 163 743 78 702 78743 121 743 121 743 121 702 78743 163 743 78 743 163 743 163743 206 743 121 743 206 743 289743 246 787 289 743 246 743 289743 289 787 289 743 289 743 289743 330 743 330 743 330 787 330743 374 787 246 743 374 743 374743 417 787 374 743 417 743 417743 458 743 458 743 458 743 458743 500 743 584 743 500 743 542743 542 702 584 743 542 743 542787 121 787 121 787 121 787 121787 163 787 121 787 163 787 163787 206 743 206 787 206 787 471787 246 743 330 787 246 787 330787 289 743 330 787 289 787 289787 330 743 374 787 330 787 330787 374 787 374 787 374 787 500787 417 787 417 787 417 787 500787 458 787 542 787 458 787 330787 500 787 584 787 500 787 500誤 差 總 數 : 4129.8 cm平 均 誤 差 : 42.5752 cm誤 差 總 數 : 2920.18 cm平 均 誤 差 : 30.105 cm32

現 在 展 現 較 精 確 的 36 組 實 驗 數 據 , 左 為 該 點 的 點 座 標 , 右 為 實 際 測 量 值無 障 礙 區 域 測 量 196 38 196 38196 78 196 78196 121 196 121237 38 237 38237 78 237 78237 121 196 121279 38 279 38279 78 279 78279 121 279 121322 38 322 38322 78 322 78322 121 279 121364 38 364 38364 78 364 78364 121 364 121406 38 406 78406 78 364 78406 121 406 121449 38 449 38449 78 449 121449 121 449 121492 38 492 38492 78 492 78492 121 492 121533 38 533 38533 78 533 78533 121 533 121574 38 574 38574 78 574 78574 121 492 78618 38 618 38618 78 660 78618 121 618 121660 38 660 78660 78 660 78660 121 618 12133

誤 差 總 數 : 433.591 cm平 均 誤 差 : 12.0442 cm校 正 後 所 有 的 點 圖圖 19: 校 正 後 點 圖藍 色 實 心 點 為 Reader紅 色 空 心 點 為 修 正 後 的目 前 估 計 誤 差 原 因 :1. Reader 放 置 關 係 ,tag 靠 reader 太 近 容 易 產 生 範 圍 內 外 混 淆2. 天 線 角 度 也 有 關 係3. 模 組 ( 收 集 數 據 某 些 點 可 能 因 reader 擺 放 位 置 太 靠 近 , 容 易 使 RSSI 訊 號 漂 移 大 )4. 某 些 點 訊 號 接 收 較 強34

五 、 團 隊 分 工 合 作 方 式林 昆 賢 :摘 要 、 硬 體 系 統 說 明 、 實 驗 實 做 及 繪 圖邸 鴻 文 :設 計 原 理 分 析 、 實 驗 實 做 及 文 書 編 排曹 昌 元 :前 言 、 軟 體 說 明 分 析 、 實 驗 實 做 、 參 考 文 獻 及 結 論六 、 成 果 與 討 論1. 做 出 小 範 圍 內 的 精 準 定 位 系 統 。2. 利 用 程 式 軟 體 來 補 足 硬 體 上 原 本 只 有 測 代 測 物 tag 離 哪 個 reader 較 近 的 功 能 ,讓 此 硬 體 也 能 做 到 定 位 的 作 用 。3. 得 出 無 線 的 定 位 在 實 用 上 要 先 解 決 的 是 干 擾 物 。4. 用 無 線 Zigbee 的 特 性 ( 低 成 本 、 低 資 料 傳 輸 率 、 低 功 率 損 耗 ) 來 做 到 低 成 本 的定 位 。七 、 結 論本 次 實 驗 , 比 較 麻 煩 的 是 離 線 工 作 時 必 須 一 個 點 一 個 點 作 平 均 值 與 標 準差 , 在 製 作 的 過 程 中 非 常 的 耗 時 與 費 工 , 並 時 時 要 注 意 是 否 有 標 準 差 為 0,本 專 題 所 用 硬 體 的 RSSI 訊 號 非 常 容 易 受 干 擾 , 所 以 在 做 改 進 時 應 避 免 東 西 的干 擾 , 尤 其 Reader 在 實 用 上 應 該 要 固 定 住 , 並 且 待 測 物 要 在 四 個 reader 圍 成的 範 圍 中 , 待 測 物 傳 出 10 個 RSSI 值 就 直 接 取 平 均 找 出 最 大 的 機 率 , 所 以 極 大極 小 值 並 無 做 處 理 , 以 致 呈 現 飄 移 的 狀 態 是 很 正 常 ( 通 常 要 過 一 段 時 間 才 會 定位 完 畢 )35

未 來 做 改 進 時 , 除 了 可 以 固 定 reader 以 外 , 還 可 以 增 加 reader 來 增 加 正 確率 , 但 反 之 程 式 在 做 運 算 的 量 會 增 的 更 多 , 所 以 程 式 在 改 進 上 也 可 以 使 用 所謂 經 驗 法 則 來 減 少 運 算 , 離 線 工 作 的 收 集 可 以 改 進 成 自 動 化 收 集 或 是 加 入 所謂 專 用 校 正 點 。八 、 參 考 文 獻Robert J. Orr and Gregory D. Abowd, “The smart floor: a mechanism for natural useridentification and tracking,” Proceedings of Conference on Human Factors in ComputingSystems, The Hague,(The Hague, Netherlands ), April 2000.N. B. Priyantha, A. Chakraborty, and H. Balakrishnan “Cricket location-supportsystem,” Proceedings of the Sixth Annual International Conference on MobileComputing and Networking (MOBICOM), August 2000. pp.32-43.M. Addlesee, R. Curwen, S. Hodges, J. Newman, P. Steggles, Andy Ward and AndyHopper, “Implementing a sentient computing system.” IEEE Computer Magazine,August 2001, 34(8):pp.50-56.ZigBee Alliance, http://www.caba.org/standard/zigbee.html.Helicomm corp. ,IP-Link 122X User Manual v2.1.01_EN_.pdf陳 大 鈞 , Measure Point selection Algorithms for Wireless Indoor Positioning Systems,國 立 臺 灣 大 學 資 訊 管 理 研 究 所 碩 士 論 文 , 2004 年 七 月 。陳 嶽 東 , 以 訊 號 強 度 為 基 礎 利 用 高 斯 混 合 模 型 之 IEEE802.11 無 線 區 域 網 路 定 位演 算 法 , 國 立 成 功 大 學 資 訊 工 程 研 究 所 碩 士 論 文 , 2005 年 六 月 。H. Karl and A. Willig, Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks, JohnWiley & Sons, Inc, 2005.D. Niculescu and B. Nath, "Ad-hoc Positioning System", Technical Report DCS-TR-435,Rutgers University, April 2001. Also in Symposium on Ad-HocWireless Networks, GlobeCom2001, San Antonio, Texas, November 2001, pp. 2926-2931.36

[10] P. Golle, D. Greene, and J. Staddon. “Detecting and correcting malicious data invanets. ” In VANET, pp. 29-37, 2004.[11] A.H. Sayed, A. Tarighat and N. Khajehnouri, “Network-based wireless location:challenges faced in developing techniques for accurate wireless location information, ”IEEE Signal Processing Magazine, vol. 22, Issue 4, pp.24-40, July, 2005.[12] D. Hahnel, W. Burgard, D. Fox, K. Fishkin and M. Philipose, “Mapping andlocalization with RFID technology,” IEEE Proceedings of International Conference onRobotics and Automation (ICRA2004), vol. 1, pp. 1015-1020, 2004.[13] Y. Wu, J. Hu, and Z. Chen, “Radio Map Filter for Sensor Network IndoorLocalization Systems.” 2007 5th IEEE International Conference, vol.1 23-27, pp.63-68,June 2007.37