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Speaker: Chun-Hung Wang
Date: 2011.03.02
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Outline
 1、摘要
 2、系統架構
 3、結論與未來工作
 4、實作進度
2
摘要
 近年來，室內定位系統已變得十分普及。透過無線設備的定位，
如全球定位系統（GPS：Global Positioning System）或現有的
全球行動通訊系統（GSM：Global System for Mobile
Communications），可用來確定用戶的位置。但全球定位系統
無法運用在室內環境。一般來說，人們在陌生的建築物內迷失
方向的情況比室外嚴重。所以室內位置感知系統的設計，是來
滿足這種需求的。
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摘要
 目前手機幾乎都人手一隻並且大都有藍牙的功能，根據IDC（國
際數據資訊）中心指出，2012年手機內建藍牙比例將超越70%並
持續成長。藍牙成本低廉，耗電功率低，並且也有自己獨特的
MAC位置（Media Access Control address），透過藍牙無線的
特性並把他擺放在不同的位置，也可以達到定位。
 基於上述本研究將採用非常普及和成本低廉的藍牙設備作為定
位基礎設備，並以校園樓層作為實際運作環境。透過本研究所
開發的系統CEZ-GO（Campus Easy Go）並結合位置感知服務
技術(Location-Base Service)來達到校園行動導覽，並使用情境
感知技術（Context-aware）來提供相關位置的訊息，讓導覽更
為豐富，且應用RSS機制來達到訊息的傳送與分享。
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系統架構-系統概觀
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1
USER
2
Mobile Device
CEZ-GO
System
(Campus Easy
Go)
Bluetooth AP
5
4
DB Server
Https
圖1、系統概觀圖
5
Mobile Positioning AP裝置比較
Bluetooth
Wi-Fi
成
本
低
高
功
率
Class 1: 1mW ~ 100mW
Class 2: 0.25mW ~ 2.5mW, 正
常狀態 1mW
Class 3: <= 1mW （0dBm）
802.11/11b/g: 100mW
802..11a: 1W
範
圍
10~100(M)
100~200(M)
70%
(資料來源：2006，IDC)
12.8%
(資料來源：2009，資策會 FIND)
高(註：圖2、圖3)
低(註：圖2、圖3)
行動裝置搭載
普
及
率
精
準
度
安
全
性
採64/128 WEP加密技術和
跳頻技術
採用WEP、WPA、WPA2
表1、藍芽與Wi-Fi AP比較表
6
Mobile Positioning 耗電量比較圖
圖2、Bluetooth(左圖) & Wi-Fi(右圖)耗電量比較圖
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Mobile Positioning 耗電量曲線比較圖
圖3、 Bluetooth(左圖) & Wi-Fi(右圖)耗電量曲線圖
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BT與Wi-Fi比較
使用Wi-Fi定位
使用BT定位
A Room
A
P
A Room
50
m
A
P
50
m
A
P
B Room
100
m
100
m
A
P
B Room
圖4、同一樓層使用藍牙和Wi-Fi為AP時平面概觀圖
9
使用藍芽
使用BT定位
圖5、同一樓層使用藍芽為AP時3D概觀圖
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使用Wi-Fi
使用Wi-Fi定位
圖6、同一樓層使用Wi-Fi為AP時3D概觀圖
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訊號重疊處理
 透過藍牙的傳輸距離的特性和藍牙基地台位置的擺設
的距離控制，雖然可以減少訊號重疊的問題，但還是
會因為室內房間大小的環境因素造成訊號的重疊。
 基於上述的問題，本研究採用 RSSI (Received Signal
Strength Indicator)技術，在有訊號重疊時，透過訊號
的強度來分析目前使用者與哪個藍牙位置較為接近。
 假設使用者距離A區基地台的訊號強度為60db、B區基
地台距離為20db，此時系統會自動判別為目前位置在A
區，因為系統所偵測到離A區基地台的距離強度60db
大於B區20db，故系統判別使用者在A區。
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訊號重疊處理
圖7、訊號重疊處理示意圖
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USER
CEZ-GO System
MAP Module
Mobile Device
Location
DB
Context-awareness
Module
Network(Yes/No)
※ 註1
Information Management Module
Search Component
Profile Control
Module
Community Group Component
SSL
Module
Message Management Component
Https
圖8、舊系統架構圖
DB Server
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USER
Navigation Module
CEZ-GO System
MAP Component
Location DB
Mobile Device
Context-awareness Component
Information Management Module
Search Component
Profile Control
Module
Community Group Component
SSL
Module
Message Management Component
Https
圖9、新系統架構圖
DB Server
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Navigation Module（導航模組）
 MAP Component會透過android.bluetooth這個API去
搜尋使用者所在位置附近的藍牙設備並取得該位置的
MAC位置後，MAP Component會跟事先以建好的
Location DB做比對，經過比對後會得到該位置的系統
編碼，同時此模組會以平面圖方式顯示使用者現在的
所在位置。並且MAP Component會傳遞經過比對後的
位置系統編碼至Context-awareness Component。
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Navigation Module（導航模組）
 Context-awareness Component接收到MAP
Component送來的位置位置系統編碼後，會將位置系
統編碼透過SSL Module至DB Server端做搜尋的動作並
取得目前位置的RSS新聞或者是公告讓使用者可以參
考。
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Profile Control Module（使用者資訊管理模組）
 Profile Control Module模組會自動取得使用者的行動
裝置的IMEI並作為使用者登入序號，透過這個機制可
以省去申請帳號的手續，但第一次使用必須填入使用
者名稱。Profile Control Module可以讓使用者修改自
己的個人檔案資訊，也可以詳細設定自己的哪些資訊
是否為公開。
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Information Management Module
（資訊管理模組）
 Search Component包含兩種搜尋模式，一般模式和精
準模式：
 一般搜尋模式：此模式是採用模糊比對。模糊比對是
一種英文不分大小寫，會把所有的相關資訊全部列出
。根據使用者提供的關鍵字透過SQL的語法來查詢關
鍵字，會將搜尋到的相關資訊回傳至使用者的行動裝
置，使用模糊比對相對的，搜尋到的資料也就相當的
多。
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Information Management Module
（資訊管理模組）
 精準搜尋模式：此模式是採用完全比對。完全比對會
根據使用者輸入的關鍵字，透過SQL語法會尋找出完
全吻合的資料，並回傳至使用者的行動裝置。
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Community Group Component
（社群元件）
 Community Group Component主要功能是可以讓使用
者新增/刪除自己訂閱的校園裡各處室的頻道，在有最
新消息的時候會即時的回傳給使用者。
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Message Management Component
(訊息管理元件)
 Message Management Component主要功能是可以讓
使用者發布、修改和刪除訊息。透過此元件使用者可
以對自己有興趣的議題參於討論或者是提供心得。同
時使用者發布訊息或修改訊息時會將使用者所發佈的
訊息重新包裝成RSS格式在傳回給DB Server端。
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SSL Module（資訊安全傳輸模組）
 SSL Module會與DB Server建立安全通道，讓資料能安
全的傳送與接收。在傳送資訊至DB Server端前，此模
組會將要傳送的RSS資料經過MD5加密後再傳送至 DB
Server端。
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結論與未來工作
 目前定位的技術眾多，也越來越多人關注此方面之研究。本論文所採用的藍牙定位技
術相信在藍牙4.0版上市後會更為發達。因為它是低成本、高傳輸率和高安全性，最
重要的是它低耗電，相對的也省了很多資金付出，且也符合現在的環保意識。再透過
本研究所開發的系統並結合了Location-Base Service、Context-aware和RSS的技術
可以讓室內定位能更為精準、方便和內容豐富。
 在未來工作中，可將藍牙本身的物件交換（OBEX）的技術加進本研究中，如此一來可
以透過此技術，如簡訊（SMS：Short Message Service）一樣發送即時訊息，重點是
可以不花一毛錢來發送，而且也不用透過任何網際網路媒介來發送訊息。透過此方式
就可以在校園發送像是社團活動訊息，或者可以再延伸應用在校園違規停車警告等。
因此讓此系統可以更加的豐富。
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系統實作
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實作進度規劃
 1.RSS Robot開發
 2.RSS蒐集
 3.Android 系統環境架設
 4.藍牙AP位置搜尋
 5.藍牙定位與MAP呈現
 6.訊號重疊處理
 7.情境感知與RSS連結
 8.Profile處理
 9.RSS資料查詢
 10.RSS資料訂閱
 11.張貼、刪除、修改訊息
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相關位置RSS訊息收集
 相關位置RSS訊息收集
 由於學校各單位發布的最新消息是以HTML或RSS方式呈現，所
以本研究開發RSS Robot是為了將擷取回來的資訊儲存在資料庫
。
 RSS Robot 會依據指定的間距時間和網址位置將學校各單位的
RSS或HTML下載回來，並且分析RSS與HTML的標籤內容，然
後再儲存回資料庫，當Context-awareness Component在查詢取
回資料時系統會自動將資料包裝成RSS再傳回，而設定間距時間
是為了避免Robot過於頻繁地擷取資訊而造成伺服器的負擔。
 RSS Robot的開發能提供使用者更為豐富的內容資訊，同時也讓
使用者隨時都能掌握最新的相關位置的訊息。
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實作進度-RSS資料庫轉移
 1、原有資料庫重整
 容量變小(79G => 56MB)
 2、MS-SQL轉存MYSQL
 3、重新規畫欄位及截取內容
 4、南台新聞重新截取
 從2008/01/01至今
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實作進度-RSS資料庫轉移
 1、原有資料庫重整
 容量變小(79G => 56MB)
 2、MS-SQL轉存MYSQL
 3、重新規畫欄位及截取內容(如圖7)
圖10、Robot介面圖
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實作進度-RSS資料庫轉移
 4 、 Robot重新開發(如圖8)
圖11、Robot介面圖
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實作進度-RSS資料庫轉移
 5、南台新聞重新截取
 從2008/01/0至今
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實作進度-Android 環境架設
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實作進度-Android 環境架設
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實作進度-藍牙AP搜尋
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實作進度-藍牙定位與MAP呈現
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