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全球衛星定位系統的應用

第二章 文獻探討

2.3 智慧型輔助系統應用

2.3.6 全球衛星定位系統的應用

圖2-19:GPS 定位原理(Georg et al, 2005; Karl, 2008)

GPS 的運作效率與執行效果,也會受到外在因素的強烈影響,像是在建築物 與人造環境的情況下,定位的準確率和效率就下降了不少(尤其是在室內,如下 圖);而在自然的環境下,最能夠發揮出GPS 的功能性。如下圖 2-20 所示(Georg et al, 2005)。

圖2-20:GPS 在各種情況下的使用效率(Georg et al, 2005)

2.3.6 全球衛星定位系統的應用

由於 GPS 是美國軍方面免費開放給民眾使用,不需要支付任何的費用,但 需要搭配的付費的軟體才能執行導航的作業。Haily(2005)提出了軟體應該具備的

主要功能應用,整理如下表2-12。

表2-12:GPS 軟體之應用

項目 內容

呈現地圖 透過2D 或 3D 的表現。

標示位置 利用GPS 的定位功能在地圖上顯示座標。

規劃路線 透過在地圖上定位本體與目標,讓軟體規劃路線。

提供資訊 透過軟體可了解目標的各種資訊與狀況。

張智傑(2006)歸納了一般生活中 GPS 較常被使用的地方,像是目的地規 畫與導航、旅遊記錄、老人、孩童與寵物協尋等。

a. 目的地規劃與導航

隨著國民所得成長,民眾對於旅遊品質的要求也逐漸提升,其中旅遊資訊的 正確性、豐富性以及易讀性是旅遊品質優劣的關鍵因素之一;此外,經濟的快速 成長與商業活動劇增,需要到外地出差的機會亦倍數成長,到了人生地不熟的地 方如何能快速正確抵達洽公地點成為了高度需求。

基於上述需求,GPS 能夠充分發揮其導航功能,亦發展了各式的機種與運作 模式(如下圖2-11),大致上可分為GPS 接收器 PDA、PDA 整合 GPS 晶片、GPS 汽車導航以及 GPS 車機系統等四大類;而導航的服務對象模式亦涵蓋步行、腳 踏車、機車與汽車等,並隨著不同服務的需求以及環境條件,來選擇合適的GPS 導航模式。

b.旅遊記錄

全球搜尋引擎龍頭Google 於去年度推出免費 3D 衛星影像導覽軟體 Google Earth,該軟體乃 Google 併購專門開發並展示三維數位地球之 Keyhole 公司,並 改良先前的軟體版本。Google Earth 免費版本提供了全世界各地不同等級(影像 解析度)之衛星影像;部份國度都市地區更提供了解析度高達 0.61 米的衛星影 像。對於一般的使用者而言,能獲得如此龐大且免費的資源,是一個非常理想的 使用平台。旅遊過程中,GPS 會盡忠職守地自動記錄旅遊過程的路線與空間坐 標,經過後續處理寫入數位相片檔案的5EXIF(Exchangeable Image File Format) 中。透過Google Earth,使用者將可以非常容易地將 GPS 所記錄的旅遊路線與全 世界分享。

圖2-22:Google Earth 與 GPS 整合應用

c. 老人、孩童以及寵物協尋

GSM(Global System for Mobile Communications)的高普及率以及網路技術的 快速發展,使得整合GPS、GIS 與 GSM 而成的協尋裝置於歐美國家已蔚為風潮,

國內經由推廣亦逐漸普及。此類協尋裝置可置於家中老人、孩童或寵物身上,若 發生協尋事件時,家人、飼主透過GSM 聯繫協尋器,協尋器會自動由發射器送 出GPS 定位訊號。在無 GPS 定位訊號時,亦可透過 GSM 定位方式,於手機或

5 EXIF(Exchangeable Image File Format)是可交換式圖像檔案的縮寫,是專門為數位相機的照片所設定的,可以記錄數碼 照片的屬性訊息和拍攝數據。最初是由日本電子工業發展協會在1996 年所製定,版本為 1.0;1998 年,升級到 2.1,增 加了對音頻檔案的支援;2002 年 3 月,發表了 2.2 版。此外,EXIF 也可以附加於 JPEG、TIFF、RIFF 等檔案之中。(From:

http://www.exif.org/)

網路地圖上得知協尋對象位置。中興保全(2007)在提供「MiniBond」A-GPS 衛星定位協尋服務的概念中就可以看到用來做為保護女性的功能。如果能將上述 的協尋功能和夜間監控保護功能應用到大眾運輸上的各個空間(包含車站、車 體、和起點與終點的空間),便能有利於在空間中照顧到女性弱勢的部份。

圖2-23:GPS 與 AGPS 系統(From: www.mayjie.com.tw/cht/product/view/gt-750f.htm)

手機與 GPS 是近年來發展最為迅速的無線通訊設備,而這兩者合一的創新 思維,便是A-GPS 的定位技術。A-GPS 的原理就是將行動通訊與手持型的 GPS 整合為一,具有改進傳統 GPS 的許多缺點,像是在反應時間、靈敏度、精準度 以及耗電量等都精良不少;整個 A-GPS 包含了三個主要的部分,分別是具通訊 功能的GPS 接收器、網路系統端的地面 GPS 接收系統和定位服務通訊功能的網 路(唐鴻,2008)。更重要的是,現今 GPS 已不再是美軍專有獨覽的技術,拓寬了 以後的發展面與應用面。下表2-13 是傳統 GPS 與 AGPS 的差異性比較(Minibond, 2008)

表2-13:傳統 GPS 與 AGPS 的差異性比較(Minibond, 2008)

傳統GPS A-GPS

定位範圍 „ 須於室外見天環境才可定位

„ 於 樹 蔭 下 與 高 樓 林 立 的 市 區 環 境,定位精準度差

„ 於室內環境無法定位

任何環境皆可定位包括室內、室外、

市區和郊區

室外 5-30 公尺以上 最佳可達5-15 公尺 精準度

室內 無法定位 „ 基地台定位:平均誤差範圍

300-500 公尺

„ 大樓基地台定位:誤差範圍 10-30 公尺(以大樓上方有架設基地台為 限)

定位時間 冷開機(cold start)時間高達 30 秒-15 分鐘之久

無冷開機(cold start),8 秒內即可迅速 定位

耗電性 耗電力高 較省電(待機時間可達 100 小時)