行動定位服務 LBS 概述

本研究主要探討即時行動定位廣告服務(RTLBAS)的可行性，消費大眾的接受度，

及影響消費大眾採用即時行動定位廣告服務系統(RTLBAS)使用意願的變數及構面。

即時廣告乃是廣告業主透過 WEB-GIS 網站，即時上傳廣告內容，再利用行動定位 服務，透過行動定位的技術，及行動通訊網路立即的傳輸資訊及廣告內容來提供服 務。因此本章整理並探討下述項目之相關文獻。

1. 行動定位服務 LBS 的概述。

2. 網際地理資訊系統 WEB-GIS 概述。

3. 科技接受模式相關理論與研究。

4. 創新擴散理論 5. 認知有趣性

第一節 行動定位服務 LBS 概述

所謂「行動定位服務(Location Base Service，LBS)」是指依據使用者或相關單 位所在的位置提供相關的資訊或服務。例如利 GPS 監控的車隊管理系統、GPS 導航系 統、提供所在地附近的特別地點資訊等(周駿呈，2006)。當然還有其他服務可以依據 使用者所在地不同而提供不同的服務。本研究所提出的行動定位廣告也是其中之一。

一、行動定位服務原理與架構

定位服務的提供首先要由手機或其他行動裝置內建的 GPS 或由其他定位技術計算 出使用者的位置，然後傳遞座標至系統營運業者內部網路的行動定位處理中心(Mobile Positioning Center, MPC)，MPC 為可支援所有電信系統規格的閘道(Gateway)，彙整 編製作標資訊後再傳遞至定位伺服器，定位伺服器把座標資料上所對應的應用資訊回 傳給用戶的行動裝置(陳哲銘..等，2005)，如圖 2-1(LBS 架構圖)所示。

圖 2-1： LBS 架構圖

Cell-ID Network-Based

100m~數公里/都會區 不須更新現有網 路系統與手機

無 EOTD

Network-Based

50m~500m/全區 手機須更新軟體 手機成本較低 系統成本較高 AGPS

Handset-Based

5~50m / 全區 手機須更新硬體 手機成本較低 系統成本較低 GPS

Handset-Based

5~50m / 市郊或鄉村 手機須更新硬體 手機成本較高

本研究將只對現行最主要之定位系統(Global Positioning System，GPS)及其改 良型 AGPS 做探討，並不討論其他系統。

全球定位系統 NAVSTAR/GPS ( Navigation System with Time And Range

/Global Positioning System)是由美國國防部因為軍事需求所建立的，他由 24 顆衛 星所組成的，簡稱 GPS。於 1973 年開始規劃研究，並且於 1989 年正式啟用。

GPS 系統架構分為三大部分(1)太空部分 (2)控制部分 及(3)使用者部分(David Wels ,1987)。如圖 2-2(GPS 系統架構圖)所示。

圖 2-2：GPS 系統架構(Wels ,1987)

1. 太空部分：

由 24 顆衛星組成，分為六組，在六個軌道上運行。軌道與軌道的夾角為 60 度，與赤道的夾角為 55 度，運行高度為 20200 公里，繞行地球一周 12 恆星小時的 速度在運行。不論在地球上的任一角落，不論在任何時間，至少都可接收到仰角大 於 15 度的 4 顆衛星。如圖 2-3(GPS 系統衛星分布圖)所示。

圖 2-3 : GPS 系統衛星分布圖(Wels ,1987)

2. 控制部分：

由 一 個 主 控 制 室 (Master Control Station) 、 三 的 地 面 控 制 室 (Ground Control Station)及五個觀測站(Monitor Station)所組成。如圖 2-4 所示

圖 2-4:控制室及監視站的分布圖(Wels ,1987)

a. 主控制站(Master Control Station)

主控制站 Consolidates Space Operation Center (CSOC)位於美國科羅拉多 州(Colorado)的 Falcon 空軍基地。其主要的功能為接收五個監視站所傳回的衛 星追蹤資料，並且計算出衛星軌道與時間參數，並利用卡門濾波器(Kalman filter)計算出衛星的各種導航資料(包括星歷資料、時表修正資料及電離層延遲 資料等)，再藉由監控站專用天線將資料上傳給衛星。

b. 監視站(Monitor Station)

GPS 系 統 包 含 了 5 個 監 視 站 ， 分 別 位 於 夏 威 夷 (Hawaii) ， 科 羅 拉 多 的 Spring，南大西洋的 Ascension 島，印度洋的 Diego Gorcia 與北太平洋的 Kwajalein。每個追蹤站的座標必須經過精密的測量，如此才能夠獲得更精確的 衛星相關資料，每個監視站均具備有一精確的銫原子鍾和 GPS 雙頻接收器，其主 要功能為全天候 24 小時監視衛星，每 1.5 秒觀測衛星與監事站的虛擬距離 (Pseudo Range)，加上氣象及電離層資料，每 15 分鐘作一次資料平滑處裡程 序，將所得的虛擬距離及定位參數傳回主控制站。

c. 地面控制站(Ground Control Station)

三個地面控制站分別位於 Ascension、Diego Gorcia 和 Kwajalein。每個地 面控制站皆有一專用天線(Ground Antenna)，透過 S-Band 頻道的無線電波傳送 由主控制站轉送的定位參數至 GPS 衛星，正常情形下每隔八小時就會傳送資料，

但是目前已降低傳送的頻率為一天一次或兩次。

圖 2-5 : GPS 控制系統運作圖(Wels ,1987)

3. 使用者部分 可分為兩部分 ：

a. 可 以 接 收 衛 星 信 號 的 接 收 器 天 線 及 其 週 邊 設 備 ， 他 提 供 三 種 訊 號 形 式 ， CA Code、P Code 和載波相位三種，精度也依序提昇。P Code 為美國軍方使用，CA Code 則提供一般民間使用， 美國在 2000 年 5 月 1 日停止了 SA (Selective Availabolity)干擾，使得 GPS 的精準度提高了十倍，當 GPS 接收器收到更精準 的訊號時，其誤差值已大幅提昇到 6-12 公尺之間。這些 GPS 接收器有的可以接 收電碼內所隱含的資料與衛星訊息，但有些 GPS 接收器則沒有利用這些電碼。

b. 為軟體部分：包括求解導航或衛星定位其他方面的應用程式，大致上可分為導 航、測量及其他應用方面。

三、GPS 定位原理

GPS 定位原理：首先量測接收器與衛星之間的虛擬距離(Pseudo Range)，有了接 收器與至少三顆衛星的距離後再利用三角定位的方式測出我們所在的位置(紀智倫，

2004)。

GPS 測量接收器與衛星的距離的方法有二種：(一)接收電碼的虛擬距離觀測定位 (Pseudo-range Observable)主要用於導航定位用。(二)接收載波的載波相位觀察定位 (Carrier-phase Observable)主要用於較精密的測量。虛擬距離觀測法比較適合即時 性的定位，因此在這我們討論虛擬距離觀測法。

虛擬距離是利用 GPS 接收器本身所產生的 GPS 複製電碼和所接收到的衛星訊號電 碼相關性而得到時間延遲(Time Delay)或時間偏移(Time Shift)與光速的乘積轉換成 距離，由於此距離受到存在於衛星和 GPS 接收器的時差影響，故與實際距離有一定偏 差量的存在，加上實際量測者亦含有偏差量之時間遲滯，故稱為虛擬距離。當接收器 有了三顆以上的衛星與接收器的距離就可以算出接收器的位置，若可以收到衛星信號 數目愈多則相對誤差較小。如圖 2-6(GPS 定位原理圖)所示。

圖 2-6：GPS 定位原理圖

GPS 必須接收到衛星的信號才能定位，故無法在室內定位，而且在高樓林立的市 區也有其死角，無法收到足夠數量的衛星信號。然而 AGPS 卻可以補強 GPS 這個缺點，

美國 E911 有高定位精確度的要求，表 2-1 中的定位技術僅有 AGPS 通過 E911 標準。

AGPS(Assisted GPS)與傳統 GPS 最大的差別是除了接收器端可接收 GPS 訊號外，在無 線端加裝了一個行動定位輔助伺服器(Assistance Server)，一般稱為 AGPS 伺服器，

此伺服器不但能接收 GPS 訊號，並較一般 GPS 接收器有更強大的運算功能，甚至連導 航規劃的運算都能在伺服端完成。此外，傳統 GPS 須在空曠遮蔽地區同時接收到 3~4 顆衛星的清晰信號才能完成地位，且進行信號處理和定位運算頗耗時耗電，而 AGPS 由 伺服器端接收 GPS 衛星信號和進行定位運算，因此接收機的額外耗電也相對的低，而 接收機本身只需要將收到的任何 GPS 信號傳回伺服器，即使信號微弱，其位置的不確 定性亦可由伺服器端處理，因此比起單獨由 GPS 接收器進行定位和運算，透過伺服器 分擔大部分工作的 AGPS 手機可明顯提昇定位運算效能。以台灣華寶通訊推出的 GSM 規 格 AGPS 手機為例，該手機內建 SiRF 的 AGPS 晶片，其定位方式是由中華電訊基地台以 Cell-ID 技術搜尋使用者的粗略位置，在利用衛星精確定位，因此可在 10 秒內完成定 位，並提昇在室內定位的可行性。如圖 2-7：AGPS 系統圖

圖 2-7 : AGPS 系統圖(改繪自 SNAP TRACK 網站， 2005) 

四、行動定位服務的應用

定 位 服 務 有 三 個 特 性 ， 定 位 性 (Location) 、 個 人 化 (Personal) 和 即 時 性 (Time)。它可以分為五類：安全(Safety and Security)、位置追蹤(Tracking)、導航 (Navigation)、地圖資訊 (Mapping and Information)及交易(Transaction)。如表 2-2：定位服務分類表

表 2-2: 定位服務分類表(逢甲大學地理資訊系統研究中心，2000)。

服務類型 服務內容 定位準確要求 可使用定位技術 緊急事件救難服務 高 A-GPS

安全

道路救援 高 GPS，A-GPS

導航 車輛導航 高 GPS，A-GPS

老人、小孩等人追蹤服務 高 A-GPS 資產(貨物)位置追蹤 高 A-GPS 位置追蹤

車隊管理 高 GPS，A-GPS

電話黃頁 中/低 ALL

提供特定區域的地圖資訊 中/低 ALL 地圖資訊

行動廣告 中/低 ALL

道路使用費率計算 高 GPS，A-GPS

交易 交叉銷售 高 GPS，A-GPS