3-1 Arduino UNO
近年單晶片微控制器的進步幅度非常可觀，Arduino、樹莓派(Raspberry Pi)、
聯發科(LINKIT)等等都是最近幾年非常熱門的單晶片微控制器，它們熱門的原因也 很簡單，開放原始碼(Open-Source)，這造就了使用者可以充分發揮自己的想像力並 且真實的呈現在面前。
圖22.Arduino UNO 單晶片微控制器電路板
1. 尺寸: 68.6 X 53.4mm 2. 重量: 25 克
3. 微處理器: ATmega328P 4. 工作電壓: 5V
5. 輸入電壓(推薦): 7 ~ 12V
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6. 輸入電壓(限值): 6 ~20V
7. 數字輸入/輸出引腳: 14 路(其中 6 路可用於 PWM 輸出) 8. PWM 數字 I/O 引腳: 6
9. 模擬輸入引腳: 6
10. 每路輸入/輸出引腳的直流電流: 20mA 11. 3.3V 引腳的直流電流: 50mA
12. 閃存存儲器: 32KB(其中引導程序占用 0.5KB) 13. SRAM: 2KB(ATmega328P)
14. EEPROM: 1KB(ATmega328P) 15. 時脈頻率: 16MHz
Arduino 開放式的互動開發技術，不僅是開放原始碼，連硬體本身也是開放 的，Arduino 開發的環境軟體可以免費在官網上下載，Arduino 的原始電路設計圖
及參數也是可以在官網上下載的到，但唯一需要注意的事，是需要符合創用CC 授
權條款(創用 CC 授權條款)。
開發簡易，在網路上參考的資料也多，在官網論壇上也有需多來自世界各地的開 發者熱烈討論各種問題。
在學習的過程中也可以到官網上下載一些別人做過的範例當作參考，或是當作 改善的靈感來源，Arduino 單晶片微控制器的支援度可說是非常多樣化，可以配合 的軟硬體彈性非常的大，Arduino 單晶片微控制器可以單獨運作，變成一個能跟軟 體相互溝通的介面，可以單靠USB 傳輸線供電運作，不必再額外供應電源[27]。
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圖23.Arduino WiFi Shield 擴充模組電路板
1. 尺寸: 53 X 68.5mm 2. 重量: 24 克
3. 工作電壓: 5V
4. 晶片組:H&D HDG204
5. 與 Arduino 主板連接方式: SPI 6. WiFi 支援: 802.11b/g 2.4GHz 7. 支援讀卡機
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圖24.Arduino UNO 與 Arduino WiFi Shield 結合示意圖
在此研究中，我們利用Arduino UNO 與 Arduino Wifi Shield 結合一起，當作接
收WiFi 訊號與運算的媒介，適當的體積，讓我們可以輕易的掛載在四軸飛行器
上，完成室內定位所需的功能。
3-2 WiFi 定位方法
WiFi，是 WiFi 聯盟製造商的商標，可做為產品的品牌認證用，當初 IEEE(電 機電子工程師學會)在 1997 年公告 IEEE802.11 為無線區域網路標準時，沒有一個 認證的機構，於是WiFi 聯盟便成立了，以解決符合 802.11 標準產品的生產和裝置 相容問題，目前，WiFi 聯盟，採用 IEEE802.11 a/b/g/n 標準。
WiFi 透過無線電波(電磁波)傳輸，對於不同的物體，會有不同的反射率、吸收 率、穿透率，導致同一款型的發射器，由於周圍物體擺放的情形不同，訊號涵蓋的 範圍也會有所不同。
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WiFi 定位的方法是利用接收 AP 所發的的訊號強度，做為一個判斷接收裝置所 在的位置，依照接收訊號強度與計算方式的不同，可以分為三邊定位法
(Trilateration)和訊號紋法(Fingerprinting)兩種[1,2,3,4]。
3-3 三邊定位法
三邊定位法，又稱為訊號強度法，或三角定位技術法，三邊定位法是先預估出 訊號發射源(AP)到接收端的距離，在這裡，需要事先建置訊號的訊號損失模型與 訊號發射端的已知座標位置，這樣藉由接收訊號強度，就可推算出接收端與發射端 之間的距離，並且使用三段以上的距離，就可以求出接收端在室內大概的相對應位 置。
圖 25 中顯示收到的訊號強度，與相對應的理論距離關係，根據公式(3.1)，公式 中令d0為1，X 為 0，P(d0)為-40，n 為 1.1，橫軸是與訊號源的距離，縱軸是在不 同距離中所接收到的訊號強度變化值，隨環境中各種的變化，例如:發射端與接收 端中間有遮蔽物或是其他干擾訊號，便會使訊號的強度變化有所不同[1,5]。
圖25.訊號強度與距離關係圖
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3-4 訊號紋法
訊號紋法，是建立帶測區的無線電地圖(Radio Map)或稱訊號強度模型，來進 行預測評估接收端位置的方法。訊號紋法，分為兩階段進行，第一階段為訓練階段 (Training Phase)、或稱為離線階段(Off-Line)；第二階段為定位階段(Location Determining Phase)、又稱為連線階段(On-Line)。
訓練階段的主要目的為建置資料庫，必須再待測區收集參考點的WiFi 資料，如 訊號強度和對應的訊號來源，並求出各個參考點的座標，然後定位時就需要依靠資 料庫中各個參考點的座標及其相對應的接收訊號強度及訊號來源，便可判斷接收端 的位置。
在定位的階段中，可以從對應訊號來源不同的覆蓋面積，在不同地區有不同對應 訊號來源作為判斷行動裝置定位的依據，如需要交高精準度的定位成果，可以再加 上不同的對應訊號來源組合，及不同的訊號強度區段做出定位。
此方法與三邊定位法比較，在資料收集過程中需要較多的人力，但因為較能真實 的反應出現地訊號的強度，所以定位精準度較高[1]。
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