室內定位聯盟(In-Location Alliance):讓你無所遁形的高精確室內定位技術

在現代社會裡,全球定位技術的發展越趨成熟之時,我們的生活基本上就有如科幻電影「全民公敵」一般,受到GPS、AGPS或無線網路等全面追蹤。姑且不論個人隱私方面的道德探討,突飛猛進的定位技術已然將所有相關應用如Wi-Fi、藍牙、GPS以及A-GPS整合到了一片小小的晶片之中,以達到全方位定位與節省成本、功耗等目的。然而,室內環境是一個複雜的空間,無線或衛星訊號在傳播的過程中難免受到室內建築結構的影響,造成室內精確定位的困難。

2012-10-8 下午 02-08-27

有鑑於此,由Sony、Nokia、Samsung、Qualcomm等20多家廠商聯手成立室內定位聯盟(In-Location Alliance),欲發展高精確度室內定位(High Accuracy Indoor Positioning,HAIP)技術和相關服務,共同推動室內定位的技術發展與應用普及。未來,這項新的室內定位技術的發展,除了將外在衛星定位的範圍延伸至室內外,也為行動服務開創更多元化的服務可能性。例如身處一座大型的購物商場或商辦大樓裡,我們可以透過室內定位導航,迅速地找到正確的櫃位、商品或是辦公室。除了搜尋任務外,我們亦可透過室內定位導航,精準地為自身或朋友定位;當緊急狀況發生時,將直接地引導我們安全逃身路線或相關急救站位置,以增進危機應變的安全性。根據聯盟表示,如室內定位技術能獲得突破性的發展,未來不論在任何室內的複雜且人潮洶湧的建築結構裡如商場、機場、車站等,使用者都能即時地接收最新的在地定位與指引,衍生出龐大的商業模式與應用。

由於現今的全球衛星定位系統如GPS技術無法提供室內精準的定位能力,因此室內定位聯盟的發展是以短距離的Wi-Fi無線傳輸和Bluetooth 4.0低功耗技術為基礎,除了能彌補GPS系統的不足之外,進而提升行動裝置在室內定位的精確度並減少產品耗電量,延長終端設備的待機時間。基本上,不論是室外或室內定位,其技術的根本原理並無太大差異,主要就是透過訊號的傳輸來計算使用者的位置;即使訊號容易受到外在干擾物影響而衰減,但只要行動裝置能保持對外通訊連線,就能透過上述種種技術來定位。以Nokia為例,其在HAIP技術的發展已有重要的創舉和解決方案,推出Destination Maps的服務(如下圖),透過全面涵蓋的地圖覆蓋標準,完整提供室內的方向和引導。隨著Destination Maps公布以來,Nokia成功獲得的資料庫規模已遍及世界各地,包含購物商場、交通運輸樞紐等建築物,並將定位精準度縮小至20釐米的範圍內。

Shopping mall maps; Airport map; Destination Maps; Indoor navigation; Indoor maps; Indoor routing; Interior navigation; Indoor mapping

根據室內定位聯盟表示,HAIP技術旨在提供「高精準、低功耗、可移動性、易部署性以及使用性」的裝置和解決方案,以優化行動市場的應用規模。透過聯盟的主導發展,其成員將協同合作推出認證、商業發展和解決方案等的應用服務,推動開放的介面及標準認證外,也確保多廠商間的產品能擁有互通的相容環境。而百佳泰多年來身為Wi-Fi聯盟和Bluetooth SIG聯盟指定的認證實驗室,對於Wi-Fi認證、Bluetooth BQE諮詢以及BQTF藍牙標準認證測試皆累積厚實的經驗與技術深度,不但為大家關注各聯盟的最新資訊外,也提供相關認證的問題偵錯與分析服務。為了將來室內定位技術的全面發展,百佳泰同時準備了各項技術認證的整合服務,讓您的技術或產品來找百佳泰,即能獲得一次到位的諮詢服務,免去多頭馬車認證的麻煩。

Wi-Fi聯盟新興技術標準:Wi-Fi CERTIFIED™ Passpoint

我們都知道,Wi-Fi認證從2000年發展至今已成功地滲透至各種PC和行動載具,例如筆記型電腦、智慧型手機以及平板電腦;不過受到訊號傳輸強度與距離的限制,Wi-Fi基本上只能在距離短小的範圍內連結使用,才能使其訊號具備穩定的品質。然而,只要一離開Wi-Fi的使用範圍,使用者的網路速度就會受到影響或是自動切回原來的蜂巢(Cellular)網路訊號如3.5G或LTE。有鑑於此,Wi-Fi聯盟於日前宣布今年夏天預計將推出一項名為「Wi-Fi CERTIFIED™ Passpoint」的全新認證計畫,旨在使智慧型手機、平板電腦、數位相機或其他支援Wi-Fi功能的行動載具都能夠隨時連結熱點,無需輸入用戶帳號和密碼。未來,Wi-Fi的連結網絡將如同手機通訊的蜂巢網路原理一般,零縫隙的涵蓋所有使用者的使用範圍與距離,讓Wi-Fi成為服務供應商的創新功能,也藉此減低蜂巢網路訊號日益龐大的使用壓力。

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IEEE 802.11無線應用 無限享受(一)

 

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幾年前Web2.0還討論的沸沸揚揚,網際網路的應用不再只是單向傳播,「你」也可以參與其中,主導、創造、分享各種資訊於網路上。然而,當「你」在台北101前一起倒數邁入民國101年的同時,也正式宣告Web3.0時代即將來臨。未來網際網路的應用將完整實現無所不在(Ubiquitous)的定義,除了無線網路的如影隨形外,在硬體裝置方面也不在侷限於傳統的PC、行動裝置上,不論是家電、汽車、飛機甚至路邊的電話亭等搭配無線網路科技的裝置,都能輕鬆連網,將無所不在的理想發揮得更淋漓盡致。

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iPad也有天線門? 三項測試揭露平板裝置之網路通訊問題

image001由蘋果(Apple Inc)推出的iPad自今年四月起在全球上市以來,已造成一股前所未有的銷售熱潮,iPad不僅被認為是蘋果正式跨足電子書(e-book)領域的舉動、甫上市便成為亞瑪遜(Amazon.com, Inc)Kindle的勁敵,同時也形成傳統筆記型電腦的強大威脅,一舉帶起整個平板電腦(Tablet PC)市場的成長動能。繼iPad席捲全球消費電子市場後,可以看到的是各家廠商紛紛投入平板電腦的研發與製造,從Dell、HP到Samsung等的前仆後繼,在在足見市場對於平板電腦產品的重視與看好。
(左圖:2010年投下市場震撼彈的蘋果iPad)

然而當iPhone 4因天線設計不良而導致3G收訊問題,並進一步擴大成為消費者擔憂的“天線門”(Antennagate)事件時,同樣是蘋果出身的iPad是否能全身而退呢?根據百佳泰(Allion Test Labs, Inc)與碩訊(Training Research Co., LTD)的共同研究、並實際測試了各種不同可能的使用情境後發現,iPad儘管並不因使用者的手握方式而左右其3 G收訊,但在Wi-Fi的收訊能力上,卻有幾個值得關注與改善的重點。

在實際測試方法上,我們設計了三種不同的實驗情境,來觀察在這些變因與各種網路衰減程度(Attenuation)下,iPad本身的資料吞吐量(Througthput)變化,也就是iPad的訊號接收能力,意即一般消費者最關注的iPad連網能力。

測試實驗一:訊號來源頻段的影響性

無線區域網路,也就是我們常聽到的Wi-Fi,有經法令規範要求的運作頻帶範圍。因此擁有Wi-Fi功能的產品必須要有能力處理該頻帶範圍內各個不同頻段的網路訊號,而具有良好Wi-Fi收訊功能的產品更應在處理不同頻段訊號時,皆能有相同水準或相互接近的表現。因此我們揀選三個不同頻段的訊號進行測試,來瞭解iPad在Ch1、Ch6和Ch11三種頻段下的資料吞吐量。

*Test Experiment 1: iPad throughput under different 802.11n channels
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根據測試結果我們可以發現,受測的iPad在處理不同頻段訊號時,所能接受的最大網路衰減程度有所不同。舉例來說,iPad在處理Ch6的訊號時,直到90dB的網路衰減程度(dB值越大代表衰減程度越高)才無法繼續透過Wi-Fi連線(Throughput呈現0 Mbps),但在處理Ch1或Ch11時的訊號時,則在85dB時Throughput就已經降到0 Mbps。由此可以見得,iPad在處理Wi-Fi訊號時,必須加強對不同頻段的平均處理能力。

測試實驗二:訊號來源方位的影響性

由於iPad屬於可攜式裝置(Portable Device),其功能與輕薄的體積提供使用者行動上網的可能,因此這類產品在設計時必須考量到訊號接收的全向性,以符合行動通訊時的使用期待。因此在此我們便透過讓iPad直立旋轉的平台,來檢視當iPad與無線訊號來源的相對方位不同時,iPad的訊號接收能力是否仍能保持相同水準。

*Test Experiment 2: iPad throughput under different angles of signal source
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在360度的方向中,我們設計了24個檢查點,每15度檢視一次iPad的資料吞吐量。根據測試結果可以發現,當網路衰減程度只有80dB時,可以看出當訊號來源在90度、255度與270度時,收訊能力有微幅的減弱;但當衰減程度達到85dB甚至90dB時,收訊能力便大幅下降,並且會因訊號來源方向的不同而有極為不同的表現。舉例來說,當網路衰減達到90dB時,iPad仍能良好地接收來自150度方位的網路訊號、但卻無法處理來自90度方位的網路訊號。由此可以歸納出,iPad在網路訊號接受的全向性上,仍有長足的進步空間。

測試實驗三:螢幕亮度的影響性

根據第二個測試,可以歸納出當Wi-Fi訊號來源在iPad的90度方位時,iPad的訊號接受表現最差;而當Wi-Fi訊號來源在iPad的150度方位時,iPad的訊號接受表現則最好。因此我們利用這兩個最好與最差的表現(the Best/ Worst Practice),來藉此放大檢視其他影響網路收訊能力的可能變因。

*Test Experiment 3: iPad throughput under different brightness settings
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嘗試了各種不同的使用情境後可以發現,儘管Wi-Fi訊號來源在90度或150度方位時,iPad的資料吞吐量(連網能力)有所不同,不過不論訊號來源在兩者的任一方位,螢幕的亮度設定都會明顯影響到iPad的資料吞吐量。實際觀察到的現象是,當螢幕亮度調到最亮時,iPad的資料吞吐量會降至最低;而螢幕亮度調到最暗時,資料吞吐量反而最高。參考附圖的測試結果,可以看到當訊號來源為同一方位,若是螢幕亮度最暗的狀況下,iPad的資料吞吐量會優於螢幕亮度最亮時的表現,而這樣的現象並隨著網路衰減程度的增加而更為明顯。由於iPad具有可以根據環境狀況自動調整亮暗程度的功能,這也就表示它的訊號接收能力很可能隨時有所改變,而影響到使用者連網的順暢度。

*經測試發現,螢幕亮度會影響iPad連網能力
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持續粹煉與精確驗證 打造良好產品品質

根據前述的測試可以簡單歸納出,iPad也如同自家出產的iPhone 4一樣,有天線設計的問題,而導致在接受不同頻段或不同方向角度的Wi-Fi訊號時,會有不同的連網處理能力。除此之外,透過螢幕亮度測試也發現到iPad的網路連線會發生RF(Radio Frequency)射頻干擾的問題。

這樣的結果看起來,iPad在使用上也有著類似的天線門疑慮,但必須注意的是,iPad並非唯一產生問題的產品。我們進一步以市面上其他平板電腦及MID(Mobile Internet Device,行動上網裝置)來作測試,可以發現到它們也同樣出現類似的問題。

至於同樣屬於行動連網產品、卻已發展得相當成熟的筆記型電腦呢?根據測試我們發現,筆記型電腦相較之下較少產生這種連網穩定性、全向性不佳甚至是RF干擾的狀況。原因無他,簡單來說,從1980年代末期開始竄起的筆記型電腦,透過眾家廠商多年來的不斷開發進步,直至今日已成為一個在型態與技術上都相當成熟的產品,各種線路與組件的設計都經過不同目的與使用性的測試實驗,想當然而如今我們日常使用的已是經過試煉改進的結果。

因此,儘管平板電腦在設計架構上以觸控螢幕取代了傳統筆記型電腦的鍵盤位置,卻並不表示只要將所有硬體組件重新擺置在一起,就可以擁有同樣水準的效能表現。從我們這次的測試實驗結果,就可以發現到iPad與一般筆記型電腦相比,產生了明顯的網路通訊品質落差。這樣的狀況可以歸因於該產品在設計階段規劃不盡周詳、或未能全盤考量所有使用情境。就像iPhone 4上市之初引發的天線爭議一樣,雖然產品本身著實吸引目光,但消費者實際使用的狀況才是考驗所在、也才是影響產品銷售壽命的關鍵。

由此觀之,一項產品的功能儘管標榜的再強大、再吸引人,也萬不能忽略任何一個細節,因為一旦這些細節出了些微差錯,便極有可能在實際情境中產生嚴重的問題,而使產品成為眾矢之的、進一步在消費者心中產生負面觀感。因此,對於一個新開發產品來說,從設計初期的全面性驗證、找出潛在風險,才是發掘產品問題根源的關鍵。在本文中,我們僅以簡單的測試數據,點出iPad及其他平板電腦等新式產品會有的連網現象,除了讓消費者有知的權利之外,也希冀能提醒相關廠商在研發產品時,能更從使用者的實際情境出發,考量不同可能的狀況,並進行縝密精確的測試驗證,以提供市場品質更精良、更具可靠度的人性化商品。

Wi-Fi聯盟與HPA共同協力合作智慧電網的互操作性


在過去幾個月中無線領域裡充滿了令人興奮的新消息。以開發前景來看,無線產業已經從Wireless DisplayPort、Wi-Fi Direct以及針對超級Wi-Fi頻譜(new Wi-Fi Spectrum)的廣播頻道開放中看出了巨大商機。現在,Wi-Fi聯盟與美國家用電力線網路聯盟(HomePlug Powerline Alliance) 更帶來令人振奮的新消息。該組織已經宣布,他們正在合作開發,允許家庭應用產品之間更高互操作性的共同標準。這些標準也允許開發者針對新式產品進行互操作性測試。

於家庭網絡中,這種新的夥伴關係旨在促進智慧電網應用裡Wi-Fi和HomePlug設備之間無縫隙的互操作性。 這兩家組織,同為智慧電網互操作性委員會(SGIP)的成員,正橫跨各式各樣的無線和有線網絡尋找推動智慧能源2應用簡介(九月2.0版)。 這一初步標準將支持節能管理有線和無線家庭網絡。該組織共同計劃向屋主們推廣它們的有線和無線技術。

”與美國家用電力線網路聯盟的合作,無異將推動Wi-Fi相關產品和連結到家庭電力線網路設備的互操作性”,Wi-Fi聯盟執行長Edgar Figueroa於近期表示 , ”此次合作將有助於智慧家居技術實現一個全新層次的用戶體驗。”

Wi-Fi Direct™標準認證測試,我們來了!

消費者總是會遇到沒有網路熱點可用的時候,Wi- Fi聯盟現在便提供了一種全新的技術規格與不同的連接方式,那就是Wi-Fi Direct™。Wi-Fi Direct於2010年的CES國際消費電子展中首次曝光,無須依賴於網路存取點,W-Fi Direct讓裝置設備間能夠可以直接相互連結。 此外,Wi-Fi Direct允許用戶端共享數據,並比照傳統Wi-Fi網路般的速度,以最快速度250Mbps,和範圍可達200米的距離同步處理。 新的認證計劃目的主要是為了驗證產品的互操作性,並且確認已過認證後的產品能夠與既有的Wi-Fi產品相互連結。


Wi-Fi聯盟的短片顯示如上,在許多方面呈現出多種設備可以藉由Wi – Fi Direct的技術獲得好處。

許多知名業界龍頭包括Intel、Cisco和Apple都對此項技術大力支持,Wi-Fi Direct被認為將極為廣泛地被採用,產品範圍包括照相機、筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦、印表機甚至家庭應用領域,如數位相框。

clip_image002針對這項技術規格,Wi-Fi Direct授權測試實驗室之一的百佳泰,在最近的新聞稿聲明中便表示,”我們”很榮幸能宣布我們成為Wi-Fi Direct的授權測試實驗室。 我們擁有專業的技術背景,可針對IEEE 802.11的各種標準,提供製造商 標準測試服務 。我們非常高興能夠針對Wi-Fi Direct開始進行標準認證測試。”

“百佳泰能夠驗證所有Wi – Fi標準,如Wi – Fi的802.11的a/b/g/n直到最新的Wi – Fi Direct™,”百佳泰工程服務部資深經理歐勤聖先生在 最近發布的新聞中指出 。 “我們的目標是為我們的客戶提供程序簡單的方案,並協助加速產品推廣上市的時間。”

Wi-Fi n 一週年生日快樂!

一年前,Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance)推出了新的IEEE 802.11n規格,並提供相應的測試認證方案與標章。這段時間以來,從手機、電視到各種企業級的基礎設備,總共有超過一千一百多項產品都通過Wi Fi認證採用802.11n規格,這使得消費者與電子產品的資訊傳遞模式有了大幅的改變。

當我們在歡慶Wi-Fi n規格滿一週年的同時,在這一年來1100多個通過802.11n認證的產品中,有幾個值得一提的數據指標:

  • 共有127支手機產品通過認證,一共佔過去一年所有通過驗證手持裝置產品的20%。
  • 達251項消費性電子產品通過認證,包括像是數位音頻系統、遊戲機和顯示器等。
  • 有441個通過認證的產品支援雙頻(dual-band)功能,也就是支援2.4GHz和5GHz兩種頻段,其中有143項產品支援雙頻段的同時運作。
  • 有157個企業級的基礎網路設備與115個企業級橋接器皆通過認證,以作為新的網路解決方案、因應現下公司行號對無線通訊需求的日益增長。

Wi-Fi n的迅速崛起對於整個產業界產生了巨大的影響。根據科技市調機構In-Stat的報告指出,Wi-Fi已經實現了”無所不在”(ubiquity)這個經常在技術市場使用到、卻很少真正落實的詞彙。而這樣的無所不在也快速衝擊著相關廠商,而能將其產品迅速導入新規格的關鍵便在於一套即時完整的WI-Fi認證測試解決方案。

"Wi-Fi版圖的整合與擴張已拓展到整個消費電子產品的光譜",市場研究機構ABI Research研究主任Phil Solis在最近的Wi-Fi聯盟訊息發佈後提到,”而Wi-Fi n規格這樣的不斷拓展將會在現在以及將來,持續提供相關電子產品更極致的效能表現”。

所以最後還是要說一句,Wi-Fi n 規格生日快樂!我們很期待看到接下來一年的發展!

指日可待的超級Wi-Fi

美國聯邦通訊委員會(Federal Communications Commission,FCC)於近期一致通過一項提案,那就是將閒置的電視無線頻譜開放給無線寬頻網路使用。這是20多年來FCC第一次對無線頻譜做出如此重大的決議,並擴大了頻譜的無照應用領域,此舉更被視為眾家無線設備的一大商機。

FCC決議將開放電視頻段間無人使用的”空白頻譜”(white spaces),就實際面來說,等於是為Wi-Fi創造了一個全新的頻段。空白頻譜使用較低的頻率,相較於傳統Wi-Fi擁有更遠的傳輸距離與更快的傳輸速率。這個被稱為稱為”超級Wi-Fi”(super Wi-Fi)的頻段,能夠傳輸達過去三倍遠的距離,並且對於牆壁與其他物理障礙物有更好的穿透性,這將有效的突破過去戶外網路傳輸的限制,擴大像是住家、醫院及其他場域的無線網路覆蓋範圍。

Wi-Fi聯盟正在針對於電視空白頻譜中使用的無線裝置制訂相應的認證計劃,該計劃將會融合最新的802.11 af標準,以確保認證產品具有良好的互操作性與提供更好的使用者體驗。

“超級Wi-Fi正如其名,它是Wi-Fi,但卻能有更遠的射程、更快的速度並更可靠的連接方式”,FCC主席Julius Genachowski在最近的聲明中這麼表示。在目前,人們已經高度依賴既有的Wi-Fi技術,進行各種連網傳輸的動作;在未來,超級Wi-Fi的出現將能提供更強的效能、並且更大範圍的運用在不同用途上。相應的超級Wi-Fi認證測試也因此相當重要,因為這樣的認證,將能確保相關產品能真正帶給用戶” 超級”的體驗。