LED靠啥定位？精度居然要追上GPS了

航与操作。

方位

运用光线向量的另一个直接结果，就是装置能判断在水平面(X-Y)上自己面向的方位，也就是装置的方位或偏航角。这个资讯在实务上非常有用，因为它能告知使用者握手机的方向(以及自己面向的方位)，相对于场所中其他物体的位置。相比之下，GPS接收器藉由一连串定位资讯来推测使用者面向的方位，这意谓使用者必须一直朝特定方向移动一段时间，才能知道自己面朝的方向；运用Lumicast的可见光通讯(VLC)技术，只须第一次撷取定位资料就能判断出方位/前进方向。

等待时间与更新率

一般的室内定位系统采用射频讯号，因此必须花一段时间与透过一段距离进行多次量测，才能校正出位置。运用Lumicast的VLC定位技术，完成第一次校正的时间仅须100毫秒，而且更新率可高达30Hz。这对人类使用者来说，可确保快速且即时的应用，甚至许多要求严密复杂的无人机/机器人导航应用也能应付自如。

扩充性

定位系统必须在智慧型手机与基础设施之间进行双向通讯，却无法因应行动使用者与基础设施基地台数量扩充。这是因为每个智慧型手机与基础设施之间的通讯都会对其他智慧手机产生干扰，在进行定位时就会相互干扰。在Wi-Fi频段进行RTT定位时，讯号干扰也会造成整体WLAN处理量的下滑。VLC定位本身就具有扩充性，因为它采用单向通讯，不论场所中有多少使用者或发送器同时运行，运作效能都不会衰减。

运用相机感测器作为接收器会有一项明显的限制：当相机的视野被挡住时，就无法收到讯号，因而也无法运算出位置。正常使用情况下，因为遮挡或讯号死区产生讯号/定位停摆的机率微乎其微；不过若是将智慧型手机置于口袋或提包，就一定会发生定位停摆的状况。

即便在大多数情况下，都是使用者主动以智慧型手机来进行导航与位置搜寻；但仍有一些使用情况，像是手机待机、使用者没有主动握着手机，这时若定位准确，使用情境就能改善。举例来说，零售店面想要追踪来客移动，藉以进行位置分析或发送位置型促销讯息/折价券，但此时若客人的手机一直放在口袋/提包内就无法达到这个效果；由于无法使用VLC来应付这类使用情境，因此必须采用其他定位系统。在下个章节中我们将探讨这些替代定位系统，以及VLC定位技术如何提升其效能。

多种技术混搭　背景定位难题有解

当行动应用处在前景模式，而使用者主动使用智慧型手机，VLC技术就能达到卓越的定位效能。为了解决处在背景模式时的定位难题，Lumicast就必须依赖其他定位方法。笔者接下来将审视一些适合这种情境的技术，并且讨论一些面临到的基本问题，以及如何运用VLC定位技术来提升其表现，达到更好的效能与扩充性。

谈到背景定位就免不了涉及隐私与使用者经验的问题。首先，必须明确询问使用者是否愿意加入背景定位服务。这点在前景服务也是一样，只不过当背景定位服务在启动时比较不引人注意而已。第二，行动应用必须避免对手机电池电力产生大量损耗，因为使用者认为应用程式不可以太过耗电。此外，背景定位系统必须够精准，避免发出过多错误的行动警讯和通知。任何提供背景定位的系统都必须将这些因素纳入考量。

包括Wi-Fi基地台或蓝牙无线电元件发出的射频讯号，都是背景定位的自然选择，因为即使装置在使用者的口袋或手提包内时，仍能有效接收绝大多数射频讯号，以射频讯号强度定位的方法，是以在场所中的每个位置去比较所接收到的讯号强度和预期的讯号强度来做应用。

如本文之前所述，实务上不可能精准地预测或模拟出射频讯号强度，因为讯号传递具有多重路径的性质，接收到的射频讯号等于许多个别射线的总和，各自透过环境中不同的实体路径传到目的地。即使环境中每个物体的位置都是已知，想要精准预测这些传递路径依然极为困难。此外，每当环境中人或物体出现移动，甚至连人拿着或戴着装置的方式有所变动，讯号传递就会有所改变，就会导致估算的位置出现偏差与杂讯。

要将多重路径的影响减至最低，就必须经常更新场所的指纹图(Fingerprint Map)，如介绍中所述，若是采用人工调查，这种方法不仅代价高昂且极容易出错。反观运用Lumicast的技术，这个程序就能大幅改进。只要能用VLC技术产生定位结果，实质上都能反映实际状况，可用来建立更精准的指纹图。

当使用者在场所中移动并运用VLC定位功能时，系统会自动执行这个程序，如此一来，就能视情况使用前景模式来改进背景定位系统的精准度。此外，若建构指纹图所采用的机器学习演算法是在远端伺服器上运行，那么所有行动装置都能向伺服器传输资