2017年3月29日

製作「人的地圖」─室內製圖技術

作者/江凱偉,國立成功大學測量及空間資訊學系教授兼系主任、王靚琇,內政部地政司司長、黃鉅富,內政部地政司測量科科長、吳俊毅,內政部地政司測量科科員、李育華,內政部地政司測量科技士。


圖一:以Google 地圖為例,無室內圖資(左)與有室內圖資(右),對於室內定位與室內適地性服務的影響。顯而易見的,無室內圖資相較下導航服務加值性幾乎是零。(作者提供)

隨著時代進展,測量與空間資訊技術正逐漸革新,在蒐集空間資料上,可結合攝影測量製圖技術與精密整合式定位定向系統,並搭配多種數位影像感測器,逐步實現快速即時移動式測量及空間資料之多平台製圖技術。

這類技術整合衛星、飛機、直升機、船舶、汽機車等不同載具及多種高效率影像感測器,輔以全球導航衛星系統(GNSS)、慣性導航系統(INS)、機電整合及軟體工程模擬器等元件所形成之先進製圖技術。


透過使用多平台製圖技術建置空間資料,可更快速及有效規劃國土發展,進而推動空間資訊產業成長。尤其目前智慧行動裝置的趨勢備受矚目,隨著硬體元件逐年發展,行動裝置搭載的感測器愈多樣化, 同時體積愈小、成本愈來愈低而精度卻提升,使得移動裝置具有巨大潛力可成為新一代的移動製圖平台,並具備將移動製圖應用延伸至室內的可能性。

空間資訊在行動裝置時代愈來愈唾手可得,隨著適地性服務相應而生, 空間資訊業者的下一步目標,將從戶外的廣大天地轉進建築物內,同時發掘出更大商機。室內圖資被稱作「人的地圖」,可以輔助規劃人在室內的走動路線,已成為主要圖資業者下一波進攻目標。Google 及微軟也對建置室內圖資及導航展現高度興趣,例如Google Map 及微軟Bing 在大英博物館都提供了可免費使用的多樓層室內平面圖。

近年來,適地性服務(Location-Based Service, LBS)推動市場快速成長,主因在於採用GPS 功能的設備愈來愈多,包括智慧型手機、平板電腦、個人導航設備、手持設備、腕戴式設備、雙向無線電通訊設備、運動用品等可攜適地性服務設備,在過去幾年來均顯著增加。未來適地性服務的各式應用,需建構在移動製圖系統所提供的空間資訊之中。

目前人們有70% 的時間待在室內,在此情況下,典型的全球導航衛星系統無法提供服務。因此,精準的室內定位技術將會是為室內用戶提供有用的、針對性市場與服務內容的關鍵,而室內圖資可視為建構室內定位系統不可或缺的核心元素。若以既有各式室內定位技術定位精度而言,目前合理的定位精度落在5~10 公尺間,可視為房間等級(room level)的定位效益。然而為有效傳播位置加值訊息,室內定位精度應進一步提升到1~2 公尺,至桌子等級(desk level)的定位精度。相對的,這類需求對於室內圖資的精度要求自然也必須小於1 公尺。

在生活中運用室內圖資
藉由智慧型手機與廣大多元的應用程式,一般人已經可以自在地運用室內圖資使生活更加便利;商業上更可用於收集數據、分析客群;並且在各種急難事故發生時,精確的室內圖資更是不可或缺。

個人使用
室內定位導航:
進入大型室內建築時,如購物中心、機場、展館等,常由於面積較大室內格局複雜而迷路,無法得知自身所處環境位置。遇到類似困擾的用戶此時只需打開智慧行動裝置連上瀏覽器,即可在地圖上看到自己在購物中心或展館的位置。

個人專屬導航:
當用戶想尋找購物中心化妝品區、機場停車場入口、感興趣的展館攤位等地點時,可能會因為環境陌生而不知如何前往。此時,用戶只要藉由智慧行動裝置在電子地圖上設定目的地,系統將自動生成導航路徑,快
速準確指引使用者到達,而地圖上的位置資訊將跟隨使用者移動,隨時更新位置。

智慧行動裝置購物:
消費者進入商場,需瞭解區域內商品促銷資訊時,打開智慧行動裝置連上瀏覽器,不需輸入網址,系統將自動顯示當前位置,以及周遭商店位置及促銷資訊,不需耗費大量時間尋找。同時,亦可瀏覽各種網站來獲取更多資訊,甚至可在智慧行動裝置儲存各式卡片以備使用,免去攜帶的困擾。

停車場車輛管理:
在大型停車場停車,可打開智慧行動裝置連上瀏覽器,系統將自動記錄停車資訊。需查詢停車地點時,只要連上瀏覽器,即可在地圖上顯示當前位置、停車地點及路線。

商業分析
廣告推播與消費行為分析:
藉由雲端資料庫準確記錄消費者在商場或某一店鋪的停留位置和時間,為廣告商提供顧客消費行為的原始資料,經過專業的智慧雲端客流統計分析系統,為廣告商推播廣告提供最準確且具價值的資料。當消費者重複進入商場時,主動觸發廣告推播功能,通過資訊推播平台,把消費者感興趣的商家、商品以及促銷、打折等資訊推播到各式智慧行動裝置,消費者手持智慧裝置到達店鋪即可享受打折服務,為商家帶來更多的客源。

即時人員統計:
會議、展會、課堂、室外活動、旅遊團等人員統計,只需配戴智慧裝置上網即可簽到、隨時隨地點名。此外,可比較應到人員名單,顯示未到人員;記錄進入和離開區域時間,統計在場停留時間。

緊急措施應用
公共安全與火災等突發危險事件:
緊急情況發生時,可快速定位求助者的位置,方便一線救援人員在救援現場快速展開準確搜救行動,大量縮短救援時間,搶救遇險者的生命。

公共場所疏散指引:
緊急情況發生時,快速定位所有受困民眾位置,主動透過雲端動態導引受困民眾至最有效的疏散出口,透過精確的室內圖資可以與即時的人流分散機制建構有效的疏散出口。

尋找走失的夥伴或寵物:
兒童或寵物可配戴防拆腕帶(如果腕帶被拆或靠近門口,報警通知保安和家長),可以隨時查找綁定的智慧行動裝置位置,並顯示到達路線,快速找回走失的兒童或寵物。 ......【更多內容請閱讀科學月刊第568期】

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