科技是人類非凡想像力的最偉大成就。就定位和導航技術而言， GPS（全球定位系統）能夠根據衛星訊號提供精確戶外定位的技術是20世紀的一項重大進步，而 IPS（室內定位系統） 在GPS無法正常運作的室內環境中，室內定位系統開啟了一個全新的領域。本文將為您介紹室內定位系統，並概述可用的不同技術。
室內定位，也稱為室內位置追踪，是一種用於在 GPS 訊號不夠強的封閉空間內定位人員或物體的設備網路。簡而言之，它可以解釋為“室內 GPS”。就像 GPS 可以幫助人們在地球上的任何地方定位物體一樣，IPS 也可以在火車站、購物中心、醫院和地下等大型室內空間中實現相同的功能。室內定位系統通常透過智慧型手機或平板電腦等行動設備，讓您精確定位建築物內物體的位置。
IPS對於提升室內定位體驗至關重要。據估計，大約 人90%的時間都待在室內。因此，對室內定位服務技術的需求依然強勁，這也為IPS技術供應商帶來了巨大的市場機會。 IPS或許並非日常生活必需，但在進入陌生環境時，尤其是在GPS訊號極弱的緊急情況下，例如多層建築、煤礦等場所的災害救援，IPS就顯得至關重要。
很多人都想知道為什麼GPS不能在室內使用。如果你也有同樣的困惑，那就繼續閱讀，了解室內定位系統如今為何如此火爆。
室內使用時 GPS 訊號不準確
GPS的成功改變了我們與科技的關係。然而，它的效率僅在戶外表現良好，無法滿足複雜室內環境的需求。由於GPS技術利用軌道衛星的訊號，一旦衛星訊號試圖穿透屋頂和牆壁等障礙物進入建築物，訊號就會嚴重衰減。通常情況下，在沒有高樓遮蔽訊號的開放區域，GPS的定位精度可達5公尺至10公尺。
精準定位的廣泛應用
精準定位技術的廣泛應用提升了室內定位系統（IPS）服務的需求。儘管先前已有此需求，但由於室內定位系統能夠顯著提高服務效率，其在各領域的重要性日益凸顯。在GPS訊號覆蓋範圍之外，零售、醫療保健、軍事以及倉庫庫存追蹤等行業都在積極利用IPS定位服務。目前，IPS系統尚無通用標準，包括Google和藍牙技術聯盟（Bluetooth SIG）在內的行業領導者和組織正在積極競相為客戶推出此類解決方案。
在深入探討IPS技術之前，了解其工作原理至關重要。 IPS的工作原理與GPS的收發器原理類似。它利用各種信標和標籤，透過處理從不同錨點設備收集的資料來估算目標的位置。為了追蹤建築物內的物體，需要部署固定錨點來偵測附著在物體或人員身上的移動標籤所發出的訊號。這些錨點捕獲標籤訊號並將資料轉發到中央伺服器，伺服器隨後使用專門的演算法計算物體的即時座標。
與基於衛星的GPS不同，室內定位系統（IPS）融合了多種不同的技術，包括無線電、光學、聲學和磁學技術，每種技術都有其自身的優點和限制。不同的IPS技術和方法相互協作，朝著更高的精度方向發展。以下部分將介紹最常見的室內定位技術。
藍牙/低功耗藍牙
藍牙最初用於短距離資料交換，但現在已被廣泛應用，成為室內定位系統的基石。藍牙定位主要包括終端側定位和網路側定位。終端側定位適用於商場和機場等公共交通樞紐的定位和導航，而網路側定位更適用於倉庫中資產和人員的定位和追蹤。藍牙定位需要在目標區域部署信標，利用三邊測量和RSSI值變化來估算距離。通常，標準的藍牙定位精度約為3-5公尺。
一個很好的例子就是蘋果的 iBeacon。它使用 BLE 廣播訊號，附近的智慧型裝置可以檢測到這些訊號，從而觸發基於位置的服務和定位。
藍牙5.1標準引入了一種新的藍牙測向方法，具體來說， 藍牙 AoA 和 AoD藍牙AoA定位是一種全新的室內定位技術。它利用天線陣列檢測發射節點的訊號方向，並計算接收節點（網關）與發射節點（標籤）之間的相對方位或角度。借助這項技術，藍牙定位精度最高可達1公尺。
在此基礎上，最近推出的 藍牙6.0 引進了藍牙頻道偵測技術，實現安全精準的測距。該技術採用基於相位的測距 (PBR) 和往返時間 (RTT) 方法，是藍牙距離測量領域的重大創新。理論上，其精度可與超寬頻 (UWB) 相媲美，測量精度可達 10-30 公分。
無線網絡
利用Wi-Fi技術進行室內定位，可以充分利用商業和公共環境中已廣泛應用的現有基礎設施。許多公共場所，例如購物中心、醫院和餐廳，通常都提供無處不在的Wi-Fi接入點（AP）。同時，Wi-Fi接收器也是現代智慧型手機和平板電腦的標配組件。這為將Wi-Fi作為室內定位和導航解決方案的技術奠定了現成的基礎。
在部署基於 Wi-Fi 的室內定位系統時，需要預先對應接入點的座標。定位方法主要依賴測量訊號強度衰減或識別訊號分佈模式，從而計算終端用戶設備與存取點之間的相對位置。這使得無需額外硬體即可實現即時室內定位。 Wi-Fi 定位精準度通常在 5 到 15 公尺之間。
UWB（超寬頻）
UWB定位技術能夠高精度地定位建築物內的物體或人員，已成為主流的室內定位技術之一。由於UWB訊號的頻寬大於500MHz，頻率範圍為3.1-10.6GHz，因此可以透過發送和接收奈秒或亞奈秒的極窄脈衝來傳輸資料。 UWB通常利用時差（TDoA）來實現精確的室內定位。 UWB具有強大的抗多路徑幹擾能力和卓越的穿透能力，因此可以應用於靜止、移動物體以及人員的定位和跟踪，精度可達厘米級。
然而，UWB 的部署不如藍牙信標解決方案那麼簡單、快速且經濟高效。它需要安裝包含網關的完整系統，而且每個網關的覆蓋範圍有限（通常在 150 公尺左右），導致成本較高。在某些情況下，UWB 和藍牙 AoA 解決方案可以提供相當的定位效能。
如上文比較所示，選擇合適的即時定位系統 (RTLS) 取決於您對公分級精度的特定要求以及部署成本。雖然超寬頻 (UWB) 定位精度更高，但對於經濟實惠的室內導航和人流量分析而言，藍牙仍然是首選解決方案。
IPS（室內定位系統）是一個應用廣泛的概念，幾乎可以應用於所有需要精確定位室內空間內生物或非生物物體的產業。無論是在購物中心、遊樂園、交通樞紐、醫院、大學，甚至是大型企業辦公大樓，IPS 都能讓您透過智慧型手機應用程式輕鬆實現室內定位和導航，享受愉悅的體驗。以下列舉了一些 IPS 的常見應用案例。
機場和火車站
在交通樞紐，無論是大型機場、火車站或汽車站，室內定位系統都能大大幫助引導客流。旅客可以藉助數位室內地圖精確定位自己在車站內的位置，並找到一條不那麼擁擠的路線前往自己的車輛。交通樞紐還可以利用室內定位技術，為旅客提供更精準的位置資訊更新。
現實世界的例子包括BLE信標部署，例如： 印度地鐵站的L01A和澳洲黃金海岸機場的M3它們為成千上萬的日常通勤者和旅行者提供無縫的室內導航。
工業與製造業
近年來，室內定位系統在工業和製造業領域的應用迅速擴展，其目的在於提高工人安全、降低成本並縮短生產時間。尤其是在大型工廠中，室內定位系統在資產管理、物流和緊急應變方面發揮重要作用。
UWB 和藍牙 AoA 由於能夠提供複雜工業環境所需的高精度跟踪，它們已成為製造業的首選標準。
購物中心
IPS 不僅可用於提升消費者的購物體驗，還可用於供應商舉辦的基於位置的行銷活動。這些購物中心通常規模龐大，且往往配備複雜的基礎設施。基於共享導覽資產，顧客可以減少尋找所需商品的時間，並獲得有關商場內哪些商品方便取用的資訊。
一個有趣的部署 基於信標的近場行銷 涉及一位客戶使用 MOKO 的 W6 腕帶信標來篩選員工資料並準確統計訪客數量，從而提供有關設施人流量的寶貴見解。
醫療保健和醫院
幾十年來，醫院一直在努力解決複雜的室內尋路問題。室內定位系統可以幫助訪客輕鬆找到方向，從而減輕他們的壓力，減少遲到。此外，醫生和其他工作人員也能從中受益匪淺，他們可以快速定位移動設備（例如呼吸機或輪椅），在一定範圍內精確定位患者，並在緊急情況下避免延誤。
藍牙信標解決方案對於以下方面越來越重要： 醫療保健安全和資產追踪下圖展示了印度一家醫院如何採用 W6 和 W7 醫療腕帶即時監控病患位置和員工動向。欲了解更多信息，請點擊此處。 醫療保健專用應用 我們的物聯網技術。
多層停車場
多層停車場通常建在購物中心和大型辦公大樓下方，這些地方GPS訊號無法覆蓋。採用室內定位技術的智慧停車系統可以追蹤停車位的佔用情況，並引導駕駛直接找到最近的可用車位。此外，它還解決了常見的「我的車停在哪裡了？」的問題，因為用戶可以使用基於室內定位系統的數位地圖導航返回車輛。
很多人容易混淆GPS和IPS，因為它們功能相似，縮寫也相近。實際上，IPS可以看作是GPS的進一步發展與擴展。正如我們之前提到的，IPS和GPS最大的差別在於應用領域。 GPS較適用於室內環境，而IPS則主要針對室外空間設計。
由於室內外空間差異龐大，IPS和GPS的技術應用也截然不同。 GPS接收器需要鎖定來自三個或更多衛星的訊號才能確定位置並追蹤運動，而IPS則應用多種技術進行更精確的測量。值得注意的是，室內GPS仍是持續研究的領域，未來可能會出現新的解決方案。
室內導航和室內定位實際上是兩個獨立的應用程序，它們結合起來為用戶提供更佳的尋路體驗。室內定位可讓使用者精確定位在建築物內的位置，而室內導航則會為使用者規劃前往目的地的路徑。簡而言之，室內定位或追蹤是被動地記錄數據，而室內導航則是主動引導使用者沿著路徑行進。
室內導航將室內定位技術與尋路功能結合，在室內地圖上顯示一個藍點，該藍點會隨使用者即時移動。如果沒有室內導航系統，您目前的位置會顯示出來，但沒有方向指示；如果沒有室內定位系統，室內地圖的使用者就必須自行選擇地圖上的起始和終止座標。借助室內定位系統，您可以建立有效的互動式室內導航。
MOKOSmart 是值得信賴的物聯網設備合作夥伴。我們的團隊提供種類齊全、效能可靠的藍牙信標和網關，適用於室內定位系統。無論您的目標是提高營運效率、增強客戶互動，還是降低安全風險，如果您對室內定位和追蹤技術有任何疑問，都可以聯絡我們的技術團隊進行諮詢。
關於室內定位的常見問題
1. 2026年最精確的室內定位技術是什麼？
UWB 仍然是滿足厘米級精度要求的黃金標準，其次是藍牙 AoA，但藍牙 6.0 也有望成為精細距離應用中的強勁競爭對手。
2. 在我的倉庫中，我應該選擇 BLE 還是 UWB？
這取決於您的資產可視性需求。如果您需要高精準度追蹤小型工具，UWB 是更佳選擇。對於一般物流和人員追踪，BLE 信標解決方案更具成本效益和可擴展性。在工業園區進行追蹤時，LoRaWAN 也是一種出色的遠距離選擇。
3. IPS 能否在沒有網路連線的情況下運作？
是的，許多基於物聯網的定位解決方案可以透過直接與網關和智慧型設備通訊來實現本地定位。