混合室内定位技术克服动态环境挑战

在室内环境下无法使用GPS等定位技术。尤其是在造船厂中更难以定位，这是因为在施工过程中，造船环境不断地发生变化。由德国卡尔斯鲁厄理工学院（Karlsruhe Institute of Technology；KIT）及其合作伙伴Meyer Werft与Vomatec Innovations共同开发的定位系统，能够在室内动态的环境下进行人员定位。

相较于具有固定产线的汽车产业，船舶采用「建构模块」的原则进行制造。组装多个小单元创造出更大的单元。一部份已能行进的单元再配备线缆和管道，最后组装至更大的区段（section）。每十个区段形成一个模块，并进一步装配后运送至船舶装配厂。例如，一艘游轮大约由90个这样的模块组成。

「在这种环境下，人员的定位和及时传送安全相关讯息极其困难」，KIT信息处理技术研究所所长Wilhelm Stork解释。例如，目前要侦测并传送有关的安全威胁与风险（例如栏杆脱落、电缆或易燃的建材外露等），都必须以手动方式进行。而在侦测结束后再将信息提供给管理人员，开始决定必须采取必要的措施。

KIT信息处理技术研究所的Frank Hartmann说：「如果要以数字技术之力管理流程，创新的潜力十分巨大。」KIT信息处理技术研究所Frank Hartmann表示。Hartman已经开发出一种不仅能更快因应安全风险的解决方案、提高工作案全，同时也有助于优化物流以及实时记录施工进度。

研究人员采取混合途径打造系统：沿着施工现场的必要基础设施（如电源），将天线配置于短距离无线电通讯系统中。从测量距离到几支天线，都可以经由三边测量来决定。如果无线电接触到船腹的天线而使讯号减弱，则使用行动终端的动作传感器与加速传感器以及航位推算的方式估计位置。

「这使我们能够以合理的安装作业达到足够的定位精确度，」Hartmann解释说。

该系统已在Meyer造船厂成功进行测试，同时实现完全数字化。安全人员拍摄船舶零件的缺陷、风险或施工进度，并用合作伙伴Vomatec开发的App在手机上记录工作流程。该系统可同时撷取定位信息，并连接到所需的工作流程中。透过行动无线电或WLAN实时传送信息封包，并传送至服务器成为必须立刻进行处理的「事件」（event）。

在Meyer Werft的造船厂中，Hartman在建造中的游轮约1，200平方英呎的区域，展开各种不同的应用情景。除了造船业，土木工程或建造飞机也是未来可能的应用领域。

哈特曼已经在其Meyer Werft造船厂开展了各种应用场景。除造船业外，土木工程或的施工也是其他可能的应用领域。

这项研究是德国联邦政府资助之「SchiV 3.0计划」的一部份。除了KIT，合作伙伴还包括Meyer Werft、Co. KG以及Vomatec Innovations 等公司。

作者：Susan Hong

（参考原文：Indoor positioning for dynamic environments，by Christoph Hammerschmidt）