TWI447420B - 室內定位方法與系統，及電腦程式產品 - Google Patents

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TWI447420B
TWI447420B TW098135486A TW98135486A TWI447420B TW I447420 B TWI447420 B TW I447420B TW 098135486 A TW098135486 A TW 098135486A TW 98135486 A TW98135486 A TW 98135486A TW I447420 B TWI447420 B TW I447420B
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Description

室內定位方法與系統，及電腦程式產品
本發明是有關於一種定位方法與系統，且特別是有關於一種能在室內達到精確定位的方法、系統與電腦程式產品。
全球衛星定位系統(Global Position System，GPS)是由太空中的衛星、地面上的監測站，以及使用者端的GPS接收器所構成。由於GPS定位是採用衛星三角定位原理，因此最少只需要三顆衛星便可對使用者端的GPS接收器進行定位。換句話說，使用者只要在能接收到衛星訊號的地區，便可以方便地利用GPS取得定位及導航資訊。
然而當使用者端的GPS接收器係處於建築物等室內環境時，由於衛星訊號被建築物所阻擋，因而導致定位所需的資料不足而無法進行定位。為了解決上述問題，諸如像是紅外線定位技術、藍芽定位技術、無線感測器定位技術等適用於室內的定位方法也隨之因運而生。
以紅外線定位技術來說，因光線無法穿越障礙物，因而具有直線視距與傳輸距離較短這兩項缺點。而藍芽定位技術則受限於空間環境的複雜度，一旦空間環境過於複雜，藍芽系統的穩定性便有不足之虞。無線感測器定位技術包括到達時間(Time Of Arrival，TOA)、到達時間差(Time Difference Of Arrival，TDOA)、接收訊號角度(Angle of Arrival，AOA)以及訊號強度測距(Signal Strength Ranging，SSR)等方法，用以在室內進行測距及定位。然而在上述幾種測距方法中，容易因訊號受非視線(Non Line Of Sight，NLOS)傳播影響而產生不精確的定位結果。此外，在需要定位的目標數量過於龐大時，大量的TOA測距也將造成無線網路的壅塞。
本發明提供一種室內定位方法，避免定位延遲與漂移等問題，從而精確地定位出目標裝置在一室內環境的座標位置。
本發明提供一種室內定位系統，結合訊號強度與距離資訊，進而在定位時減少不必要的資料，以更有效率地對目標裝置進行定位。
本發明提供一種電腦程式產品，所包括的程式指令可載入電子裝置以使電子裝置具備在室內達到精確定位的功能。
本發明提出一種室內定位方法，用以在佈建有數個無線測距裝置的室內環境對目標裝置進行定位。此方法首先定義一初始權重。接著，自所有的無線測距裝置中，掃描出接近目標裝置的數個鄰近測距裝置，並計算各鄰近測距裝置的當前代表權重。接下來，比較初始權重與各鄰近測距裝置的當前代表權重，進而從鄰近測距裝置中篩選出數個參考測距裝置。在根據各參考測距裝置在室內環境中的佈建座標計算出一個以上的候選座標後，利用上述候選座標估計目標裝置當時所在的定位座標。
在本發明之一實施例中，其中定義初始權重的步驟包括透過封包交換機制取得目標裝置分別與各無線測距裝置之間的距離，並取得目標裝置分別接收自各無線測距裝置的訊號強度(Receive Signal Strength Indication，RSSI)。最後，利用所取得之所有距離與訊號強度計算初始權重。
在本發明之一實施例中，其中計算各鄰近測距裝置之當前代表權重的步驟包括取得目標裝置的最新歷史定位座標，並取得目標裝置分別接收自各鄰近測距裝置的最新歷史訊號強度，再利用最新歷史定位座標、各鄰近測距裝置所對應的最新歷史訊號強度與佈建座標來計算各鄰近測距裝置的當前代表權重。
在本發明之一實施例中，其中篩選出參考測距裝置的步驟包括自所有的鄰近測距裝置中，篩選出所對應之當前代表權重與初始權重的差值小於一預設值的鄰近測距裝置以作為參考測距裝置。
在本發明之一實施例中，此室內定位方法更包括在第一次對目標裝置進行定位時，以所有鄰近測距裝置全數作為參考測距裝置，並根據各參考測距裝置在室內環境中的佈建座標計算上述候選座標，以及利用上述候選座標以估計目標裝置當時所在的定位座標。
在本發明之一實施例中，其中根據各參考測距裝置的佈建座標計算上述候選座標的步驟包括當參考測距裝置的數量大於或等於3時，從所有的參考測距裝置中任取3個被選裝置，並利用這3個被選裝置個別對應的佈建座標產生其中一個候選座標。此室內定位方法將重複上述各步驟直到從參考測距裝置中取出3個被選裝置的所有組合均被處理過為止。
在本發明之一實施例中，其中利用上述候選座標以估計目標裝置之定位座標的步驟包括利用一濾波演算法處理上述候選座標以產生定位座標。而濾波演算法包括卡爾曼濾波(Kalman filter)演算法以及H-無窮大濾波(H-infinity filter)演算法等。
在本發明之一實施例中，其中在利用上述候選座標以估計出定位座標的步驟之後，此室內定位方法更包括以定位座標作為目標裝置的最新歷史定位座標，並且儲存最新歷史定位座標。
在本發明之一實施例中，其中在利用上述候選座標以估計定位座標的步驟之後，此室內定位方法更包括取得室內環境的配置圖，並依據定位座標在配置圖上顯示目標裝置當時所在的位置。
在本發明之一實施例中，其中無線測距裝置與目標裝置均符合一短距離無線通訊標準，而短距離無線通訊標準包括IEEE 802.15.4a通訊標準。
從另一觀點來看，本發明提出一種電腦程式產品，包括用以載入電子裝置的至少一程式指令，上述程式指令在載入電子裝置後，便可執行上述之室內定位方法。從再一觀點來看，本發明提出一種室內定位系統，此系統包括佈建於一室內環境的數個無線測距裝置、目標裝置以及定位伺服器。其中，當目標裝置位於室內環境時，透過無線感測網路耦接上數無線測距裝置，並自上述無線測距裝置中掃描出數個鄰近測距裝置。定位伺服器耦接儲存單元與顯示單元，用以定義一初始權重，並在取得目標裝置所決定的鄰近測距裝置後，計算各鄰近測距裝置的當前代表權重。定位伺服器比較初始權重與各鄰近測距裝置的當前代表權重，以自鄰近測距裝置中篩選出數個參考測距裝置，再根據各參考測距裝置在室內環境中的佈建座標計算至少一候選座標，以及利用上述候選座標來估計目標裝置當時所在的定位座標。
在本發明之一實施例中，其中目標裝置透過封包交換機制取得分別與各無線測距裝置之間的距離，以及取得分別接收自各無線測距裝置的訊號強度，並將所取得之所有距離與訊號強度傳送至定位伺服器。定位伺服器則利用所接收到的所有距離與訊號強度計算初始權重。
在本發明之一實施例中，其中定位伺服器取得目標裝置的最新歷史定位座標，並取得目標裝置分別接收自各鄰近測距裝置的最新歷史訊號強度，以及利用最新歷史定位座標、各鄰近測距裝置所對應的最新歷史訊號強度與佈建座標，計算出各鄰近測距裝置的當前代表權重。
在本發明之一實施例中，其中定位伺服器自鄰近測距裝置中，篩選出所對應之當前代表權重與初始權重的差值小於一預設值的所有鄰近測距裝置，以作為參考測距裝置。
在本發明之一實施例中，其中定位伺服器在第一次對目標裝置進行定位時，以鄰近測距裝置全數作為參考測距裝置，並根據各參考測距裝置在室內環境中的佈建座標計算上述候選座標，以及利用上述候選座標以估計目標裝置當時所在的定位座標。
在本發明之一實施例中，其中定位伺服器在參考測距裝置的數量大於或等於3時，從參考測距裝置中任取3個被選裝置，並利用3個被選裝置個別對應的佈建座標產生其中一個候選座標。定位伺服器重複上述動作直到從參考測距裝置中取出3個被選裝置的所有組合均處理過為止。
在本發明之一實施例中，其中定位伺服器利用一濾波演算法處理上述候選座標以產生定位座標。而濾波演算法包括卡爾曼濾波演算法以及H-無窮大濾波演算法。
在本發明之一實施例中，其中定位伺服器以定位座標作為目標裝置的最新歷史定位座標，並將最新歷史定位座標儲存於儲存單元。
在本發明之一實施例中，其中定位伺服器自儲存單元取得室內環境的配置圖，並將配置圖顯示於顯示單元，以及依據定位座標在配置圖上顯示目標裝置當時所在的位置。
在本發明之一實施例中，其中無線測距裝置與目標裝置符合短距離無線通訊標準。而短距離無線通訊標準包括IEEE 802.15.4a通訊標準。
從又一觀點來看，本發明提出一種室內定位系統，包括佈建於一室內環境的多個無線測距裝置與一目標裝置，目標裝置包括儲存單元與顯示單元。其中，目標裝置定義有一初始權重。當目標裝置位於室內環境時，透過無線感測網路耦接上數無線測距裝置，並自無線測距裝置中掃描出數個鄰近測距裝置，以及計算各鄰近測距裝置的當前代表權重。在比較初始權重與各鄰近測距裝置的當前代表權重後，目標裝置自鄰近測距裝置中篩選出數個參考測距裝置。接著，目標裝置根據各參考測距裝置在室內環境中的佈建座標計算至少一候選座標，以及利用候選座標估計出目標裝置當時所在的定位座標。
在本發明之一實施例中，其中目標裝置透過一封包交換機制取得分別與各無線測距裝置之間的距離，並取得分別接收自各無線測距裝置的訊號強度，以及利用所取得之所有距離與訊號強度計算初始權重。
在本發明之一實施例中，其中目標裝置取得最新歷史定位座標，並取得分別接收自各鄰近測距裝置的最新歷史訊號強度。目標裝置利用最新歷史定位座標、各鄰近測距裝置所對應的最新歷史訊號強度與佈建座標，計算各鄰近測距裝置的當前代表權重。
在本發明之一實施例中，其中目標裝置自鄰近測距裝置中篩選出所對應之當前代表權重與初始權重的差值小於一預設值的所有鄰近測距裝置，以作為參考測距裝置。
在本發明之一實施例中，其中目標裝置在第一次進行定位時，以鄰近測距裝置全數作為參考測距裝置，並根據各參考測距裝置在室內環境中的佈建座標計算上述候選座標，以及利用上述候選座標以估計出目標裝置當時所在的定位座標。
在本發明之一實施例中，其中目標裝置在參考測距裝置的數量大於或等於3時，從參考測距裝置中任取3個被選裝置，並利用3個被選裝置個別對應的佈建座標產生其中一個候選座標。目標裝置重複上述各動作直到從參考測距裝置中取出3個被選裝置的所有組合均處理過為止。
在本發明之一實施例中，其中目標裝置利用一濾波演算法處理候選座標以產生定位座標，而濾波演算法包括卡爾曼濾波演算法以及H-無窮大濾波演算法。
在本發明之一實施例中，其中目標裝置以定位座標作為最新歷史定位座標，並將最新歷史定位座標儲存於一儲存單元。
在本發明之一實施例中，其中目標裝置自一儲存單元取得室內環境的配置圖，並將配置圖顯示於顯示單元，以及依據定位座標在配置圖上顯示目標裝置當時所在的位置。
在本發明之一實施例中，其中無線測距裝置與目標裝置符合短距離無線通訊標準。而短距離無線通訊標準可以是IEEE 802.15.4a通訊標準。
基於上述，本發明在利用室內環境中的多個無線測距裝置來對目標裝置進行定位時，依據距離與訊號強度的比例篩選出有利的參考測距裝置，避免使用不當之無線測距裝置所提供的錯誤資訊，進而產生更精確的定位結果。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是依照本發明之一實施例所繪示之室內定位方法的流程圖，以下是說明在佈建有數個無線測距裝置的室內環境對一目標裝置進行定位的詳細步驟。在對目標裝置進行定位之前，本實施例所述之室內定位方法首先必需在沒有干擾的情況下，定義此室內環境所對應的一初始權重，進而在爾後對目標裝置進行定位時，利用初始權重篩選出適當的無線測距裝置作為定位時的參考。
在本實施例中，假設無線測距裝置與目標裝置均符合同樣的短距離無線通訊標準，例如IEEE 802.15.4a通訊標準。由於符合IEEE 802.15.4a通訊標準的裝置支援以對稱兩側雙向測距(Symmetric Double-Sided Two Way Ranging，SDS-TWR)方式來計算兩裝置間的距離，因此在定義初始權重時，首先可透過封包交換機制取得目標裝置分別與各無線測距裝置之間的距離。好比說，利用目標裝置與各無線測距裝置之間兩次封包交換的時間來量測兩個裝置間的距離。接下來，取得目標裝置分別接收自各無線測距裝置的訊號強度(Receive Signal Strength Indication，RSSI)。最後，利用所取得之所有距離與訊號強度計算初始權重。
舉例來說，本實施例首先以下列算式計算無線測距裝置i所對應的子初始權重DSWi ：
其中，RDi 表示透過封包交換機制所取得目標裝置與無線測距裝置i之間的距離。RSSIi 則是目標裝置在無任何干擾的情況下，接收自無線測距裝置i的訊號強度。而A是通訊平台的轉換參數，在目標裝置與無線測距裝置採用不同的通訊標準時，A的值也會隨之改變。n則是一訊號傳播常數。室內環境中的每個無線測距裝置均可透過上述算式計算出所對應的子初始權重，而室內環境所對應的初始權重例如可以是各無線測距裝置之子初始權重的平均值、加權平均、或其他數學運算結果，在此並不加以限制。
在需要對室內環境中的目標裝置進行定位時，首先如步驟110所示，目標裝置本身可自佈建在室內環境的所有無線測距裝置中，掃描出接近目標裝置的數個鄰近測距裝置。舉例來說，越靠近目標裝置的無線測距裝置應對應較高的訊號強度，因此目標裝置可根據接收自各無線測距裝置的訊號強度來取得鄰近測距裝置。
接著在步驟120中，計算各鄰近測距裝置的當前代表權重。本實施例是參考上一次對目標裝置進行定位時所產生的歷史資訊來計算各鄰近測距裝置的當前代表權重。詳細地說，在計算每一鄰近測距裝置的當前代表權重時，首先必需取得目標裝置的最新歷史定位座標(亦即，最近一次定位的結果)，以及目標裝置分別接收自各鄰近測距裝置的最新歷史訊號強度。接著再利用最新歷史定位座標、各鄰近測距裝置所對應的最新歷史訊號強度與其佈建座標，計算出各鄰近測距裝置的當前代表權重。下列算式是計算鄰近測距裝置j之當前代表權重RTWj 的範例：
其中，RSSIj 表示目標裝置接收自鄰近測距裝置j的最新歷史訊號強度。L(x)與L(y)分別表示目標裝置之歷史定位座標的x軸座標與y軸座標，而Nj (x)與Nj (y)則是鄰近測距裝置j之佈建座標的x軸座標與y軸座標。A是通訊平台的轉換參數，且n是訊號傳播常數。
接下來如步驟130所示，比較初始權重與各鄰近測距裝置的當前代表權重，進而從鄰近測距裝置中篩選出數個參考測距裝置。舉例來說，本實施例將計算各鄰近測距裝置所對應之當前代表權重與初始權重之間的差值，並選取對應的差值小於一預設值的鄰近測距裝置以作為參考測距裝置。
接著在步驟140中，根據各參考測距裝置在室內環境中的佈建座標來計算至少一候選座標。在本實施例中，是利用三點定位法來計算候選座標，因此必須先判斷在步驟130所篩選出的參考測距裝置數量是否大於或等於3。若是，則從參考測距裝置中任取3個被選裝置，並利用這3個被選裝置個別對應的佈建座標產生其中一個候選座標。假設取出的3個被選裝置所個別對應的候選座標為(x1,y1)、(x2,y2)與(x3,y3)，那麼對應的候選座標(xc,yc)可由下列算式產生：
其中，r1、r2與r3分別表示3個被選裝置與目標裝置的距離，是由目標裝置與被選裝置透過封包交換機制(例如SDS-TWR方式)所取得。本實施例所述之室內定位方法會重複自所有的參考測距裝置中取出3個被選裝置並計算對應的候選座標，直到從參考測距裝置中取出3個被選裝置的所有組合均處理過為止。換句話說，倘若參考測距裝置的數量為5，那麼步驟140會計算出10個(即C5取3)候選座標。
最後如步驟150所示，利用上述候選座標以估計目標裝置當時所在的定位座標。本實施例是利用濾波演算法對上述候選座標進行處理以產生定位座標。而濾波演算法可以是卡爾曼濾波(Kalman filter)演算法或H-無窮大濾波(H-infinity filter)演算法等等，在此並不對濾波演算法的種類加以限制。此外，在透過濾波演算法將多個候選座標收斂為定位座標時，還可以利用與無線干擾或折射現象有關的環境誤差值，以及受到裝置硬體設計影響的裝置誤差值進行補償，進而產生更優化的定位結果。
如圖1所示，本實施例在利用室內環境中的無線測距裝置定位一目標裝置時，係根據訊號強度以及距離資訊來選擇有助於定位的參考測距裝置，如此一來不但能減少不夠準確的定位資料，更可以詳細定位出目標裝置的座標位置。在計算目標裝置的定位座標之後，本實施例接著取得室內環境的配置圖，並依據定位座標在配置圖上顯示目標裝置當時所在的位置，進而讓使用者更便於檢視目標裝置的狀態。此外，此次產生的定位座標亦會被視為目標裝置的最新歷史定位座標，並且被儲存起來以作為下次定位時選擇參考測距裝置時的依據。反覆透過圖1所示之各步驟並儲存每次產生的定位座標，便可對在室內環境不斷移動的目標裝置持續進行定位。
然由於每次定位時都必須參考前次定位的結果，因此本發明另提出了一種處理流程以處理第一次對目標裝置進行定位的情況。圖2是依照本發明之另一實施例所繪示之室內定位方法的流程圖，首先如步驟210所示，由目標裝置掃描室內環境中的所有無線測距裝置，進而從中選出靠近目標裝置的數個鄰近測距裝置。
在第一次對目標裝置進行定位時，因缺乏前次定位結果的輔助而無法進一步從鄰近測距裝置中篩選出適當的參考測距裝置，因此如步驟220所示，本實施例將所有的鄰近測距裝置全數作為參考測距裝置。接著在步驟230中，根據各參考測距裝置在室內環境中的佈建座標計算至少一候選座標。最後在步驟240中，利用上述候選座標以估計目標裝置當時所在的定位座標。由於步驟230及步驟240與圖1之步驟140及步驟150相同或相似，故在此不再贅述。同樣地，在計算目標裝置的定位座標後，也可配合室內環境的配置圖而在圖上顯示目標裝置當時的位置。而第一次定位產生的定位座標也將成為第一筆歷史定位座標。
本發明另外提出了一種室內定位系統，此室內定位系統包括佈建在一室內環境的數個無線測距裝置、目標裝置，以及定位伺服器。圖3是依照本發明之一實施例所繪示之室內定位系統的示意圖。如圖3所示，室內定位系統300包括10個無線測距裝置(無線測距裝置310~319)，這些無線測距裝置例如可佈建在室內環境的天花板或牆壁四周，在此並不加以限制。無線測距裝置310~319與目標裝置320符合同樣的短距離無線通訊標準，例如IEEE 802.15.4a通訊標準。當目標裝置320位於室內環境時，可透過無線感測網路耦接無線測距裝置310~319。
在本實施例中，定位伺服器330可以是電腦系統或其他具備運算處理能力的電子裝置。定位伺服器330耦接至儲存單元(例如記憶體、硬碟等)與顯示單元(例如螢幕)，且在定位伺服器330中，定義有一初始權重。
當需要對目標裝置320進行定位時，只需由目標裝置320將掃描出的鄰近測距裝置，以及與各鄰近測距裝置之間的距離資訊提供給定位伺服器330，接著便可由定位伺服器330依照前述實施例所述之方法，從中篩選出適當的參考測距裝置。並在利用參考測距裝置的佈建座標計算出多個候選座標後，利用濾波演算法對候選座標進行收斂，以產生的目標裝置320當時的定位座標。由於定位伺服器330計算目標裝置320之定位座標的方法與前述實施例相同或相似，故在此不再贅述。
在每次完成目標裝置320的定位後，定位伺服器330可自儲存單元取得室內環境的配置圖，並將配置圖顯示於顯示單元，同時依據定位座標在配置圖上顯示目標裝置當時所在的位置。而每次計算出的定位座標作亦將被視為目標裝置320的最新歷史定位座標，並被定位伺服器330儲存於儲存單元。
在本實施例中，目標裝置320在將鄰近測距裝置以及距離資訊資訊提供給定位伺服器330時，例如是透過無線感測網路中的路由節點(router，未繪示)將資訊傳送至協調節點(coordinator，未繪示)，再由協調節點將蒐集到的資訊透過傳輸介面(例如RS232介面)回傳至定位伺服器330。由於在每次定位時需由目標裝置320透過無線感測網路提供給定位伺服器330的資訊量不高，因而能使網路頻寬獲得更有效的利用。
值得一提的是，由於定位伺服器330每次在對移動中的目標裝置320進行定位時，均結合了多個候選座標的資訊並採用濾波演算法對資料做運算處理，因此不但可以修正定位偏差，更能加快定位速度，以及讓使用者在顯示單元看到目標裝置320在室內環境平滑移動的效果。
在本發明的另一實施例中，室內定位系統包括佈建於室內環境的數個無線測距裝置以及一目標裝置。其中，目標裝置包括儲存單元與顯示單元，且本身便具備運算及處理資料的能力，因此與圖3所示之室內定位系統300不同的是，本實施例所述之目標裝置本身便可在取得鄰近測距裝置後，從中篩選出適當的參考測距裝置，並根據參考測距裝置計算數個候選座標，以及透過濾波演算法將上述候選座標收斂為表示目標裝置當前位置的定位座標。在將定位座標搭配室內環境的配置圖顯示於顯示單元時，便可讓使用者得知目標裝置目前在室內環境的位置狀態。同樣地，每此計算出的定位座標亦會被儲存至儲存單元，以作為目標裝置的最新歷史定位座標。由於本實施例所述之目標裝置計算定位座標的方式與前述實施例相同或相似，故在此不再贅述。
本發明另提供一種電腦程式產品，其係用以執行上述室內定位方法。此電腦程式產品基本上是由數個程式指令片段所組成(例如設定程式指令片段、以及部署程式指令片段等等)，在將這些程式指令片段載入電子裝置(例如定位伺服器或目標裝置)並執行之後，即可完成上述室內定位方法的各步驟，並使得電子裝置具備定位目標裝置的功能。
綜上所述，本發明所述之室內定位方法與系統及電腦程式產品是結合無線測距以及訊號強度這兩項資訊，在鄰近目標裝置的無線測距裝置中選出有利的參考測距裝置，進而透過篩選出的參考測距裝置更有效率地得到精確的定位結果。另外，由於在求取目標裝置的定位座標時，是透過濾波演算法將多個候選座標收斂為最終的定位座標，因此不但可修正定位偏差，還可以加快定位速度，同時在將定位結果顯示給使用者觀看時，能透過平滑處理使得顯示結果更接近目標裝置的移動情形。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
110～150．．．本發明之一實施例所述之室內定位方法之各步驟
210～240．．．本發明之另一實施例所述之室內定位方法之各步驟
300．．．室內定位系統
310、311、312、313、314、315、316、317、318、319．．．無線測距裝置
320．．．目標裝置
330．．．定位伺服器
圖1是依照本發明之一實施例所繪示之室內定位方法的流程圖。
圖2是依照本發明之另一實施例所繪示之室內定位方法的流程圖。
圖3是依照本發明之一實施例所繪示之室內定位系統的示意圖。
110～150．．．本發明之一實施例所述之室內定位方法之各步驟

Claims (48)

  1. 一種室內定位方法，用以在佈建有多個無線測距裝置的一室內環境對一目標裝置進行定位，該方法包括：定義一初始權重；自該些無線測距裝置中，掃描出接近該目標裝置的多個鄰近測距裝置；計算各該些鄰近測距裝置的一當前代表權重；比較該初始權重與各該些鄰近測距裝置的該當前代表權重，以自該些鄰近測距裝置中篩選出多個參考測距裝置；根據各該些參考測距裝置在該室內環境中的一佈建座標計算至少一候選座標；以及利用該至少一候選座標以估計該目標裝置當時所在的一定位座標。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中定義該初始權重的步驟包括：透過一封包交換機制取得該目標裝置分別與各該些無線測距裝置之間的一距離；取得該目標裝置分別接收自各該些無線測距裝置的一訊號強度(Receive Signal Strength Indication，RSSI)；以及利用所取得之所有距離與訊號強度計算該初始權重。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中計算各該些鄰近測距裝置之該當前代表權重的步驟包括：取得該目標裝置的一最新歷史定位座標；取得該目標裝置分別接收自各該些鄰近測距裝置的一最新歷史訊號強度；以及利用該最新歷史定位座標、各該些鄰近測距裝置所對應的該最新歷史訊號強度與該佈建座標，計算各該些鄰近測距裝置的該當前代表權重。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中比較該初始權重與各該些鄰近測距裝置的該當前代表權重，以篩選出該些參考測距裝置的步驟包括：自該些鄰近測距裝置中，篩選出所對應之該當前代表權重與該初始權重的差值小於一預設值的所有鄰近測距裝置，以作為該些參考測距裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，更包括：當第一次對該目標裝置進行定位時，以該些鄰近測距裝置全數作為該些參考測距裝置；根據各該些參考測距裝置在該室內環境中的該佈建座標計算該至少一候選座標；以及利用該至少一候選座標以估計該目標裝置當時所在的該定位座標。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中根據各該些參考測距裝置的該佈建座標計算該至少一候選座標的步驟包括：當該些參考測距裝置的數量大於或等於3時，從該些參考測距裝置中任取3個被選裝置；利用3個被選裝置個別對應的該佈建座標產生該至少一候選座標其中之一；以及重複上述各步驟直到從該些參考測距裝置中取出3個被選裝置的所有組合均處理過為止。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中利用該至少一候選座標以估計該目標裝置之該定位座標的步驟包括：利用一濾波演算法處理該至少一候選座標以產生該定位座標。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之室內定位方法，其中該濾波演算法包括卡爾曼濾波(Kalman filter)演算法以及H-無窮大濾波(H-infinity filter)演算法。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中在利用該至少一候選座標以估計該定位座標的步驟之後，更包括：以該定位座標作為該目標裝置的一最新歷史定位座標；以及儲存該最新歷史定位座標。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中在利用該至少一候選座標以估計該定位座標的步驟之後，更包括：取得該室內環境的一配置圖；以及依據該定位座標在該配置圖上顯示該目標裝置當時所在的位置。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之室內定位方法，其中該些無線測距裝置與該目標裝置符合一短距離無線通訊標準。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之室內定位方法，其中該短距離無線通訊標準包括IEEE 802.15.4a通訊標準。
  13. 一種室內定位系統，包括：多個無線測距裝置，佈建於一室內環境；一目標裝置，當該目標裝置位於該室內環境時，透過一無線感測網路耦接該些無線測距裝置，並自該些無線測距裝置中掃描出多個鄰近測距裝置；以及一定位伺服器，耦接一儲存單元與一顯示單元，其中該定位伺服器定義有一初始權重，該定位伺服器在取得該些鄰近測距裝置後，計算各該些鄰近測距裝置的一當前代表權重，比較該初始權重與各該些鄰近測距裝置的該當前代表權重，以自該些鄰近測距裝置中篩選出多個參考測距裝置，根據各該些參考測距裝置在該室內環境中的一佈建座標計算至少一候選座標，以及利用該至少一候選座標以估計該目標裝置當時所在的一定位座標。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之室內定位系統，其中該目標裝置透過一封包交換機制取得分別與各該些無線測距裝置之間的一距離，並取得分別接收自各該些無線測距裝置的一訊號強度，在該目標裝置傳送所取得之所有距離與訊號強度至該定位伺服器後，該定位伺服器利用所接收之所有距離與訊號強度計算該初始權重。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之室內定位系統，其中該定位伺服器取得該目標裝置的一最新歷史定位座標，取得該目標裝置分別接收自各該些鄰近測距裝置的一最新歷史訊號強度，以及利用該最新歷史定位座標、各該些鄰近測距裝置所對應的該最新歷史訊號強度與該佈建座標，計算各該些鄰近測距裝置的該當前代表權重。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之室內定位系統，其中該定位伺服器自該些鄰近測距裝置中，篩選出所對應之該當前代表權重與該初始權重的差值小於一預設值的所有鄰近測距裝置，以作為該些參考測距裝置。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之室內定位系統，其中該定位伺服器在第一次對該目標裝置進行定位時，以該些鄰近測距裝置全數作為該些參考測距裝置，根據各該些參考測距裝置在該室內環境中的該佈建座標計算該至少一候選座標，以及利用該至少一候選座標以估計該目標裝置當時所在的該定位座標。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之室內定位系統，其中該定位伺服器在該些參考測距裝置的數量大於或等於3時，從該些參考測距裝置中任取3個被選裝置，利用3個被選裝置個別對應的該佈建座標產生該至少一候選座標其中之一，該定位伺服器重複上述各動作直到從該些參考測距裝置中取出3個被選裝置的所有組合均處理過為止。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之室內定位系統，其中該定位伺服器利用一濾波演算法處理該至少一候選座標以產生該定位座標。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之室內定位系統，其中該濾波演算法包括卡爾曼濾波演算法以及H-無窮大濾波演算法。
  21. 如申請專利範圍第13項所述之室內定位系統，其中該定位伺服器以該定位座標作為該目標裝置的一最新歷史定位座標，並儲存該最新歷史定位座標於該儲存單元。
  22. 如申請專利範圍第13項所述之室內定位系統，其中該定位伺服器自該儲存單元取得該室內環境的一配置圖，顯示該配置圖於該顯示單元，並依據該定位座標在該配置圖上顯示該目標裝置當時所在的位置。
  23. 如申請專利範圍第13項所述之室內定位系統，其中該些無線測距裝置與該目標裝置符合一短距離無線通訊標準。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之室內定位系統，其中該短距離無線通訊標準包括IEEE 802.15.4a通訊標準。
  25. 一種室內定位系統，包括：多個無線測距裝置，佈建於一室內環境；以及一目標裝置，包括一儲存單元與一顯示單元，其中該目標裝置定義有一初始權重，當該目標裝置位於該室內環境時，透過一無線感測網路耦接該些無線測距裝置，並自該些無線測距裝置中掃描出多個鄰近測距裝置，計算各該些鄰近測距裝置的一當前代表權重，比較該初始權重與各該些鄰近測距裝置的該當前代表權重，以自該些鄰近測距裝置中篩選出多個參考測距裝置，根據各該些參考測距裝置在該室內環境中的一佈建座標計算至少一候選座標，以及利用該至少一候選座標以估計該目標裝置當時所在的一定位座標。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之室內定位系統，其中該目標裝置透過一封包交換機制取得分別與各該些無線測距裝置之間的一距離，並取得分別接收自各該些無線測距裝置的一訊號強度，以及利用所取得之所有距離與訊號強度計算該初始權重。
  27. 如申請專利範圍第25項所述之室內定位系統，其中該目標裝置取得一最新歷史定位座標，並取得分別接收自各該些鄰近測距裝置的一最新歷史訊號強度，以及利用該最新歷史定位座標、各該些鄰近測距裝置所對應的該最新歷史訊號強度與該佈建座標，計算各該些鄰近測距裝置的該當前代表權重。
  28. 如申請專利範圍第25項所述之室內定位系統，其中該目標裝置自該些鄰近測距裝置中，篩選出所對應之該當前代表權重與該初始權重的差值小於一預設值的所有鄰近測距裝置，以作為該些參考測距裝置。
  29. 如申請專利範圍第25項所述之室內定位系統，其中該目標裝置在第一次進行定位時，以該些鄰近測距裝置全數作為該些參考測距裝置，根據各該些參考測距裝置在該室內環境中的該佈建座標計算該至少一候選座標，以及利用該至少一候選座標以估計該目標裝置當時所在的該定位座標。
  30. 如申請專利範圍第25項所述之室內定位系統，其中該目標裝置在該些參考測距裝置的數量大於或等於3時，從該些參考測距裝置中任取3個被選裝置，利用3個被選裝置個別對應的該佈建座標產生該至少一候選座標其中之一，該目標裝置重複上述各動作直到從該些參考測距裝置中取出3個被選裝置的所有組合均處理過為止。
  31. 如申請專利範圍第25項所述之室內定位系統，其中該目標裝置利用一濾波演算法處理該至少一候選座標以產生該定位座標。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之室內定位系統，其中濾波演算法包括卡爾曼濾波演算法以及H-無窮大濾波演算法。
  33. 如申請專利範圍第25項所述之室內定位系統，其中該目標裝置以該定位座標作為一最新歷史定位座標，並儲存該最新歷史定位座標於該儲存單元。
  34. 如申請專利範圍第25項所述之室內定位系統，其中該目標裝置自該儲存單元取得該室內環境的一配置圖，顯示該配置圖於該顯示單元，並依據該定位座標在該配置圖上顯示該目標裝置當時所在的位置。
  35. 如申請專利範圍第25項所述之室內定位系統，其中該些無線測距裝置與該目標裝置符合一短距離無線通訊標準。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之室內定位系統，其中其中該短距離無線通訊標準包括IEEE 802.15.4a通訊標準。
  37. 一種電腦程式產品，包括至少一程式指令，該些程式指令用以載入一電子裝置以執行下列步驟：定義一初始權重；自佈建在一室內環境的多個無線測距裝置中，取得接近一目標裝置的多個鄰近測距裝置；計算各該些鄰近測距裝置的一當前代表權重；比較該初始權重與各該些鄰近測距裝置的該當前代表權重，以自該些鄰近測距裝置中篩選出多個參考測距裝置；根據各該些參考測距裝置在該室內環境中的一佈建座標計算至少一候選座標；以及利用該至少一候選座標以估計該目標裝置當時所在的一定位座標。
  38. 如申請專利範圍第37項所述之電腦程式產品，其中該些程式指令在定義該初始權重時，取得該目標裝置透過一封包交換機制所取得之分別與各該些無線測距裝置之間的一距離，並取得該目標裝置分別接收自各該些無線測距裝置的一訊號強度，以及利用所取得之所有距離與訊號強度計算該初始權重。
  39. 如申請專利範圍第37項所述之電腦程式產品，其中該些程式指令在計算各該些鄰近測距裝置之該當前代表權重時，取得該目標裝置的一最新歷史定位座標，取得該目標裝置分別接收自各該些鄰近測距裝置的一最新歷史訊號強度，以及利用該最新歷史定位座標、各該些鄰近測距裝置所對應的該最新歷史訊號強度與該佈建座標，計算各該些鄰近測距裝置的該當前代表權重。
  40. 如申請專利範圍第37項所述之電腦程式產品，其中該些程式指令自該些鄰近測距裝置中，篩選出所對應之該當前代表權重與該初始權重的差值小於一預設值的所有鄰近測距裝置，以作為該些參考測距裝置。
  41. 如申請專利範圍第37項所述之電腦程式產品，其中該些程式指令在第一次對該目標裝置進行定位時，以該些鄰近測距裝置全數作為該些參考測距裝置，根據各該些參考測距裝置在該室內環境中的該佈建座標計算該至少一候選座標，以及利用該至少一候選座標以估計該目標裝置當時所在的該定位座標。
  42. 如申請專利範圍第37項所述之電腦程式產品，其中該些程式指令在根據各該些參考測距裝置的該佈建座標計算該至少一候選座標時，當該些參考測距裝置的數量大於或等於3時，從該些參考測距裝置中任取3個被選裝置，利用3個被選裝置個別對應的該佈建座標產生該至少一候選座標其中之一，該些程式指令重複上述各步驟直到從該些參考測距裝置中取出3個被選裝置的所有組合均處理過為止。
  43. 如申請專利範圍第37項所述之電腦程式產品，其中該些程式指令在利用該至少一候選座標以估計該目標裝置之該定位座標時，利用一濾波演算法處理該至少一候選座標以產生該定位座標。
  44. 如申請專利範圍第43項所述之電腦程式產品，其中該濾波演算法包括卡爾曼濾波(Kalman filter)演算法以及H-無窮大濾波(H-infinity filter)演算法。
  45. 如申請專利範圍第37項所述之電腦程式產品，其中該些程式指令在利用該至少一候選座標以估計該定位座標之後，更包括以該定位座標作為該目標裝置的一最新歷史定位座標，並儲存該最新歷史定位座標。
  46. 如申請專利範圍第37項所述之電腦程式產品，其中該些程式指令在利用該至少一候選座標以估計該定位座標之後，更包括取得該室內環境的一配置圖，以及依據該定位座標在該配置圖上顯示該目標裝置當時所在的位置。
  47. 如申請專利範圍第37項所述之電腦程式產品，其中該些無線測距裝置與該目標裝置符合一短距離無線通訊標準。
  48. 如申請專利範圍第47項所述之電腦程式產品，其中該短距離無線通訊標準包括IEEE 802.15.4a通訊標準。
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