破除公分級精準度迷思　藍牙技術優勢照亮即時定位商機

這些應用通常僅要求數百公尺級的精度、超過一秒的延遲，而且在功耗上幾乎沒有限制。第二代位置服務在2010年出現，內建藍牙、Wi-Fi、衛星導航系統(GNSS)與蜂巢式行動技術的智慧型手機也隨之普及。這促進了導航及尋路、近接感知行銷與廣告、社群應用程式，以及近期的Uber、Deliveroo等即時需求快遞服務。這些應用通常需要數十公尺級的精度，與幾秒鐘或更長時間的延遲。

近十年來物聯網(IoT)興起，激發了資產追蹤、車隊管理與近接服務等針對企業特定用途的第三代位置服務。如今，工業4.0和即時定位系統(RTLS)的出現，正在推動下一波行動定位服務。這些技術能夠在室內及戶外環境中，以高精準度定位和追蹤物品、人員。實現此類技術的典型解決方案包括應用於戶外的GNSS及即時動態定位技術(RTK)；一些短距離無線連接方案，如藍牙技術、Wi-Fi、超寬頻(UWB)及主動式RFID和未來的5G定位等，都將協助實現更精準、確實、可靠且能無縫銜接室內和室外的定位服務。

與此同時，受惠於Tile、三星與蘋果，位置服務在個人追蹤裝置領域具備成長機會，再加上其他不斷成長的應用案例，例如車輛出入安全管制、存取控制、智慧家庭互動與擴增實境體驗等，都將使定位技術的精準度、可靠性與安全性變得越來越重要。顯而易見地，基於各種多元應用案例及其性能需求，單一技術無法滿足所有發展中的室內外定位服務應用。企業將需要一個包含藍牙在內的技術組合，以解決他們的諸多痛點。

藍牙技術解決企業痛點

有了RTLS精準追蹤資產與人員，企業便可在提升營運效率、強化員工安全及預防損失下，於全球省下數百至數千億美元。舉例來說，在醫療照護環境中，如果使用RTLS強制執行衛生法規，來幫助對抗醫療照護相關感染(HAI)，將可能挽救數千條生命。光是在美國，每年就有超過80,000人死於醫療照護相關感染。此外，還可以透過提升醫護人員生產力及減少設備潛在損失，省下數百億美元。

此外，製造設備時常因為無法追蹤資產、工具及器材導致計畫外的停機，造成數十億美元的損失。在倉庫中，RTLS可以協助實現自動化追蹤棧板等資產。

由RTLS協助實現的勞工安全應用則是另一個不斷成長的機會。在美國，每年約有35,000起堆高機事故，造成補償或賠償、設備損壞及停機等數十億美元的損失。掌握工人及車輛的精確位置，有助於防止這些代價高昂的事故發生。

RTLS在企業中的應用機會幾乎是無限的，藍牙技術也已經協助實現許多應用案例。利用市場上已經出現的藍牙尋向等技術，將可提升RTLS的精準度，協助實現需要公尺級或次公尺級精度的應用案例。

雖然有這些明顯的優點，RTLS市場在某種程度上仍屬於未完全開發的領域，截至目前為止，只有小部分潛在可定位市場已引進RTLS裝置。企業對於RTLS在特定環境中的性能及可行性有所誤解，致使相關技術採用率低，藍牙技術也不例外。

藍牙無線定位技術的迷思與事實

涉及RTLS應用時，有一些關於藍牙技術的迷思與誤解仍存在。以下將針對一些藍牙定位技術的迷思和事實進行討論。

迷思：藍牙精準度比不上其他技術

首先，最常見的迷思可能是藍牙不夠精準或者比不上其他替代技術，尤其在精度方面。雖然從歷史上來看，以接收訊號強度指示(RSSI)為基礎的解決方案已經能夠提供幾公尺以內的精度，而藍牙技術最近也已經可利用藍牙尋向(在藍牙核心規格5.1中引入)等技術，在多個不同環境中提供次公尺級精度、低延遲的性能。現在，多家藍牙RTLS解決方案提供者已在製造、倉儲、醫療照護、運動及其他公共設施中部署商業性的解決方案。例如，在四個不同的曲棍球聯盟中使用藍牙尋向解決方案，以公分級精度即時追蹤曲棍球、球員及裁判，以提供進階的資料分析。

與此相關，藍牙定位系統的通訊範圍與覆蓋區域也被認為是短距離應用，如當天花板超過10公尺高，藍牙解決方案的運作就會不太順暢。不過，實際範例顯示藍牙追蹤器能夠被數百公尺外的接收裝置追蹤到，例如在長距離的賽馬跑道上追蹤騎師，或是把接收器裝置在體育場的泛光燈上，以追蹤足球運動員。

當然，這個領域仍處於競爭強勁且不斷發展的變局中，包含UWB、Wi-Fi及未來的5G定位等技術，都將帶來高精準度的定位服務。然而，就像藍牙，每種技術都有其獨特的特性、部署要求及優缺點。

迷思：藍牙在工業環境無法順利運作

一般人認為藍牙在工業/倉庫環境中表現不佳，因此不是RTLS應用的可靠技術。其實藍牙技術已經部署在許多具有挑戰性的商業與工業環境中，支援需要高性能與可靠性的案例，包含堆高機與車輛追蹤、勞工安全應用、材料與資產追蹤，以及低延遲運動追蹤應用程式。Quuppa技術已經部署於幾個工業環境中，而這要歸功於藍牙接收裝置能夠測量空間中的反射，解決多重路徑問題。

迷思：UWB在定位應用上會取代藍牙 隨著UWB技術在智慧型手機與RTLS應用中興起，人們普遍認為UWB將開始在所有定位服務應用案例中取代藍牙。誠然，UWB將在許多定位服務應用案例中扮演重要角色，包括在工業環境中高精準度的公分級追蹤應用、個人追蹤裝置、安全存取應用與新興的智慧家庭與擴增實境應用。不過，藍牙和UWB之間不只存在競爭關係，歸功於藍牙技術不斷提升準確度，它將與UWB共存，並在許多情況下與UWB共同運作，最大化兩種技術的性能，部署更多具備擴充性的定位服務。

在RTLS的領域中，有越來越多解決方案提供者，提供組合UWB與低功耗藍牙技術的RTLS基礎架構與追蹤器，以便支援需要最高等級精度與更具擴充性的資產追蹤應用。UWB的RTLS解決方案供應商Ubisense，在2021年推出同步支援UWB和低功耗藍牙追蹤功能的UB-Tag，希望以UWB支援最嚴格的應用，並透過低功耗藍牙追蹤更大量的資產，提供更具成本效益的解決方案組合。此外，市場上許多UWB追蹤器也整合低功耗藍牙，以支援韌體更新，並與智慧型手機、可穿戴裝置連線互動。

這兩種技術也會在新興的車輛出入安全管制、存取控制及個人追蹤等應用案例中一同運作。例如，在最近的UWB車輛解鎖應用中，藍牙以其低功耗性能，應用於手機或遙控鑰匙中作為一開始的近接偵測；接著再由UWB針對更短的距離進行安全測距，作為驗證真實性與精準度的最後一種附加方法。在個人追蹤應用方面，追蹤器透過藍牙技術進行配對，一旦藍牙偵測到追蹤器位於一定範圍內，便交由UWB進行更精準的偵測。藍牙技術還可以善用其龐大的智慧型手機安裝基礎，打造能尋找遺失資產的個人追蹤網路。

隨著藍牙技術強化其精準度及測距元素，也有些人討論供應商未來可能只會採用藍牙解決方案。運用藍牙技術提供高精準度距離測量的頻道探測預計於2023年推出，將為定位應用服務帶來明顯的強化，提升現有系統的精準度與安全性，並預期會受到晶片組生態系的廣泛支援，無須推出新的晶片或設計改良的天線。這代表藍牙技術的測距功能將被納為標準，且與需要專屬晶片的UWB相比，需要的投資較少。

更進一步來說，這項技術將建立在市場上現存的藍牙車輛、存取控制及個人追蹤解決方案的基礎上。藍牙技術已經應用於數位鑰匙進出及控制車輛啟動，福特汽車於2020年推出可作為鑰匙的藍牙電話，並整合至車輛中。目前市場已充分運用以RSSI為基礎的解決方案，然而隨著藍牙解決方案上市，壓縮傳感(Compressed Sensing, CS)及高精準度距離測量也將改善其精準度、延遲性及安全性。此外，UWB的裝置安裝量也需要很多年才能像藍牙技術一樣無所不在。

迷思：單一技術便可滿足所有RTLS應用

不斷成長的技術組合有助於打破另一個迷思：只需要一種技術就可以部署所有RTLS並滿足定位服務應用。每一個定位應用案例都是獨一無二的，且必須根據幾個不同的指標做出決定，包含精準度，還有基礎設施、追蹤器成本、部署複雜性、追蹤資產的數量與頻率、運作環境、電池壽命、維護成本、室內外覆蓋範圍，以及是否需要連接智慧型手機等。這些技術將各自針對特定需求發揮重要作用，且通常會一起運作。

迷思：精準度是部署RTLS技術的驅動因素

也許最關鍵的點在於，選擇定位技術不該只注重精準度。定位解決方案應該透過許多指標來評估，然而，定位服務產業對於能實現公分或數十公分級的精度相當執著，這在某種程度上扭曲了RTLS應用案例的實際情況。有些應用確實需要公分級的超高精度，例如無人搬運車(AGV)、協作機器人。然而，大多數案例只需要1~5公尺級的精度便已足夠，且在許多部署情形中，只要知道物品位於哪個房間，或它是否進入或離開特定地理圍欄的位置，就已綽綽有餘。因此，業界必須開始將注意力從單純談論公分級的精度，轉移到哪些技術及技術組合能提供可靠、可擴充、易於部署、具成本效益，且可協助企業數位化的定位服務生態系統。

上下游產業RTLS實際看法

為進一步支持上述論點，ABI Research最近進行了一項涉及200多名決策者的產業調查，詢問他們針對RTLS的相關計畫。有趣的是，87%的受訪者表示他們尚未部署RTLS，這再次證明，RTLS在某種程度上仍然是一個嶄新的機會(圖1)。

問到採用現有技術的障礙時，受訪者將技術碎片化、營運與維護成本、技術成熟度與可靠性，以及執行複雜度，列為主要障礙。而問到期望的終端電池壽命時，有62%的受訪者表示，90天以上便足以支援他們的營運，但還是有20%的受訪者認為需要一年或更長的時間(圖2)。這代表功耗仍是影響購買決策的關鍵，讓藍牙相較其他競爭技術，處於有利地位。

針對終端價格，57%的受訪者表示希望追蹤器的成本在11~30美元之間(圖3)。一些低功耗藍牙解決方案供應商目前推出的RTLS追蹤器，價格甚至不到10美元。

然而，也許這項調查中最關鍵的資料是接下來這個問題。當問到精準度時，超過2/3(69%)的受訪者表示，1~5公尺級的精度，對於他們希望支援的大多數應用來說就已足夠。相比之下，只有21%的受訪者要求次公尺級的精度，而只有其中4%要求20公分以內的精度(圖4)。這再次證明，持續強調超高精準度，並不能反映目前市場上大多數的定位服務需求，而藍牙技術可提供兼具彈性及成本效益，從次公尺到近接等級的精度，對於拓展不同市場中的應用案例來說至關重要。

藍牙在定位領域具有顯著優勢

儘管室內導航與近接服務引領傳統藍牙定位市場，但未來將逐漸轉向資產、人員與裝置等追蹤應用。這將造成大量追蹤器部署於醫療照護、倉儲物流及製造應用中，且同時支援RSSI及尋向功能。

綜觀來看，ABI Research預計藍牙RTLS的總部署量將在未來五年內增加2.5倍，其中成長最快的領域包括醫療照護、倉儲物流、製造以及智慧建築應用。儘管ABI Research預期藍牙與UWB將成為定位領域中成長最快的技術，藍牙技術將持續主導追蹤器的部署數量，因為它能夠滿足這些不斷成長的應用案例。不過，現在也才剛見識到RTLS市場潛力的毛皮，追蹤器出貨量預計將在未來十年內達到數千億。

藍牙技術的獨特功能，讓它能協助實現並在許多定位應用案例中發揮優勢，無論是RTLS、室內定位，或個人追蹤解決方案。藍牙技術能提供RSSI與尋向功能，未來還將支援距離測量，代表藍牙可以靈活支援具有不同需求的各種應用案例。正如ABI Research在最近的調查中強調的，這將涵蓋從近接、房間等級到次公尺級的精度，等同於大多數的定位應用案例。藍牙技術還具備若干優勢，包括低功耗、追蹤器成本低、無處不在、具有強大的晶片組與供應商生態系，以及內建於Wi-Fi基礎設施中來簡化定位服務的部署等。除了彼此競爭，藍牙也將會基於混合定位、裝置配對與轉移、韌體更新及智慧型手機連線等因素，與其他技術共存、合作，例如GNSS、蜂巢式行動定位、低功耗廣域網路(LPWAN)、UWB及Wi-Fi。

再次重申，沒有任何一種技術能滿足所有定位需求。藍牙技術能在許多定位應用案例中發揮優勢，但UWB、Wi-Fi、5G以及其他定位技術也是如此，要視該定位應用案例的具體需求而定。因此，應該根據硬體成本、部署難易度、維運成本、與智慧型手機及其他裝置的連接需求來決定採用技術。業界需要做的是，擺脫對超高精度應用案例的執著，齊心協力開發具備互通性、且最終能實現可擴充部署位置服務的定位技術生態系。唯有如此，才能發揮RTLS領域的全部潛力。

(本文由藍牙技術聯盟提供，作者為ABI Research研究總監)