手機(移動)定位的實現技術

2021-04-19 08:20:19 字數 1706 閱讀 8517

從技術實現上來看,提供定位業務有幾種方式,包括通過手機來實現、通過網路來實現以及兩種方式的混合使用。

其中,通過手機的解決方案主要是把gps組合到手機內提供定位業務,但由於跟蹤裝置的天線和傳送裝置**昂貴,耗電量大,手機的重量增加,同時手機與gps 的無線連線會受到地理位置、周邊環境乃至天氣的影響。這些因素均使得通過手機與gps連線方式的應用受到了一定影響。因此,業界又提出了通過網路來實現定位的方式。

網路解決方案通常有到達角度(aoa)、到達時間(toa)、到達時間差(tdoa)和多路徑鑑別標誌等幾種方式。

其中,aoa方式是利用幾個基站中的每乙個基站來測定與使用者機位置距離的角度,由3個不同角度找出使用者的位置。toa是一種基於信元技術的系統,其精度高,但由於手機及基站均須擴充軟體並整合,因而成本較高。tdoa採用信元定位技術,在城市的柵格地圖上設立一系列等距離的監測點,這些監測點檢測和接收由無線手機發出的訊號,並送往該城市相應的網路進行處理和服務。通常將檢測及記錄到的每個基站與手機間訊號的來回時間附上準確的時間標誌,送到網路中的伺服器,該伺服器將時間印記互相比較,確定使用者手機所在位置,該方案需要至少3條記錄,當然,記錄越多越精確。多路徑鑑別標誌,須在城市街道圖上製成位置鑑別標誌分布圖。當訊號到達時,該訊號與鑑別標誌最吻合的點就是最接近使用者的位置點。

上述這些網路解決方案的主要優點是可以面向所有的手機,不需要使用者再另行購置新的手機。但通過網路來實現定位也存在一些缺點,主要體現在:每個移動運營公司都需要建立自己的監測站點;運營公司通常把塔和基站設定在成直線的道路上,這樣難於獲得兩個或3個基站同時接收到的手機訊號;不能標出高度;由於地理環境的原因,有時會使傳播和接收的訊號產生差異,例如城市的高大建築物、山區的山峰等會形成訊號的反射和往返,造成定位誤差。

基於以上分析,還有一種途徑是混合解決方案。混合解決方案有無線助理gps和增強型觀察時間差(eotd)等方式,克服了純粹使用gps的缺點,如電池壽命和與衛星的瞄準線等問題,而且成本也較低。因此,該方案受到了業界的關注。混合解決方案主要包括:

無線助理gps解決方案。無線助理gps解決方案把客戶機與伺服器對gps訊號的處理區分開來,客戶機的處理技術反映在手機裡,伺服器採用了工作在網路上的 unix、nt軟體。由於客戶機比整個gps接收器做的工作少,因此它在網路擁塞的環境下也能正常工作及處理較弱的訊號,該方案和通常的gps不一樣,可以在室內或樹林的環境下工作。純粹的gps方案耗電大,無線助理gps耗電小。無線助理gps系統無須改變網路硬體,但需增加網路軟體。無線助理gps解決方案的主要缺點是使用者需要購置具有助理gps功能的手機。 

eotd解決方案。該方案用手機中的軟體收聽流動網路資訊,用位置測量單元(lmu)記錄來自網路的連線資料。手機將網路中讀取的資料送到網路中心的**伺服器。該伺服器把手機的資訊和lmu的資料進行比較,計算使用者所在位置。

但是我們也必須看到,除了技術與成本之外,還有更多的因素影響到移動定位業務的發展。例如移動internet中的移動定位技術,就受到了多方面的質疑,即當定位計算功能在網路中進行時,使用者對定位業務的控制能力將很弱,這時使用者不能阻止網路對其所在位置的確定,那麼使用者的隱私權將受到侵犯。對於這一點,一直都存在比較大的爭論。如果使用者能夠在不關閉他的手持**的情況下將定位功能關閉的話,大多數使用者都會感到舒服些。基於此,有眾多的專家支援將實現定位的功能附加在移動終端上的技術方案。

隨著移動通訊技術的發展,特別是3g的發展,移動定位業務的技術實現也會有更加豐富的手段。專家預計,基於信元識別的位置技術在未來將更有優勢,尤其是精度將進一步提高。而移動定位業務將因此而獲得更廣泛的應用,如公路、導航、貴重物品運輸和運鈔車的跟蹤以及與位置有關的計費等一些增值業務。

手機定位技術簡談

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