GPS定位。利用GPS卫星系统,获得位置信息。GPS系统一共分为三个部分,一是由24颗卫星组成了空间部分,二是几个地表上设立的地面站构成的控制部,三是普通用户拥有的信息接收机[8]。智能手机内部嵌入了GPS模块,因此智能手机就是信息接收机。GPS卫星获取定位信息,通过特定的定位算法,计算得到用户所处地的经度、纬度、高度、定位精度等信息,GPS模块直接与卫星交互来获得当前的位置信息。通过GPS定位得到的定位精度是最高的,一般情况下,民用GPS的定位精度可以达到20米的误差。同时由于GPS定位运用成本低,且定位不需要网络,便捷性很高,因此该种定位方式运用也最为广泛。但是,GPS定位也有自己的局限性。
首先,GPS定位比较耗电。这一点对于手机用户来说是难以接受的,因此手机GPS模块默认是关闭状态,需要用户手动开启,才能使用。再者,由启动GPS模块到第一次获得定位信息的时间比较长,一般需要1到3分钟。这对于手机用户来说,这样长的时间同样会造成非常差的用户体验。最后,GPS定位在室内是无法实现定位的。在现代化的城市中,这样也会造成在相当一部分情况下,无法满足用户需求。综上所述,在手机中仅仅依靠GPS定位必然无法满足手机用户的要求。所以,手机定位还会依靠以下两种方式进行辅助定位。
基于基站的定位[9]。基于基站的定位,就是通过手机的移动运营商提供的网络(如GSM网络等)来获得终端用户的定位信息,包括经纬度坐标。该服务又被称为移动位置服务[10] ,[11](即Location Based Service,LBS)。
移动电话所携带的电话卡可以与运营商的基站进行通信,通过测量用户终端与不同基站的通信时间差,然后运用三角公式进行估算,来计算出用户的位置坐标。不过在算法的实际运用中,必须考虑更多的基站(至少3个或更多)用以提高基站定位的准确度,故而实际算法会复杂很多。可以想象,用户终端测量的基站数量越多,得到的定位精度也会相应提高,性能也会得到明显的改善。正是由于这种特性,基站的分布情况、基站覆盖范围等都会影响到该种定位方式的性能,有时该种定位误差会达到甚至超过1公里。不过值得一提的是,用户在室内可以使用该方法进行定位,前提是在室内用户终端的移动网络条件良好。由于该种方法的定位精度不稳定,环境的影响因素很多,所以大多数情况下,基于基站的定位会作为其他定位模式的补充。
基于WiFi的定位[12],[13],[14]。WiFi,即“无线保真”技术(Wireless Fidelity),1997年,IEEE802.11作为无线局域网标准发布以来,在WiFi联盟的极力推广之下,WiFi技术发展迅速。WiFi的覆盖范围非常大,并且不必布线,传输速率和发射功率很小,因此其技术优势明显。如今,由于该技术的不断发展,WiFi已经被各个行业所利用,遍布在学校、咖啡厅、酒店、医院等场所的WiFi网点接入口使得WiFi无处不在。
作为WiFi设备的路由器(AP)都拥有一个全球唯一的Mac地址,该Mac地址作为该路由器的唯一标示,而路由器一般在一段时间是不会位移的。移动智能设备只要开启了WiFi,就能够通过扫描来收集所处环境周边的AP信号,无论是否连接上,AP是否经过加密,甚至是所得信号很弱,通过AP广播的方式都可以得到该AP的Mac地址。然后移动设备将获得的AP数据发送给特定的服务器,位置服务器通过扫描检索AP所处的位置信息,再根据每个AP的信号强弱信息,计算得到用户终端的位置,并最终返回给移动设备。不过,AP并不能保证自己一定不会移动,因此为了保证用户得到的信息的实时性、准确性,位置服务器会一直更新自己的数据库,并实时补充自己的数据,这样就可以保证用户得到数据的完整性与准确性。
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