移動(dòng)定位的業(yè)務(wù)功能與實(shí)現原理

當前，作為數字移動(dòng)通信網(wǎng)提供的增值業(yè)務(wù)之一，移動(dòng)定位服務(wù)在國外已經(jīng)有了成功的先例，在國內也已經(jīng)度過(guò)了發(fā)展的初期階段，正表現出良好的發(fā)展勢頭。 而在即將到來(lái)的3G時(shí)代，定位業(yè)務(wù)也將是運營(yíng)商推出的重點(diǎn)增值業(yè)務(wù)之一，其廣闊的市場(chǎng)前景已經(jīng)引起了移動(dòng)運營(yíng)商、服務(wù)提供商以及制造商的廣泛關(guān)注?！幷?nbsp;

當前，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展和數據處理能力的提高，眾多的移動(dòng)增值業(yè)務(wù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。其中移動(dòng)定位業(yè)務(wù)就是最具發(fā)展潛力的業(yè)務(wù)之一。目前，日本、美國、韓國和歐洲的移動(dòng)定位業(yè)務(wù)均取得了良好的發(fā)展。 

目前移動(dòng)定位主要的應用包括以下幾個(gè)方面。人身安全和緊急救助。目前，我國人身安全和緊急救助報警只能依靠撥打110或120，這使得用戶(hù)在緊急情況下（如正受到人身攻擊或急病突發(fā)）的報警變得十分困難。利用移動(dòng)定位業(yè)務(wù)，手機的持有者只要按幾個(gè)按鈕，警務(wù)中心和急救中心在幾秒鐘內便可知報警人的位置而可以提供及時(shí)的救助。美國已規定2001年10月之后所有手機必須具有定位報警功能。歐洲一些國家也開(kāi)始了這方面的應用。在我國可應用在人身受到攻擊危險時(shí)的報警、特殊病人的監護與救助、獨生子女位置的監護與救助、生活中遇到各種困難時(shí)的求助需求等。 

機動(dòng)車(chē)反劫防盜。與目前其它幾種防盜系統相比，移動(dòng)定位業(yè)務(wù)所采用的系統具有突出的優(yōu)點(diǎn)包括系統體積小，重量輕，可放置機動(dòng)車(chē)任意位置而不易被竊車(chē)者發(fā)現；不受遮擋的影響，室內室外均可實(shí)現定位；與GPS定位相比，成本低，若使用手機作為定位終端價(jià)格可在千元以下；定位系統的安全運行可完全由有關(guān)部門(mén)自主監控。 

集團車(chē)隊、人員和租賃設備的調度管理。在許多情況下，集團車(chē)隊和人員的管理者需要及時(shí)調度所屬的車(chē)輛和人員，以提高工作效率，提升服務(wù)質(zhì)量，如郵政快遞、應急維護服務(wù)等。管理者希望距離客戶(hù)最近的車(chē)輛和人員在最短的時(shí)間內到達用戶(hù)所在的位置。借助于移動(dòng)定位業(yè)務(wù)，管理者可隨時(shí)了解車(chē)輛和人員的位置，因而可根據客戶(hù)隨時(shí)的要求，迅速調度車(chē)輛和人員。與GPS相比，移動(dòng)定位業(yè)務(wù)所采用的定位技術(shù)的特點(diǎn)是當車(chē)輛和人員進(jìn)入遮擋物下或建筑物內時(shí)，管理者仍可方便地確定其位置，進(jìn)行調度管理。 

與位置相關(guān)的信息服務(wù)。移動(dòng)定位業(yè)務(wù)可提供與位置相關(guān)的各種信息服務(wù)。當用戶(hù)在陌生地區想知道距離最近的商店、銀行、書(shū)店、醫院時(shí)，只需數秒手機顯示屏上便可出現所需的位置信息。當用戶(hù)隨時(shí)隨地想購買(mǎi)自己喜歡的商品時(shí)，定位系統與信息數據庫結合可引導用戶(hù)購買(mǎi)。還可和互聯(lián)網(wǎng)站商合作，為用戶(hù)提供豐富的信息服務(wù)。該項業(yè)務(wù)也將在我國蓬勃興起。 

物流管理。如對全國流動(dòng)的貨運車(chē)輛、火車(chē)車(chē)廂、專(zhuān)業(yè)車(chē)隊如運鈔車(chē)、郵政速遞車(chē)等進(jìn)行位置監控管理，合理調度車(chē)輛，減少空載。 

廣告。上述應用的推廣將會(huì )吸引眾多的廣告商在定位業(yè)務(wù)中插入廣告業(yè)務(wù)。具體做法是在用戶(hù)接收定位信息服務(wù)顯示前增加1至2秒鐘廣告顯示，可達到好于一般紙頁(yè)廣告甚至電視廣告的效果。 

友情、娛樂(lè )性服務(wù)。用戶(hù)可利用定位系統隨時(shí)獲知朋友的位置、發(fā)出問(wèn)候信息?？珊团笥淹婊谖恢玫挠螒?。 

很多人都贊同位置服務(wù)是21世紀一項很重要的增值業(yè)務(wù)。對移動(dòng)用戶(hù)而言，移動(dòng)定位業(yè)務(wù)不僅是了解自己或他人位置的個(gè)性化服務(wù)，更重要的是關(guān)系到每個(gè)移動(dòng)用戶(hù)的自身與財產(chǎn)安全。隨著(zhù)未來(lái)技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)定位業(yè)務(wù)將提供給用戶(hù)更高的定位精度、更便捷的操作方式、更全面的位置信息。移動(dòng)定位業(yè)務(wù)也必將獲得更廣闊的應用。 

從技術(shù)實(shí)現上來(lái)看，提供定位業(yè)務(wù)有幾種方式，包括通過(guò)手機來(lái)實(shí)現、通過(guò)網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現以及兩種方式的混合使用。 

其中，通過(guò)手機的解決方案主要是把GPS組合到手機內提供定位業(yè)務(wù)，但由于跟蹤裝置的天線(xiàn)和發(fā)送設備價(jià)格昂貴，耗電量大，手機的重量增加，同時(shí)手機與GPS的無(wú)線(xiàn)連接會(huì )受到地理位置、周邊環(huán)境乃至天氣的影響。這些因素均使得通過(guò)手機與GPS連接方式的應用受到了一定影響。因此，業(yè)界又提出了通過(guò)網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現定位的方式。 

網(wǎng)絡(luò )解決方案通常有到達角度（AOA）、到達時(shí)間（TOA）、到達時(shí)間差（TDOA）和多路徑鑒別標志等幾種方式。 

其中，AOA方式是利用幾個(gè)基站中的每一個(gè)基站來(lái)測定與用戶(hù)機位置距離的角度，由3個(gè)不同角度找出用戶(hù)的位置。TOA是一種基于信元技術(shù)的系統，其精度高，但由于手機及基站均須擴充軟件并集成，因而成本較高。TDOA采用信元定位技術(shù)，在城市的柵格地圖上設立一系列等距離的監測點(diǎn)，這些監測點(diǎn)檢測和接收由無(wú)線(xiàn)手機發(fā)出的信號，并送往該城市相應的網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行處理和服務(wù)。通常將檢測及記錄到的每個(gè)基站與手機間信號的來(lái)回時(shí)間附上準確的時(shí)間標志，送到網(wǎng)絡(luò )中的服務(wù)器，該服務(wù)器將時(shí)間印記互相比較，確定用戶(hù)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。多路徑鑒別標志，須在城市街道圖上制成位置鑒別標志分布圖。當信號到達時(shí)，該信號與鑒別標志最吻合的點(diǎn)就是最接近用戶(hù)的位置點(diǎn)。 

上述這些網(wǎng)絡(luò )解決方案的主要優(yōu)點(diǎn)是可以面向所有的手機，不需要用戶(hù)再另行購置新的手機。但通過(guò)網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現定位也存在一些缺點(diǎn)，主要體現在：每個(gè)移動(dòng)運營(yíng)公司都需要建立自己的監測站點(diǎn)；運營(yíng)公司通常把塔和基站設置在成直線(xiàn)的道路上，這樣難于獲得兩個(gè)或3個(gè)基站同時(shí)接收到的手機信號；不能標出高度；由于地理環(huán)境的原因，有時(shí)會(huì )使傳播和接收的信號產(chǎn)生差異，例如城市的高大建筑物、山區的山峰等會(huì )形成信號的反射和往返，造成定位誤差。 

基于以上分析，還有一種途徑是混合解決方案?；旌辖鉀Q方案有無(wú)線(xiàn)助理GPS和增強型觀(guān)察時(shí)間差（EOTD）等方式，克服了純粹使用GPS的缺點(diǎn)，如電池壽命和與衛星的瞄準線(xiàn)等問(wèn)題，而且成本也較低。因此，該方案受到了業(yè)界的關(guān)注?；旌辖鉀Q方案主要包括： 

無(wú)線(xiàn)助理GPS解決方案。無(wú)線(xiàn)助理GPS解決方案把客戶(hù)機與服務(wù)器對GPS信號的處理區分開(kāi)來(lái)，客戶(hù)機的處理技術(shù)反映在手機里，服務(wù)器采用了工作在網(wǎng)絡(luò )上的UNIX、NT軟件。由于客戶(hù)機比整個(gè)GPS接收器做的工作少，因此它在網(wǎng)絡(luò )擁塞的環(huán)境下也能正常工作及處理較弱的信號，該方案和通常的GPS不一樣，可以在室內或樹(shù)林的環(huán)境下工作。純粹的GPS方案耗電大，無(wú)線(xiàn)助理GPS耗電小。無(wú)線(xiàn)助理GPS系統無(wú)須改變網(wǎng)絡(luò )硬件，但需增加網(wǎng)絡(luò )軟件。無(wú)線(xiàn)助理GPS解決方案的主要缺點(diǎn)是用戶(hù)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件收聽(tīng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )信息，用位置測量單元（LMU）記錄來(lái)自網(wǎng)絡(luò )的連接數據。手機將網(wǎng)絡(luò )中讀取的數據送到網(wǎng)絡(luò )中心的中央服務(wù)器。該服務(wù)器把手機的信息和LMU的數據進(jìn)行比較，計算用戶(hù)所在位置。 

但是我們也必須看到，除了技術(shù)與成本之外，還有更多的因素影響到移動(dòng)定位業(yè)務(wù)的發(fā)展。例如移動(dòng)Internet中的移動(dòng)定位技術(shù)，就受到了多方面的質(zhì)疑，即當定位計算功能在網(wǎng)絡(luò )中進(jìn)行時(shí)，用戶(hù)對定位業(yè)務(wù)的控制能力將很弱，這時(shí)用戶(hù)不能阻止網(wǎng)絡(luò )對其所在位置的確定，那么用戶(hù)的隱私權將受到侵犯。對于這一點(diǎn)，一直都存在比較大的爭論。如果用戶(hù)能夠在不關(guān)閉他的手持電話(huà)的情況下將定位功能關(guān)閉的話(huà)，大多數用戶(hù)都會(huì )感到舒服些?；诖?，有眾多的專(zhuān)家支持將實(shí)現定位的功能附加在移動(dòng)終端上的技術(shù)方案。 

隨著(zhù)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，特別是3G的發(fā)展，移動(dòng)定位業(yè)務(wù)的技術(shù)實(shí)現也會(huì )有更加豐富的手段。專(zhuān)家預計，基于信元識別的位置技術(shù)在未來(lái)將更有優(yōu)勢，尤其是精度將進(jìn)一步提高。而移動(dòng)定位業(yè)務(wù)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(chē)的跟蹤以及與位置有關(guān)的計費等一些增值業(yè)務(wù)。 

■小資料 

什么是移動(dòng)定位 

作為移動(dòng)通信系統的特色業(yè)務(wù)之一，定位服務(wù)一直被認為是未來(lái)移動(dòng)增值業(yè)務(wù)的一個(gè)亮點(diǎn)。目前，北美、歐洲和亞太地區的主要移動(dòng)通信運營(yíng)商都已開(kāi)通了移動(dòng)定位業(yè)務(wù)。預計到2004年底，使用移動(dòng)定位及基于位置服務(wù)的用戶(hù)數量將超過(guò)6000萬(wàn)，從而使其成為僅次于語(yǔ)音的第二大移動(dòng)業(yè)務(wù)。移動(dòng)定位可幫助個(gè)人和集團客戶(hù)隨時(shí)隨地獲得基于位置查詢(xún)的各種服務(wù)與信息。運營(yíng)商可以利用自己的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )資源，結合短信息服務(wù)系統、GPS和地理信息服務(wù)系統（電子地圖），與內容和業(yè)務(wù)提供商合作，可以為個(gè)人和集團客戶(hù)提供豐富多彩的移動(dòng)定位應用服務(wù)。目前移動(dòng)定位業(yè)務(wù)的具體應用可大致分為：公共安全業(yè)務(wù)、跟蹤業(yè)務(wù)、基于位置的個(gè)性化信息服務(wù)、導航服務(wù)以及基于位置的計費業(yè)務(wù)等