移動定位的業(yè)務(wù)功能與實(shí)現(xiàn)原理

當(dāng)前，作為數(shù)字移動通信網(wǎng)提供的增值業(yè)務(wù)之一，移動定位服務(wù)在國外已經(jīng)有了成功的先例，在國內(nèi)也已經(jīng)度過了發(fā)展的初期階段，正表現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭。 而在即將到來的3G時(shí)代，定位業(yè)務(wù)也將是運(yùn)營商推出的重點(diǎn)增值業(yè)務(wù)之一，其廣闊的市場前景已經(jīng)引起了移動運(yùn)營商、服務(wù)提供商以及制造商的廣泛關(guān)注。——編者 

當(dāng)前，隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)處理能力的提高，眾多的移動增值業(yè)務(wù)被開發(fā)出來。其中移動定位業(yè)務(wù)就是最具發(fā)展?jié)摿Φ臉I(yè)務(wù)之一。目前，日本、美國、韓國和歐洲的移動定位業(yè)務(wù)均取得了良好的發(fā)展。 

目前移動定位主要的應(yīng)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(bào)警只能依靠撥打110或120，這使得用戶在緊急情況下（如正受到人身攻擊或急病突發(fā)）的報(bào)警變得十分困難。利用移動定位業(yè)務(wù)，手機(jī)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(nèi)便可知報(bào)警人的位置而可以提供及時(shí)的救助。美國已規(guī)定2001年10月之后所有手機(jī)必須具有定位報(bào)警功能。歐洲一些國家也開始了這方面的應(yīng)用。在我國可應(yīng)用在人身受到攻擊危險(xiǎn)時(shí)的報(bào)警、特殊病人的監(jiān)護(hù)與救助、獨(dú)生子女位置的監(jiān)護(hù)與救助、生活中遇到各種困難時(shí)的求助需求等。 

機(jī)動車反劫防盜。與目前其它幾種防盜系統(tǒng)相比，移動定位業(yè)務(wù)所采用的系統(tǒng)具有突出的優(yōu)點(diǎn)包括系統(tǒng)體積小，重量輕，可放置機(jī)動車任意位置而不易被竊車者發(fā)現(xiàn)；不受遮擋的影響，室內(nèi)室外均可實(shí)現(xiàn)定位；與GPS定位相比，成本低，若使用手機(jī)作為定位終端價(jià)格可在千元以下；定位系統(tǒng)的安全運(yùn)行可完全由有關(guān)部門自主監(jiān)控。 

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

與位置相關(guān)的信息服務(wù)。移動定位業(yè)務(wù)可提供與位置相關(guān)的各種信息服務(wù)。當(dāng)用戶在陌生地區(qū)想知道距離最近的商店、銀行、書店、醫(yī)院時(shí)，只需數(shù)秒手機(jī)顯示屏上便可出現(xiàn)所需的位置信息。當(dāng)用戶隨時(shí)隨地想購買自己喜歡的商品時(shí)，定位系統(tǒng)與信息數(shù)據(jù)庫結(jié)合可引導(dǎo)用戶購買。還可和互聯(lián)網(wǎng)站商合作，為用戶提供豐富的信息服務(wù)。該項(xiàng)業(yè)務(wù)也將在我國蓬勃興起。 

物流管理。如對全國流動的貨運(yùn)車輛、火車車廂、專業(yè)車隊(duì)如運(yùn)鈔車、郵政速遞車等進(jìn)行位置監(jiān)控管理，合理調(diào)度車輛，減少空載。 

廣告。上述應(yīng)用的推廣將會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(dá)到好于一般紙頁廣告甚至電視廣告的效果。 

友情、娛樂性服務(wù)。用戶可利用定位系統(tǒng)隨時(shí)獲知朋友的位置、發(fā)出問候信息?？珊团笥淹婊谖恢玫挠螒颉?nbsp;

很多人都贊同位置服務(wù)是21世紀(jì)一項(xiàng)很重要的增值業(yè)務(wù)。對移動用戶而言，移動定位業(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)移動用戶的自身與財(cái)產(chǎn)安全。隨著未來技術(shù)的發(fā)展，移動定位業(yè)務(wù)將提供給用戶更高的定位精度、更便捷的操作方式、更全面的位置信息。移動定位業(yè)務(wù)也必將獲得更廣闊的應(yīng)用。 

從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上來看，提供定位業(yè)務(wù)有幾種方式，包括通過手機(jī)來實(shí)現(xiàn)、通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)以及兩種方式的混合使用。 

其中，通過手機(jī)的解決方案主要是把GPS組合到手機(jī)內(nèi)提供定位業(yè)務(wù)，但由于跟蹤裝置的天線和發(fā)送設(shè)備價(jià)格昂貴，耗電量大，手機(jī)的重量增加，同時(shí)手機(jī)與GPS的無線連接會受到地理位置、周邊環(huán)境乃至天氣的影響。這些因素均使得通過手機(jī)與GPS連接方式的應(yīng)用受到了一定影響。因此，業(yè)界又提出了通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)定位的方式。 

網(wǎng)絡(luò)解決方案通常有到達(dá)角度（AOA）、到達(dá)時(shí)間（TOA）、到達(dá)時(shí)間差（TDOA）和多路徑鑒別標(biāo)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)基站來測定與用戶機(jī)位置距離的角度，由3個(gè)不同角度找出用戶的位置。TOA是一種基于信元技術(shù)的系統(tǒng)，其精度高，但由于手機(jī)及基站均須擴(kuò)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(shè)立一系列等距離的監(jiān)測點(diǎn)，這些監(jiān)測點(diǎn)檢測和接收由無線手機(jī)發(fā)出的信號，并送往該城市相應(yīng)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(jī)間信號的來回時(shí)間附上準(zhǔn)確的時(shí)間標(biāo)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，確定用戶手機(jī)所在位置，該方案需要至少3條記錄，當(dāng)然，記錄越多越精確。多路徑鑒別標(biāo)志，須在城市街道圖上制成位置鑒別標(biāo)志分布圖。當(dāng)信號到達(dá)時(shí)，該信號與鑒別標(biāo)志最吻合的點(diǎn)就是最接近用戶的位置點(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(jī)，不需要用戶再另行購置新的手機(jī)。但通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)定位也存在一些缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在：每個(gè)移動運(yùn)營公司都需要建立自己的監(jiān)測站點(diǎn)；運(yùn)營公司通常把塔和基站設(shè)置在成直線的道路上，這樣難于獲得兩個(gè)或3個(gè)基站同時(shí)接收到的手機(jī)信號；不能標(biāo)出高度；由于地理環(huán)境的原因，有時(shí)會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(qū)的山峰等會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方案有無線助理GPS和增強(qiáng)型觀察時(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(wèi)星的瞄準(zhǔn)線等問題，而且成本也較低。因此，該方案受到了業(yè)界的關(guān)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(jī)與服務(wù)器對GPS信號的處理區(qū)分開來，客戶機(jī)的處理技術(shù)反映在手機(jī)里，服務(wù)器采用了工作在網(wǎng)絡(luò)上的UNIX、NT軟件。由于客戶機(jī)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(nèi)或樹林的環(huán)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(tǒng)無須改變網(wǎng)絡(luò)硬件，但需增加網(wǎng)絡(luò)軟件。無線助理GPS解決方案的主要缺點(diǎn)是用戶需要購置具有助理GPS功能的手機(jī)。 

EOTD解決方案。該方案用手機(jī)中的軟件收聽移動網(wǎng)絡(luò)信息，用位置測量單元（LMU）記錄來自網(wǎng)絡(luò)的連接數(shù)據(jù)。手機(jī)將網(wǎng)絡(luò)中讀取的數(shù)據(jù)送到網(wǎng)絡(luò)中心的中央服務(wù)器。該服務(wù)器把手機(jī)的信息和LMU的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，計(jì)算用戶所在位置。 

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定位業(yè)務(wù)的發(fā)展。例如移動Internet中的移動定位技術(shù)，就受到了多方面的質(zhì)疑，即當(dāng)定位計(jì)算功能在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行時(shí)，用戶對定位業(yè)務(wù)的控制能力將很弱，這時(shí)用戶不能阻止網(wǎng)絡(luò)對其所在位置的確定，那么用戶的隱私權(quán)將受到侵犯。對于這一點(diǎn)，一直都存在比較大的爭論。如果用戶能夠在不關(guān)閉他的手持電話的情況下將定位功能關(guān)閉的話，大多數(shù)用戶都會感到舒服些。基于此，有眾多的專家支持將實(shí)現(xiàn)定位的功能附加在移動終端上的技術(shù)方案。 

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，特別是3G的發(fā)展，移動定位業(yè)務(wù)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)也會有更加豐富的手段。專家預(yù)計(jì)，基于信元識別的位置技術(shù)在未來將更有優(yōu)勢，尤其是精度將進(jìn)一步提高。而移動定位業(yè)務(wù)將因此而獲得更廣泛的應(yīng)用，如公路、導(dǎo)航、貴重物品運(yùn)輸和運(yùn)鈔車的跟蹤以及與位置有關(guān)的計(jì)費(fèi)等一些增值業(yè)務(wù)。 

■小資料 

什么是移動定位 

作為移動通信系統(tǒng)的特色業(yè)務(wù)之一，定位服務(wù)一直被認(rèn)為是未來移動增值業(yè)務(wù)的一個(gè)亮點(diǎn)。目前，北美、歐洲和亞太地區(qū)的主要移動通信運(yùn)營商都已開通了移動定位業(yè)務(wù)。預(yù)計(jì)到2004年底，使用移動定位及基于位置服務(wù)的用戶數(shù)量將超過6000萬，從而使其成為僅次于語音的第二大移動業(yè)務(wù)。移動定位可幫助個(gè)人和集團(tuán)客戶隨時(shí)隨地獲得基于位置查詢的各種服務(wù)與信息。運(yùn)營商可以利用自己的移動網(wǎng)絡(luò)資源，結(jié)合短信息服務(wù)系統(tǒng)、GPS和地理信息服務(wù)系統(tǒng)（電子地圖），與內(nèi)容和業(yè)務(wù)提供商合作，可以為個(gè)人和集團(tuán)客戶提供豐富多彩的移動定位應(yīng)用服務(wù)。目前移動定位業(yè)務(wù)的具體應(yīng)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(dǎo)航服務(wù)以及基于位置的計(jì)費(fèi)業(yè)務(wù)等