基于云計(jì)算的AGPS應(yīng)用研究

目前我國(guó)的移動(dòng)通信用戶(hù)數(shù)量已達(dá)7億，越來(lái)越多的人選擇帶有AGPS（Assisted Global Positioning System，輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）功能的手機(jī)。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商利用這種類(lèi)型的終端可以在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)AGPS實(shí)時(shí)定位、采集車(chē)載用戶(hù)位置、速度等信息。用這些采集到的數(shù)據(jù)評(píng)估出當(dāng)前路段交通狀況，再通過(guò)終端反饋給用戶(hù)，給用戶(hù)提供行車(chē)參考，便于用戶(hù)選擇更順暢的道路通行或縮短行車(chē)距離，從而達(dá)到節(jié)省時(shí)間、節(jié)約能源的效果。

云計(jì)算的應(yīng)用的思想是把力量聯(lián)合起來(lái)，將資源整合給其中的每一個(gè)成員使用。之前單個(gè)用戶(hù)的AGPS定位功能只能給用戶(hù)本身提供有限的位置信息。 但如果把這些用戶(hù)都納入到“云”中，利用這些用戶(hù)的定位信息，不但能為 “云”中用戶(hù)服務(wù)，而且還可能服務(wù)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中更龐大的用戶(hù)群。整合個(gè)體資源，應(yīng)用擴(kuò)展至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營(yíng)商要做的就是成為“一朵云”，并通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為手機(jī)用戶(hù)提供更豐富的服務(wù)。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商可否借鑒“云計(jì)算”的思想來(lái)構(gòu)架一種系統(tǒng)，提供更準(zhǔn)確、更及時(shí)、更開(kāi)放的道路導(dǎo)航服務(wù)呢？下面首先介紹“云計(jì)算”的概念

一、云計(jì)算的概念和優(yōu)勢(shì)

1.1云計(jì)算的概念

云計(jì)算(Cloud Computing)是分布式處理(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)的發(fā)展，或者說(shuō)是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算既描述了一種平臺(tái)，又描述了一種應(yīng)用程序類(lèi)型。云計(jì)算平臺(tái)可以根據(jù)需要，動(dòng)態(tài)地提供、配置、重新配置以及取消提供服務(wù)器。云應(yīng)用程序指的是經(jīng)過(guò)擴(kuò)展后可通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行訪問(wèn)的應(yīng)用程序。這些云應(yīng)用程序使用大型數(shù)據(jù)中心和強(qiáng)勁的服務(wù)器來(lái)托管WEB應(yīng)用程序和WEB SERVICE。云計(jì)算的基本原理是：通過(guò)使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中。云計(jì)算的應(yīng)用的思想是把力量聯(lián)合起來(lái)，將資源整合給其中的每一個(gè)成員使用，使用戶(hù)可以找尋到任何資源。最終用戶(hù)便是云計(jì)算的真正擁有者。

1.2云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算的藍(lán)圖已經(jīng)呼之欲出，在未來(lái)，只需要一臺(tái)筆記本或者一部手機(jī)，就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)我們需要的一切。云計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上具有巨大的優(yōu)勢(shì)：

安全性。云計(jì)算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，用戶(hù)不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩。

方便性。它對(duì)用戶(hù)端的設(shè)備要求最低，操作起來(lái)很方便。

數(shù)據(jù)共享。它可以輕松實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享。

無(wú)限可能。它為我們使用網(wǎng)絡(luò)提供了幾乎無(wú)限多的可能。

二、AGPS的概念和工作原理

AGPS是一種在一定輔助配合下進(jìn)行GPS定位的運(yùn)行方式。A－GPS技術(shù)結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)基站信息和GPS信息對(duì)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行定位，可以在GSM/GPRS、WCDMA和CDMA2000網(wǎng)絡(luò)中使用。AGPS的操作實(shí)現(xiàn)需要在手機(jī)內(nèi)增加GPS接收機(jī)模塊，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)只增加建位置服務(wù)器即可。

2.1AGPS的工作原理：

AGPS手機(jī)首先將本身的基站地址通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅?wù)器。位置服務(wù)器根據(jù)該手機(jī)的大致方位傳輸與該位置相關(guān)的GPS輔助信息（包含GPS的星歷和方位俯仰角等）到手機(jī)。手機(jī)中的AGPS模塊根據(jù)輔助信息（以提升GPS信號(hào)的第一鎖定時(shí)間TTFF能力，這個(gè)是什么東東）接收GPS原始信號(hào)。手機(jī)在接收到GPS原始信號(hào)后解調(diào)信號(hào)，計(jì)算手機(jī)到衛(wèi)星的偽距（偽距為受各種GPS誤差影響的距離），并將有關(guān)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅?wù)器。 位置服務(wù)器根據(jù)傳來(lái)的GPS偽距信息和來(lái)自其他定位設(shè)備（如差分GPS基準(zhǔn)站等）的輔助信息完成對(duì)GPS信息的處理，并估算該手機(jī)的位置。位置服務(wù)器將該手機(jī)的位置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)蕉ㄎ痪W(wǎng)關(guān)或應(yīng)用平臺(tái)。

2.2 AGPS方案的兩種模式

通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的A-GPS運(yùn)營(yíng)模式有兩種，基于用戶(hù)終端的A-GPS（UE-based A-GPS）和用戶(hù)終端輔助的A-GPS（UE-asisted A-GPS）?；谟脩?hù)終端的A-GPS中，用戶(hù)位置的計(jì)算在用戶(hù)終端設(shè)備，然后發(fā)送到通訊網(wǎng)絡(luò)。而用戶(hù)終端輔助的A-GPS中，位置的計(jì)算在通訊網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)接收GPS信號(hào)，計(jì)算出基于時(shí)間的距離信號(hào)并發(fā)送到通訊網(wǎng)絡(luò)，通訊網(wǎng)絡(luò)計(jì)算出用戶(hù)的位置。目前用戶(hù)終端設(shè)備支持兩種模式。

三、基于云計(jì)算的新型服務(wù)模式

移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商采用的業(yè)務(wù)平臺(tái)需要利用AGPS方式收集用戶(hù)位置信息。業(yè)務(wù)平臺(tái)結(jié)合GIS系統(tǒng)，采集數(shù)據(jù)得到該路段某一時(shí)段用戶(hù)的密度及速度信息，來(lái)評(píng)估該路段交通狀況。再通過(guò)該平臺(tái)反饋給用戶(hù)，給用戶(hù)行車(chē)提供參考。服務(wù)系統(tǒng)將簽約用戶(hù)終端、運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)等都被歸入“云”中，少量的簽約采樣用戶(hù)終端提供的位置、速度等信息經(jīng)由運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)對(duì)這些信息的分析和處理，評(píng)估得出的實(shí)時(shí)交通狀況信息便可以共享給網(wǎng)絡(luò)中任意用戶(hù)，包括非簽約用戶(hù)，終端不支持AGPS功能的用戶(hù)等。利用遠(yuǎn)端“云”的高速處理能力，只要滿(mǎn)足與遠(yuǎn)端“云”的輸入輸出數(shù)據(jù)交換,便能夠得到理想的結(jié)果。

3.1基于云計(jì)算AGPS系統(tǒng)工作原理

采樣用戶(hù)的選定

在保障個(gè)人隱私的前提下選擇一定數(shù)量持有AGPS功能終端的用戶(hù)登記進(jìn)入該平臺(tái)成為簽約用戶(hù)，用戶(hù)保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)一直使用AGPS；

采集樣本

A. 通過(guò)AGPS技術(shù)選擇定位簽約用戶(hù)當(dāng)前所處地理位置 ，以及兩次采樣時(shí)間間隔用戶(hù)移動(dòng)的距離，計(jì)算出簽約用戶(hù)的速度；

B. 選定某一地理位置范圍內(nèi)所有簽約用戶(hù)個(gè)數(shù)及每個(gè)用戶(hù)移動(dòng)速度，并剔出其中最高和最低速度數(shù)據(jù)，綜合計(jì)算得到某一地理位置范圍當(dāng)前時(shí)段用戶(hù)密度以及用戶(hù)移動(dòng)的平均速度；

結(jié)合GIS系統(tǒng)查詢(xún)出用戶(hù)平臺(tái)得到的用戶(hù)地理位置信息所處具體路段，再根據(jù)某一時(shí)段內(nèi)某一路段用戶(hù)密度以及用戶(hù)移動(dòng)的平均速度；

評(píng)估路況。平臺(tái)評(píng)估得出某一時(shí)段內(nèi)該路段的交通狀況。

應(yīng)用

A. 通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將交通狀況信息反饋給需要該項(xiàng)服務(wù)的用戶(hù)；

B. 網(wǎng)內(nèi)任意用戶(hù)登錄平臺(tái)（Web等方式）選擇具體路段察看交通狀況。

3.2 基于云計(jì)算AGPS系統(tǒng)有點(diǎn)

從目前移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)只需要增加定位功能平臺(tái)以及數(shù)據(jù)采集處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)并無(wú)難度。

基于云計(jì)算的AGPS系統(tǒng)具有開(kāi)放式系統(tǒng)拓展性好、信息覆蓋全面、信息實(shí)時(shí)性強(qiáng)、信息準(zhǔn)確性高和應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/201706/353632.htm

第一，最終提供的交通信息可提供給網(wǎng)內(nèi)任意用戶(hù)或者被對(duì)此項(xiàng)業(yè)務(wù)感興趣的用戶(hù)訪問(wèn)到。加入到“云”中的簽約用戶(hù)越多，信息的全面性、實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性越能得到保障。

第二、移動(dòng)車(chē)載用戶(hù)的流動(dòng)性，可以基本保證采樣數(shù)據(jù)基本覆蓋城市的各條道路，信息覆蓋全面。

第三、AGPS定位耗時(shí)短，可快速定位、采樣，從而提高信息的實(shí)時(shí)性。

第四， AGPS定位精度高，提供的道路信息準(zhǔn)確。

最后，系統(tǒng)可擴(kuò)展到交通監(jiān)控等領(lǐng)域，應(yīng)用面廣。

3.3 基于云計(jì)算AGPS系統(tǒng)缺點(diǎn)

由于周?chē)h(huán)境中建筑物遮擋，可能會(huì)使部門(mén)簽約用戶(hù)終端接收不到GPS信號(hào)，可以使用精度不高的基于網(wǎng)絡(luò)的定位方式（CellID+RTT）來(lái)定位。

另外由于簽約用戶(hù)終端接收GPS信號(hào)的能力差異，在同一時(shí)段內(nèi)能夠保證一定數(shù)量的簽約用戶(hù)的數(shù)據(jù)在規(guī)定時(shí)段內(nèi)都能被采集到，就能提供給平臺(tái)作為評(píng)估參考。