移動(dòng)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(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(guó)外已經(jīng)有了成功的先例，在國(guó)內(nèi)也已經(jīng)度過(guò)了發(fā)展的初期階段，正表現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭。 而在即將到來(lái)的3G時(shí)代，定位業(yè)務(wù)也將是運(yùn)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(yùn)營(yíng)商、服務(wù)提供商以及制造商的廣泛關(guān)注?！幷?nbsp;

當(dāng)前，隨著無(wú)線(xiàn)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(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?jié)摿Φ臉I(yè)務(wù)之一。目前，日本、美國(guó)、韓國(guó)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(yīng)用包括以下幾個(gè)方面。人身安全和緊急救助。目前，我國(guó)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(hù)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(dòng)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(guó)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(guó)家也開(kāi)始了這方面的應(yīng)用。在我國(guó)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(dòng)車(chē)反劫防盜。與目前其它幾種防盜系統(tǒng)相比，移動(dòng)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(dòng)車(chē)任意位置而不易被竊車(chē)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(mén)自主監(jiān)控。 

集團(tuán)車(chē)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(chē)隊(duì)和人員的管理者需要及時(shí)調(diào)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(yīng)急維護(hù)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(nèi)到達(dá)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(jù)客戶(hù)隨時(shí)的要求，迅速調(diào)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(dāng)車(chē)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(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(dāng)用戶(hù)在陌生地區(qū)想知道距離最近的商店、銀行、書(shū)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(hù)隨時(shí)隨地想購(gòu)買(mǎi)自己喜歡的商品時(shí)，定位系統(tǒng)與信息數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合可引導(dǎo)用戶(hù)購(gòu)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(xiàng)業(yè)務(wù)也將在我國(guó)蓬勃興起。 

物流管理。如對(duì)全國(guó)流動(dòng)的貨運(yùn)車(chē)輛、火車(chē)車(chē)廂、專(zhuān)業(yè)車(chē)隊(duì)如運(yùn)鈔車(chē)、郵政速遞車(chē)等進(jìn)行位置監(jiān)控管理，合理調(diào)度車(chē)輛，減少空載。 

廣告。上述應(yīng)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(dá)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(tǒng)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(duì)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(cái)產(chǎn)安全。隨著未來(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(yīng)用。 

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

其中，通過(guò)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(xiàn)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(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(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(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)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(lái)測(cè)定與用戶(hù)機(jī)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(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(cè)點(diǎn)，這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)檢測(cè)和接收由無(wú)線(xiàn)手機(jī)發(fā)出的信號(hào)，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(cè)及記錄到的每個(gè)基站與手機(jī)間信號(hào)的來(lái)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(hù)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(hào)到達(dá)時(shí)，該信號(hào)與鑒別標(biāo)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(jī)，不需要用戶(hù)再另行購(gòu)置新的手機(jī)。但通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)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(dòng)運(yùn)營(yíng)公司都需要建立自己的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)；運(yùn)營(yíng)公司通常把塔和基站設(shè)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(jī)信號(hào)；不能標(biāo)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(hào)產(chǎn)生差異，例如城市的高大建筑物、山區(qū)的山峰等會(huì)形成信號(hào)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。混合解決方案有無(wú)線(xiàn)助理GPS和增強(qiáng)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(wèi)星的瞄準(zhǔn)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(jī)與服務(wù)器對(duì)GPS信號(hào)的處理區(qū)分開(kāi)來(lái)，客戶(hù)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(hù)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(hào)，該方案和通常的GPS不一樣，可以在室內(nèi)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(tǒng)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(gòu)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(tīng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信息，用位置測(cè)量單元（LMU）記錄來(lái)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(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(dāng)定位計(jì)算功能在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行時(shí)，用戶(hù)對(duì)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(duì)其所在位置的確定，那么用戶(hù)的隱私權(quán)將受到侵犯。對(duì)于這一點(diǎn)，一直都存在比較大的爭(zhēng)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(shù)用戶(hù)都會(huì)感到舒服些?；诖耍斜姸嗟膶?zhuān)家支持將實(shí)現(xiàn)定位的功能附加在移動(dòng)終端上的技術(shù)方案。 

隨著移動(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(xiàn)也會(huì)有更加豐富的手段。專(zhuān)家預(yù)計(jì)，基于信元識(shí)別的位置技術(shù)在未來(lái)將更有優(yōu)勢(shì)，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(yīng)用，如公路、導(dǎo)航、貴重物品運(yùn)輸和運(yùn)鈔車(chē)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(dòng)定位 

作為移動(dòng)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(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(qū)的主要移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商都已開(kāi)通了移動(dòng)定位業(yè)務(wù)。預(yù)計(jì)到2004年底，使用移動(dòng)定位及基于位置服務(wù)的用戶(hù)數(shù)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(tuán)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(yùn)營(yíng)商可以利用自己的移動(dòng)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(hù)提供豐富多彩的移動(dòng)定位應(yīng)用服務(wù)。目前移動(dòng)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