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混合定位技术促LBS大规模使用 设备复杂性提高

混合定位技术在带来便利的同时,无疑也增加了设备的成本和复杂性。但我们有理由相信,混合定位技术是LBS大规模使用的先决条件。

  3sNews讯 在苹果公司2008年全球开发者大会上,史蒂夫·乔布斯先生曾预言iPhone 3G的发布体现了两大行业趋势:“位置服务将成为iPhone的一个重要功能……而且必将迅速发展。我们以前都是通过信号发射塔(基站)和WiFi获取位置数据。不过,现在我们用GPS获取这些数据,它让我们实现了真正的位置追踪。”

  第一种趋势显而易见,位置服务确实已经成为了iPhone中的一个主要功能(现有超过1000个基于位置的应用程序,Foursquare等应用已经风靡全球),谷歌最新发布的免费移动设备TBT(Turn-by-Turn)导航只会加速这种趋势发展。第二种趋势则不太明显,那就是移动设备中多种(混合)定位技术的融合。那么这两种趋势间存在什么样紧密的联系,混合定位技术如何为用户提供一个最佳的基于位置服务的体验效果?

  乔布斯提到了三种定位技术:信号塔定位、WiFi定位和全球定位系统(GPS)。如果是单独来看的话,每一种技术都不可能完全满足用户的需求——快速、准确地为任意地点的用户定位。LBS只适用于用户位置已知的情况,它需要融合多种技术来准确地实现这一目标,这也增加了设备的成本和复杂程度。当然,每种技术都存在不同的优缺点,只有将这些方式有效结合才能取得最好的定位效果。

  GPS导航

  GPS是所有定位系统中最著名的,它能够做出最准确的定位计算,也是目前最为先进的定位技术。移动设备中的辅助数据大多是由蜂窝网络提供的,它为实现更加快速、准确的定位计算提供了条件。在支持辅助GPS技术(A-GPS)的网络中,用户可在10秒内完成定位,且精度可达5米左右。A-GPS技术已在大部分智能手机中得到使用。但随着城市楼群的密集度不断加大,数据获取很容易受阻,尤其是在室内。单纯依靠GPS来实现定位已经变得越来越困难。

  更多的GNSS系统

  GLONASS是俄罗斯研制的一种导航定位系统,在概念上类似于GPS。2010年之后,它将主要影响移动设备定位市场,最近对这方面投资的增长和全民数据访问的开放就是一个信号。GLONASS定位系统的加入会对许多环境中的定位有所帮助,例如城市街道等。拥挤的建筑物可能会阻碍卫星信号的传输,而且大楼上的反射信号可能会对卫星接收器造成干扰。定位一台设备至少需要3颗卫星,因此太空中可用卫星数目的增多也会提高获取卫星信号的几率。相对于单纯使用GPS的设备而言,同时使用GPS和GLONASS的设备的可用卫星数增加了近一倍,这为定位困难的环境提供了更好地定位能力。A-GLONASS通过蜂窝网络发送辅助信息,这将进一步提高定位装置的速度和可靠性。但如同GPS一样,GLONASS在室内也无法接收到信号,因此GPS技术和GLONASS技术的组合也是不够的。

  此外,欧洲的伽利略系统、中国的北斗卫星系统都在迅速发展着,如果导航设备能够同时接受多个系统卫星的信号,对定位将会有很大的促进。

  Wi-Fi的促进

  在我们生活和工作的环境中,尤其是在市区和室内环境,Wi-Fi接入点的数目正在不断增加。该技术通过使用包含方位点位置的综合数据库来实现定位。现在,几乎所有智能手机都支持Wi-Fi,许多地方都会存在多个Wi-Fi信号,因此可以采用三角定位或者其它定位方法来提高定位能力。值得注意的是,在某些环境下室内导航应用程序已经可用,例如商场等。在较好的环境中,设备可在几秒内完成定位,精度可达到10到20米。这项技术的一个主要缺陷就是城区的Wi-Fi接入点可能还比较密集,但郊区和农村地区就要差很多,因此该技术也很难被独立应用。

  蜂窝网络

  在GPS、GLONASS和Wi-Fi信号都不可用的情况下,蜂窝网络定位通常会是最为“可靠的”技术。通过手机身份(Cell-ID)识别可以对正在使用这一手机的用户进行定位,不过该技术的精度还不是很高。无论是基于强信号还是时间信号,蜂窝网络三角定位都可以提高定位精度,而且基于时间的方法也是普遍采用的。与A-GPS或者A-GLONASS相比,蜂窝网络定位往往更加快速(大约5秒),不过其精度不是很高(50米至数公里)。此外,还有一个特点是,该技术只有在没有蜂窝信号的时候才会完全不可用,不会受到高建筑物阻挡或室内的影响。

  混合定位技术带来的挑战

  混合定位技术会在带来便利的同时,无疑也增加了设备的成本和复杂性。成本的增加一般可以通过性能的不断完善得到解释,而复杂性的增强却很难量化。更高的复杂性可能会诱发更多难以预见的问题。如果没有将各种定位技术很好地结合起来,那么性能的提高只能是句空话。详尽的混合定位技术测试对于验证性能的提高是必要的,否则就没有办法知道这些额外的投资是否已显成效。我们有理由相信,混合定位技术是大规模LBS使用的先决条件。在未来,可以实现快速、准确定位的潜在应用程序的数目会让人难以置信,我们也将会从中受益。这也是确保定位技术能够很好地集成在一起的一个非常重要的因素。

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