手机定位技术的分析与研究

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本文摘自《福建电脑》2011年09期。【作者】 黄俊英；

【机构】 浙江经贸职业技术学院；

【摘要】 随着手机运营网络的日益成熟,依附于手机的各种增值服务应运而生,手机定位服务就是其中一种。本文首先介绍了手机定位技术的三种类型，接着针对移动和电信提供的位置服务对三种方法进行分析,其次对国内现有的手机定位服务进行介绍,最后对手机定位服务提出展望。

【关键词】 手机定位； GSM； 移动； 基站；

0、引言

随着移动电话的日益普及，为逐渐庞大的移动电话用户群不断提供各类丰富的增值服务应运而生。手机定位系统是基于GSM网络上而开发的应用服务平台，通过与GSM网络连接为客户提供多种移动电话的定位服务，是目前可实现的一种低成本、高可靠性，且是能面向各行业用户定位要求的服务平台。主要实现人、车辆、物品、企业员工管理等的特殊定位服务。

1、手机定位技术

手机定位是指通过特定的定位技术来获取移动手机或终端用户的位置信息，通过SMS、MMS、语音发给用户或以此为基础提供某种增值服务，在电子地图上标出被定位对象的位置的技术或服务。

目前，手机定位技术可以分为三种类型：基于手机运营网络的基站定位，如COO等；基于GPS的手机定位;A-GPS(辅助GPS)，即利用手机通讯基站信息和GPS定位平台相结合来进行手机定位。这里主要针对移动和电信提供的位置服务进行简单的比较和分析。

2、三种手机定位技术类型

(1)基于手机网络基站的定位法

对于这种定位方法，不管是移动、电信都支持，可在现有的任何手机上实现，无需作任何改动，所不同的就是采用的算法、定位方式稍有差异。

①移动主要采用COO(即蜂窝小区）方式，GSM无线通信网是由许多像蜜蜂蜂窝一样的小区构建而成的，每个小区都有自己的编号，通过手机所在小区的识别号就可以知道手机所在区域。基于Cell-ID(蜂窝编号）的定位技术，根据小区基站的覆盖范围（半径），来确认手机的大致位置，所以，定位该方式的定位精度与小区基站的分布密度密切相关。市区精度范围大致在150米左右，郊区精度范围大致在1000米~2000米左右，随着移动公司技术的不断发展，相信精度会进一步提高到50米范围内。同时随着进一步优化地标名，定位将更加准确。该方式的优势是定位时间短、对现有网络或手机一般不需要特殊要求就能够实现定位，缺点是定位精度取决于小区半径。

②电信由于CDMA系统不需要密集的基站，如果采用Cell-ID方式，定位误差会比较大。因而CDMA采用另一种网络独立定位法——TOA(Time of Arrival)，通过信号到达时间测量，是基于电波传播时间的定位方法，需要同时有三个或以上位置已知的基站合作才能进行，采用该方式，定位精度能达到50——100米左右。

TOA电波到达时间定位基本原理是得到Ti (i=1,2,3)后由Ti*c得到设备到基站i之间的距离Ri然后根据几何只是建立方程组并求解从而求得Location值。如下图1所示：

由于图中距离的计算完全依赖于时间，因此TOA算法对系统的时间同步要求很高，任何很小的时间误差都会被放大很多倍，同时由于多径效应的影响又会带来很大的误差。

(2)基于GPS的手机定位

首先GPS即全球卫星定位系统，利用该系统用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速。现实生活中，GPS定位主要用于对移动的人、物、车及设备进行远程实时定位监控。

手机GPS定位需要手机装配有GPS芯片模块，精度一般可在50米之内，有的更精确。优点是速度快、定位精准，缺点是室内无法定位，成本较高。不过GPS定位一般应用在车辆导航、物流车辆监控上较多。现有的—些物流运输公司，以及车载导航这些方面用的大多都是基于GPS卫星定位的。至于在个人手机方面这当面的实际应用还不广泛。

(3)A-GPS(Assisted GPS)

A-GPS是一种结合手机网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的技术。该技术需要在手机内增加GPS接收机模块，并改造手机天线，同时要在移动网络上加建位置服务器、差分GPS基准站等设备。这种方式一方面通过GPS信号的获取，提高了定位的精度，误差可到10米左右；另一方面，通过基站网络可以获取到室内定位信号。不足的地方就是手机需要增加相应的模块，成本高。如电信的GPS One技术，它能将接收到的GPS卫星信号与CDMA手机基站信号，通过无线通信网络系统运算而得出精确定位信息，再将定位信息发送至接收终端，是AGPS的一种。这种方式定位精度高，响应速度较快，盲区少；缺点是需要手机支持GPS One功能。

3、三种定位技术的比较

首先GPS是免费的，而在手机上使用AGPS就需要连接GPRS来下载星历资料，所以使用AGPS会收GPRS流量费。至于GPS和基于基站的定位的区别主要从定位原理和精度，手机配置要求，费用，定位覆盖范围，成本等方面的不同。从各种资料上，总结得出下表1，以作对比：

4、国内手机定位典型服务

目前手机定位服务产品国内很多生产商以及优秀的产品。下面将介绍一些典型的手机定位产品。

“管车宝”是全国首个综合利用手机定位技术、通信技术、互联网技术实现物流管理的系统，为运输企业提供了标准化的ERP管理平台，应用很为广泛。

CPP移动定位平台支持智能手机定位，同时也推出基于MTK技术的老人手机，儿童手机。该平台为社会提供完美的位置管理解决方案。同时该定位支持车辆GPS定位。

另外还有一些定位服务平台在管理外勤人员、物流车辆定位、银行POS监控、司法社区矫正等项目做出了优异成绩，同时为企业外勤业务人员管理提供手机定位方面的各项增值服务。手机定位服务还应用于汽车救援和医疗急救，给汽车救援和医疗行业带来了方便，深受汽车救援行业和医疗行业的喜爱。

5、手机定位技术的展望

在当今高速发展的信息时代，社会各行业都面临着不断提高管理效率，有效利用现有资源去实现资源增值及效益最大化的压力，随着信息及电子技术的飞速发展，利用手机定位技术去实现以上目标正为越来越多的行业用户所重视。但是手机定位服务一直备受争议，某些不法商家利用手机定位提供“暴力服务”，例如侦探社监视人员行动，高利贷找人还钱等等，致使很多人的隐私受到侵犯，甚至人身、财产受到侵害。但总体来说手机定位服务可应用领域广，益大于弊，相信将来手机定位将会更好的发展，以方便人们的生活，使商家得到应用的利益。

参考文献：
[1]朗亚东.GSM手机定位技术研究.无线通信，2004(4):17-22
[2]张立倩.基于GSM的手机定位系统的研究.内蒙古农业大学学报，2011(2):34-57
[3]田永军.A-GPS定位技术在智能手机中的研究与应用.科技信息，2009(4):26-28
[4]基于GSM的无线定位技术.http://www.mscbsc.com/viewnews-36729.html.2010