目前,市場上常見的定位方式是:衛星定位、基站定位、WIFI定位、AGPS定位、IP定位。它們各有其特點,適用場景。
定位原理通常是使用“三角定位法”。即知道了用戶到三個固定點的距離,就能計算出用戶的位置。
1、GPS
GPS(Global PosiTIoning System)即全球定位系統,它是由美國研究的一種定位方式,特點是:不需要SIM卡,不需要連接網絡,只要在戶外,基本上就能隨時隨地的準確定位。
但是GPS啟動后搜索衛星的時間比較多,一般需要2分鐘左右(俗稱冷啟動,冷啟動包括:
1、GPS初次使用
2、GPS電池耗盡
3、關機狀態下移動1000公里以上的距離或持續關機超過4小時)。
常見的衛星定位系統:中國北斗、美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐洲伽利略
原理:接收機接收GPS衛星廣播,通過解析可見GPS衛星的位置、距離等信息以及相應算法得出自己的位置信息。
優勢:定位精度高,只要能接收到四顆衛星的定位信號,就可以進行定位。
缺點:GPS受天氣和位置的影響較大。當遇到天氣不佳的時候、或者處于高架橋/樹蔭的下面,或者在高樓的旁邊角落、地下車庫、室內或露天的下層車庫(或者簡單地說當見不到天空的時候),GPS的定位就會受到相當大的影響,甚至無法進行定位服務。
定位精度:5~10米
2、LBS(基站)定位
基站包括移動、聯通和電信基站。基站定位是通過移動通信的基站信號差異,通過當手機開機,關機,切換基站時都會向就近最優基站鑒權。因此,通過用戶出現的基站位置來確認手機位置,另外處于同一基站范圍內的,但處于范圍中的不同扇區,也會標記。
基站定位的準確度取決于定位地點附近所處的基站覆蓋密度,如果基站多,定位則準確,如果是山區,基站少,則定位就不那么精確;LBS定位必須聯網,手機處于SIM卡注冊狀態(飛行模式下開wifi和拔出SIM卡都不行)。
原理:運營商蜂窩基站的位置信息都是固定的,通過接收一個或多個基站信號終端,再根據信號強度及基站位置進行推算自身位置
優點:方便,因為它是通過SIM卡接收基站信號進行定位的。理論上說,只要計算三個基站的信號差異,就可以判斷出手機所在的位置。因此,只要用戶手機處于移動通信網絡的有效范圍之內,就可以隨時進行位置定位,而不受天氣、高樓、位置等等的影響。
缺點:通過計算基站信號差異而得出的位置坐標值,很明顯地遜于GPS的定位精度,受環境影響較大,在郊區和農村可以將移動臺定位在10~20米范圍內,在城區由于高大建筑物較多,電波傳播環境不好,信號很難直接從基站到達移動臺,一般要經過折射或反射,因此定位精度會受到影響,定位范圍為100~200米;其次是使用范圍較窄,LBS雖然不會受到天氣、高架橋或高樓的影響,但如果超出手機的服務范圍,或者手機所處的基站數量不足,則無法進行LBS定位,從這一點上說不太適合野外使用。
定位精度:10-2000米。
3、WIFI定位
Wifi定位,顧名思義,周圍必須有wifi才可以。WiFi定位的目的是解決室內精確定位,原理類似基站定位。WiFi定位的條件是:
1、必須開啟wifi,無論是否連接某一個熱點。
2、必須能上網,移動數據或者wifi聯網皆可。
原理:每一個無線AP都有一個全球唯一的MAC地址, WiFi定位靠的是偵測附近周圍所有的無線網絡基地臺 (WiFi Access Point) 的 MAC地址,去比對數據庫中該 MAC地址的坐標,交叉計算出所在地。
優點:
1、定位精度高,wifi密集人流多的地方相當精確;
2、速度快;
3、周圍的wifi即使連接不上也能定位。在不依賴外部設備的情況下,沒有比WIFI定位更精準的室內定位方式,室內定位不精準,偏二三十米遠,這個問題當前科技無解。
缺點:顯而易見的,
1、wifi依賴!--沒有打開wifi就不能定位;
2、必須處于聯網狀態。
3、用戶被迫共享了一點流量
精確度:10~200米
4、A-GPS定位
AGPS是輔助GPS定位的一種方法。AGPS和GPS 是一樣的,只是加上網絡的輔助而已,定位時,必須有GPS模塊存在,如果沒有GPS模塊,這種定位是不起什么作用的。
A-GPS定位是用來加快定位速度的,由于GPS冷啟動時,搜星速度很慢(需要把頭上二十多顆衛星挨個搜一遍),大約2分鐘才能搜到。增加了AGPS定位之后可以利用基站大體定位下你所在的位置,然后通過網絡將這個位置發送到服務器,服務器根據這個位置將此時經過你頭頂的衛星參數(哪幾顆、頻率、位置、仰角等信息)反饋給你的定位設備,設備上的GPS就可以很有目的的去搜索衛星,此時你的搜星速度大大提高,幾秒鐘就可以定位。
原理:接收機接收GPS衛星廣播,通過解析可見GPS衛星的位置、距離等信息以及相應算法得出自己的位置信息。
優勢:和GPS比,
1、搜星定位快,不管是冷啟動、熱啟動,秒定
2、有效減少設備的電量消耗
3、緩解弱GPS信號情況下無法定位或精度降低的問題
4、對移動設備的計算能力要求更低。
缺點:
1、必須聯網,如果你的設備不能上網,或是停機了身邊又沒有wifi,是沒法應用AGPS達到秒定效果的。
2、必須有AGPS位置服務器的支持
3、與GPS一樣,仍無法完美解決室內(室內無法接收GPS信號)定位的問題。
精確度:5~10米
5、IP定位
日常中接觸到最多的定位手段,IP 地址是由一個叫互聯網服務提供商,即 ISP 提供的。我們可以回顧一下,我們家里拉寬帶的流程,可以方便了解IP定位的原理。首先到運營商處辦理寬帶業務,業務員上門拉線。然后,電腦連接寬帶,最后,愉快上網。因此,我們地址和ip的詳細信息是在運營商處。
三層 ISP 結構分為主干 ISP,地區 ISP,本地 ISP。本地 ISP 給用戶提供最直接的服務,本地 ISP 可以連接到地區 ISP,也可以連接到主干 ISP。從原理上講。只要每一個本地 ISP 都安裝了路由器連接到某個地區 ISP,而每一個地區 ISP 也有路由器連接到主干 ISP,那么在這些相互連接的 ISP 的共同作用下,就可以完成互聯網中的所有的分組轉發任務。
發送信息的流程是當你向好友發了一條微信,這條微信首先會從你所在公司/學校的內網上發到當地的服務器,再從當地服務器發送到地區服務器,之后從地區服務器通過移動/聯通/電信的服務器向你好友所在地的地區服務器轉發,再通過本地服務器最終轉發到好友所在公司/學校的內網。如此一來,既然你的 IP 地址是由當地的 ISP 分配給你的,自然也就知道了你所在的 IP 地。
我們發現圖中還有一個叫 IXP 的東西,這里簡單擴展一下,還是以發微信為例,如果每次發微信的都將數據先發到本地 ISP,然后發到地區 ISP,然后再發到主干 ISP,通過這樣的鏈路將數據傳輸到對方的設備上,顯然是不合理的,如果流量過大,有沒有什么優化方案?顯而易見,當然是有的,我們可以通過在低層 ISP 之間搭橋的方式,讓流量不走主干 ISP,直接在地區 ISP 之間直接相連進行交換分組,這樣一來可以降低延時,二來還可以降低費用(走高層主干 ISP 收費一定比直接走底層地區 ISP 貴)。
原理:
申請的運營商的地址判斷你的大致位置,注意只是大致位置。最精確可以獲取到街道。那么,有一些廠商提供服務為何可以提供精確定位呢?是因為廠家將用戶使用時的當前的坐標,跟 IP 地址數據,當前時間,定位方式,WI-FI 信息,移動聯通電信等運營商的基站信息,傳送給后臺服務器中,后臺服務器留存了這些數據。再通過利用這些數據,就可以計算出一個 IP 曾經在哪些范圍被使用過,從而得到一個精確的范圍數據,這個范圍的中心點,就被認為是最接近用戶的地點
優點:
網上有較多的網站可公開查詢,簡單快速的就是ip定位,門檻較低。
缺點:
精確度較低,獲取到的地址不準確。
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