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位置服务(LBS)系统的构成

添加时间:2018-09-06 09:58:31 来源:《北斗与GNSS系统概述》
  一个完整的LBS系统有四个部分组成:定位系统、移动服务中心、通信网络以及移动智能终端。其中,定位系统主要包括全球导航卫星系统(GNSS)和移动无线电基站定位系统两个部分。空间定位技术是整个LBS系统得以实现的核心技术,这一部分正在不断完善当中,移动运营商可以选用某种定位技术或者组合定位技术,来获得适当的定位精度。
 
  移动服务中心负责与移动智能终端的信息交互和各个分中心(定位服务器、内容提供商等)的网络互连,完成各种信息的分类、记录和转发以及分中心之间业务信息的流动,并对整个网络进行监控。
 
  通信网络是连接用户和服务中心的,要求实时准确地传送用户请求及服务中心的应答。通常可选用GSM、CDMA、GPRS(General Packet Radio Service)、CDPD(Cellular Digital Packet Data)等无线通信手段,尤其是移动通信进入3G/4G/5G和LTE时代,高速宽带提供良好的条件,在此基础上依托LBS体系能够发展无线增值服务和多种多样的服务。另外,国内已建成的众多无线通信专用网,甚至有线电话、卫星通信、无线局域网、蓝牙技术等都可以成为LBS的通信链路,在条件允许或必须时可接入Internet网络,传输更大容量的数据或下载地图数据。
 
  移动智能终端是用户惟一接触的部分,手机、个人数字助理(PDA)均有可能成为LBS的用户终端。但是在信息化的现代社会,出于更完善的考虑,它要求有完善的图形显示能力,良好的通信端口,友好的用户界面,完善的输入方式(键盘控制输入、手写板输入、语音控制输入等),因此PDA以及某些型号的智能手机成为个人LBS终端的首选。
 
  位置服务系统工作的主要流程如下:用户通过移动终端发出位置服务申请,申请经过各种通信网关以后,为移动定位服务中心所接受,经过审核认证后,服务中心调用定位系统获得用户的位置信息(另一种情况是,用户配有GNSS等主动定位设备,这时可以通过无线网络主动将位置参数发送给服务中心),服务中心根据用户的位置,对服务内容进行响应,如发送路线图等,具体的服务内容由内容提供商提供。
 
  不同的基于位置的应用所需要的精度水平也不同。例如,对于航船来说,它们到海岸的距离以及海水的深度等数据都要求一定精度,而人群的定位精度能够达到100米就可以接受了。下表列举了一些基于位置的应用,并提供了这些应用所需的下限精度和能被市场所接受的精度数据。
 
  表8.1 不同应用对于精度的不同要求
 
  移动通信用户群和互联网用户群是当今发展最为迅速的信息产业领域中的两大支柱用户群。各类信息技术之间的不断融合和相互渗透,也逐渐导致这两大用户群体不断统一合并。在这种趋势下,移动通信与互联网技术逐渐统一到一种技术平台下,即许多专家学者和技术厂家所倡导的移动互联网概念,而移动互联网的形成主要是依赖于移动数据通信技术的发展。
 
  随着移动通信系统技术的发展和移动数据传输技术的不断提高,移动数据业务也必将由简单的短消息方式向综合信息服务的方向发展。能够向移动用户提供高速率的多媒体综合信息服务将最终成为各移动运营商的主要业务方向。
 
  (5)位置服务真正成为巨无霸产业的可能性
 
  国际上目前在定位技术与服务上流行一种基于位置的服务(LBS,location based service),也称为移动位置服务热。开头是在无线网络上做起来的,现在则是将卫星导航与无线蜂窝融合起来做,因其方便好用,将GNSS与移动手机组合在一起,正在有力地推动移动位置服务产业,其市场呈现一种爆发性的增长势头。由于智能移动手机将GNSS功能作为标准配置,2015年智能手机的全球销售量为12.92亿步。其中来自中国地区的手机品牌合计出货量高达5.39亿部,占全球比重超过四成,并囊括全球前十大手机品牌中的七个席次。
 
  我国是世界上最大的移动手机销售和用户市场,入网数量位居世界笫一。目前用户数已经超过13亿个,而且我国的智能移动手机的应用数量也是全球第一,所以,2015年50亿个左右的全球GNSS终端社会持有量中,至少有超过十亿个在中国。面对如此巨大的移动定位手机市场,现在我们要做的事有两件:一是积极推进技术的进步,在国产手机中融合差分GNSS技术与A-GNSS技术;二是大力开展移动位置服务及相关的增值服务。当前,智能移动手机已经不是简单的通话和发送信息的工具,而是提供多种多样应用服务的终端,且极大部分与位置服务有关。这些服务,包括个人娱乐休闲、信息沟通互动、应用软件拓展,以及相关信息管理等等。
 
  (7) 位置服务(LBS)会带来多赢局面
 
  LBS是少数能给每个人带来益处的技术之一,其中包括消费者、服务运营商、产品制造商和应用开发商:一是用户的利益,
 
  作为无线电话用户,希望有新的服务能简化生活,增加人身安全,或者亲人的安全。谁都希望跟踪定位技术对此有所帮助。给迷路者指点迷津。带有位置信息的广告,帮助你及时地取得优惠票证和商业信息,为你提供诸多方便。增加个人安全真是恰到好处的服务,它是今天的人们拥有无线电话的一大理由。研究表明,有四分之三的用户购买无线电话为了安全原因和及时找到急需要找到的人。有通信报告称,98%运用蜂窝电话者主要是个人理由,而紧急救援居于非常重要的地位,差分GNSS和A-GNSS定位技术,帮助无线电运营商增加紧急呼救的价值,因为它能精确地定位到1-5m精度,而且能够大大缩短首次定位时间,从而能很容易地找到求助者。关键的优点是自动跟踪技术是自动计算求助者的位置,无需问及所在区域或其它信息。当服务中心接到呼叫后,便知道其位置所在,无论是在丢失或行进中。这些时候,定位服务是最为需要和有价值的。此外,与其它许多定位技术不同的是,GNSS跟踪定位技术可以是应要求申请来进行的,只有你希望人家找到你时才来定位,不用连续地监控跟踪你的位置,从而保护了个人隐私。在你要求定位的瞬刻,定位跟踪系统可快捷的高灵敏度地立即进行计算,实现精确定位。二是无线运营商的利益,有家着名的咨询公司(Frost and Sullivan)称位置服务为无线电产业的下一个"空前绝后的应用"。日本和美国的领头的运营商决定将自动跟踪定位技术作为向全球无线电运营商推荐新的增加收入的服务,其用户是定位增值应用,应用利于增加用户保有量。这包括:增强安全服务;位置相关的收费;移动黄页和增强服务;交通和导航服务。三是无线设备制造商的利益,大量的无线移动手机和设备被用户所用,无线制造产业会继续爆长。无线制造商很容易生产出性价比高的无线设备为用户所用。现在大量的智能移动手机,都具有定位导航功能,给用户带来极大的方便和应用价值,因此GNSS定位功能,已经逐步演变为移动手机的标准配置。四是应用开发商的利益,GNSS服务市场估计每年有数百,近千亿美元的产值,所以创新的服务开发商会从个人定位应用业务的开拓中多么受益。GNSS及其星基和地基增强技术专门设计用于无线设备的精确快速定位,工作是以独立应用的方式进行,可申请某些有用的定位信息,如帮助迷路的独立的用户,寻找准确道路,或通知其本地的天气和交通道路信息,甚至发送一则要找的本地饭店的位置信息。
 
  移动位置服务(LBS) ,尤其是使用移动手机具有的定位功能,实现无线通信与定位的融合,是通信与导航领域的一种发展大趋势。定位方法有网络法、手机法,和两者兼而有之的组合法。实际上最好的办法是将GNSS定位功能与蜂窝网定位组合起来最为方便与有效。如中国这样的全球最大的手机用户市场,其移动定位通信融合产品和服务市场的前景是难于限量的。
 
  位置服务的未来是实现导航与通信的互补与相互融合,实现室内外导航定位真正的一体化,并完全地发挥了它们的各自优点。卫星导航定位精度高,但适合用于开阔空间,在闹市区、密林中,特别是室内或地下场所,可谓“鞭长莫及”。而蜂窝网在其所到之处均可以实现定位,闹市区和建筑物内也不足为奇,但是在荒郊野外、人烟稀少处,由于基站稀少,其定位能力和精度会有很大的局限性。此时,卫星导航则能显示它的一技之长。更值得指出的是,在蜂窝网络的协助下,卫星导航也能增添其室内定位能力,若开发好其高灵敏度接收的内力,再加上其它外来的增强与辅助设施,便会如虎添翼,潜力无量。
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