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位置服務(LBS)系統的構成

添加時間:2018-09-06 09:58:31 來源:《北斗與GNSS系統概述》
  一個完整的LBS系統有四個部分組成:定位系統、移動服務中心、通信網絡以及移動智能終端。其中,定位系統主要包括全球導航衛星系統(GNSS)和移動無線電基站定位系統兩個部分。空間定位技術是整個LBS系統得以實現的核心技術,這一部分正在不斷完善當中,移動運營商可以選用某種定位技術或者組合定位技術,來獲得適當的定位精度。
 
  移動服務中心負責與移動智能終端的信息交互和各個分中心(定位服務器、內容提供商等)的網絡互連,完成各種信息的分類、記錄和轉發以及分中心之間業務信息的流動,并對整個網絡進行監控。
 
  通信網絡是連接用戶和服務中心的,要求實時準確地傳送用戶請求及服務中心的應答。通常可選用GSM、CDMA、GPRS(General Packet Radio Service)、CDPD(Cellular Digital Packet Data)等無線通信手段,尤其是移動通信進入3G/4G/5G和LTE時代,高速寬帶提供良好的條件,在此基礎上依托LBS體系能夠發展無線增值服務和多種多樣的服務。另外,國內已建成的眾多無線通信專用網,甚至有線電話、衛星通信、無線局域網、藍牙技術等都可以成為LBS的通信鏈路,在條件允許或必須時可接入Internet網絡,傳輸更大容量的數據或下載地圖數據。
 
  移動智能終端是用戶惟一接觸的部分,手機、個人數字助理(PDA)均有可能成為LBS的用戶終端。但是在信息化的現代社會,出于更完善的考慮,它要求有完善的圖形顯示能力,良好的通信端口,友好的用戶界面,完善的輸入方式(鍵盤控制輸入、手寫板輸入、語音控制輸入等),因此PDA以及某些型號的智能手機成為個人LBS終端的首選。
 
  位置服務系統工作的主要流程如下:用戶通過移動終端發出位置服務申請,申請經過各種通信網關以后,為移動定位服務中心所接受,經過審核認證后,服務中心調用定位系統獲得用戶的位置信息(另一種情況是,用戶配有GNSS等主動定位設備,這時可以通過無線網絡主動將位置參數發送給服務中心),服務中心根據用戶的位置,對服務內容進行響應,如發送路線圖等,具體的服務內容由內容提供商提供。
 
  不同的基于位置的應用所需要的精度水平也不同。例如,對于航船來說,它們到海岸的距離以及海水的深度等數據都要求一定精度,而人群的定位精度能夠達到100米就可以接受了。下表列舉了一些基于位置的應用,并提供了這些應用所需的下限精度和能被市場所接受的精度數據。
 
  表8.1 不同應用對于精度的不同要求
 
  移動通信用戶群和互聯網用戶群是當今發展最為迅速的信息產業領域中的兩大支柱用戶群。各類信息技術之間的不斷融合和相互滲透,也逐漸導致這兩大用戶群體不斷統一合并。在這種趨勢下,移動通信與互聯網技術逐漸統一到一種技術平臺下,即許多專家學者和技術廠家所倡導的移動互聯網概念,而移動互聯網的形成主要是依賴于移動數據通信技術的發展。
 
  隨著移動通信系統技術的發展和移動數據傳輸技術的不斷提高,移動數據業務也必將由簡單的短消息方式向綜合信息服務的方向發展。能夠向移動用戶提供高速率的多媒體綜合信息服務將最終成為各移動運營商的主要業務方向。
 
  (5)位置服務真正成為巨無霸產業的可能性
 
  國際上目前在定位技術與服務上流行一種基于位置的服務(LBS,location based service),也稱為移動位置服務熱。開頭是在無線網絡上做起來的,現在則是將衛星導航與無線蜂窩融合起來做,因其方便好用,將GNSS與移動手機組合在一起,正在有力地推動移動位置服務產業,其市場呈現一種爆發性的增長勢頭。由于智能移動手機將GNSS功能作為標準配置,2015年智能手機的全球銷售量為12.92億步。其中來自中國地區的手機品牌合計出貨量高達5.39億部,占全球比重超過四成,并囊括全球前十大手機品牌中的七個席次。
 
  我國是世界上最大的移動手機銷售和用戶市場,入網數量位居世界笫一。目前用戶數已經超過13億個,而且我國的智能移動手機的應用數量也是全球第一,所以,2015年50億個左右的全球GNSS終端社會持有量中,至少有超過十億個在中國。面對如此巨大的移動定位手機市場,現在我們要做的事有兩件:一是積極推進技術的進步,在國產手機中融合差分GNSS技術與A-GNSS技術;二是大力開展移動位置服務及相關的增值服務。當前,智能移動手機已經不是簡單的通話和發送信息的工具,而是提供多種多樣應用服務的終端,且極大部分與位置服務有關。這些服務,包括個人娛樂休閑、信息溝通互動、應用軟件拓展,以及相關信息管理等等。
 
  (7) 位置服務(LBS)會帶來多贏局面
 
  LBS是少數能給每個人帶來益處的技術之一,其中包括消費者、服務運營商、產品制造商和應用開發商:一是用戶的利益,
 
  作為無線電話用戶,希望有新的服務能簡化生活,增加人身安全,或者親人的安全。誰都希望跟蹤定位技術對此有所幫助。給迷路者指點迷津。帶有位置信息的廣告,幫助你及時地取得優惠票證和商業信息,為你提供諸多方便。增加個人安全真是恰到好處的服務,它是今天的人們擁有無線電話的一大理由。研究表明,有四分之三的用戶購買無線電話為了安全原因和及時找到急需要找到的人。有通信報告稱,98%運用蜂窩電話者主要是個人理由,而緊急救援居于非常重要的地位,差分GNSS和A-GNSS定位技術,幫助無線電運營商增加緊急呼救的價值,因為它能精確地定位到1-5m精度,而且能夠大大縮短首次定位時間,從而能很容易地找到求助者。關鍵的優點是自動跟蹤技術是自動計算求助者的位置,無需問及所在區域或其它信息。當服務中心接到呼叫后,便知道其位置所在,無論是在丟失或行進中。這些時候,定位服務是最為需要和有價值的。此外,與其它許多定位技術不同的是,GNSS跟蹤定位技術可以是應要求申請來進行的,只有你希望人家找到你時才來定位,不用連續地監控跟蹤你的位置,從而保護了個人隱私。在你要求定位的瞬刻,定位跟蹤系統可快捷的高靈敏度地立即進行計算,實現精確定位。二是無線運營商的利益,有家著名的咨詢公司(Frost and Sullivan)稱位置服務為無線電產業的下一個"空前絕后的應用"。日本和美國的領頭的運營商決定將自動跟蹤定位技術作為向全球無線電運營商推薦新的增加收入的服務,其用戶是定位增值應用,應用利于增加用戶保有量。這包括:增強安全服務;位置相關的收費;移動黃頁和增強服務;交通和導航服務。三是無線設備制造商的利益,大量的無線移動手機和設備被用戶所用,無線制造產業會繼續爆長。無線制造商很容易生產出性價比高的無線設備為用戶所用。現在大量的智能移動手機,都具有定位導航功能,給用戶帶來極大的方便和應用價值,因此GNSS定位功能,已經逐步演變為移動手機的標準配置。四是應用開發商的利益,GNSS服務市場估計每年有數百,近千億美元的產值,所以創新的服務開發商會從個人定位應用業務的開拓中多么受益。GNSS及其星基和地基增強技術專門設計用于無線設備的精確快速定位,工作是以獨立應用的方式進行,可申請某些有用的定位信息,如幫助迷路的獨立的用戶,尋找準確道路,或通知其本地的天氣和交通道路信息,甚至發送一則要找的本地飯店的位置信息。
 
  移動位置服務(LBS) ,尤其是使用移動手機具有的定位功能,實現無線通信與定位的融合,是通信與導航領域的一種發展大趨勢。定位方法有網絡法、手機法,和兩者兼而有之的組合法。實際上最好的辦法是將GNSS定位功能與蜂窩網定位組合起來最為方便與有效。如中國這樣的全球最大的手機用戶市場,其移動定位通信融合產品和服務市場的前景是難于限量的。
 
  位置服務的未來是實現導航與通信的互補與相互融合,實現室內外導航定位真正的一體化,并完全地發揮了它們的各自優點。衛星導航定位精度高,但適合用于開闊空間,在鬧市區、密林中,特別是室內或地下場所,可謂“鞭長莫及”。而蜂窩網在其所到之處均可以實現定位,鬧市區和建筑物內也不足為奇,但是在荒郊野外、人煙稀少處,由于基站稀少,其定位能力和精度會有很大的局限性。此時,衛星導航則能顯示它的一技之長。更值得指出的是,在蜂窩網絡的協助下,衛星導航也能增添其室內定位能力,若開發好其高靈敏度接收的內力,再加上其它外來的增強與輔助設施,便會如虎添翼,潛力無量。
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