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浅析GPS 如何成为3G时代的杀手锏应用

  【IT168 专稿】目前,人们利用移动通信实现的业务还主要在移动语音业务上,短信、彩信、彩铃、手机钱包、手机娱乐等数据业务作为其补充也得到广泛应用。衍生新兴的移动定位业务,可以对移动用户所在地进行定位,并由不同的附加需求派生出丰富多彩的定位业务。据预测,在未来各种移动业务中,移动定位业务用户数将仅次于语音业务,高于Email、移动电子商务、移动银行等增值业务。

  而在3G领域,由于定位精度的提高和开放体系架构的采用,移动定位业务具有更广的应用范围和更好的发展前景,被全球的许多移动运营商视为是3G移动网络的杀手锏应用和重要支撑技术。
   
  移动定位分类
   
  利用移动终端进行地理位置定位,即基于CDMA+BREW(无线二进制运行环境)+GIS(地理信息系统)+GPS(全球定位系统)+Internet技术的移动定位服务已成为当前移动通信增值业务主流发展方向之一。它利用移动通信特有的定位功能,配合短消息等方式确定移动终端用户所在的地理位置(经纬度坐标数据),从而提供用户所需的位置信息,并提供相关地理位置的信息服务,如当地道路车站、酒店、银行商场等位置查询,或者到目的地的非常好的自驾路线及公交换乘方案等。

  目前,世界许多移动运营商在其3G网络中部署了移动定位业务,如SPRINT、AT&T NTT DoCoMo、KDDI、SKT以及和记3G等,能提供详细、实时更新的数字地图告知用户的具体位置,并且可以通过电子地图来引导用户寻找酒店、餐厅、商店和其它用户感兴趣的商业设施。

  而两大国际标准化组织3GPP和OMA也制定了相关的3G移动定位业务的标准,3GPP侧重于无线网络实现,OMA侧重于数据业务实现。对于OMA标准,定位网络可以和移动网络分离,网络部署比较灵活、成本较低、易于快速开展业务,特别适合已有移动网络的运营商采用。而从业务发展策略的角度来说,若移动定位业务对实时性要求较高,如急救与安全服务、导航服务等,则适合选择3GPP标准。

  针对不同的标准,目前市场主要应用的移动定位技术有三种,不同方式得到的精确度不一样,其实现难度和成本也各不相同。

  (1)单纯基于卫星的GPS移动定位技术。这种技术由于室外定位精度较高、适用范围广泛、只要支付购买接受器的费用而无须支付日常使用费用等优点已被业界广泛使用。

  (2)单纯基于移动蜂窝网络的移动定位技术。这种解决方案需要对现有网络进行改进,可以兼容现有的移动终端,但缺点也比较突出,可能地理环境的原因使传播和接收的信号发生差异,例如城市高大建筑物、山区山峰等形成信号的反射和往返,造成定位误差。

  (3)卫星与蜂窝网络混合的移动定位技术。这种混合型定位技术是GPS卫星定位技术与移动网络定位技术相结合的一种定位技术,是目前C网移动运营商广泛使用的一种移动定位技术。

  GPS移动定位应用场合

  GPS是利用卫星进行测时、测距的定位系统,定位方式分为绝对定位和相对定位,三颗卫星可进行2D定位(经度、纬度),四颗卫星则可进行3D定位(经度、纬度及高度),还可以通过更新的接收信息计算出移动方向和速度。目前全球24颗GPS导航卫星分布在6条轨道上,可以很好的保证进行移动定位。

   而利用现有的移动网络向GPS定位系统提供一些辅助数据,可以进一步提高定位的精度和时间刻度。如图1所示,移动网络可以根据当前所在小区,确定所在小区上空的GPS卫星,然后根据这些信息缩小搜索范围、缩短搜索时间,更快地完成卫星搜索过程,最后由定位服务器计算出手机位置。利用这些移动定位信息,移动运营商可以向用户提供各种增值业务,如位置环境信息查询、紧急救援、汽车导航、智能交通、团队管理、广告咨询发布等,同时还可以将之作为移动通信网络运行、维护和管理的辅助数据。

  这种定位方式将来自GPS参考网络的辅助数据传给服务器,缩小了频率搜索窗口,使得定位时间降至几秒钟,其精度在卫星接收条件最好时可达到5~50ms,响应时间为3s左右。

  图1  GPS移动定位应用


   
  这种方式GPS移动定位服务包括从安全服务到付账、信息追踪、导航、数据/视频集成产品等方方面面,借助它,用户不仅可以方便地查询诸如餐馆、加油站、医院和电影院等信息,还可以在危急时刻将自己的位置信息发送给救援部门,以便救援人员及时进行救援。因此,它可能的应用可以归纳以下:

  (1)个人定位服务。

  提供包括车辆导航以及有关的天气、交通、餐厅、旅馆、百货公司、加油站等有用信息,而且雇主、父母、朋友和亲人可以使用该业务找到对方。当车辆在道路上行驶时,还可以为司机提供实时的路径导航,用语音提醒司机在某区段的注意事项等。

  (2)安全方面,如紧急救援和野外求助。

  移动的不确定性给人们的安全带来了一定的威胁,在危险情况下的紧急求援显得尤为重要。只要用户手机支持移动定位业务,就可以拨打救援中心的电话,如中国的110、美国的911、日本的411。移动网络在将该紧急呼叫发送到救援中心,并将用户精确和实时的位置信息传送给救援中心,这样就能确保在最短的时间内对用户实施紧急援助。

  (3)车辆和资源管理,如汽车导航、车辆追踪、舰队追踪。

  在人口密集的大城市,交通阻塞的问题急待解决,对车辆导航、智能交通的要求越来越迫切。利用GPS移动定位实现的自动车辆定位系统是智能交通系统ITS的核心,以实现动态交通流分配、定位导航、事故应急、安全防范、车辆追踪、车辆调度等,这种资源跟踪优化了交通资源分配,降低了反应时间。

  GPS移动定位市场潜力

  GPS移动定位业务,带给人的不是娱乐的享受,而是实实在在的帮助与服务。从全球看,主要的移动运营商都在积极部署和推广这项具有很大增长潜力的移动增值业务,这使得移动定位业务的商业进程不断加快。它不但为运营商优化网络系统设计和资源管理,实现位置相关的计费等提供可能,也为该服务产业链中的其他厂商,如定位平台提供商、应用开发商和内容提供商等提供了广阔的发展空间。

  而随着美国各大移动运营商逐渐开始满足或是接近FCC(美国联邦通信委员会)提出的E911紧急定位法令的要求,欧洲"伽利略"卫星定位系统的商用,日韩基于AGPS技术的移动定位业务的逐渐完善,以及诺基亚等移动设备制造商明确表示2007年在更多的GSM/WCDMA网手机中内置GPS定位技术等,移动导航将引领市场。预计到2008年,1/4的3G手机将内置GPS模块,而相关GPS芯片的价格也将下降至2.7美元。

  从市场消费角度来说,移动定位服务有着巨大的市场和良好的盈利前景,据有关调研统计,到2006年移动用户有15%左右使用位置查询服务,此项业务营业收入达到230亿美元。而欧洲80多家移动运营商已推出了信息、娱乐、求助等类别的位置服务,定位服务用户数超过2.7亿。,移动定位服务的收入也达到了12. 55亿美元。

  而国内市场上,GPS移动定位市场处于发展初期,市场收入和用户规模偏小,但是发展潜力巨大。如图2所示,得益于中国移动亲子通业务和中国联通手机导航等相关定位业务的推广,2006年国内移动定位市场规模也接近10亿,比上年增长150%。而受"奥运经济"的刺激,在2006-2008年的三年内,市场的增长率将保持在150%以上。到2008年中国移动定位市场将达到52.5亿元,成为最具竞争力的3G核心业务之一,并将由目前以短信服务为主转移到以语音视频为主的多媒体服务,与其他增值服务融合的趋势已不可避免。


  图2   中国移动定位市场发展概况

  如今,不论国外还是国内,GPS移动定位服务不仅广泛应用于物流管理、交通调度、医疗救援、野外勘探等领域,也正在逐步走向大众化,信息服务类型包括娱乐消息、交通报告、地图和向导、车辆跟踪、远程信息处理和网络管理等等。而人们也开始利用有定位功能的手机确定自己所在的位置,以轻松的姿态查找商场、医院、银行等与自己生活相关的位置信息,享受位置服务带来的种种便利。

  可以预见,3G时代的到来将会为这一"钱景看好"的增值业务提供一个更加宽阔的舞台。高精度的移动定位技术加上3G网络所提供的高速无线互联功能,在高速数据下载功能的支持下,把语音信息与彩色电子地图结合起来,将会为移动用户提供更加丰富多彩的移动数据体验,从而真正实现"任何时间、任何地点"的无线生活。

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