移動(dòng)增值業(yè)務(wù)的新寵 移動(dòng)定位業(yè)務(wù)
朱云龍 趙立和 2002/11/15
移動(dòng)定位業(yè)務(wù)
移動(dòng)增值業(yè)務(wù)給移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)帶來了多層次，多類型的服務(wù)，無疑給移動(dòng)通信帶來了無限商機(jī)和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，它己經(jīng)成為電信運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)，也成為我國(guó)加入WTO后外資關(guān)注的重點(diǎn)。最能體現(xiàn)移動(dòng)通信生機(jī)勃勃的地方是移動(dòng)增值業(yè)務(wù)，而移動(dòng)定位業(yè)務(wù)將成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中增值業(yè)務(wù)的重點(diǎn)，其市場(chǎng)己呈現(xiàn)一種爆發(fā)性增長(zhǎng)的勢(shì)頭。
人類需要的最基本信息就是：時(shí)間，地點(diǎn)和內(nèi)容。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們的活動(dòng)范圍越來越大，頻次和速度也越來越高，而且不確定性也愈來愈大。而在人們的移動(dòng)中，我們最需要的信息就是“位置信息”，特別是出現(xiàn)緊急情況時(shí)更需要“確切的位置信息”。移動(dòng)通信與固定通信最大的區(qū)別是：用戶位置的不確定性。因此，在移動(dòng)通信中，用戶(移動(dòng)臺(tái))的位置信息不僅對(duì)整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)來說是極其重要的，而且對(duì)用戶來說也非常重要。如對(duì)行業(yè)用戶來說，例如國(guó)防、公安、交通、通信(特別是移動(dòng)通信)、鐵路、郵政、交通管理等，均需要“位置信息”。這些信息主要用于監(jiān)控管理、定時(shí)(時(shí)間基準(zhǔn)、頻率基準(zhǔn))、定位、報(bào)警、指揮調(diào)度、物流、遙控、遙測(cè)、安全等。例如，位置敏感型計(jì)費(fèi)——對(duì)于在家或辦公室的主叫用戶，無線運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)定位信息適當(dāng)降低通話價(jià)格，從而與固話運(yùn)營(yíng)商展開競(jìng)爭(zhēng)；網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和管理——無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)根據(jù)定位統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以科學(xué)規(guī)劃新的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展、運(yùn)行和部署，或者用于動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；欺詐管理——根據(jù)定位信息，檢測(cè)和消除部分用戶的欺詐使用行為。對(duì)個(gè)體用戶來說，例如：個(gè)人的緊急救援(報(bào)警及醫(yī)療急救)、老人及小孩的定位及報(bào)警、旅游安全的自主定位(APL)它可以自動(dòng)報(bào)警和發(fā)送有關(guān)信息，接收公安和管理部門發(fā)出的相關(guān)幫助信息，親友跟蹤定位、游艇定位、移動(dòng)氣象、移動(dòng)黃頁(yè)等等。
移動(dòng)定位業(yè)務(wù)技術(shù)和市場(chǎng)已經(jīng)成熟，已經(jīng)為廣大用戶所接受，它必將成為移動(dòng)增值業(yè)務(wù)中的重點(diǎn)而迅速發(fā)展。
移動(dòng)定位業(yè)務(wù)的市場(chǎng)
定位信息會(huì)直接影響人們出門的習(xí)慣，例如路線的選擇、及早規(guī)避交通堵塞、對(duì)意外事件的處理，以及中途停留地點(diǎn)的選擇、對(duì)當(dāng)?shù)刭Y源的利用，包括加油站、食品店、旅館和出租車等。位置信息也為那些希望有效吸引潛在客戶，并做有針對(duì)性的宣傳的零售商帶來了更多的機(jī)會(huì)。另外，還有基于位置的信息服務(wù)、緊急響應(yīng)、車輛和資源管理、個(gè)人定位服務(wù)、娛樂等豐富的服務(wù)內(nèi)容。
移動(dòng)定位業(yè)務(wù)國(guó)外已經(jīng)蓬勃發(fā)展，各類技術(shù)、各類定位服務(wù)公司相繼出現(xiàn)，美國(guó)FCC公布強(qiáng)制性法令，推出911無線服務(wù)(E911)要求2001～2005年內(nèi)，每年按20%的速度，在手機(jī)內(nèi)全部加上GPS。
美國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)：2004年“移動(dòng)定位業(yè)務(wù)”的產(chǎn)值在美國(guó)為40億美元，而全世界為300億美元。歐洲研究報(bào)告指出：2005年定位業(yè)務(wù)產(chǎn)值為43.8億歐元。英國(guó)劍橋分析與研究報(bào)告預(yù)測(cè)：移動(dòng)定位業(yè)務(wù)產(chǎn)值2002年為20億美元，到2006年為185億美元。按照日本NTT
DOCOMO無線增值應(yīng)用的發(fā)展曲線，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的5%與定位業(yè)務(wù)有關(guān)。QUALCOMM推出的定位平臺(tái)是CDMA與GPS相結(jié)合的平臺(tái)GPS One，近期內(nèi)CDMA帶有GPS的手機(jī)在一年左右時(shí)間內(nèi)將超過100萬(wàn)臺(tái)。目前，美國(guó)、日本、韓國(guó)正在布置這種系統(tǒng)。我國(guó)，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的移動(dòng)增值業(yè)務(wù)中定位業(yè)務(wù)將成為主要業(yè)務(wù)。未來幾年中，我國(guó)移動(dòng)定位業(yè)務(wù)規(guī)模很快會(huì)達(dá)到10億元以上的規(guī)模，而且會(huì)加速度的持續(xù)增長(zhǎng)。
移動(dòng)定位業(yè)務(wù)的要求
1、覆蓋面要求寬
不僅地域要求寬，而且要室內(nèi)、室外均能覆蓋，移動(dòng)信號(hào)的不良地區(qū)要盡可能少。
2、定位精度
美國(guó)FCC推出的定位精度在50米以內(nèi)的概率為67%，定位精度在150米以內(nèi)的概率為95%。這個(gè)要求已為業(yè)界接受，并作為民用蜂窩移動(dòng)通信的定位精度標(biāo)準(zhǔn)。各大系統(tǒng)供應(yīng)和設(shè)備制造公司也在各種移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試(GSM、CDMA等)，結(jié)果證明，這一精度是可行的。
3、位置信息更新速率
由于用戶位置的移動(dòng)性，用戶定位以后需要對(duì)用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，因此系統(tǒng)必須進(jìn)行用戶位置信息的更新，如速度很低，則無法滿足對(duì)用戶實(shí)時(shí)跟蹤的要求。
4、 首次定位速率
首次定位應(yīng)在幾秒內(nèi)完成，而不能像GPS一樣首次定位有時(shí)需要2～3分鐘才能定位。
5、要求功耗低，體積小，價(jià)位低，個(gè)性化和簡(jiǎn)便化
6、隱私權(quán)的保護(hù)
定位業(yè)務(wù)除了技術(shù)性因素外，涉及到用戶個(gè)人行蹤，所以要考慮個(gè)人隱私權(quán)的法律問題。
移動(dòng)定位技術(shù)
移動(dòng)定位業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法，主要有三種類型，即：1、網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立定位，如：COO，TOA或TDOA；2、手機(jī)獨(dú)立定位，如：用GPS和EOTD；3、聯(lián)合定位，即利用手機(jī)定位功能與網(wǎng)絡(luò)定位功能的結(jié)合，如：A-GPS。
現(xiàn)分述如下：
1、 網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立定位法
�、貱OO(Cell of origin)定位。COO定位是一種最簡(jiǎn)單的定位技術(shù)，它是根據(jù)移動(dòng)臺(tái)所處的蜂窩小區(qū)ID號(hào)來確定用戶的位置，因此它的定位精度取決于蜂窩小區(qū)的半徑。
�、赥OA或TDOA定位。是信號(hào)到達(dá)時(shí)間測(cè)量或信號(hào)到達(dá)時(shí)間差測(cè)量的定位方式。它是通過測(cè)量從發(fā)射機(jī)傳到多個(gè)接收機(jī)的信號(hào)傳播時(shí)間或時(shí)間差來確定移動(dòng)用戶的位置。是一種基于電波傳輸時(shí)間的定位技術(shù)。在AMPS、GSM、窄帶CDMA和寬帶CDMA網(wǎng)絡(luò)中均有采用這種技術(shù)。它的定位精度較高，但對(duì)時(shí)間基準(zhǔn)的依賴性也較高。TDOA受多徑干擾的影響也較大，CDMA網(wǎng)絡(luò)的精度較高，因?yàn)镃DMA網(wǎng)絡(luò)本身具有抗多徑干攏能力，實(shí)測(cè)結(jié)果可達(dá)55米，有望進(jìn)一步提高到10~20米左右。如GSM用TDOA方法，關(guān)鍵在于良好的參數(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)保證。
�、跘OA定位。AOA定位是信號(hào)到達(dá)角度的測(cè)量，其方法是通過測(cè)量?jī)蓚�(gè)以上發(fā)射站的信號(hào)到達(dá)移動(dòng)接收機(jī)的角度來確定移動(dòng)目標(biāo)的位置。它需要定向天線與之配合。AOA定位技術(shù)最早用于軍事目標(biāo)的測(cè)量，因此技術(shù)比較成熟，但精度較差，一般作為輔助手段。
④信號(hào)強(qiáng)度分析定位法。是通過測(cè)量基站和移動(dòng)臺(tái)之間的信號(hào)強(qiáng)度，將信號(hào)強(qiáng)度轉(zhuǎn)化成距離，來確定移動(dòng)臺(tái)的位置。由于移動(dòng)通信的多徑干擾，陰影效應(yīng)等的影響，移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)度經(jīng)常變化。因此，很少使用這種方法。
2、 手機(jī)獨(dú)立定位法
�、儆肎PS，即在手機(jī)內(nèi)部加GPS接收機(jī)模塊，并將普通手機(jī)天線換成能夠接收GPS信號(hào)的多用途天線，手機(jī)接收GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，確定移動(dòng)臺(tái)的位置信息(包括經(jīng)度、緯度、速度、時(shí)間、軌跡等參數(shù))并將結(jié)果報(bào)給移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。這種方法，主動(dòng)權(quán)全部決定于手機(jī)，其精度與GPS一樣，可達(dá)5～10米，為了保護(hù)個(gè)人的隱私權(quán)，用戶可以關(guān)掉手機(jī)的GPS功能。為實(shí)現(xiàn)此方案需要對(duì)手機(jī)的軟硬件進(jìn)行改造。
�、贓OTD方法。是通過增強(qiáng)觀察時(shí)間差來進(jìn)行定位，EOTD是針對(duì)GSM系統(tǒng)研制的定位系統(tǒng)，它是利用系統(tǒng)的同步信號(hào)與不同基站的信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間差來實(shí)現(xiàn)定位。這種方案需要對(duì)手機(jī)軟件進(jìn)行改造。歐洲目前主要采用這種技術(shù)。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，其平均精度為50米；而精度優(yōu)于125米的精度達(dá)到97%，已經(jīng)符合美國(guó)FCC的標(biāo)準(zhǔn)。
3、 聯(lián)合定位法
聯(lián)合定位的典型代表是A-GPS(Assisted GPS)。A-GPS與GPS方案一樣，也需要在手機(jī)內(nèi)增加GPS接收機(jī)模塊，并改造手機(jī)天線，但手機(jī)本身并不對(duì)位置信息進(jìn)行計(jì)算，而是將GPS的位置信息數(shù)據(jù)傳給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，由網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)器進(jìn)行位置計(jì)算，同時(shí)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)按照GPS的參考網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的輔助數(shù)據(jù)，如差分校正數(shù)據(jù)、衛(wèi)星運(yùn)行狀態(tài)等傳遞給手機(jī)，并從數(shù)據(jù)庫(kù)中查出手機(jī)的近似位置和小區(qū)所在的位置信息傳給手機(jī)，這時(shí)手機(jī)可以很快捕捉到GPS信號(hào)，這樣的首次捕獲時(shí)間將大大減小，一般僅需幾秒的時(shí)間。不需像GPS的首次捕獲時(shí)間可能要2～3分鐘時(shí)間。而精度也僅為幾米，高于GPS的精度。QUALCOMM公司的gpsOne即采用A-GPS方案。
GPS的現(xiàn)狀與發(fā)展方向
GPS的用途己增加到430多種，有人說“GPS只有想不到的用途，而沒有用不著的地方”。
目前投入運(yùn)行的定位系統(tǒng)有：GPS-美國(guó)的全球定位系統(tǒng)，GLONASS——俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，北斗——我國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，己發(fā)星兩顆，并將繼續(xù)發(fā)2至3顆星。
GPS是目前世界上發(fā)展最快的三大信息產(chǎn)業(yè)之一，GPS的產(chǎn)品是當(dāng)前國(guó)際上八大無線產(chǎn)業(yè)之一。
利用移動(dòng)蜂窩網(wǎng)資源及互聯(lián)網(wǎng)資源與GPS相結(jié)合，為移動(dòng)用戶提供的增值業(yè)務(wù)將帶來極大的商機(jī)，已為用戶所歡迎。
據(jù)日本NTT DOCOMO的移動(dòng)增值應(yīng)用發(fā)展曲線，當(dāng)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到話音業(yè)務(wù)的10%以上時(shí)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中將有5%為定位業(yè)務(wù)。
預(yù)測(cè)我國(guó)移動(dòng)定位服務(wù)的市場(chǎng)規(guī)模很快會(huì)達(dá)10億元以上，并會(huì)加速度的持續(xù)發(fā)展。
GPS與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合到融合(GPS+移動(dòng)通信(GSM/GPRS；CDMA/2000 1X；3G)+IP網(wǎng)+GIS)成為全球IT產(chǎn)業(yè)的趨勢(shì)。GPS與PDA(PAN)組合的終端具有巨大的潛在市場(chǎng)。
GPS發(fā)展的方向
�、贌o線覆蓋面寬，最好通信平臺(tái)用移動(dòng)通信的ＧＳＭ/GPRS，CDMA2000 1X。
�、谟脩袅看�
�、鄢杀镜�
�、蹽PS與綜合信息服務(wù)相結(jié)合
GPS+移動(dòng)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)+GIS進(jìn)行綜合信息服務(wù)
�、荻喙δ芙K端
GPS(R)+CPU+PDA(便攜式電腦)+移動(dòng)手機(jī)(模塊)
可以派生出大量的信息服務(wù)市場(chǎng)
�、薮笠�(guī)模集成芯片
GPS+MMS+家電(攝影、攝像)+手機(jī)芯片+......
目前國(guó)內(nèi)外主要的定位應(yīng)用系統(tǒng)例舉
1、愛立信利用GPRS的WPLS系統(tǒng)
2、Mobil-position公司的定位服務(wù)
①朋友定位(friend position)
由移動(dòng)定位發(fā)展而來，它允許用戶跟蹤親人、孩子、朋友，同事的位置(用手機(jī)或個(gè)人電腦)
�、诙ㄎ粓�(bào)警
如汽車狀態(tài)發(fā)生變化，您的手機(jī)就有報(bào)警信息，然后你呼叫你車?yán)锏腉PS報(bào)警單元，就可以收到一個(gè)短信息，告訴你汽車所在的位置信息。
③附近黃頁(yè)(電話本)
用戶可以搜索它本身所在的位置附近各公司各組織，如加油站、銀行、飯店、藥房、醫(yī)院等信息
�、芴鞖舛ㄎ�(weather position)
可以提供用戶所在位置當(dāng)?shù)氐奶鞖忸A(yù)報(bào)最多可達(dá)5天(或叫天氣預(yù)報(bào)跟你走)
�、萜渌�，如：游艇定位(yacht position)
海上定位業(yè)務(wù)(sea key)等等
3、QUALCOMM公司的CDMA gpsOne移動(dòng)定位服務(wù)平臺(tái)
采用了gpsOne技術(shù)的移動(dòng)平臺(tái)，是同時(shí)從GPS衛(wèi)星和CDMA蜂窩網(wǎng)絡(luò)收集測(cè)量數(shù)據(jù)的，然后通過組合這些數(shù)據(jù)生成精確的三維定位。在GPS衛(wèi)星信號(hào)和無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)都無法單獨(dú)完成定位的情形下，gpsOne系統(tǒng)會(huì)組合這兩種信息源，只要有一顆衛(wèi)星和一個(gè)小區(qū)站點(diǎn)就可以完成定位，解決了傳統(tǒng)方案無法解決的問題。GpsOne聯(lián)合式定位方式,定位精度達(dá)到了5-50米,gpsOne獲取第一個(gè)定位信息的時(shí)間也非常短。
自從2001年4月，日本推出采用了gpsOne的個(gè)人安全專用設(shè)備之后，日本、韓國(guó)和美國(guó)相繼于在2001年底開始推出支持gpsOne定位功能的商用手機(jī)。目前，這三個(gè)國(guó)家投入商用的gpsOne設(shè)備數(shù)量已經(jīng)超過了百萬(wàn)臺(tái)。
4、GPS火車安全報(bào)警系統(tǒng)
北京慧立陽(yáng)科技公司的GPS火車安全報(bào)警系統(tǒng)是由基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的GPS在鐵路系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用。當(dāng)同一條軌道上相鄰火車間距小于等于3km時(shí)，監(jiān)控中心能發(fā)出聲光預(yù)報(bào)警；當(dāng)同一條軌道上相鄰火車間距小于等于2km時(shí)，監(jiān)控中心能發(fā)出緊急警告，提醒監(jiān)控中心調(diào)度人員注意。
系統(tǒng)同時(shí)還具有統(tǒng)計(jì)、查詢、車輛和作業(yè)管理功能。
5、 郵政速遞系統(tǒng)
北京永新現(xiàn)代科技公司的郵政速遞GPS系統(tǒng)是一套可靠、穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的應(yīng)用平臺(tái)，永新GPS服務(wù)中心與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)間使用專線連接，配有專門的服務(wù)號(hào)、端口號(hào)，可保證信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)可靠的傳輸。
該系統(tǒng)已在全國(guó)公安、物流、555中國(guó)汽車?yán)愔笓]調(diào)度等方面得到廣泛的應(yīng)用。
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