Nokia、三星、Sony Mobile及Broadcom等22家手機廠商及芯片領域廠商在上周四(8月23)共同宣布成立室內定位聯(lián)盟(In-Location Alliance)，攜手建立室內定位的系統(tǒng)解決方案。該聯(lián)盟表示，精確的室內定位服務開啟了豐富的應用模式。商場或超市的購物者，可以直接被導引到附近的特價商品或個性化的商品柜臺，如果在大型建筑物中使用室內導航，可以幫助您馬上找到自己或同伴的正確位置，甚至能在緊急狀況下引導消費者安全逃離。

　　現(xiàn)代社會已經(jīng)是一個沒有隱私的社會，只要有設備和條件， 別人就很能簡單的追蹤到你的位置。 不管是你在大街上走還是在商場里逛， 只要想知道，你的行蹤就很難不被暴露。就像我們看的西部大片，罪犯在這邊打電話，F(xiàn)BI在那邊定位，唧唧幾聲，就把你的大概方位確定了。 千萬別以為這是什么高深技術，我們今天就來介紹一下常規(guī)的幾種定位技術。

　　說起定位技術，相信很多朋友都會揮舞手中的智能手機說知道。不過定位技術包含很多種，大家所熟知的手機GPS或AGPS定位都是依靠衛(wèi)星及手機基站，有部分沒有GPS功能的低檔手機也可以借助手機通訊基站的LBS地理位置信息服務來進行定位。但是如果是在地下室，或是大型室內購物廣場，天空被遮擋住后，這些定位技術就英雄無用武之地。需要借助Wi-Fi或是ZigBee、RFID等技術來實現(xiàn)室內的精確定位，為了方便大家區(qū)分這些不同的定位技術以及它們各自的特點，我們下面來慢慢細說。

　　GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)：

　　GPS導航系統(tǒng)的基本原理是利用三角函數(shù)測距法。衛(wèi)星發(fā)射的信號被用戶接收到需要一段時間，我們把信號傳輸速度按光速來計算，根據(jù)接收信號的時間可以確定用戶距離衛(wèi)星的直線距離，然后根據(jù)多顆衛(wèi)星與用戶的距離關系推算出用戶的實際位置。

　　什么是GPS

　　利用GPS定位衛(wèi)星，在全球范圍內實時進行定位、導航的系統(tǒng)，稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，簡稱GPS。

24顆固定軌道衛(wèi)星組成了GPS系統(tǒng)

　　GPS系統(tǒng)的前身是美軍研制的子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Transit)，它于1964年正式投入使用。用5到6顆衛(wèi)星組成一個環(huán)球衛(wèi)星網(wǎng)，Transit系統(tǒng)的衛(wèi)星每天最多要繞過地球13次，而且它無法給出終端設備的高度信息，定位精度方面也不盡如人意。不過，Transit系統(tǒng)使得研發(fā)部門對衛(wèi)星定位取得了初步的經(jīng)驗，并驗證了由衛(wèi)星系統(tǒng)進行定位的可行性，為GPS系統(tǒng)的研制埋下了鋪墊。

　　經(jīng)過多年努力和多方合作，GPS在1988年終于成型，它將24顆衛(wèi)星放置在互成120度的三個固定軌道上。每個 GPS軌道上有8顆衛(wèi)星，地球上任何一點均能觀測到6至9顆衛(wèi)星。這樣，粗碼定位精確度就可以達到100m，而精碼定位精確度為10m。粗碼和精碼是分別給民用與軍用兩個不同級別的定位等級，用于防止高精確度的定位系統(tǒng)被歹人濫用。

　　為什么要室內定位

　　A-GPS輔助衛(wèi)星定位系統(tǒng)：

　　由于GPS是美國人的系統(tǒng)，他們把控著核心技術，由于意識形態(tài)的問題，在很長一段時間內，他們給我們使用的都是低精度的定位服務。您想想要是在高速公司上開車導航誤差100米，車還不得從高速公路上飛出去呀，完全沒法使用。另外還有一個問題就是當GPS小型化以后，每次啟用它第一次定位需要搜索衛(wèi)星的時間太長，高達2～3分鐘。這嚴重制約了GPS的使用。

　　什么是A-GPS

　　A-GPS是一種結合了網(wǎng)絡基站信息和GPS信息對移動臺進行定位的技術，可以在GSM/GPRS、WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA網(wǎng)絡中使用。該技術需要在手機內增加GPS接收機模塊，并改造手機天線，同時要在移動網(wǎng)絡上加建位置服務器、差分GPS基準站等設備。

　　A-GPS(Assisted GPS)即輔助GPS技術，它可以通過移動通信運營基站實現(xiàn)快速定位。GPS通過衛(wèi)星發(fā)出的無線電信號來進行定位。當在很差的信號條件下，例如在一座城市，這些信號可能會被許多不規(guī)則的建筑物、墻壁或樹木削弱。在這樣的條件下，非A-GPS 導航設備可能無法快速定位，而A-GPS 系統(tǒng)可以通過運營商基站信息來進行快速定位。

　　簡單的說，A-GPS是借助手機基站來來為GPS提供前期位置調星服務，并在后期提供一系統(tǒng)的位置校準，讓GPS的定位更精確。A-GPS需要有專門的芯片系統(tǒng)支持才可以使用。

　　LBS地理位置信息服務

　　隨著定位產(chǎn)品市場份額的擴大，例如像物流企業(yè)、警用、民用保全、醫(yī)療衛(wèi)生等等企事業(yè)單位，對定位系統(tǒng)都有很大的采購需求。手機運營商對此也垂涎三尺。你想想，GPS只是用來確定位置，如果服務中心想要知道用戶的位置，還是要借助手機運營商的移動網(wǎng)絡來向服務中心反饋位置坐標。既然運營商能插入到其中的一部分環(huán)節(jié)來，那何不把握整個行業(yè)，都掌握在手?

　　GPS的好處是定位精準，但是耗電量巨大。所以它一般只在車載或是不缺電的場合下才會24小時使用。GPS/A-GPS都需要專用的芯片，這無形中增加了用戶端的成本。百十元的低端手機用戶是否就無法使用定位系統(tǒng)了嗎?其實LBS系統(tǒng)通過手機基站的三角函數(shù)定位不用衛(wèi)星也能給確定用戶的位置，方法與衛(wèi)星定位類似，通過測量手機與多人基站的距離，分析出用戶端的具體位置信息。由于手機基站與用戶端容易被建筑物擋住。所以很多時候手機信號會在基站與手機之間折射。導致距離測量不準確。

手機基站定位的原理

　　所以LBS的定位它的精確度在郊外只能達到1000米，而在城市條件甚佳的情況下可以達到50米。不過它無需借助GPS衛(wèi)星系統(tǒng)，不用專業(yè)芯片，省電、省錢。LBS不只是定位，LBS英文全稱為Location Based Services, 它包括兩層含義：首先是確定移動設備或用戶所在的地理位置;其次是提供與位置相關的各類信息服務。意指與定位相關的各類服務系統(tǒng)，

　　這些技術各有優(yōu)缺點，但是現(xiàn)代技術已經(jīng)把它們融合在了一起。例如Broadcom\高通現(xiàn)代的芯片就已經(jīng)把Wi-Fi、藍牙、GPS、A-GPS、整合到了一片芯片中，達到節(jié)省成本、節(jié)約電力的功效。不過上面介紹的這些技術，都只是在室外定位有效，如果進入大型建筑物內、又或地下室，這些導航就會失去作用，因為室內的建筑結構復雜，讓傳統(tǒng)的定位系統(tǒng)失去了作用。

　　室內環(huán)境是一個復雜的環(huán)境，信號在傳播過程中受室內的人員和物品墻壁的影響，衰減比較大，這樣給室內環(huán)境下的人和物品的精確定位帶來了困難?？梢韵胂癞敶髽?、地下室、礦井、車庫等環(huán)境下的人員和物品，如在發(fā)生火災，地震等災難時，有一套有效的室內定位系統(tǒng)，將有利于我們實施快速而準確的救援，減少對人和物品的傷害……

　　室內定位系統(tǒng)技術分析

　　現(xiàn)在室外的定位服務現(xiàn)在已經(jīng)不是什么問題了，而室內定位系統(tǒng)還沒有一個有力的組織來統(tǒng)一它們的技術規(guī)范。現(xiàn)在都是企業(yè)的自己定義的私有協(xié)議和方案。這不利用技術的推廣與批量使用，所以全球移動產(chǎn)業(yè)巨頭諾基亞、三星、索尼移動(Sony Mobile)聯(lián)合其他19家公司已組建成立“定位聯(lián)盟”(In-Location Alliance)，旨在推進室內定位技術和相關服務的創(chuàng)新和運用。定位聯(lián)盟的方案將基于藍牙(Bluetooth)4.0或于Wi-Fi的標準打。采用上述技術標準的首款手機預計將于2013年上市。

　　室內定位技術

　　Wi-Fi定位技術：無線局域網(wǎng)絡(WLAN)已是目前所有智能手機平臺的標配了，利用廣泛普有的WIFI系統(tǒng)來做定位是一項低成本容易實現(xiàn)的技術。微軟開發(fā)的RADAR 系統(tǒng)是最早的基于WiFi 網(wǎng)絡的定位系統(tǒng)。它采用射頻指紋匹配方法，從指紋庫中查找最接近的K 個鄰居，取它們坐標的平均作為坐標估計。室內定位系統(tǒng)基于RSSI 信號的統(tǒng)計特性，采用貝葉斯公式，通過計算目標位置的后驗概率分布，來進行定位。

　　芬蘭的Ekahau公司開發(fā)了能夠利用Wi-Fi進行室內定位的軟件。Wi-Fi繪圖的精確度大約在1米至20米的范圍內，總體而言，它比蜂窩網(wǎng)絡三角測量定位方法更精確。但是，如果定位的測算僅僅依賴于哪個Wi-Fi的接入點最近，而不是依賴于合成的信號強度圖，那么在樓層定位上很容易出錯。目前，它應用于小范圍的室內定位，成本較低。但無論是用于室內還是室外定位，Wi-Fi收發(fā)器都只能覆蓋半徑90米以內的區(qū)域，而且很容易受到其他信號的干擾，從而影響其精度，定位器的能耗也較高。

　　NFC射頻識別技術。NFC是一種新興的短距離、低速率無線網(wǎng)絡技術，它介于射頻識別和藍牙之間，也可以用于室內定位。它有自己的無線電標準，在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調通信以實現(xiàn)定位。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個傳感器，所以它們的通信效率非常高。NFC最顯著的技術特點是它的低功耗和低成本。

　　藍牙技術。藍牙技術通過測量信號強度進行定位。這是一種短距離低功耗的無線傳輸技術，在室內安裝適當?shù)乃{牙局域網(wǎng)接入點，把網(wǎng)絡配置成基于多用戶的基礎網(wǎng)絡連接模式，并保證藍牙局域網(wǎng)接入點始終是這個微微網(wǎng)(piconet)的主設備，就可以獲得用戶的位置信息。藍牙技術主要應用于小范圍定位，例如單層大廳或倉庫。

　　目前室內定位聯(lián)盟主要推薦就是使用這個方案，它使用藍牙低功耗天線陣列三角定位跟蹤藍牙設備標記來實現(xiàn)，它比Wi-Fi三角定位的效率更高，成本更低，使用普通的藍牙手機即可實現(xiàn)定位。而有由于藍牙的省電性，可以讓終端的工作時間更長。

　　從我們上面的敘述中可以看出，不管是室外定位還是室內定位，定位的基本原理是差不多的，就是在信號的傳輸上測算你的位置。不管是時間，角度，衰減，還是別的。所以只要你的隨身設備保持對外通信，別人總有辦法找到你的位置，區(qū)別只是不同技術導致不同精度而已。所以以后想要隱藏自己的行蹤，就把手機丟掉吧，否則哼哼，等著被鎖定吧。