揭秘：超通俗易懂的手机定位技术（二）

手机常用的定位方式有：

1、卫星定位：手机定位的核心。包括美国的GPS，中国的北斗(BDS)、欧洲的伽利略(Galileo)、俄罗斯的格洛纳斯(Glonass)。此外，还有日本的准天顶系统（QZSS）和印度的IRNSS。
2、移动基站定位：有手机信号就能定位！
3、WiFi辅助定位：“灵异”定位技术
4、A-GPS定位：给GPS派个助手
5、室内定位。包括蓝牙定位、红外定位、RFID射频定位、超声波定位、Zigbee定位、UMB定位等。Wi-Fi定位，其实也一样适用于室内。

3. WiFi辅助定位

除了基站定位之外，还有一个大家可能比较陌生的地面定位方式，就是Wi-Fi定位。

没错，Wi-Fi也可以定位哟！

也许你会认为，我所说的Wi-Fi定位，就是IP地位定位。其实并不是哦！

大家都知道，每个人上网，都会有一个公网IP地址。这些IP地位，在网络系统中都是有注册的，例如属于南京电信或上海联通，之类的。

IP地址确实可以大致追踪到你的位置（运营商可以查得更准确），但是，这种定位也有局限性。一方面，现在很多运营商都采用NAT技术，不一定会给每个用户分配公网地址，另一方面， IP地址很容易欺骗，我如果搞一个代理地址，你看到的IP，可能是美国的。

我所说的Wi-Fi定位，和上面的IP地址定位完全不同，是根据Wi-Fi路由器MAC地址进行定位。

  •  每一个无线AP（路由器）都有一个全球唯一的MAC地址，并且一般来说无线AP在一段时间内不会移动；

  •  设备在开启Wi-Fi的情况下，无线路由器默认都会进行SSID广播（除非用户手动配置关闭该功能），在广播帧包含了该路由器的MAC地址；

  •  采集装置可以通过接收周围AP发送的广播信息获取周围AP的MAC信息和信号强度信息，将这些信息上传到服务器，经过服务器的计算，保存为“MAC-经纬度”的映射，当采集的信息足够多时候就在服务器上建立了一张巨大的WiFi信息网络；

  •  当一个设备处在这样的网络中时，可以将收集到的这些能够标示AP的数据发送到位置服务器，服务器检索出每一个AP的地理位置，并结合每个信号的强弱程度，计算出设备的地理位置并返回到用户设备，其计算方式和基站定位位置计算方式相似，也是利用三点定位或多点定位技术；

  •  位置服务商要不断更新、补充自己的数据库，以保证数据的准确性。当某些WiFi信息不在数据库中时，可以根据附近其他的WiFi位置信息推断出未知WiFi的位置信息，并上传服务器。

那么，问题来了，这些AP位置映射数据怎么采集的呢？

大致可以分为两种——主动采集和用户提交。

  •  主动采集：
谷歌的街景拍摄车，没想到吧？它就是一个采集设备。它采集沿途的无线信号并打上通过GPS定位出的坐标回传至服务器。

  •  用户提交
Android手机用户在开启“使用无线网络定位”时，会提示是否允许使用Google的定位服务，如果允许，用户的位置信息就被谷歌收集到。iPhone则会自动收集Wi-Fi的MAC地址、GPS位置信息、运营商基站编码等，并发送给苹果公司的服务器。

和基站定位一样，Wi-Fi定位在AP密集的地方有很好的效果。如果AP很少，那也很难定位准确。

总的来说，Wi-Fi这种定位方式的执行难度比较大，可用性和准确性也不高。所以，主要还是一种辅助性质的定位手段。

4. A-GPS定位

说到辅助，我们就要说到A-GPS了。

A-GPS，英文全称为“Assisted Global Positioning System”，中文意思是“辅助全球卫星定位系统”。

这个技术，就是将GPS定位和基站定位两种技术相结合。

手机通过基站大致定位自己的位置，然后把位置告诉AGPS服务器，服务器根据这个位置信息，将此时经过你头顶的卫星参数（哪几颗、频率、位置、仰角等信息）反馈给你的手机，你手机的GPS就可以快速搜索卫星。

采用A-GPS的话，手机搜星速度大大提高，几秒钟就可以定位。

以上，就是常用的室外定位技术。

5. 室内定位

事实上，像GPS这样的定位技术，虽然精度高，但是有一个明显的缺点，就是无法穿透建筑物，不能实现室内定位。

但是，人们对室内定位是有强烈需求的。例如地下车库，人们经常会忘记自己的车停在哪里。此外，在大型商场人流较多，找人会存在困难，小孩走失的话，也会需要定位。

在工业方面，也有定位需求，例如厂房内的生产线跟踪，资产管理等。

现在我们都在说“万物互联”，那么，物在哪里，你总要知道的吧？

对于这种室内定位需求，我们应该采用什么样的定位手段呢？

其实，任何一种通信技术，本身都会带有定位功能。就像我们刚才说的基站定位和Wi-Fi定位，本身都是通信技术，但是通过测量时间差，都能够进行位置测量。

所以，短距离通信技术有哪些，室内定位技术，就有哪些。

例如，蓝牙定位、红外定位、RFID射频定位、超声波定位、Zigbee定位、UMB定位，全部都属于室内定位技术。Wi-Fi定位，其实也一样适用于室内。

我们简单介绍几个比较典型的吧。

首先，说说蓝牙定位。

蓝牙，大家都很熟悉，是一种短距离低功耗的无线传输技术。

蓝牙定位，就是通过在指定区域安装信标（可以发出蓝牙信号），实现精确定位。这些比手机要小的信标，每隔几米放置一个，能够与所有装有蓝牙模块的移动设备进行通信。

蓝牙定位的优点，是设备体积小、短距离、低功耗，容易集成在手机等移动设备中。只要设备的蓝牙功能开启，就能够对其进行定位。

说到蓝牙定位，就要提一下iBeacon，这是苹果公司2013年推出的一种低功耗精准微定位服务。它比以往普通蓝牙技术传输距离更远，精度更高。

另外一个比较受欢迎的室内定位技术，是UWB超宽带。

超宽带（UWB）定位技术利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点，与新加入的盲节点进行通讯，并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。

超宽带通信不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，因此具有GHz量级的带宽。

由于UWB技术具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点，前景也是相当广阔。

需要提一句的是，像GPS定位、基站定位这样的方式，搭建系统有很高的门槛，不管是技术，还是资金，都不是一般企业能够承受的。但是，室内定位技术完全不同，它并不需要很大的投资，而且技术难度也小得多，所以，现在很多公司都在研究，也做出了不少成熟产品。这一块的市场前景，还是非常广阔的。

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