移动定位服务课件.pptx

,移动电子商务之,第13章 移动定位服务,学习目的1、移动定位概念，介绍了移动定位的工作原理和基本流程。2、移动定位在紧急救助述了、导航服务、跟踪服务、信息与广告服务和付费服务等方面的应用。3、移动定位运营模式，分析了LBS业务产业链的构成，介绍了中国LBS移动运营商的基本情况。学习指导掌握移动定位的基本概念，了解移动定位的主要技术和主要工作流程，熟悉移动定位的主要应用领域，掌握移动定位的市场运营情况。,Contents,13.1 移动定位概念,13.4 移动定位的市场,13.3 移动定位应用,13.2 移动定位技术,导入：,定位视频,导入：目前热门的数据增值业务之一,13.1 移动定位概念,13.1.1 移动定位与移动定位服务 移动定位技术是利用各种网络，通过对接收到的无线电波的一些参数进行测量，根据特定的算法对某一移动终端或个人在某一时间所处的地理位置进行精确测定，以便为移动终端用户提供相关的位置信息服务，或进行实时的监测和跟踪。,13.1 移动定位概念,13.1.1 移动定位与移动定位服务移动定位解决方案可归纳为四类：1）传统GPS；2）无线网络协助GPS定位技术：将传统GPS与无线通信网络结合。3）依靠无线通信网络本身的资源进行定位，无需GPS，如利用Cell-ID、增强型Cell-ID或定位算法如E-OTD等；4）将第二类与第三类混合使用，称为混合型定位技术，代表类型为美国高通公司的gpsOne技术。,13.1 移动定位概念,13.1.1 移动定位与移动定位服务移动定位服务（LBS，Location Based Service）是指以手机为终端，通过移动运营商的移动网络，结合其他技术如GPS等，获取移动终端用户的位置信息（经纬度坐标数据），并在电子地图平台的支持下为用户提供相应服务的一种移动增值业务，例如找到手机用户的当前地理位置，然后寻找手机用户当前位置处1公里范围内的宾馆、影院、图书馆、加油站等的名称和地址。LBS就是要借助互联网或无线网络，在固定用户或移动用户之间，完成定位和服务两大功能。,13.1 移动定位概念,13.1.1 移动定位与移动定位服务其业务特点主要有：覆盖率高、定位精度。美国FCC推出的定位精度在50米以内的概率为67%，定位精度在150米以内的概率为95%。定位精度一方面与采用的定位技术有关，另外还要取决于提供业务的外部环境，包括无线电传播环境、基站的密度和地理位置、以及定位所用设备等。,13.1 移动定位概念,13.1.2移动定位系统工作流程在移动定位系统中，决定位置信息主要使用以下两种模式：1）移动台（MS）管理位置信息。移动台和后端网络进行最少的互动以完成测量、计算和使用定位的位置信息。 当利用MS管理位置信息时，MS(经网络认证的移动装置使用者)在刚进入网络和认证之时，将会向专属的定位服务提供者（LS， Location Server ）或是导航服务提供者(Navigation Server )进行类似登记注册的动作， 每一个基站（BS）都会广播自己的地理位置和邻近BS的位置给使用者， MS可使用BS的信息自行测量和计算定位的位置，MS不需回报位置给通信网络，MS可将自己的位置传送给自身的应用程序。这种模式与GPS的使用模式有些类似。,13.1 移动定位概念,13.1.2移动定位系统工作流程2）网络端管理位置信息。网络后端负责驱动、决定和回报定位的位置信息。当使用网络端管理位置信息时，将会有二种不同的工作情况，一种是MS驱动，也就是MS主动发出位置请求；另一种是网络端驱动，就是定位请求可以来自任何一个定位请求者LR(Location Requester) ，LR是一个实体入口或是一个功能模块，LR可能位于通信网络的外部(例如：一个外部的应用实体请求查询使用者的位置)，也可能在MS的内部，主要功能为产生对于MS位置信息的请求。请求位置信息可以有二种模式，可以是周期性的或是一次性的。网络接受请求后，经过定位控制器LC （Location Controller ）、定位代理LA (Location Agent)和MS协同合作的量测和运算，得出定位位置信息，再经由LC传回给LS，LS再回报给MS或是LR。,思考：在我们使用地图、滴滴打车等应用那个是可以为我们提供什么样的服务？,13.1 移动定位概念,13.1.3 LBS系统构成 LBS是数据库技术和地理信息系统(GIS,Geographic Information System)、移动定位技术、Internet技术、无线通讯技术等相关领域交叉融合的结果。一个LBS系统,需要计算机、通讯、地理信息、市场分析和策划等各个行业的专业人员的通力合作才有可能取得成功。,13.1 移动定位概念,13.1.3 LBS系统构成 1）定位操作平台。通过各种定位技术来获取移动台的位置信息。2）定位服务中间件。提供定位服务接口,访问运营商的定位资源,以及完成对LBS业务的计费、管理等功能3）GIS系统.地图服务、路径搜索、目录查询4）SP,移动互联网服务内容应用服务的直接提供者，负责根据用户的要求开发和提供适合手机用户使用的服务。5）CP(Content Provider) 内容提供商.提供电子地图数据、POI(兴趣点)信息6)终端,13.2 移动定位技术,13.21 基于移动通信网的移动定位技术1）CELLID技术： 该技术是根据移动台所处的蜂窝小区ID号来确定用户的位置，因此它的定位精度取决于蜂窝小区的半径。移动终端不需任何变化服务器获取用户终端的cellid信息定位服务器根据cellid信息计算出用户的经纬度坐标。,实例：,如：cellid为（手机信号覆盖区域）40853；lac（位置区域号码）：37172，这两样可以在internet上查询到定位信息。37172，40853的对应位置为（43.884884.126.624817）大概位置为吉林省；吉林市；龙潭区；武汉路/顺山路（路口）西南210米；加油站东南320米；丰盛副食超市东110米精度：3000米,13.2 移动定位技术,13.21 基于移动通信网的移动定位技术1）CELLID技术：GSM系统的移动性管理是通过访问位置寄存器（VLR）和归属位置寄存器(HLR)共同完成的。当移动台(MS)在移动过程中跨越了VLR的管理区域，MS向HLR报告自己的位置，在HLR中会更新指向MS当前服务的VLR。当有呼叫需找MS时，首先找到MS的HLR，得到MS当前服务的VLR，然后再通过VLR寻呼MS,实例：,13.2 移动定位技术,13.21 基于移动通信网的移动定位技术2）测距系统 利用电磁波测定用户与基站之间距离的系统称为“电磁波测距系统”。因测距的位置线是一个圆，故又叫“圆系统”。采用这种位置线工作方式主要有两种：,13.2 移动定位技术,13.21 基于移动通信网的移动定位技术2）测距系统（1）场强定位技术：通过检测接收信号的场强值、利用已知的信道衰落模型及发射信号的场强值估算出收、发信机之间的距离，通过求解收、发信机之间的距离方程组，即能确定目标移动台位置。在蜂窝网络中只要在移动台对前向链路多个基站发射信号进行场强测量或在多个基站对反向链路移动台发射信号进行场强测量，再根据有关定位算法求解测距方程组，就能计算出移动台的估计位置。但是小区基站的扇形特性、天线有可能倾斜、无线系统的不断调整以及地形、车辆等因素都会对信号功率产生影响。,13.2 移动定位技术,13.21 基于移动通信网的移动定位技术2）测距系统（2）TOA定位技术： 该技术是采用信号到达时间测量的定位方式。通过测量从发射机传到多个接收机的信号传播时间来确定移动用户的位置。收发信机之间的距离可通过测出的电波传播时间获得，和场强法类似，利用相位测量、脉冲测量或扩频测距技术等多种技术进行多个TOA 测量，再根据有关算法求解测距方程组，就能计算出目标移动台的估计位置。基于网络的定位系统中通常采用精度较高的TOA定位法。TOA要求接收信号的基站、移动台知道信号的开始传播时刻，并要求基站有非常精确的时钟。,13.2 移动定位技术,13.21 基于移动通信网的移动定位技术（3）测距差系统 用电磁波测定用户到两基站的距离差的系统称为“测距差系统”。根据几何原理可知，由平面上一动点到两定点距离差为一常数的轨迹是一条双曲线，因此这个系统又称为“双曲线系统”。,13.2 移动定位技术,13.21 基于移动通信网的移动定位技术（4）测角系统用电磁波测定用户到基站角度的系统称为“测角系统”。基于信号到达角度（Angle of Arrival ，AOA）是一种典型的测角系统。AOA定位原理如图所示。,13.2 移动定位技术,13.21 基于移动通信网的移动定位技术（4）测距测角系统 这是测距系统与测角系统的综合系统。结合了测距系统的位置线与测角系统的径向线。 该系统在近距离定位中使用很多，因为只要一个基站就可以定出用户的位置，可以省去两个以上基站相互间联系同步的麻烦。因为它以极坐标形式显示目标位置，故又叫“极坐标系统”。,13.2 移动定位技术,13.21 基于移动通信网的移动定位技术（5） 基于接收信号指纹的定位技术 它是通过对多径效应的实际测量，建立位置指纹库，将需要定位的用户实测数据与位置指纹库数据进行对比来确定出用户的实际位置的一种技术。,13.2 移动定位技术,13.22基于移动终端的定位技术基于移动终端的定位技术的原理是：多个已知位置的基站发射信号，所发射信号携带有与基站位置有关的特征信息，当移动终端接收到这些信号后，确定其与各基站之间的几何位置关系，并根据相关算法对其自身位置进行定位估算，从而得到自身的位置信息。具有较高的定位精度。但其致命的缺陷是需要手机参与定位参数的测量并进行坐标位置的计算，必须对手机和网络的软硬件加以改造或升级，目前倾向的做法是在手机内集成GPS接收机，加大了手机的能耗，而且从商用角度来看很难做到大面积的推广和使用。 目前已提出的基于移动终端的定位技术主要包括：下行链路观测到达时间差(OTDOA)方法、基于GPS的定位技术，如差分GPS(DGPS)、辅助GPS(A-GPS)等。,13.2 移动定位技术,13.22基于移动终端的定位技术1)全球定位系统（GPS, Global Positioning System）全球定位系统的主要用途：(1)陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、 市政规划控制等；(2)海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；(3)航空航天应用，包括飞机导航、航空遥 感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。卫星导航系统已成为数字地球、数字城市的空间信息基础设施。,13.2 移动定位技术,13.22基于移动终端的定位技术1)全球定位系统（GPS, Global Positioning System）GPS由三部分构成：地面控制部分、空间部分和用户装置部分。网络发送GPS辅助定位信息至移动终端；移动终端接受卫星导航信号；网络侧服务器基于接受到的卫星导航信号计算移动终端位置,13.2 移动定位技术,13.22基于移动终端的定位技术2)地理信息系统（GIS，Geographic Information System)地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。,13.2 移动定位技术,13.22基于移动终端的定位技术2)地理信息系统（GIS，Geographic Information System)资源管理 、资源配置 、城市规划和管理、土地信息系统和地籍管理 、生态、环境管理与模拟 、应急响应 、地学研究与应用 、商业与市场 、基础设施管理 、选址分析 、网络分析 、可视化应用 、分布式地理信息应用 。 国外常用的GIS软件有：AutoCAD Map3d，ArcGIS（包括ArcGIS, MapObjects, ArcIMS、ArcSDE、ArcEngine、ArcServer等），MapInfo，GeoMedia，MGE，SmallWorld，Grass等。国内常用的GIS软件有：Supermap，MapGIS，GeoStar，TopMap，GeoBean，VRMap，MapEngine 等。,13.2 移动定位技术,13.22基于移动终端的定位技术3)蓝牙技术(Bluetooth)蓝牙技术是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准是IEEE802.15，采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙技术在 2.4 GHz 波段运行，该波段是一种无需申请许可证的工业、科技、医学无线电波段。正因如此，使用蓝牙技术不需要支付任何费用。蓝牙技术适用于三个方面的短距离无线连接：（1）数据和语音接入点；（2）替代电线和电缆；（3）包含硬件、软件和互操作需求的一种无固定中心站的网络。 在室内安装适当的蓝牙局域网接入点，把网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网的主设备，就可以获得用户的位置信息，实现利用蓝牙技术定位的目的。采用该技术作室内短距离定位其优点是容易发现设备且信号传输不受视距的影响，缺点是目前蓝牙器件和设备价格昂贵。,案例导入,百度/高德地图滴滴出行共享单车美团 LBS+SNS：在国内，街旁网、多乐趣、玩转四方、贝多、图钉等诸多创新型企业都是“LBS+SNS”模式的实践者。,13.3 移动定位应用,13.3.1紧急救助 利用LBS实现人身安全和紧急救助是基于LBS技术的一种最新应用，它能够满足紧急救助对于位置敏感性和时间紧迫性的要求。基于LBS的移动个人终端的持有者一旦发生紧急事件，最多只需要按几个按钮，警务中心和急救中心在几秒钟内便可获得报警人的确切位置，比传统方式可以提供更加及时的救助。虽然现在对基于LBS的扩展应用业务的研究和各种个人监护系统研究逐年增加，但在实际中使用LBS系统进行移动定位，个人监护，移动救援还处在有待提高的阶段，而且仍以传统的报警系统和救援系统模式为主，即使已使用的也是小范围的。而对于广泛的需求，却缺乏灵活的和安全的移动监护系统，尤其是缺乏针对病人和社会弱势群体的比较专业的基于移动终端设备手机的移动LBS个人监护系统。,13.3 移动定位应用,13.3.2 导航服务手机导航分为两种：一是手机内置或外置GPS配件，通过卫星导航；二是基于移动通讯网络的基站定位。传统的GPS 卫星定位虽然精确度很高但灵敏度较低，在有阻挡的时候性能较差或者无法工作，需要用户自行更新地图，对于有导航需求但并不常用，也不希望额外添置专业导航仪的大多数人来说，专业GPS定位装置和车载导航系统并不是理想选择。而移动通讯网络的基站定位则用手机实现，不需要额外购买终端，而且灵敏度较好，即使在高阻挡环境中也能可靠定位，地图实时从服务器下载，可以保证地图的自动更新。,13.3 移动定位应用,13.3.3 跟踪服务1）实时了解当前车辆的行进方向、速度和前方道路的情况。进行经过多个途径点的路线计划，或预先设定行车路线，当行驶的车辆偏离时给予提示。2）用查询预定线路的交通状态信息，事先了解交通堵塞情况。3） 对于出租车、公共汽车、高等级公路客运、危险品运输、长距离货运、物流配送等运输车辆，管理部门可随时对车辆进行跟踪和监控。4)监控中心监视车辆的运行轨迹，加强对车辆的集中管理和调度，提高交通运输效率。 5)当车辆遭遇抢劫或被盗时，可利用车载报警系统向监控中心发出紧急报警，监控中心接警后通过卫星定位跟踪，锁定车辆的具体位置并处警，发出遥控锁车指令，使车辆强行熄火减速以至停驶。,13.3 移动定位应用,13.3.4 信息与广告服务移动广告业务将带来巨额回报。运营商开始将广告服务视为支援全新内容服务的重要手段.位置管理模块负责定位用户具体的位置；移动商务服务器上存放着一个关于用户信息的数据库，它可以使用蓝牙地址(具有唯一性)在数据库中进行匹配，找出相应的移动账户，并且查看与用户当前位置相关的并且尚未发送过的广告信息，然后将信息发送给用户。基于位置的定向广告推送，为用户提供随时随身的服务。,13.3 移动定位应用,13.3.5 付费服务移动钱包、移动信用卡按照移动支付业务的提供主体，移动支付分为以运营商为主体、以银行为主体、以第三方支付服务提供商为主体、银行与运营商合作等四种运营模式。从我国的实际情况出发，目前最适合的运营模式是银行与移动运营商合作、第三方支付服务提供商协助支持的整合商业模式。移动运营商与银行合作组织通过建立联盟关系，合作控制整条产业链，在信息安全、产品开发和资源共享方面紧密合作，第三方支付服务提供商凭借技术能力、市场能力、资金运作能力协助支持。三方合作以实现资源共享，达到优势互补，促进价值链的高效运转。,13.3 移动定位应用,13.3.6 移动定位支撑情景感知服务 情景（Context）泛指移动通信时用户所处的环境、时间、位置、周围的光线强度、声音大小、设备的可获得性等等均属于场景的内容。基于位置的信息服务是面向移动的,所以它是一种移动信息服务,是一种能通过移动网络,使用移动设备,并借助于移动设备的定位功能得到访问信息的服务。实际上,它把对象的时空位置作为相关信息的索引,在一定程度上屏蔽了物理世界与虚拟世界之间的鸿沟,其计算的透明性、移动的无缝性、信息访问的普遍性、基于情景感知的智能性,使用户在日常环境下能够使用任意设备、通过任意网络、在任意时间获取与位置有关的信息,真正实现了以人为中心的信息服务、而不是桌面计算模式以机器为中心的操作处理。,13.4 移动定位的市场,13.4.1 移动定位运营模式国内运营商在定位服务方面均有尝试，但都未形成规模，因此，国内运营商有必要借鉴韩国的移动定位业务经验，拓展该业务。 首先，发展具有运营商特色的定位服务。目前，移动定位业务有两种商业模式，即终端厂商主导和运营商主导。这种模式在欧洲及北美市场发展前景最好。国内运营商想要与终端厂商有效竞争，必须突破现有的移动定位业务，推出具有电信特色的定位服务。 其次，积极培育定位服务市场。中国的移动增值还处于起步阶段，但市场潜力巨大。国内运营商应积极培育和挖掘市场潜力，培养用户使用习惯，使用户逐步愿意为移动定位付费。 第三，有效处理好隐私问题。正如照相功能的手机推出后引发的隐私侵权问题一样，移动定位业务中涉及的位置追踪也存在隐私问题。而国内运营商在发展移动定位业务过程中，有些涉及GIS的数据与国家安全有关，这些数据只有国家授权的个别机构可以提供，因此定位业务在推广中需要处理好隐私问题，一方面要争取政府支持，另一方面要在技术上确保用户隐私，使用户相信其隐私权未受到侵犯。,13.4 移动定位的市场,13.4.2 LBS业务产业链 移动位置服务(LBS)的移动性、实用性、捆绑性、即时性和个性化的特点，吸引了包括运营商在内的多个环节参与。定位业务有一个超出传统增值业务的庞大产业链阵容，由移动运营商、系统设备提供商、终端厂商、GIS开发商、应用提供商、中间件提供商等多个环节组成，综合运用了包括移动通信、卫星导航、互联网、地理信息系统、综合信息服务等多方面的技术和应用，是多个产业、多项技术交汇和融合的产物。服务需要持续和巨大的投入，尤其是在网络升级和电子地图方面。地图、软件和无线供应商仍是中国LBS产业的三个重要组成。,13.4 移动定位的市场,13.4.3 中国LBS移动运营商 LBS将成为在即将到来的3G时代中，最受欢迎的3G服务之一。手机地图、手机导航、手机支付和手机搜索将被列入中国移动通信商的主要增值服务。但是，尚未成熟的消费认知意味着仍将有大量的市场需要去开发，例如移动地图和导航服务，将成为运营商们新的增长点。中国联通与中国移动LBS发展的比较如下： 1）在品牌战略上： 中移动目前还未进行统一品牌化包装，LBS甚至没有进入移动梦网的推荐服务。联通相比之下高调得多， 不仅在LBS上进行了统一品牌部署， 以“定位之星” 为主品牌，采取主副品牌策略;还在增值业务门户网站将“定位之星” 作为八大类业务之一进行展示。 2）在技术和终端上：联通CDMA 1X网络建设时间较晚，采用高通gpsOne技术可提供5米50米定位精度，且内置高通MS6050以上芯片和功能模块的终端普及率高。中国移动的GSM目前主要基于CELLID方式定位，只能达到100米l000米的精度，大部分省份还没有推出基于AGPS的服务。,13.4 移动定位的市场,13.4.3 中国LBS移动运营商 3）在产品合作和服务上：联通从个人位置服务切入， 同时加大行业应用的开发投入;联通负责提供平台接口和用户资源，开发和维护计费系统，在价值链中有绝对的控制权; 并为希望进入LBS应用的SP降低门槛，全国已发展了30多家合作伙伴。在伙伴合作策略上， 中移动沿袭了梦网模式，对LBS业务SP少采用特殊的扶持;中移动从一开始就注重企业应用和行业应用，但由于定制终端和定位精度能力等原因，还没有得到高速发展。 4）业务与用户发展情况对比：截止到2006年中旬，联通“定位之星” 品牌下的收费用户数超过200万，其中行业用户数约3万， 如星图、物流新时空等;个人用户数约198万，应用包括商旅宝、导航之星、关爱之星等。中国移动截止至2007年年中，个人线收费用户数超过10万，典型应用如手机地图、手机导航、爱贝通等; 行业用户数(终端数)超过1万，包括辽宁移动车务通、北京移动城管通等。,本章案例 新奇的LBS成功案例 LBS（Location Based Service）是基于位置为核心的服务模式，因为其针对性更强，区域更集中，被认为是非常高效的一种营销手段。LBS（Location Based Service）是基于无线通讯网络（如GSM、CDMA等）与定位功能（如GPS）相结合的一种增值服务。目前无论是在国外还是国内，这种新型的服务模式正在被广泛的应用中。 那么为什么我们在生活中需要LBS，亦或者说什么样的LBS服务模式能够引起我们的注意，我们如何被LBS的营销所吸引，同样是以广告为核心的宣传模式，如何让用户在使用的过程中不产生排斥，决定了LBS成功与否。 最近我们看到了不少有趣新颖的LBS成功案例，这些案例非常有趣，并且同样是在应用LBS这种服务模式的时候，让用户有了全新的体验。我们一起来看看都有哪些有趣的案例，同时也希望国内业者在设计类似产品的时候能够有所启发。 LBS服务可以分为一下几种类型：休闲娱乐型、生活服务型、社交型、商业型，我们也按照以以上几种类型来向大家介绍成功LBS成功案例，同时剖析一下这些案例是如何在这几个固定类型中发出闪光点的。 休闲娱乐型 活服务型 纯商业型 。 无论是哪一种类型的LBS服务，从这些成功的案例中我们可以看出，除了达到其商业目的之外，同时还需要考虑到用户的需求，挖掘用户深层次的需求，在配以LBS这种更加有针对性的方式，这种宣传方法不成功也难。阅读全文讨论问题：1. 结合上述案例分析移动定位服务有哪些应用领域？ 2. 试述你亲身经历的LBS服务，并分析它的优缺点？,End,