浅析无线定位技术

网络 无线技术
大家都知道iPod Touch是没有电话和GPS模块的, 那么它是如何实现定位的呢?

其实就是现在最流行的Wi-Fi定位,其原理与基站定位类似:

1.每一个无线AP都有一个全球唯一的MAC地址,并且一般来说无线AP在一段时间内是不会移动的

2.设备在开启Wi-Fi的情况下,即可扫描并收集周围的AP信号,无论是否加密,是否已连接,甚至信号强度不足以显示在无线信号列表中,都可以获取到AP广播出来的MAC地址

 

 

3.设备将这些能够标示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

4.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,毕竟无线AP不像基站塔那样基本100%不会移动

 

 

这样的位置服务商现在来说只有Skyhook和Google两家.他们收集位置数据的方式也是相似的

1.主动采集:Google的街景拍摄车还有一个重要的功能就是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;

Skyhook在美国及欧洲一些国家也是直接开着信号采集车采集AP和基站的信号数据,相对来说覆盖城市没有Google多,目前中国仅有少数城市有覆盖,并且他们在包括中国在内的多个国家招募有偿工作者,以协助Skyhook收集位置数据。当然你也可以直接在其网站上提交一个MAC地址。

 

 

 

使用这种方式定位一般来说需要与位置服务器进行即时的网络交互,Android正是如此,最好的证明就是关闭电话和GPS后,单单打开Wifi但不连接任何一个无线网络或者连接一个没有接入互联网的网络时,是无法进行定位的。实际测试的时候,发现这种情况下部分软件仍然可以定位,但是无论将设备移动到哪里,应用中的位置始终不会变化。因为Android的API中提供的方法是LocationManager.getLastKnownPosition,只要是通过这种方式获取到的位置数据,Android是不会立即定位的,而是将最后一次定位的数据返回给应用,除非应用发起更新位置的请求。

但是正是在网络交互这一点上,Apple让人觉得不可思议。前几天在touch上安装了一款地图软件,并下载了离线地图,因为touch不接入WLAN是没有其他办法联网的,有了离线地图会方便很多.一次外出时,打开地图竟发现,没有连接任何无线网络的情况下,touch竟然准确地标出了我的位置,走了几步发现地图上的标记也准确地移动到了新的坐标.但是系统自带的Google Map及部分网络软件都无法定位。

我们知道通过无线可以定位,但是Touch是如何做到在没有网络交互的情况下定位?

一开始我猜测是离线地图中包含位置元数据,地图应用自行收集环境信息进行定位测算,测试如下:

将该地图应用卸载,重新安装,安装成功后第一次打开前即断开Wi-Fi连接(不关闭),然后打开地图应用,定位成功,只不过地图无任何显示

 

 #p#

是不是很离奇呢,也就是说并不是离线地图的功能,难道是...iOS?

为此我做了个简单的实验,Safari是支持HTML5的,于是我想到了GeoLocation API:

javascript:navigator.geolocation.getCurrentPosition(function(position){alert(position.coords.latitude+"\n"+position.coords.longitude);},function(err){alert(err.code)});

先完全退出Safari,然后打开,直接将这段js敲进地址栏访问,如果成功获取到位置信息,就显示出经纬度,否则显示错误码

测试结果如下:

>开启wifi不连接任何网络(随着移动,坐标会变)

 

 

 

 #p#

可以看出,在开启Wi-Fi而不连接网络的情况下,iOS仍然何以提供定位服务,而关闭Wi-Fi后其实跟Android无网络的情况相同,不是实时的定位

实验至此,基本上可以确定,是iOS缓存了历史地点及附近一定范围内的位置数据(并且范围不小,因为曾经去到一个从未去过的10公里外的度假村,无连接状态仍然成功定位)位置的计算直接在本机进行。

PS:其实还有一点挺困惑的,内置的Google Map为什么不能定位呢?难道是因为Google用自己的服务而不用与Apple合作的Skyhook的服务吗(Google Map在已有地图缓存的情况下定位时有与Google服务器交互的数据包,但不能断定就一定是用于定位的数据)?再者,GoogleMap在定位时状态栏会显示系统的定位服务图标,表明调用了系统Api,却始终无法定位。

既然谈到HTML5定位,必然不能不提桌面浏览器,目前主流的浏览器都已经支持HTML5。W3C草案所提出的Geolocation API是个访问地理位置信息的高层接口,该接口与实现设备紧密相关,API本身对下面的位置信息一无所知。常见的位置信息来源主要包GPS、IP、RFID、AP MAC、cell ID等。那么它的定位效果如何呢?

测试结果如下:(Dell E4300/Ubuntu 10.10 32bit/FF6.0 & Chrome15dev)

无线开启、任意联网状态:较准确的定位

无线开启、不联网:无法定位

无线关闭、有线联网:可定位、偏差较远

无线关闭、不联网:无法定位

第一种:只要无线开关是打开的,周围有无线网络,不管是否连接无线网络、是否是通过无线接入互联网,只要可以接入互联网即可进行准确定位

第三种:应该是通过IP定位

第二、四种:无法连接位置服务器,故无法定位(如果能定位就超神了~)

下面的图可以体现定位时的网络交互(测试时无其他任何网络活动)

 

检索下IP即可得知是Google的位置服务 。好在W3C标准要求浏览器争得用户同意后才可提供数据给第三方网站,否则要天下大乱了。。。

无线AP的覆盖面越来越广,在美国城市基本上地面上任意一点都有3个以上的无线网络覆盖,国内大中城市也紧跟步伐,无线网络变得越来越密集,以此种方式定位成本低,速度快,如果能将精确度提高到10M,相信大多GPS都要下岗了,只要有无线网络环境,对比GPS有绝对的优势,还不会受天气和建筑物的影响。

 

 

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责任编辑:Writer 来源: www.cnblogs.com
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