LBS基站定位和GPS衛星定位對比

木木不發表於2012-12-13

備註:

本文為網上找到的一個word文件,看了之後,覺得總結相當不錯,現在把其貼出來共享!同時感謝原作者無私的奉獻精神!

 

位置定位大體上可以分為兩大類:

 

1. GPS(Global Positioning System,全球衛星定位系統),GPS定位通過接收GPS衛星提供的經緯度座標訊號來進行定位,

2. LBS(LBS--Location Based Service,移動位置基站系統),而LBS則通過行動通訊的基站訊號差異來計算出手機所在的位置。

 

兩種定位業務各具優勢,但也各有不足:

 

1.    GPS定位:GPS定位的優勢是精確,只要能接收到四顆衛星的定位訊號,就可以進行誤差在5-10米以內的定位。而GPS定位由於接收機任何時刻都至少被4顆衛星覆蓋,所以訊號得到了很好的保證,並且由於衛星居高臨下,排除衛星鐘及大氣干擾等因素,精度也能保證在幾米至幾十米。缺點是GPS受天氣和位置的影響較大。當遇到天氣不佳的時候、或者處於高架橋/樹蔭的下面,或者在高樓的旁邊角落、地下車庫或露天的下層車庫(或者簡單地說當見不到天空的時候),GPS的定位就會受到相當大的影響,甚至無法進行定位服務。

 

2.    LBS定位:LBS定位的優勢是方便,因為它是通過手機進行定位的,這樣對裝置的能耗及延長待機時間有重大的意義。理論上說,只要計算三個基站的訊號差異,就可以判斷出手機所在的位置。因此,只要使用者手機處於行動通訊網路的有效範圍之內,就可以隨時進行位置定位,而不受天氣、高樓、位置等等的影響。LBS定位會受到兩個限制:

(一)   通過計算基站訊號差異而得出的位置座標值,很明顯地遜於GPS的定位精度(LBS基站定位的精確度從500-5000米不等);

(二)   使用範圍較窄。LBS雖然不會受到天氣、高架橋或高樓的影響,但如果超出手機的服務範圍,或者手機所處的基站數量不足,則無法進行LBS定位;

(三)   直放站對基站資料的影響;

(四)   資料庫更新的不及時,移動通訊運營商隨時都可能變更、增加、刪除基站編號;

 

 

從這一點上說不太適合野外使用。手機定位由於基於現有手機通訊基站,受環境影響較大,由於基站稀少,在郊區和農村移動臺定位在1000~2000米範圍內;在城區定位範圍為100~200米,而在無法接收到手機訊號的地方,就談不上定位了。

 

 

LBS基站定位的資料來源:

1. 通過移動公司內部人員提供;

2. 通過GOOGLE的資料介面取得,這是Google公司為了其移動裝置但可惜該介面已經關閉;

3. 通過移動通訊運營商的網路介面取得,但只限於公安及已經授權的SP運營商,該介面受到了嚴格的監管,並需要按次付費;而且要得到機主的同意;中國移動使用的是愛立信的基站定位系統。每次定位都是要按次收費的,它是從交換機端取得的定位資料,而不是從手機或是裝置端取得的基站資料,因為對移動通訊運營商而言,定位帶來的收入是微乎其微的,而一旦惹上了侵犯隱私權的官司就頭大了,大麻煩了,所以移動通訊運營商都對基站定位業務沒有熱情。

 

基站資料庫包括以下資料專案:

1.  MCC=460 中國

2.  MNC=0 中國移動,MNC=1 中國聯通

3.  LAC,CELL=是兩個基站資料

4.  LNG,LAT:是標準的經緯度O_LNG,O_LAT:是偏移過的經緯度,可直接用於GOOGLE地圖

5.  PRECISION:是覆蓋範圍(米),半徑,圓形

6.  ADDRESS:中文位置描述

7.  DAY:收錄時間,用來分批匯出用的

 

LBS並不適宜在汽車定位中使用:

1. 定位精度差,偏差較大(500-50000米精度);

2. 是LBS在野外經常收不到訊號或者只遇到一個基站,因而無法定位;

3. 第二是在高速行使當中,基站如果切換太快反而影響定位效果。

 

 

LBS適用於:

1. 個人定位;

2. 長待機時間、低精度定位;

3. 室內定位;

 

LBS的優點:

1. 省電;可以通過特別設計及演算法把裝置的能耗大大降低;因為GPS定位裝置中的GPS模組耗電量比GSM模組大的多,(GSM模組待機模式可以在1-2毫安電流);(而GPS的工作電流在20-50毫安)

2. 適合室內定位,個人定位;因為人員定位一般大多是室內工作、生活、學習,而且是通過內建電池來對裝置供電的。如果在室內使用GPS定位裝置,就存在找不到衛星的問題,而且GPS模組為了可以尋找到衛星訊號而不停的工作,更加劇了電池的耗損。

 

LBS的缺點:

1. 定位精度差,市區50-200米;郊區1000-2000米的定位半徑;

2. 基站資料是會變更的,而且移動通訊運營商會根據需要來調整、臨時增加或減少基站的分佈,特別是直放站的存在(在沒有訊號的地方,從其他的基站上拉訊號到該區域來使用),更是影響到LBS定位的精度;而定位系統的資料庫沒有及時更新,會影響定位的正確性;

3. LBS基站資料是移動通訊運營商機密,一般不會對外公開,或需要授權或是按次收費才能取得。所以使用起來不如GPS定位來的方便、容易。

 

代測試結果(用原配1000mAh鋰電池,充滿電情況下進行):

 

30秒間隔連續定位回傳,電池可持續工作10小時;

2分鐘間隔連續定位回傳,可持續工作30小時;

5分鐘間隔連續定位回傳,可持續工作44小時;

10分鐘間隔連續定位回傳,可持續工作51小時;

不定時查詢模式,可工作大於100小時;GPS關斷(LBS定位)待機時間大於120小時;

全球衛星定位系統簡稱GPS系統,是美國國防部歷時二十年,耗資200多億美元建立起來的可以全天候高精度的定位系統,目前共有二十四顆衛星,其中21顆工作衛星,3顆在軌備用衛星,GPS系統可以在全球範圍內提供高精度的經緯度資料。

 

而LBS系統是利用我們周圍無處不在的GSM基站訊號實現定位的。手機開機後會搜尋周圍的基站訊號,一般會處於多個基站訊號的覆蓋範圍,根據基站和手機之間的方位角和訊號強度(反比於直線距離)就能計算出手機所在的大致位置。

 

LBS基站定位和GPS定位的區別:

 

1.  GPS系統的定位精度可以達到10~20米,手機基站定位的精度為500~5000米,和基站密度有關。

2.  GPS模組的耗電比較大,電池的容量極大限制了工作時間,而手機基站定位只要維持GSM暢通即可,耗電很省。

3.  GPS系統的天線必須在室外並且能看到大面積天空,否則無法定位,而手機基站定位在室內也能定位,只要GSM網路正常即可,應用領域更廣。

4.  GPS系統容易受GPS天線被遮擋、安裝位置不理想、周圍有GPS訊號干擾器等因素影響而失靈,而LBS系統的抗破壞能力大大增強。

 

因此GPS系統和LBS系統各有優缺點,贏通公司推出的產品突破性地採用GPS/LBS雙模式,可以實現在室外採用GPS高精度定位,在GPS訊號不好的車庫、地下室、地鐵、大樓裡等區域採用LBS定位,從而實現無死角定位。

 

從延長裝置的工作時間考慮,平時裝置只工作於LBS定位模式,關閉GPS定位,每隔幾~十幾分鍾向網站監控平臺上報一次位置資訊,當平臺發出“啟動衛星定位”指令時,遠端開啟GPS功能,進行精確定位。

 

 

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