此GPS非彼GPS,你了解智能設備的定位功能嗎?

孜康科技 發佈 2020-08-13T10:25:20+00:00

隨著科技的發展,定位技術已經滲透到普通老百姓的生活中,成為不可或缺的組成部分。那麼,大家平時使用定位服務的時候,有沒有想過:我們的手機和智能手錶到底如何實現定位的?

車輛導航、物流跟蹤、交通管理……

隨著科技的發展,定位技術已經滲透到普通老百姓的生活中,成為不可或缺的組成部分。

那麼,大家平時使用定位服務的時候,有沒有想過:我們的手機和智能手錶到底如何實現定位的?工作原理是什麼?

你也許會說,我知道啊,GPS衛星定位啊!這個答案對,也不對。

定位這件事,到底是如何實現的,快來隨小編一起了解一下吧。

衛星定位,此GPS非彼GPS

這是我們最熟悉的定位方式,大家手機手錶上GPS就是衛星定位。

衛星定位,是利用人造地球衛星進行點位測量的技術,也是目前使用最為廣泛、最受用戶歡迎的定位技術。它的特點非常突出,就是精度高、速度快、使用成本低。

衛星定位技術包括:美國的GPS,中國的北斗(BDS)、歐洲的伽利略(Galileo)、俄羅斯的格洛納斯(GLONASS)。此外,還有日本的准天頂系統(QZSS)。

我們手機和手錶上的「GPS」其實不單指美國的全球定位系統,往往同時支持GPS、北斗、伽利略、格洛納斯等多個定位系統,彼此之間相互配合實現更高的定位精度。之所以叫「GPS」,只是因為美國GPS出的早,大家叫習慣了而已。所以說,此GPS非彼GPS。

LBS定位

LBS,Location Based Service(基於位置服務),也叫基站定位。

基站定位大家可能不了解,但是雷達大家肯定知道。基站定位的原理和雷達有相似之處,就是發射雷達波,根據目標的反射,進行空間位置測算。

基站定位的話,基站就相當於是一個「雷達」。

通常,在城市中,一部手機會在多個基站的信號覆蓋之下。手機會對不同基站的下行導頻信號進行「測量」,得到各個基站的信號TOA(到達時刻)或TDOA(到達時間差)。根據這個測量結果,結合基站的坐標,就能夠計算出手機的坐標值。

畫個圖,一看就明白了:

基站定位的精度並不高,誤差大概從100米到上千米。所以基站定位一般作為GPS的補充。

通常而言,所有的手機都是支持LBS定位的。不過多數智能手錶因為不支持行動網路,所以無緣LBS定位服務。

孜康手錶就是一款支持LBS的智能手錶

Wi-Fi定位

除了基站定位之外,還有一個大家可能比較陌生的地面定位方式,就是Wi-Fi定位。

沒錯,Wi-Fi也可以定位喲!

每一個無線AP(Wi-Fi路由器)都有一個全球唯一的MAC地址,並且一般來說,無線AP在一段時間內不會移動。

在開啟Wi-Fi的情況下,採集設備(例如手機)可以將MAC信息上傳到伺服器,經過伺服器的計算,保存為「MAC-經緯度」的映射。當採集的信息足夠多,就在伺服器上建立了一張巨大的Wi-Fi信息資料庫。

當一個設備處在這樣的網絡中時,可以將收集到的這些能夠標示AP的數據發送到位置伺服器,伺服器檢索出每一個AP的地理位置,並結合每個信號的強弱程度,計算出設備的地理位置並返回到用戶設備,其計算方式和基站定位位置計算方式相似,也是利用三點定位或多點定位技術。

總的來說,Wi-Fi這種定位方式的執行難度比較大,可用性和準確性也不高。所以,主要還是一種輔助性質的定位手段。

A-GPS定位

說到輔助,我們就要說到A-GPS了。

A-GPS,Assisted GPS,輔助全球衛星定位系統。從名字就可以看出來,這是GPS的一個增強功能。

這個技術,就是將GPS定位和基站定位兩種技術相結合。

手機通過基站大致定位自己的位置,然後把位置告訴AGPS伺服器,伺服器根據這個位置信息,將此時經過你頭頂的衛星參數(哪幾顆、頻率、位置、仰角等信息)反饋給你的手機,你手機的GPS就可以快速搜索衛星。

採用A-GPS的話,設備搜星速度大大提高,幾秒鐘就可以定位。

其他定位方法

除了上面介紹的常見定位方法,還有慣性定位、陀螺儀定位等輔助定位方法。

一般來說,採用越多的定位方式結合,其定位的速度與精度就越好。

這就是手機的定位速度和精度一般要好於智能手錶的原因——多數智能手錶不支持蜂窩數據網絡,只能依靠GPS和Wi-Fi來定位,甚至很多手錶的GPS就真的只有美國GPS全球定位系統,而不支持北斗等其他定位服務。

當然,萬事皆有例外,比如說孜康手錶,致力於解決老人走失問題,主打定位功能,支持所有主流的定位技術。

除此之外,孜康還針對老人走失問題,設計了專屬定製的功能,如安全圍欄,歷史軌跡等。

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