位置服务让手机更智能
第五章位置服务让手机更智能
5.1 无所不在的位置服务
进入21世纪，智能手机等移动设备逐步成为当今社会中人们学习、工作与生活必不可少的工具，此外，随着无线电通信技术、互联网技术、全球定位技术的发展，由互联网与移动通信的融合形成的移动互联网使用户在任何地点、任何时间都能通过移动终端来获取各种信息服务，这就是基于位置的信息服务产生的背景。此外，在各种移动增值业务当中，移动位置信息服务是最具市场潜力的一种，深受移动运营商与相关商家的重视与喜爱，可以说，发展到现在，位置服务已经无处不在，为人们的各项工作带来了极大的帮助与便利。
5.1.1 什么是位置服务
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位置服务又可以称为基于位置的服务（Location Based Services，LBS），核心是定位服务。从狭义上来讲，它是通过电信移动运营商的无线电通讯网络（如GSM网、CDMA网）或外部定位方式(如GPS)获取移动终端用户的位置信息（地理坐标，或大地坐标），在地理信息系统即GIS平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务。比如，到某个地方旅游，查看天气预报就自动显示当地天气，这个就属于位置服务的案例。从广义上来讲，只要是基于位置的信息服务均属于LBS服务，包含GPS定位方式、北斗双星定位方式等[1]。如图5-1所示。
图5-1 位置应用
位置服务包括两层含义：首先是确定移动设备或用户所在的地理位置；其次是提供与位置相关的各类信息服务。意指与定位相关的各类服务系统，简称"定位服务"，另外一种叫法为MPS-Mobile Position Services, 也称为"移动定位服务"系统。如到手机用户的当前地理位置，然后在上海市6340平方公里范围内寻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。所以说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[2]。
早期的LBS 系统主要用于在紧急情况下快速定位求助者的位置，以实施救援，如美国的E911 系统和
欧洲的E112 系统。当前，LBS 已经广泛应用在军事、交通、物流、医疗、生活等领域中。例如，用户逛街时可以利用手机查附近有哪些感兴趣的商店; 司机可以利用内置GPS 功能的智能手机查最近的加油站，也可制订行车线路; 在大型博物馆内，游客可以借助一个能感知位置的语音导游器来欣赏对各个藏品的讲解[3]。
基于位置的服务最大的特点是上下文感知，这些上下文信息包括位置、时间、物理环境、历史状态等。系统根据用户上下文信息动态获取用户的位置信息，之后将这些信息传输到信息处理中心，再根据位置信息以及用户的其他上下文信息给用户提供合适的服务[3]。
从LBS 的定义可知，LBS 就是通过应用卫星导航定位技术和移动通信技术，在地图数据库的支撑下，通过便捷、有效地操作、为用户提供空间信息服务，告诉别人特定的客体在哪里、去哪里、周围有什么东西等。从技术角度看，位置服务一般都具有基于网络定位、基于终端定位和混合定位3种形式：基于网络定位技术，主要是利用终端设备信号到达各个的时间和角度等信息来测算终端在网络中的位置；基于终端定位技术，主要是利用GPS 全球定位系统，由终端接收GPS 卫星的信号获得相应的位置信息；混合定位技术，结合前2种技术的优点，利用手机基地站的资讯，配合传统GPS 卫星定位技术，让定位的速度更快，如A-GPS ,GpsOne等。
LBS 一般包括移动设备、定位设备、通信网络、服务与内容提供商，其中, 移动设备包括手机、汽车等[4]。
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5.1.2 基于位置服务的分类
根据信息的获取方式不同，位置服务分为主动获取服务和被动接收服务两种。主动获取服务是指用户通过终端设备主动发送明确的服务请求，服务提供商根据用户所处的位置以及用户的需求将信息返回给用户。比如用户通过手机终端发送一个请求“离我最近的加油站在哪里”给服务提供商。被动接收服务与主动获取
服务相反，用户没有明确发送服务请求，而是当用户到达一个地点时，服务提供商自动将相关信息返回给用户。最常见的就是在坐火车的长途旅行中，每到一个城市，用户就会接收到该城市的天气预报以及住宿相关的广告信息。
根据服务的查询技术不同，又可以分为点查询服务和连续查询服务。点查询服务是指根据查询条件一次执行，返回查询结果。主动获取服务中常采用这种查询技术，如用户查询最近的公交站牌。连续查询是根据用户位置的持续变化更新查询结构。通常情况下，被动接收服务通过连续查询来实现，如天气预报短信提醒服务。
根据使用服务的对象不同，又可以分为特定服务和通用服务。特定服务是指为特定服务对象( 特定用户或特定区域) 提供的服务，如博物馆中的文物讲解服务。特定服务需要维护特定数据集合，如博物馆文物的相关信息等。通用服务是指通信提供商对其所有用户提供的通用服务。常见的通用服务有目
录、网关、位置工具、路径和导航等【3】。评价项羽
5.1.3 位置服务的发展历程
LBS的概念虽然提出的时间不长，但其发展已经有相当长的一段历史。LBS 首先从美国发展起来，起源于以军事应用为目的所部署的全球定位系统（Global Positioning System，GPS），随后在测绘和车辆跟踪定位等领域开始应用。当GPS民用化以后，产生了以定位为核心功能的大量应用，直到20世纪90年代后期，LBS及其所涉及的技术才得到广泛的重视和应用。
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从另外一个角度来看，LBS起源于紧急呼叫服务。在20世纪70年代，美国颁布了911服务规范。基本的911业务（Basic 911）要求美国联邦通信委员会（FCC）定义的移动和固定运营商实现一种关系国家和生命安全的紧急处理业务。和我国的110/120等紧急号码一样，该服务规范要求电信运营商在紧急情况下，可以跟踪到呼叫911号码的电话的所在地。在有线时代，这一要求实现起来相对来说容易一些。
1993年11月, 美国一个叫做詹尼弗.库恩的女孩遭绑匪惨遭杀害，当时为寻求急救，库恩用手机拨打了类似于我国120 的呼救电话911，但是911呼救中心无法通过手机信号确定她的位置，从而显示出了911 的空间局限性。正是由于这个原因，美国联邦通信委员会（FCC）于1996年公布了E911（Emergency-911）的定位需求，要求在2001年10月1日前，各种无线蜂窝网络系统必须能提供精度
在125 m内的定位服务，而且满足此定位精度的概率不能低于67%，并且在2001年以后，提供更高的定位精度和三维位置信息，这实际就是位置服务的雏形。此外, 2001 年的911 恐怖事件也让美国的公众认识到位
置服务的重要性, 因此，在不断实现E911目标的同时，基于位置服务的业务也逐渐在全美开展起来。从某种意义上来说，是E911 促使移动运营商投入大量的资金和力量来研究位置服务, 从而催生了LBS 市场.随着移动通信技术、网络技术和测绘技术的发展，与位置相关的信息增值服务已经成为现代地理信息产业的重要组成部分, 并逐渐成为其中最大的增长点。
对于LBS的定义有很多，1994年，美国学者Schilit首先提出了位置服务的三大目标：你在哪里(空间信息)、你和谁在一起(社会信息)、附近有什么资源(信息查询)。这也成为了LBS最基础的内容。
2001年，提出了AGPS的概念，即将GPS与移动通信在芯片级进行结合，随后，2002年，高通及其子公司Snaptrack推出了GPSONE芯片，更是打通了GPS 与CDMA的桥梁。与此同时，世界上第一款支持AGPS的手机叫做Benefon Esc，也于2002年初上市的，该手机支持双GSM，同时带一个GPS接收器，可以实现高精度定位、个人导航、移动地图、朋友等功能，并可以通过无线方式下载地图。另外，Benefon同时提供一个专业版的AGPS终端：Benefon Track，主要为专业人员提供导航定位和通信服务，并且在该终端上首次设置了一个急救按钮，只要按这个按钮，就可以将持有者的位置信息通
过短信发送到一个预先设定的电话号码，并可以自动呼叫该电话。这也成为了以后LBS产品的一个基本功能。
魔兽字体修改2004年，Reichenbacher将用户使用LBS的服务归纳为五类：定位(个人位置定位)、导航(路径导航)、查询(查询某个人或某个对象)、识别(识别某个人或对象)、事件检查(当出现特殊情况下向相关机构发送带求救或查询的个人位置信息)。
在定位技术和通信技术发展的双重推动下，西欧以及东亚等国家相继推出了各具特的商用位置服务。美国的Sprint和Verizon Wireless、加拿大的Bell Mobility、日本的NTT DoCoMo和KDDI、韩国的SKT和KTF相继推出了各自的LBS 服务。世界许多国家都以法律的形式颁布了对移动位置服务的要求。
时至2009年3月，基于用户地理位置信息的手机社交服务网站Foursquare 在美国上线，短时间内Foursquare注册用户规模便超过100万，到2011年3月则达到了750万。其用户规模发展态势超过了当年的微博服务网站Twitter，Foursquare已跃然成为移动互联网业界、媒体、投资者重点关注的焦点，并掀起了一股Foursquare模式的模仿热潮。美国本土涌现出了Loopt、Bright Kite、Yelp、Where、Gowalla和Booyah等LBS社交网络服务商。Google、Apple、Facebook、Twitter等更具竞争力的领先企业也加入到LBS市场的角逐之中。可以说Foursquare掀起了LBS市场的新一轮竞争，这种全新的基于位置的社交服务体验给LBS市场带来了新的商机，也影响和改变了用户的工作和生活方式。
鸭苗批发在我国，武汉大学李德仁院士早在2002年就提出开展空间信息与移动通信集成应用的研究，推动了我国LBS应用发展。在短短10多年间，LBS技术研究与应用在我国得到迅速发展。
我国的LBS商业应用始于2001年中国移动首次开通的移动梦网品牌下的位置服务。2003年，中国联通又推出了“定位之星”业务。用户在使用这项服务时，只要在手机上输入出发地和目的地，就可以查到开车路线；如果用语音导航，还能得到实时提示，该项业务还能够实现5～50 m的连续、精确定位，用户可以在较快的速度下体验下载地图和导航类的复杂服务。2006年初，中国移动在北京、天津、辽宁、湖北4个省市进行了“手机地图”业务的试点运行，为广大手机用户提供显示、动态缩放、动态漫游跳转、全图、索引图、比例尺、城市切换以及各种查询等位置服务。
2006年，互联网地图的出现加速了我国LBS产业的发展。众多地图厂商、软件厂商相继开发了一系列在线的LBS终端软件产品。此后，伴随着无线技术和硬件设施得到完善，LBS行业在国内迎来一个爆发增长期。艾媒市场咨询研究数据显示，我国LBS服务个人应用市场2008年市场规模为3.35亿元，2009年突增为6.44亿元，2010年达到9.98亿元，同比增长135%。同时，在Web 2.0浪潮的冲击下，受Foursquare模式的启发，国内也涌现出了诸多新兴的LBS服务提供商，他们专注于基于手机的LBS服务，利用LBS手机软件或Web站点向用户提供个性化的LBS服务。虽然国内LBS市场在高速发展，但是LBS个人应用领域的市场发展还没有进入理想状态。
纵观LBS的整个发展历程，其呈现出了以下4个特点。
（1）从被动式到主动式。早期的LBS可称为被动式，即终端用户发起一个服务请求，服务提供商再向用户传送服务结果。这种模式是基于快照查询，简单但不灵活。主动式的LBS基于连续查询处理方法，能不断更新服务内容，因而更为灵活。
（2）从单用户到交叉用户。在早期阶段，服务请求者的位置信息仅限于为该用户提供服务，而没有其他用途。而在新的LBS应用中，服务请求者的位置信息还将被用于为其他用户提供查询服务，位置信息实现了用户之间的交叉服务。
（3）从单目标到多目标。在早期阶段，用户的电子地图中仅可显示单个目标的位置和轨迹，但随着应用需求发展，现有LBS系统已经可以同时显示和跟踪多个目标对象。
（4）从面向内容到面向应用。“面向内容”是指需要借助于其他应用程序向用户发送服务内容，例如短信等。“面向应用”则强调利用专有的应用程序呈现LBS服务，且这些程序往往可以自动安装或者移除相关组件【2】。

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