基于位置服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究

摘 要：基于位置服務(wù)主要是在服務(wù)性行業(yè)中集成互聯(lián)網(wǎng)、無線通信、地理信息系統(tǒng)及定位等技術(shù)。文章較深入地研究了位置服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用，并展望了位置服務(wù)的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：位置服務(wù)；地理信息系統(tǒng)；無線通信

1 概述

大部分人類活動都離不開地理位置，因此，與位置有關(guān)的諸多技術(shù)及服務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。隨著互聯(lián)網(wǎng)、無線通訊、全球定位等技術(shù)的快速發(fā)展，使用戶在任何地點(diǎn)及時間，基于互聯(lián)網(wǎng)融合移動通信形成移動互聯(lián)網(wǎng)，各種信息服務(wù)利用移動終端進(jìn)行獲取，定位服務(wù)利用移動終端獲得被稱為狹義的位置服務(wù)，而基于位置的信息服務(wù)則被稱為廣義位置服務(wù)。其優(yōu)勢是將GIS功能及基于位置的信息利用固定或移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)送，不受時間、地點(diǎn)及設(shè)備等條件的限制。

2 基于位置服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)

可提供給用戶與實(shí)時位置有關(guān)的信息及服務(wù)被稱為基于位置信息的服務(wù)，它集成了通訊、定位及地理信息系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，具有信息顯示及處理功能，其體系結(jié)構(gòu)主要分為通信網(wǎng)絡(luò)、移動服務(wù)中心、定位系統(tǒng)及移動智能終端四個主要部分。

定位系統(tǒng)通常分為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和基站定位兩部分，位置服務(wù)系統(tǒng)中空間定位技術(shù)是其實(shí)現(xiàn)的核心技術(shù)，移動運(yùn)營商可采用基于網(wǎng)絡(luò)或移動終端的定位技術(shù)或二者組合定位技術(shù)，得到定位精度而進(jìn)行位置服務(wù)。在定位服務(wù)系統(tǒng)中，移動服務(wù)中心為核心，負(fù)責(zé)交互移動智能終端之間的信息及分中心的網(wǎng)絡(luò)互連，實(shí)現(xiàn)信息分類及流動，并監(jiān)控整個網(wǎng)絡(luò)。用戶和服務(wù)中心由通信網(wǎng)絡(luò)連接，可將用戶請求及服務(wù)中心應(yīng)答進(jìn)行實(shí)時準(zhǔn)確地傳送，采用多種無線通訊手段，無線增值服務(wù)基于此依托位置服務(wù)體系得以迅速發(fā)展。此外，很多無線通信專用網(wǎng)、無線局域網(wǎng)及衛(wèi)星通訊等在國內(nèi)建成已逐漸成為位置服務(wù)的通信鏈路，在條件可能的情況下與互聯(lián)網(wǎng)連接，將更大容量或下載的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。用戶唯一接觸的就是手機(jī)、PDA等移動智能終端，但信息化社會需要完善的圖形顯示，通訊端口良好，用戶輸入方式完善、界面友好。

位置服務(wù)系統(tǒng)的主要工作流程為：用戶提出位置服務(wù)申請，經(jīng)移動運(yùn)營商網(wǎng)關(guān)后，移動定位服務(wù)中心接受移動終端申請。定位系統(tǒng)由服務(wù)中心調(diào)用而獲取用戶的位置信息，經(jīng)審核認(rèn)證，服務(wù)中心結(jié)合用戶位置，響應(yīng)提供商提供的服務(wù)內(nèi)容。

3 建立位置服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 地理無線標(biāo)記語言標(biāo)準(zhǔn)

目前亟待解決的主要問題是GIS服務(wù)發(fā)送通過基于位置服務(wù)及位置信息，提供移動用戶需要的信息和服務(wù)，對空間信息進(jìn)行標(biāo)記、存儲及傳輸?shù)姆绞?。對地理空間信息迅速存儲和傳輸?shù)姆椒ㄒ殉蔀閷谖恢梅?wù)和無線應(yīng)用發(fā)展產(chǎn)生制約的一個瓶頸，也是建立位置服務(wù)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并集中在可擴(kuò)展標(biāo)記語言、地理標(biāo)記語言及地理無線標(biāo)記語言等方面的相關(guān)研究。

地理標(biāo)記語言是基于XML存儲傳輸?shù)乩硇畔⒌木幋a規(guī)范，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對存儲、傳輸及應(yīng)用地理數(shù)據(jù)的規(guī)范問題得到解決。地理空間可擴(kuò)展標(biāo)記語言是利用網(wǎng)絡(luò)在計算機(jī)系統(tǒng)及移動設(shè)備之間對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、傳輸和交換的一種編碼方法。雖然地理標(biāo)記語言在國際上已制定，但因各國并非采用相同的空間數(shù)據(jù)存儲格式，國際標(biāo)準(zhǔn)只作為參考，各國應(yīng)結(jié)合本國國情制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)?；趯Ω鞣N標(biāo)記語言的比較分析，結(jié)合我國實(shí)際情況建立支持位置服務(wù)的中國地理無線標(biāo)記語言標(biāo)準(zhǔn)，主要分為文檔類型定義、最小組件、復(fù)合模塊、語法四部分。該標(biāo)準(zhǔn)使各網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用都能提供一致的信息與服務(wù)數(shù)據(jù)格式，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和應(yīng)用終端之間直接存儲與傳輸信息和服務(wù)，不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)不再需要網(wǎng)絡(luò)中心轉(zhuǎn)換。此外，該標(biāo)準(zhǔn)分離了內(nèi)容數(shù)據(jù)和表現(xiàn)形式，可結(jié)合不同終端設(shè)備研發(fā)不同終端表現(xiàn)工具，進(jìn)而享受個性化的空間信息和服務(wù)。

3.2 空間定位技術(shù)

位置服務(wù)應(yīng)利用移動終端配合無線網(wǎng)絡(luò)，對移動用戶的地理位置進(jìn)行確定，進(jìn)而為用戶提供所需的位置信息服務(wù)。位置服務(wù)定位過程分為測量和計算兩部分內(nèi)容，結(jié)合不同的測量和計算實(shí)體，定位技術(shù)一般分為基于網(wǎng)絡(luò)和基于移動終端兩種。

基于網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)主要由網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)位置解算功能。起源蜂窩小區(qū)、到達(dá)時間及差分、增強(qiáng)觀測時間差分等都是通常采用的定位技術(shù)，起源蜂窩小區(qū)定位技術(shù)利用采集移動終端識別號對用戶位置進(jìn)行確定，相對于其他技術(shù)而言具有最低的精度。

基于移動終端的定位技術(shù)主要由移動終端實(shí)現(xiàn)定位解算功能。用戶采用接收機(jī)將空中衛(wèi)星導(dǎo)航信號接收，位置解算軟件內(nèi)置于接收機(jī)中，無需網(wǎng)絡(luò)參與定位過程，該解決方案對于導(dǎo)航應(yīng)用比較適合。輔助GPS定位最常用，無線信號利用衛(wèi)星向接收機(jī)發(fā)送對接收機(jī)位置進(jìn)行確定。在位置服務(wù)系統(tǒng)中，輔助GPS技術(shù)結(jié)合基于網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)是定位技術(shù)的主流。GPS可用性不僅由網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)進(jìn)行彌補(bǔ)，在室內(nèi)等比較微弱的GPS信號區(qū)域，主要手段就是基于網(wǎng)絡(luò)定位。而且GPS參考網(wǎng)絡(luò)引入移動通信網(wǎng)絡(luò)中，可使基站間的時間保持同步，網(wǎng)絡(luò)定位精度明顯提高。

3.3 地理信息服務(wù)系統(tǒng)

地理信息服務(wù)系統(tǒng)中涉及的基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)包括不同城市區(qū)域及對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、地理分析等功能，由位置服務(wù)運(yùn)營商搭建或其他供應(yīng)商提供。一個位置服務(wù)運(yùn)營商可連接多個地理信息服務(wù)平臺，發(fā)布多個地圖及路徑搜索引擎等。該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)地理信息服務(wù)數(shù)據(jù)查詢、分析及發(fā)布等功能，包括數(shù)據(jù)庫管理、地理信息引擎、地理信息服務(wù)三個不同層次，數(shù)據(jù)庫管理主要對運(yùn)營平臺的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；地理信息引擎管理、操作底層數(shù)據(jù)庫，并對基于平臺的二次開發(fā)提供相應(yīng)支持，通常采用的地理信息平臺及軟件比較成熟；地理信息服務(wù)由核心服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)框架兩部分內(nèi)容構(gòu)成，基于地理信息引擎提供地理信息分析、發(fā)布及路徑搜索等功能是其核心服務(wù)；應(yīng)用服務(wù)框架基于對各種地理信息核心服務(wù)的綜合提供城市黃頁服務(wù)、個人導(dǎo)航、公交換乘、地址查找等應(yīng)用服務(wù)框架。

4 結(jié)束語

綜上所述，空間技術(shù)的快速發(fā)展及集成明顯縮短了人們生活與空間信息之間的距離。有機(jī)結(jié)合空間信息及移動通信技術(shù)，使無線移動的便利得到有效利用，大部分與位置有關(guān)的信息得到充分體現(xiàn)?；谖恢梅?wù)將成為信息服務(wù)業(yè)發(fā)展過程中的重要部分，為移動用戶創(chuàng)造了巨大的市場商機(jī)。隨著日益增多的移動用戶，與位置有關(guān)的服務(wù)技術(shù)也將開展更深入的研究，使位置服務(wù)技術(shù)更加成熟，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮十分重要的作用。

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作者簡介：王建宇（1977-），男，助理研究員，主要從事應(yīng)用技術(shù)研究工作。