[无线] 浅析当代 LBS 技术

长平狐 发布于 2012/11/19 15:10
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前段时间的手机项目中涉及到目前比较火热的 LBS 概念,以下是在工作过程中积累下来的一些资料和经验,希望对一些同行有些帮助。本文将首先介绍当代 LBS 技术的商业模式以及技术关键点,进而再分析一下目前改技术存在的缺陷和挑战,最后是总结和展望。

1> 技术简介和商业模式

基于位置的服务(Location Based Service,LBS),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GIS(Geographic Information System,地理信息系统)平台的支持下,为用户提供相应服务的一种增值业务。

目前LBS技术在商业中的应用主要有四类:
1、    切客(Check-In)模式:主要是以Foursquare为主,还有一些国外同类服务还有Gowalla、Whrrl等,而国内则有:切客、四方、街旁、开开、多乐趣、在哪儿等。该模式的最大挑战在于要培养用户每到一个地点就会签到(Check-In)的习惯。而它的商业模式也是比较明显,可以很好地为商户或品牌进行各种形式的营 销与推广。而国内比较活跃的街旁网现阶段则更多地与各种音乐会、展览等文艺活动合作,慢慢向年轻人群推广与渗透,积累用户。
2、    游戏模式:国外的代表是MyTown,国内则是16Fun。主旨是游戏人生,可以让用户利用手机购买现实地理位置里的虚拟房产与道具,并进行消费与互动等将现实和虚拟真正进行融合的一种模式。这种模式的特点是更具趣味性,可玩性与互动性更强,比Check-In模式更具粘性,但是由于需要对现实中的房产等地点进行虚拟化设计,开发成本较高,并且由于地域性过强导致覆盖速度不可能很快。在商业模式方面,除了借鉴Check-In模式的联合商家营销外,还可提供增值服务,以及类似第二人生(Second-Life)的植入广告等。
3、    生活服务型:以点评网或者生活信息类网站与地理位置服务结合的模式,代表大众点评网、台湾的“折扣王”等。主要体验在于工具性的实用特质,问题在于信息量的积累和覆盖面需要比较广泛。除此之外,LBS也渐渐渗透到旅游、票务、信用卡等日常生活服务的方方面面,使我们的生活更加便利与时尚。
4、    电子商务型:在这个领域,美国的GroupTabs给我们带来了新的想象,GroupTabs的用户到一些本地的签约商家,比如一间酒吧,到达后使用GroupTabs的手机应用进行Check-In。当Check-In的数量到达一定数量后,所有进行过Check-In的用户就可以得到一定的折扣或优惠。另外,也有一些服务商利用LBS进行优惠信息推送,与商户、用户一起获得“三赢”的好处。

2> 如何定位坐标

目前不管是Android还是IPhone,都有系统原生的API来获取用户当前的位置坐标信息。而定位方式一般分为:GPS定位、基站定位两种。这两种定位方式各有长短:
1、    GPS定位:优点是比较精确,根据我们内部的测试数据,平均精度在10米左右,另外还包含高度信息;而缺点则是信息返回比较慢,定位时间往往在几十秒到几分钟不等。
2、    基站定位:优点是返回速度快,一般是秒级别的,但是问题是定位不够精确,据我们内部的测试数据,平均精度在500米左右。

另外,对于Android和IPhone系统来说对于定位的算法也有区别:
1、    对于Android来说:可以使用API分别计算出GPS位置和基站定位位置,也可以自己编程实现最优算法,比较灵活;基于节省带宽和为用户省电的出发点考虑,我们在定位算法的设计上,我们首先应该制定一个比较合理的精度值,然后结合返回时间的长短,实现一套最优的算法。
2、    对于Iphone来说:可以根据自定义的精度来返回最佳的定位信息,当然越精确的数据返回的时间就会越长,我们可以根据具体的需求来制定一个比较合理的精度值。

此外,由于Iphone4之后的机型都自带陀螺仪,因此只要用户之前上过一段时间的GPS,就算之后没有GPS信号了,也可以根据陀螺仪提供的运动轨迹模拟计算出用户目前的所在位置,据测试这个值还是很准的,而Android的机型比较多,据说在2.3之后的机型里面也会慢慢的配上陀螺仪,但是基于兼容性考虑,我们还是要多考虑老款的机型。

3> 结合地图应用

目前有几个比较好的选择,都可通过SDK嵌入到程序中去:
1、    Google地图API:http://code.google.com/intl/zh-CN/apis/maps/
2、    Mapbar地图API:http://open.mapbar.com/
3、    Mapabc地图API:http://code.mapabc.com/
以上地图服务的功能甚至API调用都非常类似,对目前我们需要的功能列举说明如下:
1、    地图移动以及缩放功能:都有。
2、    根据经纬度定位功能:都有。
3、    添加/显示标注功能:都有。
4、    POI查询功能:只有Mapbac提供。
5、    精确地理位置信息:只有Mapabc提供。

总结如下:其中前者可以作为国际地图服务的选择,而后两者比较适合国内服务。Mapbar的界面比较美观点,但是功能有限(很多功能需要基于商务合作),而且暂时没有iOS版的;Mapabc界面普通点,但是免费功能比较多,不但提供精确位置查询,还有免费的POI查询接口(虽然数据比较旧),如果需要最新的数据估计也需要通过商务合作的方式。

4> 当代技术的缺陷和挑战

任何一种先进的技术,都不会是完美的。如果等到技术完美了再去做应用的话,那么这个应用的市场早就被别人占领了。应用和技术之间的关系在于,到底是新技术产生推动新的应用模式,还是新的应用模式需要更新的技术。下面我们来了解一下现在LBS技术的一些主要问题并探讨一下比较可行的解决方案。这对我们在这个领域的研究工作还是有很大意义的。

4.1、精确定位问题

既然是LBS,那么定位肯定是越精确越好。单从GPS技术来看,其本身的精度还是很高的,但是我们现在使用的是美国的GPS民用信号,这种技术的最高精度,也就是十几米。这种误差分为两个方面,第一是美国人故意放进去的,是一个偏移量。而在GPS技术最早引入国内的时候,当时的工程师其实是想到了一些提高精确度的办法的:那就是在城市中最高的地标建筑物上,通常是电视塔里面,安装一个校正信号发射器。遗憾的是,后来这个方案没有得意实施,主要是为了国家安全方面的考虑(无解了)。目前网络上能找到一些偏移量的纠正算法,不过是否准确合适还有待检验。

好在就我们目前内部的测试结果来看,GPS定位的平均精度在10米左右,应该说已经是相当精确了,而对于我们目前的Gamelive项目来说,如此的精度也基本上足够了,因为我们主要需要获取的是用户周围区域内的玩家,可以允许有一定的误差在里面。

另外,按照我们内部的测试,经纬度变化0.0009相差100米,目前Map API的一般精度在E6,也就是0.11米。

4.2、室内定位问题

现代都市人,大部分生活都是在室内的。但是GPS信号在室内是收不到的。那么在室内,特别是一栋巨大的商场内部如何定位呢,这就成了一个严重的问题。而恰巧目前那些基于信息点的服务,那些信息点大多是一些商铺、餐厅。这些机构实际上是信息点服务的现金支付者,如果他们吸引不到用户,那么他们就不会向LBS服务商支付费用,最终就会导致这种服务体系的崩溃。大部分LBS应用只能知道,现在用户在这座大楼里面,但是具体在什么位置,就不得而知了。

现在部分比较新的手机厂商通过陀螺仪来解决这个问题,这确实是一个不错的解决方案。实际上现代陀螺仪已经是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它可以根据需要,提供准确的方位、水平、位置、速度和加速度等信号,而且定位非常精确,确实是LBS技术一个良好的补充。

据了解目前Iphone4上已经配备了陀螺仪,而Android2.3以上的部分设备上也有配备,而系统给我们返回的定位信息已经自动矫正优化过的了,所以相信以后的LBS室内定位应该不会有什么大问题。但是就目前阶段,我们还须考虑到不同设备的问题。

4.3、设备耗电量问题

定位服务耗电这是众所周知的事情了,所以我们一定要设置一个比较合理的周期来做这个事情,目前1-5分钟定位一次是比较合理的范围。

5> 总结和展望

通过我们团队的分析,目前可以预见的是,随着无线终端日渐强大,LBS 技术也将会日渐成熟,进而深入到人们日常生活中去。来自艾媒市场咨询的数据显示:2010年中国位置服务行业市场规模有望达到9.98亿人民币,预计到2013年,中国LBS个人“切客”应用市场总体规模将近百亿。而尽早掌握这个领域的技术和资源是我们目前工作的重中之重。

原文链接:http://blog.csdn.net/shagoo/article/details/6821615
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