手机通信网络—卫星定位的补充

发表于:2017年5月3日

当我们在移动设备上开启定位功能时,会发现开启移动网络和WiFi网络定位的选项,而更早期的移动设备,前者曾经也被叫做A-GPS,即辅助GPS功能。

其实使用移动网络定位的原理与卫星定位非常类似,不过将一颗颗的卫星换成了一个个的通信信号塔而已。只要在手机与信号塔的信号连接中,同样加上时间信息(授时)和信号塔的位置信息,用户就可以根据每个信号塔授时的延迟来确定与其距离,理论上讲,只要同时接受到三个授时信息,就能确定自己所处的位置。在户外,这一功能通常与卫星定位信号结合使用,可以减少对信号源数量的要求,并且加快定位速度,这也是为何将其称作辅助GPS的原因如图

WiFi网络定位与移动网络略有不同,因为绝大多数无线发射端没有授时和报告位置的功能,所以WiFi定位实际上只能根据MAC地址识别无线放射端、再通过信号的大小推断距离,因为AP和路由器的位置变动远比移动网络发射塔更多更频繁,位置可能不太正确,而影响WiFi信号大小的因素又很多,距离也不一定准确,所以这一方式向用户报告的位置很粗略。这也造成WiFi定位的一个问题,那就是发射端的位置一旦有变动,可能需要较长时间才能重新准确定位,例如用户搬家但没有更换路由器,自家连接WiFi的笔记本或移动设备,以及附近使用这一功能的设备,很可能会定位在旧地址,经过一段时间后,服务商通过各个设备报告的信息会整合并更新的位置信息,才能为用户提供正确的位置。

与移动网络发射塔不同,路由器和AP等WiFi信号发射端的位置信息是第三方提供的,所以还涉及到一个很敏感的话题,那就是隐私。苹果、Google、Skyhook等提供WiFi定位服务的厂商,实际上需要不断地主动采集(如通过采集车不断巡逻)无线发射源的位置及MAC地址,或手机用户移动设备的信息来进行更新位置信息,但对不希望透露这些信息的用户,无论是中外政府还是设备、服务提供商,都没有提供很好的保护措施。当然“出卖”自家路由器位置信息对用户也有一定的好处,除了让自己的移动设备能快速提供粗略位置外,连接在同一个路由器上的台式机也能获得相应的位置信息,让台式机可以更方便地使用电子地图进行路线规划等应用。