GPS、WiFi、基站、蓝牙(iBeacon)、AGPS几种定位方式总结

1、GPS

          GPS(Global Positioning System)即全球定位系统,它是由美国研究的一种定位方式,特点是:不需要SIM卡,不需要连接网络,只要在户外,基本上就能随时随地的准确定位。但是GPS启动后搜索卫星的时间比较多,一般需要2分钟左右(俗称冷启动,冷启动包括:1、GPS初次使用 2、GPS电池耗尽 3、关机状态下移动1000公里以上的距离或持续关机超过4小时)。        ps:各国定位系统有:中国北斗、美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲伽利略、等,统称卫星定位。


原理:接收机接收GPS卫星广播,通过解析可见GPS卫星的位置、距离等信息以及相应算法得出自己的位置信息。

优势:定位精度高,只要能接收到四颗卫星的定位信号,就可以进行定位。

缺点:GPS受天气和位置的影响较大。当遇到天气不佳的时候、或者处于高架桥/树荫的下面,或者在高楼的旁边角落、地下车库、室内或露天的下层车库(或者简单地说当见不到天空的时候),GPS的定位就会受到相当大的影响,甚至无法进行定位服务。

定位精度:5~10米

2、LBS(基站)定位

             基站包括移动、联通和电信基站。基站定位是通过移动通信的基站信号差异,通过一定的算法来计算出手机所在的位置,取决于定位地点附近所处的基站覆盖密度,如果基站多,定位则准确,如果是山区,基站少,则定位就不那么精确;LBS定位必须联网,手机处于SIM卡注册状态(飞行模式下开wifi和拔出SIM卡都不行)。


基站定位

原理:运营商蜂窝基站的位置信息都是固定的,通过接收一个或多个基站信号终端,再根据信号强度及基站位置进行推算自身位置

优点:方便,因为它是通过SIM卡接收基站信号进行定位的。理论上说,只要计算三个基站的信号差异,就可以判断出手机所在的位置。因此,只要用户手机处于移动通信网络的有效范围之内,就可以随时进行位置定位,而不受天气、高楼、位置等等的影响。

缺点:通过计算基站信号差异而得出的位置坐标值,很明显地逊于GPS的定位精度,受环境影响较大,在郊区和农村可以将移动台定位在10~20米范围内,在城区由于高大建筑物较多,电波传播环境不好,信号很难直接从基站到达移动台,一般要经过折射或反射,因此定位精度会受到影响,定位范围为100~200米;其次是使用范围较窄,LBS虽然不会受到天气、高架桥或高楼的影响,但如果超出手机的服务范围,或者手机所处的基站数量不足,则无法进行LBS定位,从这一点上说不太适合野外使用。

定位精度:10-2000米。

3、WIFI定位

         Wifi定位,顾名思义,周围必须有wifi才可以!WiFi定位的目的是解决室内精确定位,原理类似基站定位。WiFi定位的条件是:1、必须开启wifi,无论是否连接某一个热点。2、必须能上网,移动数据或者wifi联网皆可。

原理:每一个无线AP都有一个全球唯一的MAC地址, WiFi定位靠的是侦测附近周围所有的无线网络基地台 (WiFi Access Point) 的 MAC地址,去比对数据库中该 MAC地址的坐标,交叉计算出所在地。

优点:1、定位精度高,wifi密集人流多的地方相当精确;2、速度快;3、周围的wifi即使连接不上也能定位。

缺点:显而易见的,1、wifi依赖!——没有打开wifi就不能定位;2、必须处于联网状态。3、用户被迫共享了一点流量

精确度:10~200米

4、蓝牙(iBeacon)定位

    iBeacon是苹果在2013年WWDC上推出一项基于蓝牙4.0(Bluetooth LE | BLE | Bluetooth Smart)的精准微定位技术,经常适用于室内位置监测和轨迹记录、室内地图导航、精准信息(广告)推送,当你的手持设备靠近一个Beacon基站时,设备就能够感应到Beacon信号,范围可以从几毫米到50米

原理:

基于Bluetooth Low Energy(BLE)低功耗蓝牙传输技术发送特定识别信息。蓝牙低功耗Beacon基站不断向四周发送蓝牙信号(含相同的UUID,一个区域内有多个相同UUID时,可附带其他信息以区分),带满足iBeacon技术标准的蓝牙模块的智能设备进入设定区域时,就能够收到信号。蓝牙设备定位接受并反馈信号,定位引擎通过三角定位算法、采用RSSI方式计算出用户位置。

优点:

  1、BLE与传统的蓝牙相比最大的优势是功耗降低90%,同时传输距离增大(理想状况下超过100米)、安全和稳定性提高(支持AES加密和CRC验证);2、无需配对,一般蓝牙设备印象中都需要配对工作。iBeacon无需配对,因为它是采用蓝牙的广播频道传送信号。2、程序可以后台唤醒,iBeacon的信息推送需要App支持。但是我们接收iBeacon信号无需打开App,只要保证安装了,同时手机蓝牙打开。

缺点

1、需要支持设备蓝牙打开;  2、BLE(低功耗蓝牙技术)是一种2.4GHz频段的射频技术,射频信号的传播受环境干扰大不稳定3、不具备传统意义上的数据传输功能,Beacon基站只推送位置信息,数据格式如下图所示。如果开发的APP要运行起来并与服务器通信以实现定制化功能、获取定制化数据,需要开启其他的数据通信方式,如WIFI、4G等。

精确度:10cm~50m

5、A-GPS定位

AGPS是辅助GPS定位的一种方法。AGPS和GPS 是一样的,只是加上网络的辅助而已,定位时,必须有GPS模块存在,如果没有GPS模块,这种定位是不起什么作用的。A-GPS定位是用来加快定位速度的,由于GPS冷启动时,搜星速度很慢(需要把头上二十多颗卫星挨个搜一遍),大约2分钟才能搜到。增加了AGPS定位之后可以利用基站大体定位下你所在的位置,然后通过网络将这个位置发送到服务器,服务器根据这个位置将此时经过你头顶的卫星参数(哪几颗、频率、位置、仰角等信息)反馈给你的定位设备,设备上的GPS就可以很有目的的去搜索卫星,此时你的搜星速度大大提高,几秒钟就可以定位。


原理:接收机接收GPS卫星广播,通过解析可见GPS卫星的位置、距离等信息以及相应算法得出自己的位置信息。

优势:和GPS比,1、搜星定位快,不管是冷启动、热启动,秒定  2、有效减少设备的电量消耗  3、缓解弱GPS信号情况下无法定位或精度降低的问题  4、对移动设备的计算能力要求更低。

缺点:1、必须联网,如果你的设备不能上网,或是停机了身边又没有wifi,是没法应用AGPS达到秒定效果的。2、必须有AGPS位置服务器的支持  3、与GPS一样,仍无法完美解决室内(室内无法接收GPS信号)定位的问题。

精确度:5~10米

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