　　本文作者：chuanming。更多內(nèi)容請關(guān)注：Map_technology。

手機定位的價值

　　目前智能手機的使用已經(jīng)越來越普遍，手機定位也是手機上的一個核心基礎(chǔ)功能。舉一個常見的應(yīng)用如叫車，司機需要知道你在哪里，同時打車軟件也需要基于司機和乘客的位置規(guī)劃一條路線，讓司機更高效的行駛到用戶這里。這就是典型的定位服務(wù)的應(yīng)用。當(dāng)然，除去這種應(yīng)用，用戶位置本身的展示，也是地圖產(chǎn)品中不可缺少的。

　　那么問題就來了，作為app的用戶，你可能會好奇這個app是如何知道你的位置;而作為app的開發(fā)者，是如何在程序中得到設(shè)備當(dāng)前的準(zhǔn)確位置的呢?

　　這個問題說來話長，我們還是先從定位原理上來解釋吧!

　　可用于無線定位的信號

　　很顯然，一個功能正常的手機，總是能夠受到各種無線信號，這些無線信號的“局部唯一性”，是該設(shè)備能定位的關(guān)鍵前提。什么叫局部唯一性?我們再把這些具體的信號來展開解釋下你就知道了：

　　基站信號：

　　一個手機能夠接打電話、收發(fā)短信，說明該手機能與附近基站發(fā)起交互，收發(fā)信號。特別地，對于智能手機，還可以通過系統(tǒng)的接口得到基站ID。正常情況下，每個基站ID是全球唯一的，這樣如果掃到了某個基站ID，我們又知道該基站的位置，便能粗略估計設(shè)備的位置。做出這個推測的前提就是一個基站的信號發(fā)射范圍是有限的，正常的手機，不可能在相距這個基站很遠(yuǎn)的時候，還收到這個基站的信號。

　　在無線通信相關(guān)的教科書里，講到基站定位，總是會談到三角定位，也就是下圖描述的原理。下圖是很容易理解的，一個手機能掃描到三個基站的信號，因此其必然在三個基站的共同覆蓋范圍內(nèi)，從而推算的范圍就大大縮小。但現(xiàn)實是很骨感的，在現(xiàn)在的智能手機上，只有極少數(shù)的手機可以獲取到多個周圍的基站ID，而且也無法反算出和這些基站的距離，所以這個算法除非電信運營商自己可以試試，對于別人是沒有實戰(zhàn)價值的。在實戰(zhàn)中，只能是退而求其次，基于單個基站來定位。

　　WIFI信號：

　　現(xiàn)在的智能手機都支持wifi上網(wǎng)了，而我們連接的每個wifi路由器(包括手機做移動熱點的那種)，都有全球唯一的MAC地址。更重要的是，wifi路由器的部署成本低，因而非常普遍，在一個樓層里就會有很多個wifi熱點。因而不難想到，一旦我們有了這個全球每個路由器的實際位置，那么我們就可以基于用戶手機掃描到的周圍wifi熱點，確定用戶當(dāng)前的位置。

　　說到這里，有的朋友會問，如果一個人帶著手機，開著移動熱點到處行走，還有那種地鐵、高鐵、公交車上的移動wifi，豈不是就會引起定位的錯誤?答對了，確實是這樣，而且根據(jù)統(tǒng)計，這種情形還在愈演愈烈。因此，如何想辦法來迅速過濾這種移動熱點，是個值得研究的問題。

　　GPS信號：

　　如果手機在室外或者窗邊，那么就可以接收到天上的定位衛(wèi)星發(fā)射出來的信號，基于這種信號，可以推算手機到每顆衛(wèi)星的距離、衛(wèi)星位置，進(jìn)而推算出手機的位置來。需要注意的是，這個解算是在GPS芯片中完成的，在手機操作系統(tǒng)層面上，可以直接通過API接口得到解算的結(jié)果和誤差半徑。

　　對于GPS的原因我們不多解釋，但在調(diào)用時要注意兩點。第一就是GPS的初始定位是很耗時間的，對于老一些的芯片，可能要耗費幾分鐘才能冷啟動定位成功;第二是GPS精度并非是完全可依賴的，在一些地方達(dá)到幾百米都有可能。

　　其他：

　　以上三種是最常用的定位方式，此外還有藍(lán)牙/IP/地磁場等手段，對于它們的優(yōu)缺點，我們匯總?cè)缦拢?/p>

　　對于這些定位方法的詳細(xì)原理以及適用范圍，我們會在以后的介紹中，細(xì)致展開。

　　開發(fā)者如何實現(xiàn)定位能力

　　了解了這些定位方式的“開發(fā)者實現(xiàn)方式”，開發(fā)者恐怕要渾身冒汗了，千千萬萬的app難道者都如上述說的，“自行維護(hù)基站、WIFI數(shù)據(jù)庫”嗎?

　　答案當(dāng)然是否定的，在實際的工程實踐中，主流的做法是兩種：

　　手段之一：調(diào)用系統(tǒng)級定位能力

　　無論哪個系統(tǒng)(IOS、安卓、WP)都提供了一套系統(tǒng)級定位能力，這樣的定位能力，對應(yīng)著是一套系統(tǒng)級API，這個API一般來說，總是會有如下幾個精度的選項：

　　高精度：能搜到GPS衛(wèi)星，則使用GPS定位，否則，則使用WIFI定位，如果WIFI和GPS都無法定位成功，只能根據(jù)基站來給出定位結(jié)果了。

　　平衡功耗：禁用GPS(因為它非常耗電)，優(yōu)先使用WIFI，如果WIFI不可用，則用基站來進(jìn)行定位。

　　低功耗(被動定位)：根據(jù)不同系統(tǒng)的規(guī)定，實現(xiàn)方式也不同，但大體上都是共享其他app的定位結(jié)果，即其他app以高精度、平衡功耗的方式得到位置，那么這個位置也一并推送給當(dāng)前使用“低功耗定位”的app，也就是該app不消耗額外的能耗，就完成了定位。

　　當(dāng)然，這種系統(tǒng)級定位能力是有著軟肋的，軟肋在于以下兩點

　　在基站、WIFI定位能力上，系統(tǒng)定位能力取決于系統(tǒng)自己在這方面投入數(shù)據(jù)收集推算的能力，這個是參差不齊的。舉個簡單的例子，百度和高德在中國采集了成百上千個公共場所的室內(nèi)定位信息，使之能達(dá)到米級的室內(nèi)定位，蘋果做了嗎?谷歌做了嗎?微軟做了嗎?他們怎么和國內(nèi)的服務(wù)商拼效果?居然還有人說蘋果定位和谷歌地圖在國內(nèi)定位準(zhǔn)，我真是醉了。

　　在中國，google的服務(wù)不可用，考慮到基站、WIFI定位必須連接服務(wù)端發(fā)請求，因而Android的系統(tǒng)級定位能力的可用性也會有很大的影響，至少那些“水貨”手機，在中國基本就沒法調(diào)用系統(tǒng)定位服務(wù)了，而行貨手機，相應(yīng)的廠商會改造這個API接口的實現(xiàn)，使得其重定向為請求國內(nèi)某些定位服務(wù)商，從而使得這個接口重新變得可用(對開發(fā)者來說，他并不需要知道這個API是如何實現(xiàn)的)。

　　但是，我們不得不承認(rèn)，在IOS和WP系統(tǒng)上，因為OS沒有開放出讀取基站和WIFI的接口，因此實際上操作系統(tǒng)的定位能力已經(jīng)形成了壟斷，開發(fā)者也就無法實現(xiàn)自主的定位能力。這也會導(dǎo)致在蘋果和WP手機上，所有的app在同一時刻的定位誤差，都是一樣的。

　　手段之二：調(diào)用第三方定位SDK

　　對于可以公開讀取基站、WIFI信息的Android手機系統(tǒng)，國內(nèi)的百度、高德等地圖廠商自行實現(xiàn)了定位SDK，該定位SDK的作用就是通過系統(tǒng)接口讀取到原始定位信息，然后借助于各家自行部署維護(hù)的數(shù)據(jù)庫，查詢到當(dāng)前掃描到的基站、WIFI的位置，最終計算出更準(zhǔn)確的定位結(jié)果，通過SDK的接口，返回給開發(fā)者。這么做的好處，在于能夠讓app的定位能力脫離對手機系統(tǒng)的依賴。

　　舉個例子，一個app他如果只是調(diào)用系統(tǒng)定位接口，那么在行貨手機，由于手機廠商已經(jīng)把定位的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器重定向為國內(nèi)定位服務(wù)商，所以肯定可以定位，但是在水貨手機上因為系統(tǒng)底層是直接連google服務(wù)器的，就會無法定位。但用戶就是上帝，出現(xiàn)了這個事情在用戶看來，就是不能接受的，為了保證app在所有手機上都可以定位，開發(fā)者就會不得不使用第三方的獨立定位SDK。