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  • iOS设备进行定位?

    iOS设备都可以使用哪些方式进行定位?

    转自 http://ibbs.91.com/thread-1548870-1-1.html


    最早期的iPhone只支持 手机基站定位, 之后通过iOS软件升级引入了 WIFI定位, 而从iPhone 3G开始, iPhone手机就通过内置GPS处理芯片, 支持 GPS卫星定位 (准确地说, 应该是AGPS, 即:辅助GPS). 从iPhone 4开始,GPS换用了精确度更高,耗电更少的,灵敏度更高的芯片,而从iPhone4s和new iPad 3G版开始,增加了支持俄罗斯GLONASS卫星定位系统的支持。

    下面详细列举了所有的设备和支持定位的情况:

    定位模式有3种:
    1、卫星定位
    (1)GPS卫星定位:iPhone 3G/3GS/4/5,3G/4G版的iPad 支持
    (2)GLONASS卫星定位:iPhone 4/5,3G/4G版的iPad 3/4/Mini 支持
    2、手机基站定位
    同1.1GPS卫星定位,即iPhone 3G/3GS/4/5,3G/4G版的iPad 支持
    3、WIFI定位
    所有iOS设备,包括Mac电脑也支持。

    下面分别介绍下三种定位方式以及苹果在iOS系统中对其的优化:

    手机基站定位:

    原理:
    每个手机基站都有一个标识符,iPhone或3G iPad可以搜集周围所有收到信号的基站和它们的标识符,通过联网发送到苹果云端服务器,再由服务器根据这些基站的的位置信息查询并计算出当前位置,然后返回给手机。因为基站信号辐射范围大,所以误差也大,在500米 ~ 几公里. 

    特点:定位速度最快, 耗电最少,误差几百上千米.

    iOS优化:

    无网基站定位:
    传统的基站定位需要连接云端服务器,产生网络流量,iOS 4对其进行了优化,可以在没有网络连接时支持无网定位,因为苹果预先已经将一些重要基站(几十公里选一个)提前存储在iOS系统中,在无网情况下,不用上网也能通过这些本地基站信息定位到用户位置,但这个误差范围更大,在10公里到50公里。
    无网基站定位的前提是:您的手机能接受到内置在手机中的那些“重要基站”的信号,不一定是您手机所属运营商,只要能收到信号就可以了。

    下图为iOS 4支持的全球无网络连接基站定位的基站:
    <ignore_js_op>positioning_cell_nodata.jpg

    WIFI定位:

    原理
    和基站定位原理差不多, iOS设备(或者Mac电脑)通过无线网卡手机周围所有的WIFI热点(不需要连接上,只需要有信号就行),获得它们的MAC地址,然后到苹果云端服务器查询这个热点是否已经登记,登记的话它的位置是多少,最后通过计算(多个热点折中)得到当前位置并返回给用户。只要收到手机信号的地方都可以基站定位,所以室内室外一样。

    特点:WIFI定位速度、耗电和精度都介于基站和GPS之间,精度大概在几十米。(注意,WIFI定位的支持范围没有基站定位广,但是苹果的云端服务器一直在不断增加新的热点信息,使得热点定位支持的地区越来越多)

    下图是iOS 4所有支持WIFI定位的地区:
    <ignore_js_op>positioning_wifi_range.jpg 

    iOS优化:
    无网WIFI定位:
    传统的WIFI定位需要网络,但是iOS对其进行了优化,可以实现无网WIFI定位。原理时iOS设备在您有网络连接时,会大致定位出您的位置,并自动下载您所在地区周围(几个街区宽度或者更多)所有的WIFI热点的信息到本地。之后,当您在周围行走并WIFI定位的时候,即使没有网络,iOS照样可以利用之前下载的WIFI热点信息定位出您的位置。
    这也是为什么有人号称WIFI无网可定位的原因,但注意:无网WIFI定位的前提是您在这个区域附近曾经成功上过网,如果初次到一个陌生的地方,是无法定位的哦。

    关于自动下载的热点个数和范围,这个是苹果根据当地热点的密度动态决定的,当地热点很多时(如市中心),可能只下载几条街道范围的所有热点,当地热点密度很小时(例如海滨城市),可能会下载整个城市的所有热点。

    下图是iOS自动在高密度地区下载周围热点信息的一个大概范围说明:


    GPS定位:

    (GLONASS原理与此类似,不做额外介绍)

    原理
    这个是美国军方搞的, 军民两用, 但仍然完全受军方控制(比如可以随时随地设置某个地区收到的信号与否及其精度), 其原理就是:利用天上的卫星(共24颗)不断地广播信号, 地面的GPS接收设备收到信号后, 通过分析多个卫星信号,就可以计算出地球坐标, GPS保证全球任何一个地方(98%)都可以同时收到至少4个卫星的信号, 从而可以准确确定您的经纬度以及海拔位置. GPS定位精度可达10米以内, 不过这是美国军方控制的, 战争时期可能变的不稳定或者误报. (不过我国也有自己的系统, 北斗系统, 目前已经亚洲的覆盖, 还在推广中)

    卫星定位必须要能收到卫星信号,因为卫星信号都是很微弱的,虽然iPhone 4开始提升了GPS硬件的灵敏度,但仍然需要在窗户旁,或者户外使用,才能确保卫星信号的强度和稳定性。

    与基站定位和WIFI定位相比,GPS耗电最大,速度最慢,但是精度最高。

    而iPhone的GPS与纯粹的GPS定位不同, 称为A-GPS, 即辅助GPS.(比GPS更优,不过GPS也分芯片和性能的,不是说所有的AGPS比所有的GPS都好)

    因为GPS定位中最耗时、最耗电的就是获取当前天上的卫星信息,哪些卫星可见、在什么位置、时钟是多少等等,这个过程可能花费数十秒甚至几分钟,而AGPS就是利用网络,首先将基站定位或者WIFI定位获得的大概位置发到远程服务器,有服务器进行查询和计算,得出这个位置下当前卫星信息,反馈给iOS设备,iOS设备就可以直接用这些信息来接受卫星信号,不用自己去扫描分析了。这样可以极大提高定位速度,将初次定位时间缩短到1~2秒完成。

    A-GPS优点是定位快,缺点是需要网络,但也只是在初次定位时需要网络,因为一旦卫星信息返回,在有限时间和范围内,这些信息无须改变,之后的GPS定位就不再需要联网,都是直接用这些卫星参数接受信息了。

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    在iOS设备上,上述定位方式会综合应用,一般地,可能先按照最快的“无网基站定位”返回一个位置,当有网络连接时,在用有网基站定位更新位置,然后,利用AGPS上网查询卫星星图,最后,在能收到GPS信号的情况下,转为使用GPS定位。

    根据当前信号情况和网络环境,iOS可能在上述方式之间反复迭代,不一定一致特定步骤或者方式,而且随着iOS升级,定位顺序和规则可能改变。

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