摘  要： 詳細(xì)討論了GpsOne" title="GpsOne">GpsOne技術(shù)及其優(yōu)越性、CDMA網(wǎng)絡(luò)“無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)射平臺(tái)”上增值業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)運(yùn)行的基本平臺(tái)BREW技術(shù)，并對(duì)該移動(dòng)定位系統(tǒng)的需求、可行性進(jìn)行了討論，最后詳細(xì)介紹了其實(shí)現(xiàn)方案。
　　關(guān)鍵詞： GpsOne  定位  增值服務(wù)" title="增值服務(wù)">增值服務(wù)  服務(wù)器輔助

 　　手機(jī)作為一種使用越來(lái)越廣泛的手持設(shè)備，其增值應(yīng)用也正在蓬勃發(fā)展。而利用手機(jī)定位正是其中一項(xiàng)重要的應(yīng)用，并且有著廣闊的應(yīng)用前景。目前，可以用于定位的GPS手機(jī)都是采用服務(wù)器輔助類(lèi)型的芯片。因?yàn)槭謾C(jī)配備的微處理器性能無(wú)法滿(mǎn)足定位計(jì)算和低耗電方面的要求，因此只能由基站和與此相連的服務(wù)器進(jìn)行定位計(jì)算。而獨(dú)立定位是一種車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)等終端使用的定位方法。它是根據(jù)從GPS衛(wèi)星接收到的信號(hào)，在終端內(nèi)部計(jì)算出用戶(hù)目前所在的位置。現(xiàn)在使用這種類(lèi)型芯片的手機(jī)很少。本文著重研究服務(wù)器輔助類(lèi)型的手機(jī)上的定位增值業(yè)務(wù)的應(yīng)用。這種應(yīng)用的架構(gòu)如圖1所示。

1  手機(jī)增值服務(wù)
　　手機(jī)的增值業(yè)務(wù)是指在手機(jī)的基本語(yǔ)音業(yè)務(wù)和短信業(yè)務(wù)以外的新的業(yè)務(wù)。近年來(lái)隨著手機(jī)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，手機(jī)上的數(shù)據(jù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如鈴聲及圖片下載、手機(jī)游戲、出行指導(dǎo)、交通信息、電子郵件和體育新聞等。這些都屬于手機(jī)增值業(yè)務(wù)。隨著GpsOne技術(shù)的推出，基于用戶(hù)位置的移動(dòng)定位業(yè)務(wù)(Location Based Service，LBS)已經(jīng)開(kāi)始受到越來(lái)越多的重視。
2  GpsOne技術(shù)概述
　　GpsOne是QUALCOMM 及其定位系統(tǒng)子公司 SnapTrack開(kāi)發(fā)的一套用于CDMA網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)設(shè)備準(zhǔn)確定位的解決方案。GpsOne無(wú)線(xiàn)定位同時(shí)使用了衛(wèi)星定位和地面定位技術(shù)，即使用了GPS衛(wèi)星系統(tǒng)和CDMA小區(qū)站點(diǎn)信號(hào)。通過(guò)這一混合式A-GPS(CDMA-GPS)方法，進(jìn)一步增強(qiáng)了定位服務(wù)的可用性，擴(kuò)大了地形覆蓋面，加快了定位過(guò)程。無(wú)論是在緊急情況下還是在使用GPS商業(yè)應(yīng)用時(shí)，都可為主叫方提供更高的精確度。借助內(nèi)置的按需定位特性，GpsOne技術(shù)能夠很好地保護(hù)用戶(hù)私密，使其能夠在大多數(shù)商業(yè)設(shè)施中控制其位置信息。因此GpsOne定位服務(wù)與傳統(tǒng)GPS或網(wǎng)絡(luò)定位解決方案相比，更加準(zhǔn)確可靠。這套解決方案即使在室內(nèi)和人口密集的區(qū)域中也能夠正常工作。使用這種技術(shù)的手機(jī)需要使用QUALCOMM的移動(dòng)站調(diào)制解調(diào)器(MSM)芯片組和系統(tǒng)軟件，并要在網(wǎng)絡(luò)中使用SnapTrack的SnapSmart定位服務(wù)器軟件。
3  BREW技術(shù)
　　QUALCOMM公司推出的無(wú)線(xiàn)二進(jìn)制運(yùn)行環(huán)境（Binary Runtime Environment for Wireless，BREW)是CDMA網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)射平臺(tái)上開(kāi)發(fā)和運(yùn)行增值業(yè)務(wù)的基本平臺(tái)。它提供一個(gè)高效、低成本、可擴(kuò)展的應(yīng)用程序執(zhí)行環(huán)境（Application Execution Environment，AEE），著重開(kāi)發(fā)可無(wú)縫植入任何實(shí)際手持設(shè)備的應(yīng)用程序。BREW技術(shù)與GpsOne技術(shù)的結(jié)合就是一套手機(jī)移動(dòng)定位、可行、高效、可靠的解決方案。
4  開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
　　基于以上所述，下面討論在BREW平臺(tái)下，GpsOne手機(jī)移動(dòng)定位系統(tǒng)" title="手機(jī)移動(dòng)定位系統(tǒng)">手機(jī)移動(dòng)定位系統(tǒng)增值業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。
4.1 應(yīng)用需求描述
　　本系統(tǒng)通過(guò)GpsOne手機(jī)定位自己的位置，并把得到的定位信息發(fā)送給指定的朋友并獲得朋友的定位信息，同時(shí)實(shí)現(xiàn)地圖的放大和縮小等功能。
4.2 系統(tǒng)可行性
　　本系統(tǒng)采用SnapTrack技術(shù)的QUALCOMM GpsOne解決方案，實(shí)現(xiàn)目前最為先進(jìn)的手機(jī)定位。聯(lián)通移動(dòng)定位中心(Mobile Position Center，MPC)收到SP(Server Provider)或用戶(hù)定位請(qǐng)求后，需要鑒別發(fā)出該請(qǐng)求的用戶(hù)是否有權(quán)進(jìn)行定位。如果有權(quán)，則進(jìn)行定位處理，否則拒絕該請(qǐng)求。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為聯(lián)通鑒權(quán)。
　　定位業(yè)務(wù)的觸發(fā)方式有2種：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)觸發(fā)和網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)。由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)觸發(fā)的定位業(yè)務(wù)主要包括自身位置、查詢(xún)電子地圖等；由網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)的定位業(yè)務(wù)主要包括他人位置、查詢(xún)車(chē)輛和跟蹤等。在這類(lèi)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)需要通過(guò)一定的機(jī)制確認(rèn)目前被查詢(xún)方所在的服務(wù)區(qū)，從而建立一定的信令聯(lián)接和TCP/IP聯(lián)接等。此外，系統(tǒng)還需要判斷檢索方是否有權(quán)對(duì)被檢索人進(jìn)行位置查詢(xún)。在本系統(tǒng)中定位自己采用節(jié)點(diǎn)觸發(fā)方式，無(wú)需聯(lián)通鑒權(quán)；定位朋友可以采用節(jié)點(diǎn)觸發(fā)或網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)2種方式，其中網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)需要MPC開(kāi)通鑒權(quán)服務(wù)。
4.3 方案規(guī)劃
4.3.1 定位自己
　　用戶(hù)通過(guò)GpsOne手機(jī)對(duì)自身進(jìn)行定位，并將位置信息發(fā)送到指定手機(jī)的過(guò)程(見(jiàn)圖1)說(shuō)明如下：
　　(1)GpsOne手機(jī)向所屬聯(lián)通基站發(fā)出“自我定位”請(qǐng)求。
　　(2)手機(jī)獲得當(dāng)前位置的經(jīng)緯度。
　　(3)用戶(hù)手機(jī)向業(yè)務(wù)服務(wù)器發(fā)送經(jīng)緯度。
　　(4)業(yè)務(wù)服務(wù)器根據(jù)用戶(hù)提交的經(jīng)緯度向地圖平臺(tái)發(fā)出位置請(qǐng)求。
　　(5)地圖服務(wù)器根據(jù)經(jīng)緯度算出用戶(hù)當(dāng)前位置地圖，將結(jié)果（圖片和文字說(shuō)明）返回給業(yè)務(wù)服務(wù)器。
　　(6)業(yè)務(wù)服務(wù)器將結(jié)果（圖片和文字說(shuō)明）發(fā)送給指定的用戶(hù)手機(jī)。
4.3.2 定位對(duì)方
　　定位對(duì)方是會(huì)員對(duì)使用GpsOne手機(jī)的用戶(hù)進(jìn)行定位的過(guò)程。這里可以采用2種方式：
　　一種是聯(lián)通鑒權(quán)方式，使用標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)他人進(jìn)行定位的方式。業(yè)務(wù)服務(wù)器向聯(lián)通發(fā)送定位請(qǐng)求，聯(lián)通進(jìn)行GpsOne定位。聯(lián)通鑒權(quán)方式流程如圖2所示。其流程說(shuō)明如下：

　　(1)用戶(hù)使用GpsOne手機(jī)向業(yè)務(wù)服務(wù)器發(fā)出“對(duì)方位置”的請(qǐng)求。
　　(2)業(yè)務(wù)服務(wù)器判斷該用戶(hù)是否有權(quán)查詢(xún)對(duì)方位置。如果有權(quán)利，則向MPC發(fā)出“對(duì)方位置”的定位請(qǐng)求。
　　(3)MPC鑒權(quán)，判斷是否有權(quán)查看對(duì)方位置。如果有權(quán)利，則向被定位手機(jī)發(fā)出定位需求。
　　(4)被定位手機(jī)返回相關(guān)參數(shù)以便MPC進(jìn)行定位分析。
　　(5)MPC將分析得出的被定位手機(jī)經(jīng)緯度發(fā)送給業(yè)務(wù)服務(wù)器。業(yè)務(wù)服務(wù)器再將數(shù)據(jù)傳給地圖服務(wù)器。
　　(6)地圖服務(wù)器根據(jù)經(jīng)緯度算出用戶(hù)當(dāng)前地圖，將結(jié)果（圖片和文字說(shuō)明）返回給業(yè)務(wù)服務(wù)器。
　　(7)業(yè)務(wù)服務(wù)器將結(jié)果（圖片和文字說(shuō)明）發(fā)送給指定的用戶(hù)手機(jī)。
　　另一種方式是非聯(lián)通鑒權(quán)方式，其流程如圖3所示。流程說(shuō)明如下：

　　(1)用戶(hù)向業(yè)務(wù)服務(wù)器發(fā)出“定位朋友”的請(qǐng)求。
　　(2)業(yè)務(wù)服務(wù)器鑒權(quán)，成功后判斷用戶(hù)是否在線(xiàn)。若在線(xiàn)，則向被定位手機(jī)發(fā)出定位要求；若不在線(xiàn)，則使用短信激活功能激活本系統(tǒng)。
　　(3)被定位用戶(hù)完成“定位自己”的功能調(diào)用，獲得經(jīng)緯度。
　　(4)被定位用戶(hù)手機(jī)向業(yè)務(wù)服務(wù)器發(fā)送經(jīng)緯度。
　　(5)業(yè)務(wù)服務(wù)器向地圖服務(wù)器發(fā)出位置請(qǐng)求。
　　(6)地圖服務(wù)器計(jì)算獲得地圖，將結(jié)果（圖片和文字說(shuō)明）返回給業(yè)務(wù)服務(wù)器。
　　(7)業(yè)務(wù)服務(wù)器將結(jié)果（圖片和文字說(shuō)明）發(fā)送給當(dāng)前用戶(hù)手機(jī)。
5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1 服務(wù)器設(shè)計(jì)
　　業(yè)務(wù)服務(wù)器接受客戶(hù)端的請(qǐng)求，從地圖服務(wù)器上取數(shù)據(jù)，再發(fā)送到相應(yīng)的客戶(hù)端，實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端之間定位業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)通信。本服務(wù)器開(kāi)發(fā)環(huán)境選擇VC++6.0。其業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)流程如下：
　　(1)建Socket套節(jié)字，監(jiān)聽(tīng)特定端口的數(shù)據(jù)。
　　(2)收到來(lái)自客戶(hù)端的定位請(qǐng)求，從客戶(hù)端的數(shù)據(jù)信息中提取出經(jīng)緯度，發(fā)送給指定的地圖服務(wù)器，繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)下一次請(qǐng)求。
　　(3)解析從地圖服務(wù)器傳送來(lái)的包含地圖信息的包，然后重新打包傳送給等待請(qǐng)求定位的客戶(hù)端。
這里需要注意：由于考慮到服務(wù)器的并發(fā)性，所以業(yè)務(wù)服務(wù)器都采用UDP連接。
　　系統(tǒng)選用MapInfo的MapXtreme地圖服務(wù)器。它能夠較好地支持各種Web開(kāi)發(fā)，有強(qiáng)大的地圖功能和安全認(rèn)證機(jī)制。它主要實(shí)現(xiàn)各種終端對(duì)地圖信息的請(qǐng)求，安裝好地圖服務(wù)器后，進(jìn)行配置即可使其響應(yīng)終端的請(qǐng)求。
5.2 客戶(hù)端設(shè)計(jì)
　　客戶(hù)端采用基于BREW平臺(tái)的設(shè)計(jì)，因此客戶(hù)端必須是支持BREW芯片的手機(jī)。BREW的特點(diǎn)是：它是一種面向?qū)ο蟮目沙浞謹(jǐn)U展的應(yīng)用程序執(zhí)行環(huán)境，允許使用C或C++開(kāi)發(fā)小程序和共享模塊；支持Java和XML等語(yǔ)言；它提供了一套完善的對(duì)象技術(shù)，使開(kāi)發(fā)者可以非常方便地開(kāi)發(fā)基于圖形的應(yīng)用服務(wù)和應(yīng)用程序服務(wù)；支持簡(jiǎn)單的、基于事件的AEE內(nèi)核服務(wù)以及對(duì)文件、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、內(nèi)存和屏幕的訪(fǎng)問(wèn)增強(qiáng)型服務(wù)(如增強(qiáng)圖像性能、聲音播放器、GPS和語(yǔ)音綜合服務(wù))，使應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者可以利用諸如瀏覽器、Outlook所支持的服務(wù)。
　　本業(yè)務(wù)在BREW平臺(tái)下的開(kāi)發(fā)流程如下：
　　(1)創(chuàng)建實(shí)例:BREW 用于支持小程序和模塊創(chuàng)建的機(jī)制是ISHELL_CreateInstance方法。
　　(2)發(fā)出GPS定位：調(diào)用接口IPOSDET通過(guò)GpsOne手機(jī)發(fā)出定位請(qǐng)求，得到手機(jī)所在位置的經(jīng)緯度。
　　(3)聯(lián)接服務(wù)器：調(diào)用ISOCKET接口函數(shù)，創(chuàng)建SOCKET套接字，通過(guò)套接字接口將經(jīng)緯度發(fā)送到服務(wù)器。實(shí)際工作過(guò)程中無(wú)線(xiàn)信號(hào)通過(guò)基站聯(lián)接到服務(wù)器，基站對(duì)于客戶(hù)端和服務(wù)器端來(lái)說(shuō)是透明的。
　　(4)客戶(hù)端監(jiān)聽(tīng)端口號(hào)：收到服務(wù)器相應(yīng)的包含地圖信息的包后，客戶(hù)端對(duì)包解析得到所需要的地圖位置信息，并在客戶(hù)端進(jìn)行顯示。
　　這里需要注意：為了保證客戶(hù)端數(shù)據(jù)的可靠性，客戶(hù)端采用TCP連接。
6  瓶頸分析
　　由于本系統(tǒng)中所采用的地圖服務(wù)器是MapXtreme，是基于Java開(kāi)發(fā)環(huán)境的，所以對(duì)它的訪(fǎng)問(wèn)實(shí)際是通過(guò)若干個(gè)Severlet程序?qū)崿F(xiàn)的。而Severlet程序的特點(diǎn)是必須等到上一次請(qǐng)求響應(yīng)返回后才能進(jìn)行下一次請(qǐng)求，所以它是一個(gè)同步的過(guò)程。而實(shí)際在定位過(guò)程當(dāng)中會(huì)有很多客戶(hù)端同時(shí)請(qǐng)求定位，這又是一個(gè)異步的過(guò)程。此處采用隊(duì)列緩存的辦法解決這個(gè)問(wèn)題。另外一個(gè)可行的解決辦法是在業(yè)務(wù)服務(wù)器和地圖服務(wù)器之間加一個(gè)接入服務(wù)器，使其達(dá)到異步及并發(fā)的效果。
7  總  結(jié)
　　本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)和測(cè)試已經(jīng)比較穩(wěn)定地運(yùn)行在很多GPS手機(jī)上，如京瓷850和大顯808等。其定位速度和定位效果均達(dá)到比較好的實(shí)用效果。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，定位誤差范圍為50～100米。
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