基于位置的服务

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基于位置的服务(Location Based Services,LBS)是通过卫星定位、移动通信网络等方式获取移动终端的位置信息,并在地理信息系统或电子地图支持下,向用户提供与位置相关信息和服务的增值业务。[1] 它把定位与服务两个功能结合在一起,既确定用户或设备所在的地理位置,也据此提供导航、查询、推送等服务。[2] 随着智能手机的普及,它已成为移动互联网中常见的基础能力,同时也带来个人位置数据如何处理的讨论。[1]

百科 图文
目录
  1. 定义
  2. 原理
  3. 发展历程
  4. 应用
  5. 局限
  6. 参见

定义

基于位置的服务包含两层内容:先确定移动设备或用户所在的地理位置,再提供与这一位置相关的各类信息服务。这也使它不同于单纯的定位技术,成为借助无线网络在用户与内容之间同时完成定位与服务的业务形态。[2] 从系统构成看,它由移动设备、定位环节、通信网络以及服务与内容提供商等部分组成。[3]

1994年,美国学者Schilit把位置服务的目标概括为3个方面:用户在何处,即空间信息;用户与谁在一起,即社会信息;附近有什么资源,即信息查询,这被视为位置服务最基本的内容。[3] 2004年,Reichenbacher把用户使用位置服务的类型归纳为定位、导航、查询、识别和事件检查5类。[3]

在中文技术文献中,它常被描述为一种增值业务:由电信运营商的无线电通信网络或外部定位手段取得移动终端的位置信息,再在地理信息系统平台的支持下向用户提供服务。[2] 与之含义相近的还有移动定位服务(MPS,Mobile Position Services)等称呼。[2]

原理

位置服务的运行可以分为定位与信息服务两个环节。定位环节依靠全球导航卫星系统、通信基站、无线局域网、蓝牙等方式确定设备位置,信息服务环节再把位置坐标与地理信息数据结合,向用户返回所需结果。[1]

使用卫星定位时,接收机测出与多颗卫星之间的距离,再通过距离交会解算自身坐标,这一几何原理称为三边测量。平面情形下,已知到3个参考点的距离可以由3个圆交出位置,三维空间中则需要4个球面才能确定一点。[4] 若把接收机坐标记为 $(x,y)$、参考点坐标记为 $(x_i,y_i)$、测得的距离记为 $r_i$,则测距关系可写作 $\sqrt{(x-x_i)^2+(y-y_i)^2}=r_i$,实际解算由多个这样的方程联立完成。[4]

在移动通信网络中,基站定位通过测量终端与基站之间信号的到达时间、到达时间差或到达角度等参数推算位置,常见方式包括小区标识(Cell-ID)、增强观测时间差(E-OTD)和到达时间差(TDOA)等。其中小区标识实现简单,但精度不高。[5] 把卫星定位与网络提供的辅助信息结合的混合定位方式,可以让同一区域内的多种无线接入技术协同工作。

在室内等卫星信号难以到达的场所,可以利用无线局域网接入点或蓝牙信标等设施定位。基于无线局域网指纹的方法先采集信号特征并与已知位置对应,建立指纹数据库,再在定位阶段把实测特征与数据库比对,估算用户位置。[6]

位置服务的一种典型流程如下:


flowchart LR

A[移动终端] --> B[定位模块获取坐标]

B --> C[经通信网络发送请求]

C --> D[位置服务提供商]

D --> E[结合地图与内容计算]

E --> A

发展历程

位置服务的早期发展与紧急呼叫需求密切相关。美国联邦通信委员会于1996年出台规则,要求移动通信运营商与本地公共安全应答点配合,为手机用户提供紧急呼叫服务,并对呼叫者的位置精度提出要求,这一要求被称为E911。 此后欧洲和日本也出现类似需求,推动了位置服务在世界范围内的兴起。

从技术条件看,位置服务是移动接入互联网、定位与图形界面3种技术在同一设备上融合的结果。20世纪90年代末之前,移动设备主要支持语音和短信,只能提供很粗糙的位置服务;直到手机引入无线上网和更丰富的界面之后,才出现首批可普遍获得的位置服务。[7] 1999年的Palm VII被认为是首款具备位置服务能力的移动设备,同年支持无线上网的手机开始进入市场。[7]

2001年提出了辅助全球定位系统的概念,即把卫星定位与移动通信在芯片层面结合;2002年高通及其子公司推出GPSONE芯片,把卫星定位与码分多址网络连接起来。[3] 此后,具备卫星定位能力的手机比重不断上升,为位置服务的普及提供了终端基础。[7]

在中文市场,中国移动于2002年11月首次开通位置服务,在移动梦网品牌下提供“我在哪里”“找朋友”等业务;中国联通于2003年在其码分多址网络上推出“定位之星”业务。[3]

应用

位置服务的应用范围很广,凡是与位置相关的服务大多可以归入其中,已经出现数百种具体应用。[3] 常见的包括导航与地图、出行服务、社交分享、物流与车辆跟踪、紧急救助、基于位置的广告推送,以及智能家居和运动健康记录等。[1]

导航与地图是最直接的应用。用户可以借助手机地图规划路线、前往目的地,也可以查询附近的餐厅、酒店、加油站等兴趣点,并在出行中用于叫车、租车和预订。[1]

在人身安全与公共安全领域,位置服务可在紧急情况下把求助者所在位置提供给警务或急救机构,缩短定位所需时间;在物流运输中则用于追踪货物位置、优化配送路线。[1] 在商业服务中,商家可以根据用户位置推送附近的商户信息或优惠内容。[1]

位置信息也被用于社交应用,用户可以标记和分享所在地点,或查看朋友的实时位置。[1] 娱乐方面则出现了把寻宝与户外活动结合的位置类游戏。[7]

局限

定位精度受技术和环境的影响。卫星定位需要接收机获得足够多的卫星信号,其精度在特定地点受卫星信号可用性的限制,建筑遮挡或室内环境下效果明显变差,因此通常无法单独完成室内定位。[8]

基站定位可以弥补室内覆盖的不足,但其精度取决于基站的分布密度,通常低于卫星定位。[8] 基于无线局域网指纹的室内定位虽然成本较低,却需要预先建立信号与位置对应的指纹数据库,该数据库容易受环境变化影响,需要频繁重新校准。[6]

位置数据的收集与处理涉及隐私问题。位置服务需要获取和处理个人位置信息,由此引发关于隐私保护的讨论。[1] 相关研究表明,无线局域网信号可用于对设备进行追踪和再识别,而人的移动轨迹具有很强的唯一性,少数几个时空点就足以识别出大部分用户。[6] 为降低这类风险,出现了在查询时用匿名区域或假位置代替真实位置的保护方法。[8]

不同定位手段在精度、覆盖与成本之间也存在取舍:精度更高的方案往往需要更多终端与网络资源,而依赖网络覆盖的方案在信号缺失的环境下难以工作。

参见

参考资料

  1. 什么是位置服务? . csgpc.org [引用日期2026-10-02]
  2. google.com 上的网页 . google.com [引用日期2026-10-02]
  3. 图文详情——科普中国资源服务 . kepuchina.cn [引用日期2026-10-02]
  4. 三邊測量和全球定位系統 . edb.gov.hk [引用日期2026-10-02]
  5. ieee.org 上的网页 . ieee.org [引用日期2026-10-02]
  6. s41598-025-22799-1 . nature.com [引用日期2026-10-02]
  7. Location Based Services . esa.int [引用日期2026-10-02]
  8. baidu.com 上的网页 . baidu.com [引用日期2026-10-02]
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