CDMA gps One定位跟踪服务业务简介

CDMA gps One 定位跟踪业务简介定位跟踪业务简介 一 概述一 概述 1 11 1 行业背景 行业背景 随着无线通信技术的发展 二十一世纪的世界将很快从网络时代进入无线 互联时代 作为无线通信系统的特色业务之一 定位服务一直被认为是未来移 动增值业务的一个亮点 目前 北美 欧洲和亚太地区的主要移动运营商都已 开通了移动定位业务 预计到2004年底 使用移动定位及基于位置服务的用户 数量将超过6000万 从而使其成为仅次于语音的第二大移动业务 中国联通CDMA1X网络在全国建成开通 并推出了CDMA无线数据业务品牌 联 通无限 U max 之 彩e 互动视界 掌中宽带 联通在信 神奇宝 典 定位之星 六大业务单元后 位置服务 的概念已逐步为国内用户所熟 悉 六大业务单元之一的 定位之星 即是基于中国联通CDMA1X网络 采用美 国高通公司先进的gpsOne定位技术开发的位置业务 联通无限 的数据业务都需要强大的内容提供商的支持 定位之星 业 务目前联通已经与60多家内容提供商签署了合作备忘录 近20家公司已经或者 即将提供服务 资料来自报刊 除了内容服务 终端与 定位之星 业务发展的配合 同步一直是业界非 常关注的问题 因为所有的业务都要通过终端这一途径来实现 联通一直高度 关注这个问题 随着联通CDMA网络建设的向前推进 中国联通不仅关注和手机 厂商的合作关系 同时也注重与应用终端厂商的合作 清华大学电子工程系长期致力于CDMA1X技术的开发和应用研究 我们凭着 对基于中国联通CDMA1X网络的无线数据业务广阔的发展前景充满信心 投入大 量的财力 人力 开发基于CDMA1X技术的位置服务平台以及生产的多款CDMA gpsOne定位业务应用终端满足相关行业的位置业务需求 1 21 2 产品需求及适用范围 产品需求及适用范围 移动定位业务的具体应用可大致分为 公共安全业务 跟踪业务 基于位 置的个性化信息服务 导航服务以及基于位置的计费业务等 运营商开通移动定位业务 其影响非常广泛 如提高生产效率 增加娱乐 提供基于位置的广告 导航 资产管理和地理信息访问等 另外 定位信息还 会直接影响人们出门的习惯 例如路线的选择 及早规避交通堵塞 对意外事 件的处理 中途停留地点的选择以及对当地资源的利用 包括加油站 食品店 旅馆和出租车等 位置信息也为那些希望有效吸引潜在客户 并为有针对性宣 传的零售商带来了更多的机会 自从2001年4月 日本推出采用了gpsOne的个人安全专用设备之后 日本 韩国和美国相继于2001年底开始推出支持gpsOne定位功能的商用手机 目前 这三个国家投入商用的gpsOne技术设备数量已经超过了百万 现在日本和韩国 市场上有超过15种具备gpsOne定位功能的手机 运营商也以此为基础提供了丰 富的定位服务 包括儿童安全监护 个人导航应用 定位寻友等 美国也有几 家运营商在出售gpsOne手机 以满足联邦通讯委员会 FCC 对E911无线安全呼叫 的强制要求 并可能继续推出相关的定位业务 中国联通 定位之星 提供的位置服务应用可以大致分为面向大众用户的 市场应用和面向行业用户的市场应用两类 面对大众用户的包括确定用户位置 相互查询位置 与用户当前位置有关 的各种生活 交通 娱乐 服务 公共设施等信息服务以及开展基于位置的娱 乐游戏等等 这一类用户所需的终端一般为商用手机 如三星 LG MOTO 等厂 家都已向市场推出带定位功能的手机 在专业领域包括公共安全业务 跟踪业务 救援定位服务 车辆调度 物 流管理 位置广告 公司内部管理等方面都可应用 不同行业用户对终端功能 的需求是各不相同的 必须充分地体现差异化服务 满足行业用户高速 精准 的位置服务需要 而目前尚没有能满足这些行业用户的 系列化的 高质量的 终端产品推出市场 相对于定位手机而言 行业应用的前景更为广阔 终端生 产也不可能完全走手机引进生产的路子 厂家必须有较强的实力和技术开发能 力 应该说我们目前已经走在了国内开发和应用的前沿 1 31 3 CDMACDMA gpsgps oneone 网络应用特点网络应用特点 1 利用 CDMA gpsOne AGPS 技术 实现移动目标的定位跟踪 摒弃了传 统的定位终端所采用的 GMS GPRS CDMA GPS 的模式 具有盲区少 适应面 宽 成本低的特点 2 用户不需要作任何的前期应用系统和 GIS 系统 地理信息系统 建设 投资 而其他类似的应用服务需用户进行应用系统的建设 这不仅为中小企业 用户节省了至少 20 30 万的前期建设投资 而且用户几乎没有维护工作量 3 用户只要有可以上互联网的 PC 即可通过浏览器对其所属的定位终端 进行位置查询 调度和管理 没有区域限制 在有 CDMA1X 网络覆盖的地方 就能享受到定位服务 轻松实现全网通 二 位置服务平台简介二 位置服务平台简介 2 12 1 系统结构系统结构 移动目标监控调度系统由监控中心 数据传输信道 CDMA 网络 移动终 端三部分组成 其结构如下图所示 1 控制调度中心 移动目标监控调度系统的监控中心是由托关于网络运营 商机房的计算机服务器系统 包括 网页服务器 数据库服务器和 L1 协议通信服务器等 此三者可根据业务量采用不同的组合 也可以是一 台服务器承担 作为监控中心的计算机网络 主要承载移动目标监控与调度平台的服务器 端软件 可以采用工控机或者性能较好的 PC 服务器 系统配置应不低于如下标 准 CPU Inter PIII 450 以上 内存 128M 以上 硬盘 30G 以上 显示器 15 吋彩色显示器 键盘 鼠标 通用标准产品 接口 标准 RS 232C 接口 电源 要求稳定可靠 可采取配备不间断电源 多路供电 配置发电 设备等措施保证监控中心计算机的供电 2 数据传输信道 负责实现监控调度中心和移动终端的双向数据传输 包 括监控中心向监控终端发送的指令数据和监控终端向监控中心发送的位置数据 3 移动终端 包括 CDMA1X 手机和专用监控终端两类 移动目标监控调度系统结构图 2 22 2 系统功能系统功能 移动目标监控调度系统实现移动目标的远程监控调度功能 具体描述如下 1 1 地图功能 地图功能 浏览器端可对相关地图进行放大 缩小 平移 索引图等功能 可分图层浏览 显示 并以图上点击 输入车牌号 车主名 输入地名 给定范围等多种方式查询被监控目标相关信息 图上被监控目标可由客户端选择组合标注 可进行图形 属性的双向查询 地图数据库的管理和维护 路径的搜索 沿最优路径的导航与指路 2 2 移动目标管理 移动目标管理 轨迹记录 轨迹回放 可动态显示被监控目标的统计曲线图和柱状图 统计报表生成打印 对超过警戒范围的监控对象实行报警 3 3 用户权限 用户权限 登录权限设计 用户注册管理 4 4 L1L1 协议解释协议解释 动态申请定位服务 翻译移动目标的位置和时间等信息 三 终端产品简介三 终端产品简介 3 13 1 针对不同应用领域的产品型号及功能特点 针对不同应用领域的产品型号及功能特点 Sentinel 500 型 车载定位终端 适用于出租车公司 汽车租赁公司 物流公司或大型企业车队的车辆定位 查询 调度和管理 具有网络 LBS 手机 WAP 和 SMS 查车功能 与车载报警系统接口 在有警情时向服务中心报警 SMS CSD PSD 提供紧急按钮 在紧急情况时 驾驶员可隐蔽报警 体积小 可嵌入仪表盘内 对用户不透明 网络侧提供位置回放 具有后备电源 汽车电源断电后 触发报警 预留语音通道 实现语音通信或监听功能 预留 6 路开关量输入信号 4 路输出信号 实现车辆的双向控制 用户个性化的功能需求 外型尺寸 112 72 35 mm Sentinel 550 型 设备监控定位终端 钢铁 油田 化工企业 往往地域较广 许多重要设备较为分散 设备的 安全运行对企业的生产管理致关重要 对这些设备的安全监控就成为必不可少 的一环 该设备安装于被保护设备之中 提供震动传感 电源检测等输入信号 同 时可以非常方便的扩展其他的安防传感器信号 实现功能的扩展 当相应的传 感器动作时 CPU 经过鉴别 确认不是误动作 打开定位 通信单元发送报警信 息到监控中心 定位 通信单元接收来自 CDMA 网络侧发来的 GPS 星历数据 迅速捕捉卫星位置 接收数据并解调 回送到网络侧 监控中心可以对该设备 进行定位追踪 可以实时的在企业的监控中心的电脑上看到被保护设备的移动 轨迹 设备 资产 监控定位终端由 CDMA 2000 1X 数据引擎 MSM6050 chipsets 控制 CPU 震动传感器 电源检测 锂离子电池充电管理 锂离子 后备电池和交流电源变换器组成 系统原理框图如图所示 利用 CDMA 2000 1X 公众移动网络 用户在几十平方公里的区域内无须布 设任何专用的基站设备 系统一经投入使用 几乎没有维护工作 省掉了专用基站设备的通信线缆布设 基站的日常维护 基站一般布设的 地点要求开阔 高 存在防雷击 防盗窃问题 省掉了无线定向手持设备 该设备通常较为昂贵 在物体移动时 可以在服务中心的电脑上直观的观察到 可以准确无误地 判断被保护物品是否真正被非法移动 如果被非法移动时 可以跟踪物品 的移动 直接指挥人员追踪物品的位置 使保安人员最快的出现在作案现 场 定位精度在 50m 以内 在此定位跟踪平台的基础上 可以不断开发新的应用 如油田车辆的位置 服务 包括车辆安防 调度 Sentinel 560 型 特种定位模块 适用于特种行业的定位服务要求 如公安 金融 财产保全等特殊用途 利用 CDMA 2000 1X 公众移动网络 实现全国范围内的定位跟踪 能检测震动和位移 电池后备电源 可实现 48 小时断电工作 定位精度高 可达 5 50 米 实现断电报警 移动报警 查询方式灵活多样 网络 LBS 手机 WAP 和 SMS 监测定位终端原理框图 业内最小的结构尺寸和灵活的安装方式 3 23 2 产品技术指标和性能参数 产品技术指标和性能参数 发送频率 824 849MHz 接收频率 869 894MHz 接收灵敏度 104dBm 功 耗 18mA 12V 560 型 特种定位模块为 5mA 4 2V 储存温度 40 80 工作温度 20 60 工作环境 满足车载电子设备的相关国家和行业的技术标准 满足野外 工作装置的所有环境要求 设置 可利用手机对终端进行设置 设置内容 报警管理手机号码 支持 4 个手机号码 或服务中心的 SMS 接入号码 四 应用环境四 应用环境 4 14 1 系统工作原理和构架 系统工作原理和构架 传统的定位系统方案并不令人满意 过去人们有两种可供选择的定位方案 基于GPS的定位方案或基于网络的定位方案 这些传统的定位技术无论在定位精 度 灵敏度 速度 还是在可用性方面都存在着明显的缺憾 极大地限制了定 位服务的大规模商用 GPS 定位方案是通过每 12 小时环绕地球一次的 24 颗 GPS 卫星体系来实现 定位 这种方案在户外运转良好 但在室内或卫星信号无法覆盖的地方效果很 差 其特点是从郊区到市区郊区到市区 定位精度越来越低 在诸如室内或市区主要楼群 间等卫星信号接收不好的地区 其性能和可用性都表现出急剧的下降 定位精 度一般为 500M 至 5KM 其定位速度也相对较慢 一般为 20 秒以上 通信方式 为 GSM GPRS CDMA 的短信 SMS 分组数据 PSD 或电路数据 CSD 需要 运营单位自建服务中心 提供 GIS 服务 基于网络的定位方案是依靠移动通信网络 依赖于从移动台 MS 到多个 基站 BS 的信号转发 利用地面信号为移动设备进行三角定位 基于网络的 方法受多路 衍射 弱信号条件和基站几何形状或覆盖条件等多方影响 导致 精确度和可用性的降低 其特点是从市区到郊区市区到郊区定位精度越来越低 定位精度 为 100M 500M 无须另外的通信通道 利用无线运营商的网络和位置服务商的 GIS 实现企业级应用 要想克服两种传统方案的弱点 最直观的想法莫过于合两家之长 优势互 补 美国高通公司的gpsOne技术就是这种想法的产物 gpsOne究竟是如何工作的呢 采用了gpsOne技术的移动平台 是同时从GPS 卫星和蜂窝 PCS网络收集测量数据的 然后通过组合这些数据生成精确的三维 定位 在GPS卫星信号和无线网络信号都无法单独完成定位的情形下 gpsOne系 统会组合这两种信息源 只要有一颗卫星和一个小区站点就可以完成定位 解 决了传统方案无法解决的问题 另外 gpsOne系统的基础设施辅助设备还提供 了比常规GPS定位高出20dB的灵敏度 性能的改善使gpsOne混合式定位方式可以 在现代建筑物的内部深处或市区的楼群间现代建筑物的内部深处或市区的楼群间正常工作 而两种传统方案在这些地 方通常是无法正常工作的 目前 gpsOne 的定位精度达到了 5 50 米 完全可以使用户知道他们的确切 位置 并可以同时上传和下传定位地点的数据 无须另外的通信通道 利用无 线运营商的网络和位置服务商的 GIS 实现企业级应用 全系统分为两大部分 一部分为 CDMA 网络设备 包含基站 移动交换机 位置服务节点和 CDMA 网关设备等 这些设备的建设和维护由中国联通负责 另一部分为位置内容服务商 SP 设备 联通的网络只提供终端得到的位置信 息 经纬度 这些信息对直接用户来说是无法使用的 必须利用该数据进行二 次加工 即提供本地的 GIS 服务 这些设备和软件 基于 Web 的或 C S 结构的 服务器软件或服务器软件和客户端软件 及本地地图信息的维护等工作由联通 的增殖业务合作伙伴 位置内容提供商完成 第三部分为用户侧设备 用户侧 设备包括监控设备和监控中心设备 gpsOne 定位服务的应用 在上图中给出了利用 CDMA 无线公网的 gpsOne 技术的位置应用的系统结 构 其中 终端采用的就是基于 gpsOne 技术的定位产品 利用我们的位置服务 平台 可以实现车辆 财产和设备的监控 定位跟踪等系列化的个性应用 4 24 2 企 企 事业监控管理中心模式事业监控管理中心模式 模式一 C S 结构模式 即位置服务商 SP 提供 C S 结构的 GIS 服务 此时 企业的监控中心只要 配备电脑设备 安装由 SP 提供的个性化应用的客户端软件 实现监控中心的 功能 C S 结构的网络拓扑 其特点是在管理的终端较多时 有同时定位的要求 响应速度较快 同时 SP 的投入较少 不足之处是作为监控中心的计算机必须安装特定的客户端软件 用户单位需要作软件方面的投资 模式二 B S 结构模式 位置服务商 SP 提供基于 B S 结构的服务 所有的个性化的位置服务软件均 运行在 SP 的服务器中 客户端只运行支持 java 的 WEB 浏览器即可 如 Microsoft 的 IE 浏览器 就可以实现监控中心的所有功能 其特点是只要能登陆网络的计算机都可以作为监控中心 所以中心的设置 非常灵活 同时对作为监控中心的计算机没有特殊的要求 不足之处是 SP 的 WEB GIS 和个性化应用的开发成本较高 4 34 3 终端产品应用环境 终端产品应用环境 终端产品可安装于车辆驾驶舱内 被监控的设备内 有外接电源 防水 天线置于屏蔽罩外 对准天空 温度符合技术指标要求 上图所示的画面就是监控中心确认被监控设备发生警情时 实时跟踪设备 移动的画面 红星代表某时刻的位置 非常直观地知道物体的具体位置和方向 可通知保安人员或公安干警直接抓获犯罪分子保护设备的安全 跟踪轨迹 4 44 4 系统工作流程 系统工作流程 购买联通 UIM 卡 开通数据业务和第三方定位业务 选择相应的定位内容 服务商 设置 CPID 得