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車聯資料分析-手機內建感測器和定位技術

我們的SDK以智慧手機為駕駛過程資料採集和駕駛行為分析終端。先來看一下手機內建的感測器和手機定位技術吧

一、手機內建感測器

GPS定位:導航、地圖、打車、跑步、計步、輔助駕駛
加速計:搖一搖、遊戲、跑步、計步、輔助駕駛
陀螺儀:遊戲、輔助駕駛
磁力計:指南針
距離感測器:位於手機的聽筒附近,接電話自動黑屏,省電
光線感測器:檢測環境的亮度
麥克風:語音、測量環境噪音
攝像頭:拍照、視訊
指紋感測器:解鎖
NFC:裝置連線、檔案傳輸
藍芽:裝置連線、檔案傳輸
WIFI:上網
4G網路:上網
音訊蒐集:錄音、打電話
觸屏:手機操作
氣壓感測器:測量手機所處位置的海拔高度、氣壓
溫度感測器:判斷使用者所處的環境是否舒適
計步器:獲得使用者所走步數
心率感測器:檢測使用者手指上血管每分鐘的脈動數量獲得使用者的心率資料
有害輻射感測器:探測環境中的輻射水平
不同手機內建的感測器的種類、精度不同。

二、手機定位技術

1、GPS定位
Global Positioning System(全球定位系統)是美國的定位系統,GPS是由24顆衛星組成(21顆工作衛星;3顆備用衛星),它位於距地表20200km的上空,執行週期為12h。衛星均勻分佈在6個軌道面上(每個軌道面4顆),軌道傾角為55°。衛星的分佈使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛星, 從而可以準確確定您的經緯度以及海拔位置。中國的衛星定位系統是北斗定位系統(BDS)
2、wifi定位
wifi定位靠的是偵測附近周圍所有的無線網路基地 (WiFi Access Point) 的 MAC 地址,去比對wifi資訊庫中該 MAC地址的座標,交叉連集出所在地。熱點只要通電,不管它怎麼加密的,都一定會向周圍發射訊號。訊號中包含此熱點的唯一全球ID。該方法需要建立wifi資訊庫,wifi資訊的蒐集包括自採(google街景車)、使用者貢獻(當WiFi與基地臺定位或GPS定位同時開啟時,藉由手機基地臺定位或GPS定位這兩種方式可以獲得目前的座標,再通過 WiFi 搜尋到附近所有的MAC地址,向 Google 的資訊庫做更新)、眾包(計程車上安裝蒐集裝置)等方式。
國外一級wifi定位技術的公司Skyhook Wireless(

http://www.skyhookwireless.com/),儲存了37億的wifi接入點資料。
3、基站定位
行動電話測量不同基站的下行導頻訊號,得到不同基站下行導頻的TOA(Time of Arrival,到達時刻)或TDOA(Time Difference of Arrival,到達時間差),根據該測量結果並結合基站的座標,一般採用三角公式估計演算法,就能夠計算出行動電話的位置。實際的位置估計演算法需要考慮多基站(3個或3個以上)定位的情況,因此演算法要複雜很多。一般而言,移動臺測量的基站數目越多,測量精度越高,定位效能改善越明顯。
Wifi定位和基站定位統稱為網路定位,網路定位精度比GPS要低,沒有方向、速度等資料,不能導航,更不能離線使用。他的優點是在人口、樓群越密集的地方,使用的效果會更好。GPS啟動時間長,在室內、天氣不好、樓群密集的情況下定位效果不好。網路定位較GPS定位省電。GPS定位精度可達10米以內,wifi定位精度為幾十米,基站定位精度在500米 ~ 幾公里。

三、手機定位模式

安卓手機定位模式包括高精度定位模式、低功耗定位模式、僅用裝置定位模式三種模式。

  • 高精度定位模式(A-GPS)
    同時使用網路定位和 GPS 定位,利用網路,首先將基站定位或者WIFI定位獲得的大概位置發到遠端伺服器,有伺服器進行查詢和計算,得出這個位置下當前衛星資訊,反饋給移動裝置,移動裝置就可以直接用這些資訊來接受衛星訊號,不用自己去掃描分析了。這樣可以極大提高定位速度。
  • 低功耗定位模式
    只使用網路定位(Wi-Fi 和基站定位)。
  • 裝置定位模式
    只使用 GPS 裝置進行定位。 
       
    iOS 不像Android系統在定位服務程式設計時,可以指定採用哪種途徑進行定位。iOS把底層這些細節遮蔽掉了, iOS系統會根據裝置的情況和周圍的環境,採用一套最佳的解決方案。這個方案是這樣的,如果能夠接收GPS資訊,那麼裝置優先採用 GPS定位,否則採用Wifi或基站定位,在Wifi和基站之間優先使用Wifi,如果無法連線Wifi才使用基站定位。
    IOS對網路定位做了優化,只有初次連線的時候需要聯網,之後IOS會將基站、wifi資訊儲存到終端,iOS可以基於儲存的資訊進行定位。詳細參考 iOS中三種定位方式