手機 Cell ID 與定位

2021-08-25 01:45:56 字數 2885 閱讀 4751

非主流的:)

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一般提到定位,大家應該都是想到 gps (global positioning system,全球定位系統) 吧?基本上,gps 是去接收衛星的訊號,來計算出所在的位置;它的好處是,精確度高~但是相對的,它的缺點是,定位所需的時間較久、且在室內會因為收不到衛星訊號而無法使 用。目前一般所說的衛星導航系統,定位的方式就是這種方法;而 heresy 之前買的 wintec wbt-100 也是這種東西。

而 最近在手機上,還有乙個很熱門的,就是 agps。agps 的全名是「assisted global positioning system」,算是 gps 的一種延伸;他是透過手機基地臺的訊號,來加快 gps 的定位速度,以彌補傳統 gps 定位速度過慢的缺點。但是實際上這種方法,最後還是要透過衛星來做定位的~手機基地臺,只是用來加快定位速度而已。

ok,gps 和 agps 大概介紹到這。為啥要寫這篇?主要就是因為 heresy 剛買的 sony ericsson c901 的這支手機了~這支手機在官方網站 裡,是強調他有「地理標記」的功能,可以把地點標記在**上,不過仔細看卻可以發現,他隻字未提 gps。但是在手機王的規格 裡,卻可以發現他列出了 a-gps 這項功能;而在比價王 中,則是用「gps 地理標記相片」這樣的名詞來描述。而 heresy 自己入手手機後,也發現他拍出來的**中,並沒有任何 gps 的地理資訊(經緯度)!所以才開始認真地研究,到底是怎麼回事。

那…以結論來說,c901 到底有沒有 gps 呢?答案應該是沒有的。基本上,由於 c901 本身並沒有 gps 的衛星接收器,所以不可能接收衛星訊號,理所當然地沒有 gps 的功能;而 agps 是基於 gps 的延伸,所以自然也不能說 c901 有 agps 了~那 c901 的「地理標記」是怎麼做的呢?實際上,他只是透過 cell id 來做位置的判定的!

cell id 這東西是啥?基本上,可以視為是手機基地臺的識別碼。在《cdma 手機定位研究與實作 》(pdf 檔)這篇論文裡,是這樣寫的:

cell-id 是全球使用的識別碼,每個基地臺都有乙個唯一的 id,地區識別碼 location area identity (lai) 以及基地臺識別碼 cell identity (ci),完整的 cell-id 包含 mcc(mobile country code) + mnc (mobile network code) + lac + ci。

而實際上,上面提到 cell id 裡的資料,都只是編號而已,所以其實cell id 本身是沒有任何地理位置的資訊的!那要怎麼定位呢?方法很簡單,既然 cell id 可以代表目前手機所使用的基地臺,那只要根據這點找到這個基地臺的位置,就可以大致判斷出所在位置了!

不過要這樣做,有乙個很大的問題,那就是:要到哪裡查基地臺所在的位置資訊呢

這點,又要感謝 google 了!他在好一段時間前,除了讓它的網頁版線上地圖 google map 也提供手機版外,也提供了一項叫做「我的位置(my location)」的功能!這項功能,基本上就是透過它們建立的大量基地臺位置資料庫,來讓手機可以透過 cell id 找到位置的!(當然,除了 google map 外,也還有其他的組織、或是計畫,也有再試圖建立 cell id 的資料庫;像 open cell id 就是乙個~不過,資料量還是很難和 google 比就是了…)

也就是這樣,只要能知道手機目前所使用的基地臺的 cell id,再搭配乙個資料夠齊全的 cell id 位置資料庫,理論上就可以在大部分的情況下,粗略地定位出自己所在的位置了!而這樣的優點是什麼呢?有幾點:

手機不用額外增加 gps 的元件

即使在室內,也可以使用;而 gps 在室內基本上是無法使用的。

基本上,取得 cell id 的額外時間是 0,不像 gps 定位還要好一段時間。

當然,他也有不少缺點:

實際上有 cell id 不代表知道位置,還要透過網路查詢,才可以知道位置,相對起來需要額外的資料傳輸費用

精確度很低,誤差距離大小視基地臺的涵蓋半徑而定,從 500 公尺至 3 公里都有可能。

如果所使用的基地臺沒有在資料庫中,那就沒辦法取得位置的資訊了。

無法應用在一般的導航軟體上。

好的,cell id 大概介紹完了,回過頭來,sony ericcson 的「地理標記」,實際上就是透過 cell id 加上手機版的 google map 來完成的。它實際的做法,就是在拍照時,會把當時的 cell id 的資訊,紀錄在相片的檔案中(放 在 xmp 的資料區段,exif 裡有沒有不確定)。而當使用者按下「在地圖上檢視」的功能時,手機就會把這張**的 cell id 資料讀取出來,丟給 google map。如此一來,就可以大致顯示相片的大致位置了!(或許算是 my location 的延伸應用了吧?)

而因為他是用 cell id 來做定位,所以這也就是它沒有在**檔的 exif 裡,寫入 gps 資訊(經緯度)的原因;因為實際上,在連上網路查詢前,他也不知道到底在哪裡!所以實際上,他是沒辦法把經緯度的資料,寫到**裡的。

當然,要解決不是沒有可能,乙個簡單的方法,就是在拍照後,連到 google map 去查出經緯度的資訊,在寫到**裡;但是這樣變成會要在每次拍照後,都要做資料傳輸,應該就不是每個人都想要的了…

heresy 現在是打算研究一下,看怎麼寫乙個 pc 上的小程式,可以去讀取**裡的 cell id 的資訊,拿到 google map 作查詢,得到座標後再寫回**的 exif 裡。目前前半段已經算完成了,希望能趕快寫完吧~

其他參考資料:

手機 Cell ID 與定位

2009 7 13 手機 cell id 與定位 一般提到定位,大家應該都是想到 gps global positioning system,全球定位系統 吧?基本上,gps 是去接收衛星的訊號,來計算出所在的位置 它的好處是,精確度高 但是相對的,它的缺點是,定位所需的時間較久 且在室內會因為收不...

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