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。

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：

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